TWI399226B - 外科用骨水泥及其製造方法 - Google Patents

Description

外科用骨水泥及其製造方法

本發明是有關於一種外科用骨水泥(surgical cement)，也被稱為骨水泥(bone cement)或生物可再吸收性植入物，特別是指一種為生物可再吸收且具生物活性，可適用於骨科、整形外科、牙科、耳科及頜面應用之外科用骨水泥及其製造方法。

硬組織中主要的無機組成為生物磷灰石，而氫氧基磷灰石(hydroxyapatite，HA)是一種具有與生物磷灰石相同晶體結構的磷酸鈣化合物。原則上，氫氧基磷灰石應是硬組織替換材料的理想選擇，然而沉澱的氫氧基磷灰石卻具有非常細小的粒徑。由於操作上的困難，這將阻礙了沉澱的氫氧基磷灰石在醫療領域的應用。

透過高溫燒結的技術，已有許多類型的磷酸鈣陶瓷被製備而成，並已被認可作為骨替代物之有效且生物相容的材料。此些磷酸鈣陶瓷包括磷酸四鈣(tetracalcium phosphate，TTCP)、氫氧基磷灰石、α-磷酸三鈣(alpha-tricalcium phosphate，α-TCP)、β-磷酸三鈣(beta-tricalcium phosphate，β-TCP)、焦磷酸鈣及雙相磷酸鈣(biphasic calcium phosphate，BPC)陶瓷。大部分用於醫療應用之磷酸鈣陶瓷都被製備成顆粒狀或塊狀。但塊狀易脆且難以塑形，而顆粒狀則具有手術固定性不佳的問題。為了解決上述問題，已有許多嘗試致力於製備生物可再吸收的泥漿或骨水泥材料，如熟石膏、膠原蛋白、聚合物及許多 類型的磷酸鈣骨水泥，以作為顆粒狀磷酸鈣陶瓷的黏合劑。

Chow與其同事(美國專利號4518430及4612053)在約二十五年前開始研發磷酸鈣骨水泥。第一個磷酸鈣骨水泥是基於磷酸四鈣與磷酸二鈣(dicalcium phosphate，DCP)的交互作用來產生硬化的骨水泥，其最終產物就是氫氧基磷灰石。之後，許多氫氧基磷灰石骨水泥的修改藉由加入固化時間調節劑或其他試劑以改善其流動性。然而，氫氧基磷灰石骨水泥的再吸收非常緩慢，且在潮濕環境的固化效果不佳。此外，其流動性很差。另一種研發出的磷酸鈣骨水泥是二水磷酸二鈣(dicalcium phosphate dihydrate，DCPD)。這種骨水泥的基本組成是鈣/磷莫耳比大於1的鹼性磷酸鈣化合物與一水磷酸一鈣(monocalcium phosphate monohydrate)、無水磷酸一鈣或磷酸。一般所使用的鹼性磷酸鈣化合物為磷酸三鈣(tricalcium phosphate，TCP)及氫氧基磷灰石，有時也可使用氧化鈣或碳酸鈣。這種骨水泥的缺點為固化時酸性強、流動差、機械強度弱，以及難以得到一致的結果。因此，這種骨水泥通常保留過多的鹼性成分。在固化之後，會有一些未反應的成分與產物二水磷酸二鈣在一起。這種骨水泥在液體環境的固化效果也不佳。

大多數的磷酸鈣(CP)骨水泥不是氫氧基磷灰石(HA)骨水泥就是磷酸二鈣(DCP)骨水泥，兩種骨水泥都只使用磷酸鈣化合物，一個有較高的鈣/磷莫耳比，另一個則有較低的鈣/磷莫耳比。最常見具有高鈣/磷莫耳比的化合物為磷酸四鈣、氫氧基磷灰石及磷酸三鈣。在過去有一些嘗試是使用此些具有高鈣/磷莫耳比的磷酸鈣化合物作為骨水泥成分，並使用其他不包含磷酸鈣的可溶性酸性化合物作為固化劑。這些酸性化合物包含磷酸、雙官能基有機酸、檸檬酸及多環酸。這些骨水泥通常在性質上具有很強的酸性，並需要很長的時間來達到中性pH。植入後，這些骨水泥會造成刺激及發炎 反應。此外，這些骨水泥的生物再吸收性很難控制且缺乏良好的操縱特性。其它骨水泥則採用可溶性鹼性矽酸鹽作為固化劑，其反應產物為矽酸鈣。

