PL216995B1 - Sposób otrzymywania kompozytowego kościozastępczego materiału implantacyjnego zawierającego gips, chitozan i hydroksyapatyt - Google Patents
Sposób otrzymywania kompozytowego kościozastępczego materiału implantacyjnego zawierającego gips, chitozan i hydroksyapatytInfo
- Publication number
- PL216995B1 PL216995B1 PL396816A PL39681611A PL216995B1 PL 216995 B1 PL216995 B1 PL 216995B1 PL 396816 A PL396816 A PL 396816A PL 39681611 A PL39681611 A PL 39681611A PL 216995 B1 PL216995 B1 PL 216995B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- amount
- hydroxyapatite
- weight
- chitosan
- obtaining
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 19
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 13
- 239000007943 implant Substances 0.000 title claims description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 6
- 239000011505 plaster Substances 0.000 title description 4
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 claims description 23
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 claims description 23
- ZOMBKNNSYQHRCA-UHFFFAOYSA-J calcium sulfate hemihydrate Chemical compound O.[Ca+2].[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O ZOMBKNNSYQHRCA-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 22
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 19
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 18
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 16
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 claims description 14
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 claims description 12
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 5
- 238000002513 implantation Methods 0.000 claims description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 2
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 12
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 10
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 10
- 235000019731 tricalcium phosphate Nutrition 0.000 description 10
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 7
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003462 bioceramic Substances 0.000 description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 4
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920002558 Curdlan Polymers 0.000 description 3
- 239000001879 Curdlan Substances 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 3
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 description 3
- 229940078035 curdlan Drugs 0.000 description 3
- 235000019316 curdlan Nutrition 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 229910000391 tricalcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 229940078499 tricalcium phosphate Drugs 0.000 description 3
- 101100283604 Caenorhabditis elegans pigk-1 gene Proteins 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229920001503 Glucan Polymers 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940124350 antibacterial drug Drugs 0.000 description 2
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000316 bone substitute Substances 0.000 description 2
- PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate dihydrate Chemical compound O.O.[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- -1 tetrafluoroethylene phosphate Chemical compound 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229920002101 Chitin Polymers 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012538 ammonium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 230000033115 angiogenesis Effects 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002902 bimodal effect Effects 0.000 description 1
- 239000002639 bone cement Substances 0.000 description 1
- 230000010478 bone regeneration Effects 0.000 description 1
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 1
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- RKQKLZMMOQWTGB-HYBUGGRVSA-N diphenyl-[(1R,2S)-2-(phenylsulfanylmethyl)cyclopentyl]phosphane Chemical compound C([C@@H]1[C@@H](CCC1)P(C=1C=CC=CC=1)C=1C=CC=CC=1)SC1=CC=CC=C1 RKQKLZMMOQWTGB-HYBUGGRVSA-N 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000011396 hydraulic cement Substances 0.000 description 1
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000011164 ossification Effects 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960002901 sodium glycerophosphate Drugs 0.000 description 1
- REULQIKBNNDNDX-UHFFFAOYSA-M sodium;2,3-dihydroxypropyl hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].OCC(O)COP(O)([O-])=O REULQIKBNNDNDX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- GBNXLQPMFAUCOI-UHFFFAOYSA-H tetracalcium;oxygen(2-);diphosphate Chemical compound [O-2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O GBNXLQPMFAUCOI-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 235000010384 tocopherol Nutrition 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 229910052882 wollastonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000014692 zinc oxide Nutrition 0.000 description 1
Landscapes
- Materials For Medical Uses (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania kompozytowego kościozastępczego materiału implantacyjnego z udziałem gipsu, przeznaczonego do wypełnień ubytków kostnych.
Półwodny siarczan wapnia CaSO<1/?H2O (CSH) czyli gips półwodny został uznany za materiał biozgodny, bioaktywny, wywołujący regenerację kości połączoną z resorpcją implantu, trwającą od kilku tygodni do kilku miesięcy, sprzyjający angiogenezie i niedrogi. Z uwagi na kruchość i dezintegrację uzupełnień ubytków kostnych wykonanych z użyciem samego gipsu, od lat trwają poszukiwania kompozytowych preparatów kościozastępczych z jego udziałem.
Do handlowych preparatów gipsowych należą między innymi MIIG™ 115 i JaX Bone Void Filler.
®
Znane są też handlowe preparaty na bazie gipsu i fosforanów wapnia jak Genex® (pTCP+gips), Pro-dense® (gips+TCP+bruszyt), Cerament™ (gips+HAp), Calmatrix® (gips + karboksymetyloceluloza).
