)、③铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa ATCC27853)以及④大肠埃希菌(Escherichia coliATCC25922);抑菌实验按照“ JISZ2801-2000《抗菌加工制品-抗菌性试验方法和抗菌效果》、GB/T21510-2008《纳米无机材料抗菌性能检测方法》”等标准规定。结果显示，本实施例制得的抗感染磷酸钙复合骨水泥材料的对①、②、③、④号菌株的抗菌率分别为76%、71%、84%、47%，对照组(传统磷酸钙骨水泥)的抗菌率均为0%。
[0054]实施例4:
[0055]—种抗感染磷酸钙复合骨水泥材料，是通过以下步骤制备的:
[0056](1)称取γ -聚谷氨酸和磷酸胆碱，γ -聚谷氨酸和磷酸胆碱的质量比为1:3，将γ -聚谷氨酸和磷酸胆碱置于无水乙醇中，不停搅拌I2h(烧杯上加保鲜膜封口，防止乙醇挥发，从而使得反应始终在无水乙醇环境下进行)，再将混合溶液以4X 103rpm离心2min，弃上清，抽空、挥发、冷冻干燥得γ -聚谷氨酸-磷酸胆碱白色粉末。
[0057](2)将步骤(1)所得γ -聚谷氨酸-磷酸胆碱白色粉末超声溶解于无水二甲基亚砜中，制备成15g/L的γ-聚谷氨酸-磷酸胆碱溶液，密封备用。配置2.5mmol/L纳米银溶液，按γ -聚谷氨酸-磷酸胆碱溶液:纳米银溶液体积比为1:1.5的比例将纳米银溶液加入γ-聚谷氨酸-磷酸胆碱溶液中，在避光情况下进行搅拌10h。由此得到γ-聚谷氨酸纳米银溶液。
[0058](3)在步骤(2)所得γ -聚谷氨酸纳米银溶液中加入1-羟基-7-偶氮苯并三氮唑(Η0ΑΤ)和3-羟基-1，2，3-苯并三嗪-4 (3Η)-酮(HOOBt)使其终浓度分别为0.075mmol/L和0.0Olmmol/L，然后在搅拌情况下逐滴加入浓度为0.30g/L的螺旋藻多糖溶液(pH值为6.0)，螺旋藻多糖溶液与γ -聚谷氨酸纳米银溶液的体积比为4:1，60°C搅拌18h进行接枝共聚反应形成沉淀产物，停止反应，加入2倍反应液体积的丙酮搅拌沉淀产物，取沉淀，用蒸馏水洗涤沉淀3次后加入稳定剂，搅拌均匀，冷冻干燥即得γ-聚谷氨酸纳米银抗感染剂。
[0059](4)在符合GMP要求的洁净环境中，按重量份数计，在78份医用磷酸钙骨水泥固体粉末中掺入2份γ-聚谷氨酸纳米银抗感染剂、5份粘合剂(γ-聚谷氨酸/壳聚糖冻干粉末)、10份分散剂(聚乙烯)和5份稳定剂(稀土稳定剂ΧΤ-2)，并在洁净高速搅拌机组中充分混合，以水作为调和液，按L/P = 0.4ml/g的液固比进行调和，固化后得到抗感染磷酸钙复合骨水泥材料。
[0060]力学强度:按照GB/T 4740-1999《陶瓷材料抗压强度试验方法》所述实验方法进行抗压强度测试，实验结果表明，本实施例制得的抗感染磷酸钙复合骨水泥材料的抗压强度为 55±8MPa。
[0061]生物安全性:按照GB/T16886《医疗器械生物学评价》所述实验方法进行生物学评价，实验结果表明，本实施例制得的抗感染磷酸钙复合骨水泥材料对成骨细胞和骨髓基质干细胞没有明显的细胞毒性和凝血性，没有明显的致敏、刺激和遗传毒性。
[0062]抗菌性能:采用以下实验菌株:①表皮葡萄球菌菌株(Staphylococcusepidermidis ATCC 12228)、②金黄葡萄球菌(Staphylococcus aureu ATCC 25923)、③铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa ATCC27853)以及④大肠埃希菌(Escherichia coliATCC25922);抑菌实验按照“ JISZ2801-2000《抗菌加工制品-抗菌性试验方法和抗菌效果》、GB/T21510-2008《纳米无机材料抗菌性能检测方法》”等标准规定。结果显示，本实施例制得的抗感染磷酸钙复合骨水泥材料的对①、②、③、④号菌株的抗菌率分别为87%、73%、56%、88%，对照组(传统磷酸钙骨水泥)的抗菌率均为0%。
【主权项】
1.一种抗感染磷酸钙复合骨水泥材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 原料:按总重量100份计，包括γ -聚谷氨酸纳米银抗感染剂0.01?10重量份，粘合剂O?20重量份，分散剂O?10重量份，稳定剂O?5重量份和余量的医用磷酸钙骨水泥固体粉末； 按上述原料各组分的重量份称取各组分，在医用磷酸钙骨水泥固体粉末中掺入γ -聚谷氨酸纳米银抗感染剂、粘合剂、分散剂和稳定剂，然后充分混合均匀，以水或浓度0.01?1.0g/L γ -聚谷氨酸水溶液作为调和液，按L/P = 0.33?0.4ml/g的液固比进行调和，固化后得到抗感染磷酸钙复合骨水泥材料； 所述的γ-聚谷氨酸纳米银抗感染剂是通过以下方法制备的: 利用磷酸胆碱修饰γ-聚谷氨酸，然后将磷酸胆碱修饰过的γ-聚谷氨酸吸附纳米银，再向其中加入水溶性多糖与γ-聚谷氨酸进行接枝共聚反应，制备得到γ-聚谷氨酸纳米银抗感染剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的γ-聚谷氨酸纳米银抗感染剂是通过以下方法制备的: (1)将质量比为1:1?10的γ-聚谷氨酸和磷酸胆碱置于无水乙醇中，并始终在无水乙醇环境下搅拌反应12?18h，离心，弃上清，冷冻干燥得Y-聚谷氨酸-磷酸胆碱；将所得T -聚谷氨酸-磷酸胆碱溶解于无水二甲基亚砜中，制备成5?50g/L的γ -聚谷氨酸-磷酸胆碱溶液； (2)按γ-聚谷氨酸-磷酸胆碱溶液:纳米银溶液体积比为2?0.5:1的比例将0.1?5.0mmol/L纳米银溶液加入γ -聚谷氨酸-磷酸胆碱溶液中，在避光情况下进行搅拌5?12h，由此得到γ -聚谷氨酸纳米银溶液； (3)向γ-聚谷氨酸纳米银溶液中加入催化物，使其终浓度为0.002?0.01mmol/L,然后在搅拌情况下逐渐加入浓度为0.01?0.5g/L、pH值为5?7的水溶性多糖溶液，水溶性多糖溶液与γ -聚谷氨酸纳米银溶液的体积比为I?5:1，20?60°C搅拌3?24h进行接枝共聚反应形成沉淀产物，停止反应，加入丙酮搅拌沉淀产物，取沉淀，用蒸馏水洗涤沉淀，然后冷冻干燥即得γ-聚谷氨酸纳米银抗感染剂。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的催化物为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC.HCl)、二环己基碳二亚胺(DCC)、1-羟基苯并三唑(HOBT)、1-羟基-7-偶氮苯并三氮唑(HOAT)、3-羟基-1，2，3-苯并三嗪-4 (3H)-酮(HOOBt)、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)和4-二甲氨基吡啶(DMAP)中的一种或二种以上的组合物。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的水溶性多糖为植物水溶性多糖、动物水溶性多糖、微生物水溶性多糖或海洋生物多糖。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述植物水溶性多糖包括茶多糖、枸杞多糖、魔芋甘露聚糖、银杏叶多糖、银杏胞外多糖、香菇多糖、银耳多糖、灵芝多糖、黑木耳多糖、茯苓多糖、蒲公英多糖、可溶性淀粉和水溶性纤维；所述动物水溶性多糖包括粘多糖、肝素、硫酸软骨素和透明质酸；所述微生物水溶性多糖包括香菇多糖、茯苓多糖、银耳多糖和云芝多糖；所述海洋生物多糖包括可溶性甲壳素、螺旋藻多糖；所述的水溶性多糖溶液为以上述的一种或二种以上水溶性多糖为溶质的水溶液。6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的丙酮的用量为反应液体积的2?4倍。7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述的粘合剂为γ-聚谷氨酸/壳聚糖。8.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述的分散剂为γ-聚谷氨酸、聚乙二醇、硬脂酸酰胺类分散剂或硬脂酸类分散剂或聚乙烯中的一种或二种以上的组合物。9.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述的稳定剂为抗氧化剂168、聚乙稀醇或稀土稳定剂。10.一种抗感染磷酸钙复合骨水泥材料，其特征在于，其原料为:按总重量100份计，包括γ -聚谷氨酸纳米银抗感染剂0.01?10重量份，粘合剂O?20重量份，分散剂O?10重量份，稳定剂O?5重量份和余量的医用磷酸|丐骨水泥固体粉末； 所述的γ-聚谷氨酸纳米银抗感染剂是通过以下方法制备的: 利用磷酸胆碱修饰γ-聚谷氨酸，然后将磷酸胆碱修饰过的γ-聚谷氨酸吸附纳米银，再向其中加入水溶性多糖与γ-聚谷氨酸进行接枝共聚反应，制备得到γ-聚谷氨酸纳米银抗感染剂。
【专利摘要】本发明公开了一种抗感染磷酸钙复合骨水泥材料及其制备方法。本发明将磷酸胆碱修饰过的γ-聚谷氨酸吸附纳米银，并通过水溶性多糖与γ-聚谷氨酸的接枝共聚反应，制备具有抗感染功效的纳米银抗感染剂；在不影响磷酸钙骨水泥的基本特性基础上，将抗感染剂和其它助剂与医用磷酸钙骨水泥复配、共混后通过铸模方法制备出具有抗感染功能的磷酸钙复合骨水泥材料。本发明的方法工艺简单，所制得的磷酸钙复合骨水泥材料抗压强度达70MPa；对成骨细胞和骨髓基质干细胞没有明显的细胞毒性和凝血性，没有明显的致敏、刺激和遗传毒性；抗菌谱广泛，对革兰氏阳性球菌和革兰氏阴性杆菌均有一定的抗菌作用，抗菌率高达98％。
【IPC分类】A61L27/54, A61L27/20, A61L27/42, A61L24/04, C08G69/48, A61L27/18, A61L27/12, A61L24/02
【公开号】CN105288748
【申请号】CN201510882167
【发明人】疏秀林, 施庆珊, 冯静, 阳运华, 谢小保, 黄小茉
【申请人】广东省微生物研究所
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年12月3日