S.T.Liu等人於美國專利號5149368中提出一種可再吸收之生物活性磷酸鈣骨水泥，包含磷酸四鈣的骨水泥粉末、由酸性檸檬酸鹽類組成的固化劑以及充足的水以形成骨水泥糊狀物。S.T.Liu等人進一步於美國專利號5262166中提出一種可再吸收之生物活性含磷酸骨水泥，其中此骨水泥包含由鈣磷酸鈉(calcium sodium phosphate)或鈣磷酸鉀(calcium potassium phosphate)陶瓷組成的骨水泥粉末、由檸檬酸或酸性檸檬酸鹽類組成的固化劑以及水。在這兩個專利中，酸性檸檬酸鹽類都是選取自由可溶性檸檬酸二氫鈉(NaH₂ citrate)、檸檬酸氫二鈉(Na₂H citrate)、檸檬酸二氫鉀(KH₂ citrate)、檸檬酸氫二鉀(K₂H citrate)、檸檬酸二氫銨(NH₄H₂ citrate)及檸檬酸氫二銨((NH₄)₂H citrate)所組成的群組中。

然而，使用可溶性檸檬酸或可溶性酸性檸檬酸鹽，如檸檬酸二氫鈉、檸檬酸氫二鈉、檸檬酸二氫鉀、檸檬酸氫二鉀、檸檬酸二氫銨及檸檬酸氫二銨等作為固化劑時，固化時間對於該酸性固化劑的用量會非常敏感。磷酸鈣化合物的溶解度強烈地取決於溶液的pH，當pH在7左右時，磷酸鈣化合物的溶解度依序為磷酸四鈣>α-磷酸三鈣>β-磷酸三鈣>氫氧基磷灰石。含有磷酸四鈣及α-磷酸三鈣兩者之已分解氫氧基磷灰石亦應比β-磷酸三鈣和氫氧基磷灰石具有更高的溶解度。藉由把鈣/磷莫耳比等於1.5或更高的磷酸鈣化合物與檸檬酸反應，將會產生鈣離子、磷酸根離子及檸檬酸根離子而形成其他磷酸鈣化合物及相應的檸檬酸鈣，如檸檬酸一鈣(Ca(H₂ Citrate)₂)、檸檬酸二鈣(CaH Citrate)、檸檬酸三鈣(Ca₃ Citrate₂)或 取決於溶液pH的磷酸鈣檸檬酸(calcium phosphate citrate)複合物。磷酸鈣化合物是否能與檸檬酸形成固化骨水泥強烈取決於磷酸鈣化合物的性質。舉例來說，具有高溶解度及高溶解速率的磷酸四鈣、α-磷酸三鈣或已分解氫氧基磷灰石能在相對較短的時間，如15分鐘內與檸檬酸形成骨水泥。不過，一個必要的先決條件是磷酸鈣對檸檬酸的比率應維持較高，通常高於3。檸檬酸的量越多，骨水泥的固化時間就越長，其酸性也越強。若該比率接近3或更低，則混合糊狀物無法在一小時內固化。因此，固化所使用檸檬酸的量處在一個相當狹窄的範圍。對於β-磷酸三鈣或氫氧基磷灰石而言，由於它們的低溶解速率而可與檸檬酸形成糊狀物，但卻完全不能固化而變硬。

在理想情況下，一個適用於硬組織應用的骨水泥材料應具備良好的生物相容性、適當的生物再吸收速率，以及良好的固化性質和合理的固化時間。上述大多數的骨水泥都具有一定的缺陷。

有鑑於上述習知技術之問題，本發明之目的就是在提供一種外科用骨水泥及其製造方法以提供良好的流動性、可控制的再吸收速率、在水溶液環境下良好的固化行為及合適的固化時間。

依據本發明之目的，一種可用於骨科、整形外科、牙科、耳科及頜面應用之外科用骨水泥包括一骨水泥成分，係選自由磷酸四鈣(TTCP)、α-磷酸三鈣(α-TCP)、已分解氫氧基磷灰石(decomposed HA)或其組合組成之鹼性磷酸鈣的群組中；一固化劑，係選自由檸檬酸一鈣(Ca(H₂ Citrate)₂)、檸檬酸二鈣(CaH Citrate)或其組合組成之酸性檸檬酸鈣的群組中；以及水。其中，骨水泥成分與固化劑的重量比在約1：1至約8：1的範圍。