Z polskiego opisu patentowego PL 194 711 B1 znany jest sposób otrzymywania kompozytowego preparatu implantacyjnego, który polega na tym, że z placka filtracyjnego uformowanego bezpośrednio po syntezie proszku hydroksyapatytowego metodą mokrą, wytwarza się granule o rozmiarach 0,2-0,5 mm. W tym celu placki suszy się i rozdrabniania poniżej 0,63 mm, po czym oddziela się ziarna frakcji 0,25-0,63 mm, które następnie wypala się w temperaturze 1250°C przez 2 godziny, uzyskując frakcję ziarnową 0,2-0,5 mm.
Na wytworzone granule, w ilości 55-75% masowych nanosi się warstwę gipsu półwodnego o uziarnieniu poniżej 0,06 mm w ilości 25-45% masowych, a przed zaimplantowaniem tak pokryte granule hydroksyapatytowe, stanowiące fazę stałą preparatu, zarabia się roztworem wodnym, korzystnie 0,9% roztworem NaCI w ilości zapewniającej otrzymanie zaczynu gipsowego o stosunku wodno - gipsowym W/G od 0,4 do 0,6.
Ze zgłoszenia PL 372 114 A znany jest cement hydrauliczny do zastosowań chirurgicznych na bazie fosforanu wapnia, który składa się z pierwszego składnika zawierającego proszek a-fosforanu trójwapniowego, drugiego składnika zawierającego dwuwodny siarczan wapnia, oraz trzeciego składnika zawierającego wodę. Ponadto cement nie zawiera półwodnego siarczanu wapnia (CSH) w ilości większej niż 10% całkowitej zawartości dwuwodnego siarczanu wapnia (CSD). Zaletą tego cementu jest to, że nie ma składnika bardzo zasadowego, jak TTCP (fosforan czterowapniowy), zawiera ograniczoną ilość składników, szybko wiąże i jest łatwy do wymieszania.
Z opisu US 2011 118 850 A1 znany jest preparat, będący substytutem kości, opracowany na bazie naturalnej kości pobranej od dawcy, która po odpowiedniej obróbce - przemywanie oraz zneutralizowanie pH - może stanowić materiał implantacyjny. Druga grupa materiałów jest na bazie chitozanu, którego zawartość w większości przykładów jest duża (powyżej 5%, a nawet są to gąbki czysto chitozanowe), zaś w jednym stanowi około 2,5%. Jego rola jest określana jako bakteriobójcza. Znane z opisu patentowego US 2011 118 850 A1 przykłady z udziałem bioceramiki dotyczą bardzo różnych związków (fosforanów, węglanów, siarczanów wapnia) oraz metali i związków niemetalicznych, które pełnią wyłącznie rolę modyfikatorów osnowy polisacharydowej. Jeśli występuje TCP to przede wszystkim w odmianie polimorficznej β.
Z polskiego opisu patentowego PL 212 866 (PL 388 951 A1) znany jest kompozyt bioaktywny charakteryzujący się tym, że zawiera β-13-glukan zwany dalej kurdlanem, lek przeciwbakteryjny (korzystnie odporny na temperaturę 80-100°C) oraz bioceramikę fosforanowo-wapniową w postaci mikroporowatych granul (HAp, HAp-TCP, TCP, HAp modyfikowany) o rozmiarze 0,1-1,0 mm i o porowatości otwartej 50-70%, przy czym składniki występują w ilościach (gramy na 100 g wody) ujętych proporcją podaną w odpowiednim wzorze A, gdzie: x - masa kurdlanu (w g na 100 g wody), y - masa granul (w g na 100 g wody), z - masa leku (w g na 100 g wody). Przedmiotem wynalazku jest również sposób otrzymywania kompozytu polegający na tym, że bioceramikę fosforanowo-wapniową w postaci mikroporowatych granul nasącza się dawką leku przeciwbakteryjnego odpornego na temperaturę 80-100°C (w proporcji wyliczonej według wzoru), rozpuszczonego w wodzie w ilości równej/mniejszej od przewidzianej na wytwarzany kompozyt, następnie wysuszoną, wzbogaconą w lek bioceramikę fosforanowo-wapniową w postaci mikroporowatych granul, o rozmiarze 0,1-1,0 mm i o porowatości otwartej 50-70% (w zakresie 0,05-1,0 nm) dodaje się do wodnej zawiesiny β-13-glukanu zwanego dalej kurdlanem i miesza się.
