专利名称：控制骨科用石膏组成物操作时间的方法及其组成物的制作方法
技术领域：
本发明是有关一种控制骨科用石膏组成物操作时间的方法及骨科用石膏组成物。
背景技术：
以石膏作为骨取代物(bone substituent)，是医学界已知技术，但作为注入式骨取代物则为新兴技术，例如美国第6251139号专利。该新兴技术主要困难在于骨科用石膏的操作时间(working time)和半凝固时间(semi-solidification time)不易控制。此处所谓操作时间，意指从骨科用石膏和水溶液混合起，至无法(或极难)将混合后的骨科用石膏组成物由注射筒挤出所需时间；而所谓半凝固时间，是指从骨科用石膏和水溶液混合起，至将骨科用石膏组成物置入水中或水溶液(例如生理食盐水或体液)中，该骨科用石膏组成物不会晕开或散开为止所需时间。传统的骨科用石膏组成物，其半凝固时间和操作时间的范围相当窄，例如半凝固时间均为2.5至3分钟，而操作时间均为3.5至4分钟，亦即将骨科用石膏和水溶液混合后2.5分钟内，将其注入体液内，该骨科用石膏组成物会散开；混合后2.5至3分钟注入，不能保证不会散开；混合后3.5至4分钟注入，虽不会散开，但不能保证可以完全注入；混合4分钟后，该骨科用石膏组成物无法注入人体，亦即只有在混合后3至3.5分钟注入，才能确保该骨科用石膏组成物能达到最佳效果。由于适于注入的时间范围短，且时间紧迫，致使医学界接受度低。因此，控制骨科用石膏组成物的操作时间及/或半凝固时间为一关键技术。
发明内容
本发明是在用以和骨科用石膏混合的水溶液中，加入适量的多羟及助固化物料，以控制骨科用石膏组成物的操作时间和半凝固时间。
本发明的目的之一，在于提供一种控制骨科用石膏组成物操作时间的方法。
本发明的另一目的，在于提供一种骨科用石膏组成物。
本发明的再一目的，在于提供一种能控制操作时间及/或半凝固时间的骨科用石膏组成物。
本发明的又一目的，在于提供一种含多羟和助固化物料的骨科用石膏组成物。
本发明的控制骨科用石膏组成物操作时间的方法，其包括使骨科用石膏和水溶液混合，并均匀搅拌，以形成半凝固状，作为注入式骨科用石膏，其中该骨科用石膏和水溶液的重量比实质上为4∶1至1∶5，其特征是该水溶液中含多羟及至少一种选自多醣、聚乙烯醇或其混合物所构成的助固化物料，其中该水溶液中，水和该多羟的容积比实质上为25∶1至2∶1，而该助固化物料在该水溶液中的含量实质上为0.2至2wt％。
上述所谓搅拌，是泛指任意能使骨科用石膏和水溶液均匀混合的方法、程序或步骤，例如以搅棒搅动，以搅合片上下搅动，以磁搅拌子转动，以搅拌叶片转动，超音波振动等。
上述骨科用石膏和水溶液重量比为4∶1至1∶5，若骨科用石膏用量过高，则不易形成均匀半固体(semi-solid)，无法形成适当的石膏块；若骨科用石膏用量过底，则所形成的石膏块状物的强度不足，甚至无法在体液中凝固。
上述水溶液，含有一或复数种多羟，而水和多羟(若为多种多羟，是指所有多羟总量)的体积比，以25∶1至2∶1为较佳，若水含量过低，则所形成的骨科用石膏组成物，其操作时间太短，使用不便，若水含量过高，则形成半凝固时间过长的骨科用石膏组成物，造成注入后，骨科用石膏组成物完全凝固的时间过长，且形成的石膏块易变形，或强度不足。上述水溶液中，水和多羟的体积比，以10∶1至10∶3为较佳，以20∶3至4∶1为最佳。
上述所谓多羟，是指具有二个以上羟基取代基的烃类，例如乙二醇(ethylene glycol)、丙二醇(propylene glycol)、甘油(glycerin)、聚乙二醇(polyethylene glycol)、水溶性多羟(polyol)等。以乙二醇、丙二醇、甘油和聚乙二醇为较佳，以甘油为最佳。该多羟亦可为多羟的混合物。