較佳地，已分解氫氧基磷灰石為包含磷酸四鈣及α-磷酸三鈣之部分或完全 分解的氫氧基磷灰石。

較佳地，本發明之外科用骨水泥的固化時間為約3分鐘至約20分鐘。更佳地，本發明之外科用骨水泥具有約5分鐘至約15分鐘之固化時間。

此外，也提供一種製造用於骨科、整形外科、牙科、耳科及頜面應用之外科用骨水泥的方法，其步驟包括：將選自鹼性磷酸鈣的群組中的骨水泥成分及選自該酸性檸檬酸鈣的群組中的固化劑進行混合，其中骨水泥成分與固化劑的重量比範圍為約1：1至約8：1；加入需要量的水以取得一混合物；接著揉合該混合物以取得骨水泥糊狀物。其中鹼性磷酸鈣包含磷酸四鈣、α-磷酸三鈣、已分解氫氧基磷灰石或其組合；而該酸性檸檬酸鈣則包含檸檬酸一鈣、檸檬酸二鈣或其組合。

較佳地，在進行混合步驟前，已分解氫氧基磷灰石為部分或完全分解以形成α-磷酸三鈣及磷酸四鈣。

簡要而言，根據本發明之外科用骨水泥及其製造方法可提供一個或更多以下的優點：

不像其他骨水泥使用可溶性檸檬酸或可溶性檸檬酸鹽作為固化劑，本發明之骨水泥使用微溶酸性檸檬酸鈣作為固化劑。固化時間對於酸性試劑的用量較不敏感，而使本發明所使用的酸性固化劑可有很大的變化範圍。此外，使用越多的酸性固化劑，產物就越可高度再吸收。這又提供了控制生物再吸收速率的靈活度。

由於其高黏著性的特性，本發明之外科用骨水泥能容納大量的生物相容性填充料，如硫酸鈣、磷酸二鈣(DCP)、氫氧基磷灰石、明膠、膠原蛋白或礦化膠原蛋白。這更加強了能更好控制此骨水泥之生物再吸收速率的容易程度。

本發明之外科用骨水泥藉由使用人體接受良好的骨水泥成分而具有良好的生物相容性。此外，本發明之骨水泥在控制生物再吸收速率具有優異的靈活度以及容易流動和良好的操作特性。因此，本發明之骨水泥作為用於硬組織替換材料之植入物較先前技術有更好的實用性。舉例來說，本發明之骨水泥可用於骨移植、骨折固定、骨缺損填充料、頜面手術、脊柱融合、骨水泥、牙科用水泥，以及抗生素藥物、骨生長因子和骨成形蛋白(bone morphogenetic proteins)的藥物投遞系統。本發明之骨水泥也可作為其他生物相容性材料之顆粒或粉末的黏合劑。

本發明的其他方面將於隨後詳細描述中部分作說明、透過其教示作部分合宜地思考或藉由本發明所揭示的實施例來理解。本發明之各個層面能夠透過詳細指出於以下申請專利範圍中的組成與組合而被理解和完成。需注意的是，本發明的上述總結及以下的詳細描述為示範和說明之用，而不是用來限制本發明之範疇。

S1~S3‧‧‧步驟

SS1~SS3‧‧‧步驟

第1圖係為根據本發明之一實施例之製造外科用骨水泥的方法之流程圖。

第2圖係為根據本發明之另一實施例之製造外科用骨水泥的方法之流程圖。

配合本發明各種實施例的圖式及以下的詳細說明，本發明之示範性實施例將更充分的被理解。

參照第1圖，其係根據本發明之一實施例之製造外科用骨水泥的方法之流程圖。此方法包含以下步驟。步驟S1中，選自鹼性磷酸鈣的群組中之骨水泥成分與選自酸性檸檬酸鈣的群組中之固化劑以重量比範圍為約1：1至約8：1來進行混合。步驟S2中，加入需要量的水以取得一混合物，而在步驟S3中，接著揉合該混合物以取得骨水泥糊狀物。其中鹼性磷酸鈣由磷酸四鈣 (TTCP)、α-磷酸三鈣(α-TCP)、已分解氫氧基磷灰石(decomposed HA)或其組合組成；而酸性檸檬酸鈣則由檸檬酸一鈣(Ca(H₂ Citrate)₂)、檸檬酸二鈣(CaH Citrate)或其組合組成。