Również z polskiego zgłoszenia PL 390 048 A znany jest sposób otrzymywania syntetycznego bioceramicznego tworzywa implantacyjnego na bazie hydroksyapatytów węglanowych, który polega na tym, że syntezę prowadzi się, dodając kroplami do zawiesiny wodnej Ca(OH)2 z równoczesnym
PL 216 995 B1 dodatkiem roztworu soli pierwiastka modyfikującego, korzystnie magnezu, manganu, sodu, tytanu w ilości 0-0,1 M, roztwór (NH4)2HPO4, w którym rozpuszczono związek węglanowy, korzystnie NH4HCO3 i/lub NaHCO3 w ilości 0,05-0,25 M, będący źródłem jonów węglanowych CO32-, a także Na+ wbudowujących się w strukturę hydroksyapatytu, przy czym pH środowiska reakcyjnego utrzymuje się na poziomie powyżej 10 przy użyciu amoniaku, a ilość reagentów wyjściowych jest taka, aby stosunek molowy Ca:P wynosił 1,55-1,95. Powstałą galaretowatą zawiesinę amorficznego, niestechiometrycznego
2- 2hydroksyapatytu węglanowego, w którego strukturę wbudowane są jony CO32-, HPO42- oraz jony pierwiastków modyfikujących, poddaje się procesowi dojrzewania, dekantuje się, odfiltrowuje, a następnie suszy i rozdrabnia, uzyskując proszek o uziarnieniu poniżej 60 μm i ewentualnie kalcynuje w temperaturze 300-500°C.
Z polskiego opisu patentowego PL 190 486 B1 znany jest sposób wytwarzania wysokoreaktywnych proszków fosforanów wapnia, który polega na tym, że wytrąca się jednostopniowo osady fosforanów wapnia, dodając powoli do zawiesiny Ca(OH)2 roztwór H3PO4, przy czym ilość wyjściowych reagentów jest taka, aby stosunek molowy CaO:P2O5 wynosił 1,55:1,66, pH środowiska reakcyjnego utrzymuje się w granicach 5-11, temperaturę w granicach 18-90°C. Równocześnie intensywnie miesza się zawiesinę reakcyjną. Fosforany wapnia wytrącają się w postaci galaretowatych, amorficznych osadów, w których stosunek molowy Ca/P wynosi 1,50-1,66. Osady te poddaje się następnie procesowi dojrzewania przez kilkadziesiąt godzin, w następstwie czego ulegają przemianie w niestechiometrycz2ny hydroksyapatyt, w którego strukturze obecne są jony HPO42-. Po odfiltrowaniu, wysuszeniu, rozdrobnieniu, praży się je w temperaturze 700-900°C, uzyskując wysokoreaktywne proszki, będące mieszaniną HAp i TCP lub monofazowy proszek TCP.
Ze zgłoszenia US 2010 249 794 znany jest cement kostny, powstający poprzez zmieszanie z wodą następujących składników:
- półwodnego siarczanu wapnia w formie proszku o bimodalnym rozkładzie ziaren i o średnim rozmiarze około 5-20 μm, przy czym półwodny siarczan wapnia stanowi około 70% masowych całkowitej masy składu
- proszku jednowodnego fosforanu jednowapniowego
- proszku TCP o średnim rozmiarze ziaren około 20 μm
Ze zgłoszenia CN 101 596 330 A znany jest sposób otrzymywania kompozytowego, granulo1 wanego materiału kościozastępczego, opartego na α-półwodnym siarczanie wapnia CaSO4· /2H2O (aCSH) i β fosforanie trójwapniowym (PTCP). Sposób charakteryzuje się tym, że α-CSH jest syntezowany bezpośrednio na powierzchni lub w porach granul β-TCP poprzez synchroniczną hydrotermalną syntezę. Zaletą tego sposobu jest prostota, a także możliwość kontrolowania stosunku pomiędzy fazami aCSH i β-TCP, dzięki czemu kontrolowana jest struktura granul stanowiących sztuczną kość.
Ze zgłoszenia CN 101 125 219 A znany jest szybkowiążący materiał, będący cementem na bazie fosforanów wapnia. Metoda wytwarzania jest następująca:
poprzez spiekanie w fazie stałej otrzymuje się proszek cementowy a-TCP, który następnie miesza się z nanorurkami węglowymi, otrzymując proszek cementu kompozytowego; dodając różne ilości chitozanu i β glicerofosforanu sodu do rozcieńczonego kwasu solnego i wody dejonizowanej uzyskuje się mieszankę fazy ciekłej, którą zarabia się proszek cementowy i ziarna hydroksyapatytu.