上述的助固化物料，其可为单纯的多醣(单一的多醣或多醣混合物)、单纯的聚乙烯醇，或多醣和聚乙烯醇混合物，以单纯的多醣(单一的多醣或多醣混合物)为较佳。而其用量宜为水溶液的0.2至2wt％。用量过低，则骨科用石膏组成物注入后不易形成半固体，或形成的半固体在0.5至1小时间无法形成具有适当强度的石膏块。若用量过高，则操作时间过短。上述多醣或聚乙烯醇的含量(若是多醣及/或聚乙烯醇混合物，则是指若总量)，以占水溶液总量的0.4至1.5wt％为更佳，以0.6至1.2wt％为最佳。
上述的多醣，其可为任意的多醣，例如淀粉类或纤维素类，以1-4键结(1-4 linkage)的多醣为较佳，例如纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素或其混合物，以甲基纤维素(methyl cellulose，MC)、乙基纤维素(ethyl cellulose，EC)及/或羟乙基纤维素(hydroxyethyl cellulose，HEC)为更佳。
当然，基于特定功效(例如促进骨细胞增长，消炎或其它疗效)的需求，该骨科用石膏组成物可能必需含特定物料。若该(这些)物料为固体物料，以事先和该骨科用石膏混合均匀，或使完全溶于该水溶液为较佳，若该(这些)物料为液态物料，则以事先溶入该水溶液中为较佳，当然，亦可在骨科用石膏和水溶液混合之前/同时/之后加入，再均匀混合。
本发明的骨科用石膏组成物，其含重量比实质上为4∶1至1∶5的骨科用石膏和水溶液，其特征是该水溶液中含多羟及至少一种选自多醣、聚乙烯醇或其混合物所构成的助固化物料，其中该水溶液中，水和该多羟的容积比实质上为25∶1至2∶1，而该助固化物料在该水溶液中的含量实质上为0.2至2wt％。
此处所谓骨科用石膏、水溶液、多羟、多醣、聚乙烯醇、助固化物料、等等的定义，其相互关系，重量比及或容积比等均如上述，而本发明的骨科用石膏组成物，尚可依需要加入特定药物或组成物亦如前述。
具体实施例方式
为进一步说明本发明，亦以比较例和实施例说明如下，但这些实施例，并非用以限制本发明专利范围。比较例1～10∶以半水石膏(购自美国Baker公司)，和由水和甘油所购成的水溶液(其量如表1)，在20毫升的注射筒中混合。以316不锈钢搅棒(长150mm，直径1.0mm)，均匀搅拌，测其操作时间和半凝固时间，结果如表1。
表1表中所用单位分别为半水石膏(克)、水(毫升)、甘油(毫升)、操作时间(分钟)、半凝固时间(分钟)。
比较例11～20类同实施例1，但水和甘油的用量改变如表2，结果参见表2表2使用单位同表1
比较例21～30类同比较例11～20，但以丙二醇取代甘油，其中丙二醇用量，及实验结果如表3。
表3
比较例31～40类同比较例11～20，但以聚乙二醇#400(平均分子量约为400)取代甘油，其中聚乙二醇#400用量及实验结果如表4
表4
实施例1～5取10g半水石膏，以及含甘油和甲基纤维素溶液的水溶液，分别加于20毫升的注射筒中混合，以316不锈钢搅棒均匀搅拌，测其操作时间和半凝固时间，结果如表5，其中水溶液中水，甘油和甲基纤维素溶液含量分别如表5所示，而所谓甲基纤维素溶液，是以4克甲基纤维素，加100毫升水，加热沸腾使形成溶液，而后冷却，实施例1～5均分别取0.5毫升。
表5
实施例6～12类同实施例3，其中半水石膏、水、多羟、助固化物料用量均同，助固化物料的制成方式亦同，唯多羟和助固化物料中所用纤维素的种类改变(参见表6)，结果如表6所示。
表6
实施例13～15类同实施例3，但分别以聚乙烯醇(实施例13)、糯米淀粉(实施例14)和玉米淀粉(实施例15)的水溶液作为助固化物料，余同实施例3。其中聚乙烯醇是取自雄狮牌胶水(本身即为聚乙烯醇溶液)，糯米淀粉和玉米淀粉的水溶液是分别以100毫升水，加3克市售糯米淀粉/市售玉米淀粉，加热沸腾，形成溶液后，冷却形成浓稠液体，取量均为0.5毫升，结果如表7。