參照第2圖，其係根據本發明之另一實施例之製造外科用骨水泥的方法之流程圖。此方法包含以下步驟。步驟SS1中，生物相容性填充料與選自鹼性磷酸鈣的群組中之骨水泥成分及選自酸性檸檬酸鈣的群組中之固化劑進行混合。步驟SS2中，加入需要量的水以取得一混合物，而在步驟SS3中，接著揉合該混合物以取得骨水泥糊狀物。其中骨水泥成分與固化劑的重量比在約1：1至約8：1的範圍。鹼性磷酸鈣由磷酸四鈣、α-磷酸三鈣、已分解氫氧基磷灰石或其組合組成；而酸性檸檬酸鈣則包含檸檬酸一鈣、檸檬酸二鈣或其組合組成。

上述生物相容性填充料可選自由α-磷酸三鈣、β-磷酸三鈣(β-TCP)、磷酸四鈣、磷酸八鈣、磷酸鈣磷灰石、二水磷酸二鈣(DCPD)、無水磷酸二鈣、碳酸鈣、珊瑚、二水硫酸鈣、半水硫酸鈣、無水硫酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣、氟化鈣、氧化鎂、氫氧化鎂、檸檬酸鈣、明膠(gelatin)、膠原蛋白、幾丁聚醣(chitosan)、甲殼素(chitin)、礦化膠原蛋白及其組合所組成之群組中。較佳地，該生物相容性填充料的粒徑可為5微米至2毫米。而以外科用骨水泥之總重量為基準計，此生物相容性填充料之重量可達到約80%。

其中，所獲得的骨水泥糊狀物可具有約3分鐘至約20分鐘之固化時間，較佳為約5分鐘至15分鐘。此骨水泥糊狀物可被塑造成任何所需的形狀，且在固化之前可處於水中而不崩解。

在另一實施例中，在步驟S1或步驟SS1之前，該已分解氫氧基磷灰石可為部分或完全分解以形成α-磷酸三鈣及磷酸四鈣。

在又一實施例中，該方法更包含加入可溶性pH調節劑之步驟；或加入抗生素、藥物、骨生長因子或骨成形蛋白(bone morphogenetic proteins)之步驟。其中，可溶性pH調節劑可選自由磷酸、檸檬酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銨、檸檬酸鈉(Na₃ Citrate)、檸檬酸鉀(K₃ Citrate)、檸檬酸銨((NH₄)₃ Citrate)、磷酸鈉(Na₃PO₄)、磷酸鉀(K₃PO₄)及其組合所組成之群組中。抗生素之重量佔該外科用骨水泥之總重量可達到約20%。

在其他實施例中，外科用骨水泥係根據上述方法和條件來提供。

本發明之外科用骨水泥係由磷酸鈣和微溶不含磷酸鹽之酸性化合物形成，其形成一個在與水溶液結合後具有高生物相容性之可塑造的糊狀物。該糊狀物易於操作且具有良好的流動性及切實可行的固化時間。該骨水泥糊狀物在固化前不久時，對於在水溶液中的崩解有極佳的抗性。由此產生的骨水泥可適用於例如骨科、整形外科、頜面手術、耳科和牙科之應用。

因此，本發明提供一個具有良好流動性、在水溶液環境下良好的固化行為、合適的固化時間(約5至15分鐘)以及可靈活組成以控制再吸收時間的外科用骨水泥。本發明之骨水泥包含鹼性的骨水泥成分和酸性的固化劑。所選擇的鹼性骨水泥成分包含較高溶解度的鈣化合物，如磷酸四鈣、α-磷酸三鈣及已分解氫氧基磷灰石。所使用的酸性固化劑為微溶酸性檸檬酸鈣，如檸檬酸一鈣、或檸檬酸一鈣與檸檬酸二鈣的組合。固化溶液可為純水、蒸餾水或鹽水。當骨水泥成分及固化劑與水混合之後，會形成骨水泥糊狀物。在此階段，糊狀物可被塗在骨缺損處或注入骨缺損處。此糊狀物在約3至2O分鐘，較佳在約5到15分鐘的範圍內會在原處固化而變硬。由於糊狀物變得更加黏稠，其可容易地被注入且在固化前不久時在水中保持良好狀態而不會崩解。此糊狀物即使不使用黏合劑，仍具有強大的黏結強度。或者，該糊狀物可塑造成任何所需的形狀並先乾燥以供未來使用。

