明胶微球/磷酸镁基骨水泥复合药物缓释体系的构建

采用乳化交联法制备出粒径主要分布在100~300μm的载药明胶微球,分析了交联剂含量、药物含量和转速对载药率和包封率的影响及药物含量和转速对微球粒径的影响。对载药明胶微球与磷酸镁基骨水泥进行复合,探讨微球降解过程中复合体系孔隙率的变化及其在体外药物释放的规律,以期获得一种具有药物缓释性能的多孔磷酸镁基复合骨水泥。结果表明,随着葡萄糖浓度增加,载药率和包封率先上升再下降;随着药物含量的增加,载药率保持上升,包封率先上升后下降;随着转速增加,载药率和包封率均下降。综合分析,在转速为400 r/min、葡萄糖浓度为0.5 g/m L、药物与明胶质量比为1:2的条件下制备的载药明胶微球载药量较高,且粒径合适。将复合不同比例该载药微球的磷酸镁基骨水泥浸泡在Tris-HCl缓冲溶液中进行体外药物释放研究,结果表明:在释放前期(0~10 h)药物释放速率较快,之后药物释放明显减缓。7 d后,微球几乎降解完全,药物释放率达到60%~89%,达到了一定的药物缓释效果。

磷酸镁基骨水泥强度的影响因素及改性策略

磷酸镁基骨水泥(magnesium phosphate cements,MPCs)是一类新型无机骨修复材料,主要由氧化镁和磷酸盐通过水化反应而成;因其具备良好的生物学和物理学特性近年来引起研究者的极大兴趣。但现有MPCs的机械强度仍远低于人体骨,这极大地限制了其临床应用。探索具有合适机械强度的MPCs应用于临床是当前研究的急重热点。本文就目前关于MPCs机械强度方面的研究及改性进行综述。

可注射镁基磷酸钙骨水泥的研究

采用MgO、KH2PO4、β-TCP、葡萄糖作为骨水泥的固相,磷酸溶液作为液相,制备可注射镁基磷酸钙骨水泥(IMPC)。考察液固比(LPR)、MgO含量、葡萄糖含量变化对IMPC胶凝性能和力学性能的影响。实验结果显示:液固比和缓凝剂葡萄糖含量增大均会导致凝结时间变长和抗压强度下降,但有益于可注射性;随MgO含量增大,凝结时间缩短,可注射率降低,但抗压强度提高。采用正交实验法确定MgO含量26wt%,液固比0.30 mL/g,葡萄糖含量6wt%时得到的IMPC综合性能良好,水化过程缓和,放热量低。该IMPC有望成为一种新型骨粘结材料。

复合镁基磷酸盐骨水泥的研究

通过同时使用NH_4H_2PO_4和KH_2PO_4作为骨水泥磷酸成分合成一种新型镁基磷酸盐骨水泥材料。考察固化液浓度、氨/钾比、磷/镁比对骨水泥生物相容性的影响,结果表明,磷/镁比对骨水泥细胞毒性的影响最大、固化液浓度次之、氨/钾比影响最小;生物相容性最好的骨水泥配比为:固化液浓度15%、氨/钾比为1.5、磷/镁比为1.0。进一步对无毒级骨水泥性能进行表征,并与市售骨水泥进行比较。结果表明,CMPC(复合镁基磷酸盐骨水泥)具有中等抗压强度(9.3±1.7 MPa),介于MKPC(镁基磷酸钾骨水泥)(19.0±4.96 MPa),和MAPC(镁基磷酸铵骨水泥)(4.6±0.5)之间;Tris-HCl溶液浸泡三周后,CMPC降解达到96.15%,略高于其它两种骨水泥材料。综合上述结果,本研究制备的骨水泥具有良好的生物相容性、降解性、以及较好的力学性能,有望进一步应用于骨组织修复。