Z międzynarodowego zgłoszenia WO 2004 OOO 374 A znany jest cement hydrauliczny do zastosowań chirurgicznych, który sporządza się na bazie fosforanu wapnia. Cement składa się proszku a-fosforanu trójwapniowego, drugim składnikiem jest dwuwodny siarczan wapnia, a trzecim składnik zawierający wodę. Ponadto cement nie zawiera półwodnego siarczanu wapnia (CSH) w ilości większej niż 10% całkowitej zawartości dwuwodnego siarczanu wapnia (CSD). Zaletą tego cementu jest to, że nie ma w swym składzie wysoce zasadowego komponentu, jak TTCP (fosforan czterowapniowy), zawiera ograniczoną ilość składników, szybko wiąże i jest łatwy do wymieszania.
Z japońskiego opisu patentowego JP 11 347 112 znany jest materiał wywołujący osteogenezę, zawierający proteinę, stanowiący kompozyt chityny i chitozanu w formie zolu z różnymi związkami nieorganicznymi jak HAp, TCP, CaCO3, CaO, ZnO, CaSiO3 i MgO.
Celem wynalazku jest uzyskanie materiału na bazie gipsu wykazującego podwyższoną wytrzymałości i trwałość.
Sposób według wynalazku polega na tym, że wyjściowy proszek składający się z półwodnego siarczanu wapnia (CSH) w ilości 40 - 100% masowych z dodatkiem wysokoreaktywnego hydroksyapatytu z ewentualnym dodatkiem jonów modyfikujących Ti, Mg, CO3 w ilości 0-60% masowych zarabia się 0,5-2,0% roztworem chitozanu w wodnym roztworze kwasu octowego o stężeniu 0,2-2,0% w ilości
PL 216 995 B1
0,4-0,7 ml/g mieszaniny, uzyskując pastę typu cementowego o konsystencji plastycznej masy wiążącej w miejscu implantacji. W innej wersji sposobu granule na bazie hydroksyapatytu (HAp) lub ceramiki dwufazowej (ΗΑρ+βΤΟΡ) o wielkości 0,2-2,0 mm w ilości 35-70% masowych, miesza się z proszkiem spoiwa w ilości 30-65% masowych, złożonego z półwodnego siarczanu wapnia (CSH) z ewentualnym dodatkiem hydroksyapatytu do 40% masowych, po czym dodaje się 0,5-2,0% roztwór chitozanu w wodnym roztworze kwasu octowego o stężeniu 0,2-2,0% w ilości 0,3-0,6 ml na 1 g mieszanki, uzyskując kompozytowy materiał o konsystencji plastycznej masy, dającej się łatwo formować i przenosić w miejsce aplikacji, gdzie wiąże i twardnieje.
Otrzymany metodą wiązania „in situ” materiał implantacyjny (możliwy do samodzielnego stosowania lub pełniący rolę spoiwa w materiale kompozytowym z granulami) składa się z dwuwodnego siarczanu wapnia (CSD), będącego produktem wiązania półwodnego siarczanu wapnia (CSH), ziaren proszku hydroksyapatytowego (HAp) oraz chitozanu - składnika organicznego o wysokiej biozgodności, podlegającego resorpcji w żywym organizmie. Obecność chitozanu w płynie, przeznaczonym do zarabiania, uplastycznia mieszaninę, czyniąc ją podatniejszą do formowania, a po związaniu pozytywnie wpływa na parametry wytrzymałościowe implantu oraz wzmacnia jego bioaktywny charakter uwarunkowany przez CSD i HAp.
P r z y k ł a d 1 : Mieszankę wyjściowego proszku o składzie:
60% masowych półwodnego siarczanu wapnia (CSH)
40% masowych proszku hydroksyapatytowego o uziarnieniu poniżej 0,06 mm, otrzymanego na drodze syntezy metodą mokrą (pat. PL 190 486) w ilości 1 g łączy się z 0,52 ml 1% roztworu chitozanu w wodnym roztworze kwasu octowego o stężeniu 0,5% i miesza przez 1 minutę, uzyskując plastyczną masę, którą można implantować w ciągu następnych 6-8 minut. Po związaniu uzyskuje się materiał o mikroporowatej strukturze (wielkość porów mieści się w zakresie od 0,005 do 1,0 pm) o porowatości otwartej około 40% i wytrzymałości na ściskanie 15 MPa.