在磷酸鈣鹽類之中，磷酸一鈣呈酸性，然而磷酸二鈣(DCP)、磷酸三鈣(TCP)或氫氧基磷灰石(HA)的水性懸浮液則因低溶解度而表現出接近中性的pH。唯一表現出強鹼性質的磷酸鈣陶瓷是磷酸四鈣。本發明之骨水泥應用微溶酸性檸檬酸鈣作為固化劑，而不是可溶性檸檬酸或可溶性酸性檸檬酸鹽，例如檸檬酸二氫鈉、檸檬酸氫二鈉、檸檬酸二氫鉀、檸檬酸氫二鉀、檸檬酸二氫銨及檸檬酸氫二銨。該酸性檸檬酸鈣可為檸檬酸一鈣、或檸檬酸一鈣與檸檬酸二鈣的組合。檸檬酸溶液的pH接近2，而檸檬酸一鈣懸浮液的pH則約3或稍微高一些。因此，本發明中使用酸性檸檬酸鈣的骨水泥比其他使用檸檬酸的骨水泥具有更高的表面pH。此外，本發明中使用酸性檸檬酸鈣的骨水泥的固化時間對酸性檸檬酸鹽的用量較不敏感。較大量的酸性檸檬酸鈣可用於與上面列舉的可溶性磷酸鈣形成硬化的骨水泥。這又提供了控制再吸收速率的優點，因為使用較大量的酸性檸檬酸鈣會產生具較高再吸收反應的產物。

外科用骨水泥的生物再吸收速率是骨水泥作為硬組織替換材料的主要考量。對幼童而言，可再吸收的骨替代物是較佳的。初始固化的骨水泥包含反應產物如二水磷酸二鈣或其他磷酸鈣及不同類型的檸檬酸鈣與未反應的原有磷酸鈣在一起。這些反應產物通常比未反應的原有磷酸鈣更快被吸收，因此，改變磷酸鈣與酸性檸檬酸鹽的重量比將可改變其生物再吸收速率。在本發明中，鹼性磷酸鈣與酸性檸檬酸鈣的重量比值保持低至1，且可提高至3或4，甚至到8。

由於本發明之外科用骨水泥的高黏結強度，其可容納大量細粉狀或顆粒狀的生物相容性材料做為填充料。該填充料的粒徑大小範圍從數微米至約1-2毫米。除了具有良好生物相容性之外，填充料不應對骨水泥的完整性及固化行為有表現出明顯影響。適用的填充料包含β-磷酸三鈣、二水磷酸二鈣 、磷酸鈣磷灰石、碳酸鈣、珊瑚、二水硫酸鈣、半水硫酸鈣、無水硫酸鈣、氟化鈣、氧化鈣、氧化鎂、檸檬酸鈣、明膠、膠原蛋白及礦化膠原蛋白。適當的填充料範圍可從於再吸收速率非常慢的材料，如磷酸鈣磷灰石材料，到再吸收速率非常快的材料，如硫酸鈣、碳酸鈣、氧化鈣及明膠。這更加強了控制骨水泥之生物再吸收速率的靈活度。

在本發明之外科用骨水泥中，預先混合鹼性骨水泥成分、酸性固化劑及填充料以形成一均質混合粉末。此預先混合粉末接著與無菌水或鹽水混合以在手術現場形成一可用的糊狀物。然後將此些可用的糊狀物塗在骨缺損處，或是以注射器注入骨缺損處之其他方式來投遞。在置入骨缺損處之後，該糊狀物會在幾分鐘內固化而變硬。或者，此糊狀物可在使用前預先固化成任何形狀。舉例來說，在使用作為藥物投遞系統時，將需求量的藥物先與該骨水泥成分、固化劑及填充料混合以形成一預先混合粉末。在固化之後，硬化的骨水泥可再打碎到適當大小的顆粒狀。接著在使用前乾燥保存此含藥物的骨水泥。