表7
权利要求
1.一种控制骨科用石膏组成物操作时间的方法，使骨科用石膏和水溶液混合，并均匀搅拌，以形成半凝固状，作为注入式骨科用石膏，其中该骨科用石膏和水溶液的重量比实质上为4∶1至1∶5，其特征是该水溶液中含多羟及至少一种选自多醣、聚乙烯醇或其混合物所构成的助固化物料，其中该水溶液中，水和该多羟的容积比实质上为25∶1至2∶1，而该助固化物料在该水溶液中的含量实质上为0.2至2wt％。
2.如权利要求1所述的方法，其中该水溶液的水和多羟容积比实质上为10∶1至10∶3。
3.如权利要求2所述的方法，其中该水溶液的水和多羟容积比实质上为20∶3至4∶1。
4.如权利要求1、2或3任意一项所述的方法，其中该多羟为甘油、乙二醇、丙二醇或聚乙二醇。
5.如权利要求1、2或3任意一项所述的方法，其中该助固化物料的含量实质上为水溶液的0.4至1.5wt％。
6.如权利要求4所述的方法，其中该助固化物料的含量实质上为水溶液的0.4至1.5wt％。
7.如权利要求5所述的方法，其中该助固化物料的含量实质上为水溶液的0.6至1.2wt％。
8.如权利要求6所述的方法，其中该助固化物料的含量实质上为水溶液的0.6至1.2wt％。
9.如权利要求7所述的方法，其中该助固化物料为甲基纤维素、乙基纤维素或羟乙基纤维素。
10.如权利要求8所述的方法，其中该助固化物料为甲基纤维素、乙基纤维素或羟乙基纤维素。
11.一种骨科用石膏组成物，其含重量比实质上为骨科用石膏和水溶液的比，其特征是该水溶液中含多羟及至少一种选自多醣、聚乙烯醇或其混合物所构成的助固化物料，其中该水溶液中，水和该多羟的容积比实质上为25∶1至2∶1，而该助固化物料在该水溶液中的含量实质上为0.2至2wt％。
12.如权利要求11所述的组成物，其中该水溶液的水和多羟容积比实质上为10∶1至10∶3。
13.如权利要求12所述的组成物，其中该水溶液的水和多羟容积比实质上为20∶3至4∶1。
14.如权利要求11、12或13任意一项所述的组成物，其中该多羟为甘油、乙二醇、丙二醇或聚乙二醇。
15.如权利要求11、12或13任意一项所述的组成物，其中该助固化物料的含量实质上为水溶液的0.4至1.5wt％。
16.如权利要求14所述的组成物，其中该助固化物料的含量实质上为水溶液的0.4至1.5wt％。
17.如权利要求15所述的组成物，其中该助固化物料的含量实质上为水溶液的0.6至1.2wt％。
18.如权利要求16所述的组成物，其中该助固化物料的含量实质上为水溶液的0.6至1.2wt％。
19.如权利要求17所述的组成物，其中该助固化物料为甲基纤维素、乙基纤维素或羟乙基纤维素。
20.如权利要求18所述的组成物，其中该助固化物料为甲基纤维素、乙基纤维素或羟乙基纤维素。
全文摘要
本发明是有关一种控制骨科用石膏组成物操作时间的方法及骨科用石膏组成物。其包括使骨科用石膏和水溶液混合，并均匀搅拌，以形成半凝固状，作为注入式骨科用石膏，其中该骨科用石膏和水溶液的重量比实质上为4∶1至1∶5，其特征是该水溶液中含多羟及至少一种选自多醣、聚乙烯醇或其混合物所构成的助固化物料，其中该水溶液中，水和该多羟的容积比实质上为25∶1至2∶1，而该助固化物料在该水溶液中的含量实质上为0.2至2wt％。
文档编号A61L27/00GK1406636SQ0113073
公开日2003年4月2日 申请日期2001年8月22日 优先权日2001年8月22日
发明者张汉钊, 林智一, 薛文景, 潘宏维, 林圣富 申请人:林圣富