除了填充料之外，本發明之骨水泥也可加入pH調節劑、藥物、抗生素、骨生長因子或骨成形蛋白。本發明之骨水泥可使用作為用於1)骨移植、骨缺損填充料或已手術或因損傷而移除之骨頭的取代物；2)骨脊增進術(ridge augmentation)的材料；3)頜骨修補；4)顱頜面外科手術；5)牙科或整形外科手術的泥封水泥(luting cement)；6)脊柱融合；7)齒髓填充材料；8)根管水泥；9)因牙周疾病而流失的骨礦物之更換或促進再生；及10)藥物釋放系統之生物可再吸收骨水泥。藉由本發明之骨水泥釋放之藥物較佳為抗生素。

【例子】

使用的材料：酸性檸檬酸鈣鹽類如檸檬酸一鈣及檸檬酸二鈣，係藉由化學 計量之檸檬酸、碳酸鈣或氫氧化鈣與最少量的水進行反應而製備，以促使所需的鹽類沉澱。在沉澱之後，將整個沉澱材料風乾。將乾燥的沉澱塊碾碎至能通過篩孔150網目(mesh)之粒徑。純氫氧基磷灰石陶瓷經高溫處理分解成為α-磷酸三鈣及磷酸四鈣，其中α-磷酸三鈣係由沉澱方法製備。該磷酸鈣沉澱塊再經高溫燒結及淬火形成α-磷酸三鈣陶瓷，再將該燒結塊碾碎至能通過篩孔150網目之粒徑備用。

例1：

將2克已分解氫氧基磷灰石與1.2克檸檬酸一鈣及0.35克檸檬酸二鈣混合。接著進一步將該混合粉末與1.2毫升純水混合以形成一糊狀物，此糊狀物在2至6分鐘內流動良好。製備後5分鐘時，將少量該糊狀物加入水中。此一小塊糊狀物在水中保持良好而不變形或崩解，且在水中固化良好。該糊狀物在8分鐘時固化而變硬成骨水泥。之後，此硬化的骨水泥在水中老化試驗(aging test)。此固化骨水泥在水中數個月後仍保持堅固且未顯示任何崩解的跡象。

例2至例6：

實驗例2到實驗例6是為了研究酸性檸檬酸一鈣對骨水泥固化時間的影響而設計的。各實驗中皆使用1克已分解氫氧基磷灰石，而檸檬酸一鈣及水的用量則有變化，結果列在表1。

結果顯示固化時間隨酸性檸檬酸一鈣的用量而變化。當檸檬酸一鈣用量在0.4克至0.6克時，固化時間維持相同，而當此用量由0.6克變化至1.0克時，固化時間的改變也頗溫和。

例7：

首先將2克α-磷酸三鈣與0.5克檸檬酸一鈣混合。再將該混合粉末與0.8毫升的水混合而得一糊狀物，此糊狀物在開始數分鐘內流動良好。該糊狀物在約6分鐘時固化成骨水泥。此固化骨水泥在水中數個月後仍保持非常堅固。

例8至例10：

實驗例8到實驗例10是為了研究酸性檸檬酸一鈣對骨水泥固化時間的影響而設計的。各實驗中皆使用1克磷酸四鈣，而檸檬酸一鈣及水的用量則有變化，結果列在表2。

例11至例14：

實驗例11到實驗例14是由非反應填充料如硫酸鈣、二水磷酸二鈣及礦化膠原蛋白所設計的。各實驗中皆使用1克已分解氫氧基磷灰石。

雖然已展示且說明本發明之特定實施例，但依據本發明之教示，對於該技術領域具有通常知識者將明顯得知可在不偏離本發明及其較大觀點做修改或變更。因此，任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

S1~S3‧‧‧步驟

Claims (21)

1. 一種外科用骨水泥，其適用於骨科、牙科及頜面應用，其包括：一骨水泥成分，係選自一由磷酸四鈣、α-磷酸三鈣、已分解氫氧基磷灰石及其組合組成之鹼性磷酸鈣的群組中；一固化劑，係選自一由檸檬酸一鈣、檸檬酸二鈣及其組合組成之酸性檸檬酸鈣的群組中；以及水；其中該骨水泥成分與該固化劑的重量比係在約1：1至約8：1的範圍。
2. 如申請專利範圍第1項之外科用骨水泥，其中該已分解氫氧基磷灰石為包含磷酸四鈣及α-磷酸三鈣之部分或完全分解的氫氧基磷灰石。
3. 如申請專利範圍第1項之外科用骨水泥，其固化時間為約3分鐘至約20分鐘。
4. 如申請專利範圍第3項之外科用骨水泥，其固化時間進一步為約5分鐘至15分鐘。
5. 如申請專利範圍第1項之外科用骨水泥，其更包含一生物相容性填充料。
6. 如申請專利範圍第5項之外科用骨水泥，其中以該外科用骨水泥之總重量為基準計，該生物相容性填充料之重量係達到約80%。
7. 如申請專利範圍第5項之外科用骨水泥，其中該生物相容性填充料係選自一由α-磷酸三鈣、β-磷酸三鈣、磷酸四鈣、磷酸八鈣、磷酸鈣磷灰石、二水磷酸二鈣、無水磷酸二鈣、碳酸鈣、珊瑚、二水硫酸鈣、半水硫酸鈣、無水硫酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣、氟化鈣、氧化鎂、氫氧化鎂、檸檬酸鈣、明膠、膠原蛋白、幾丁聚醣、幾丁質、礦化膠原蛋白及其組合所組成之群組中。
8. 如申請專利範圍第5項之外科用骨水泥，其中該生物相容性填充料的粒徑係在5微米至2毫米的範圍。
9. 如申請專利範圍第1項之外科用骨水泥，其更包含一可溶性pH調節劑。
10. 如申請專利範圍第9項之外科用骨水泥，其中該可溶性pH調節劑係選自一由磷酸、檸檬酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銨、檸檬酸三鈉、檸檬酸三鉀、檸檬酸三銨、磷酸三鈉、磷酸三鉀及其組合所組成之群組中。
11. 如申請專利範圍第1項之外科用骨水泥，其更包含一抗生素、一藥物、一骨生長因子或一骨成形蛋白。
12. 如申請專利範圍第11項之外科用骨水泥，其中以該外科用骨水泥之總重量為基準計，該抗生素之重量係達到約20%。
13. 一種製造外科用骨水泥的方法，其適用於骨科、牙科及頜面應用，其步驟包括：混合一鹼性磷酸鈣骨水泥成分及一酸性檸檬酸鈣固化劑，其中該鹼性磷酸鈣骨水泥成分與該酸性檸檬酸鈣固化劑的重量比係在約1：1至約8：1的範圍；加入一需要量的水以取得一混合物；以及揉合該混合物以取得一骨水泥糊狀物；其中該鹼性磷酸鈣骨水泥成分係選自於由磷酸四鈣、α-磷酸三鈣、已分解氫氧基磷灰石及其組合組成的群組；該酸性檸檬酸鈣固化劑係選自於由檸檬酸一鈣、檸檬酸二鈣及其組合組成的群組。
14. 如申請專利範圍第13項之方法，其中在混合步驟之前，該已分解氫氧基磷灰石為部分或完全分解以形成α-磷酸三鈣及磷酸四鈣。
15. 如申請專利範圍第13項之方法，其中該骨水泥糊狀物的固化時間為約5分鐘至約15分鐘。
16. 如申請專利範圍第15項之方法，其中該骨水泥糊狀物能被塑造成任何所 需的形狀且在固化之前能處於水中而不崩解。
17. 如申請專利範圍第13項之方法，其在加入水之步驟前，更包含將一生物相容性填充料加入以與該鹼性磷酸鈣骨水泥成分及該酸性檸檬酸鈣固化劑混合之步驟。
18. 如申請專利範圍第17項之方法，其中該生物相容性填充料係選自一由α-磷酸三鈣、β-磷酸三鈣、磷酸四鈣、磷酸八鈣、磷酸鈣磷灰石、二水磷酸二鈣、無水磷酸二鈣、碳酸鈣、珊瑚、二水硫酸鈣、半水硫酸鈣、無水硫酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣、氟化鈣、氧化鎂、氫氧化鎂、檸檬酸鈣、明膠、膠原蛋白、幾丁聚醣、幾丁質、礦化膠原蛋白及其組合所組成之群組中。
19. 如申請專利範圍第18項之方法，其中該生物相容性填充料的粒徑係在5微米至2毫米的範圍。
20. 如申請專利範圍第13項之方法，其更包含加入一可溶性pH調節劑之步驟。
21. 如申請專利範圍第13項之方法，其更包含加入一抗生素、一藥物、一骨生長因子或一骨成形蛋白之步驟。