P r z y k ł a d 2
Hydroksyapatytowe granule (otrzymane sposobem ujawnionym w opisie patentowym PL 168 078) o wymiarach 0,3-0,5 mm i porowatości otwartej 15% w ilości 55% masowych, miesza się z proszkiem półwodnego siarczanu wapnia o uziarnieniu poniżej 0,06 mm w ilości 45% masowych. Próbkę granul, pokrytych proszkiem spoiwa gipsowego, o masie 1 g zarabia się roztworem chitozanu w 0,3 procentowym roztworze kwasu octowego w ilości 0,32 ml i miesza w ciągu 1 minuty. Uzyskuje się jednolitą, plastyczną masę, dla której początek wiązania wynosi 5-6 minut, a koniec wiązania następuje po 10-12 minutach liczonych od momentu połączenia składników. Otrzymany kompozytowy materiał złożony z granul połączonych spoiwem o mikrostrukturze porowatej charakteryzuje się wytrzymałością na ściskanie 12 MPa i porowatością otwartą 38%.
Claims (2)
1. Sposób otrzymywania kompozytowego kościozastępczego materiału implantacyjnego zawierającego gips, chitozan i hydroksyapatyt, znamienny tym, że wyjściowy proszek składający się z półwodnego siarczanu wapnia (CSH) w ilości 40-100% masowych z dodatkiem wysokoreaktywnego hydroksyapatytu z ewentualnym dodatkiem jonów modyfikujących Ti, Mg, CO3 w ilości 0-60% masowych, zarabia się 0,5-2,0% roztworem chitozanu w wodnym roztworze kwasu octowego o stężeniu 0,2-2,0% w ilości 0,4-0,7 ml/g mieszaniny, uzyskując pastę typu cementowego o konsystencji plastycznej masy wiążącej w miejscu implantacji.
2. Sposób otrzymywania kompozytowego kościozastępczego materiału implantacyjnego zawierającego gips, chitozan i hydroksyapatyt, znamienny tym, że granule na bazie hydroksyapatytu (HAp) lub ceramiki dwufazowej zawierającej hydroksyapatyt i β fosforan trójwapniowy (ΗΑρ+βΤΟΡ) o wielkości 0,2-2,0 mm w ilości 35-70% masowych, miesza się z proszkiem spoiwa w ilości 30-65% masowych, złożonego z półwodnego siarczanu wapnia (CSH) z ewentualnym dodatkiem hydroksyapatytu do 40% masowych, po czym dodaje się 0,5-2,0% roztwór chitozanu w wodnym roztworze kwasu octowego o stężeniu 0,2-2,0% w ilości 0,3-0,6 ml na 1 g mieszanki, uzyskując kompozytowy materiał o konsystencji plastycznej masy, dającej się łatwo formować i przenosić w miejsce aplikacji, gdzie wiąże i twardnieje.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL396816A PL216995B1 (pl) | 2011-10-31 | 2011-10-31 | Sposób otrzymywania kompozytowego kościozastępczego materiału implantacyjnego zawierającego gips, chitozan i hydroksyapatyt |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL396816A PL216995B1 (pl) | 2011-10-31 | 2011-10-31 | Sposób otrzymywania kompozytowego kościozastępczego materiału implantacyjnego zawierającego gips, chitozan i hydroksyapatyt |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL396816A1 PL396816A1 (pl) | 2012-04-10 |
| PL216995B1 true PL216995B1 (pl) | 2014-06-30 |
Family
ID=46002842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL396816A PL216995B1 (pl) | 2011-10-31 | 2011-10-31 | Sposób otrzymywania kompozytowego kościozastępczego materiału implantacyjnego zawierającego gips, chitozan i hydroksyapatyt |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL216995B1 (pl) |
-
2011
- 2011-10-31 PL PL396816A patent/PL216995B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL396816A1 (pl) | 2012-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI543770B (zh) | 礦化膠原蛋白與生物陶瓷之複合物及其製造方法 | |
| US20020017220A1 (en) | Biocements having improved compressive strength | |
| JP5028090B2 (ja) | 急硬性リン酸カルシウムセメント組成物 | |
| US7351280B2 (en) | Macroporous, resorbable and injectible calcium phosphate-based cements (MCPC) for bone repair, augmentation, regeneration, and osteoporosis treatment | |
| JP5153046B2 (ja) | セメント調製物およびその使用方法 | |
| EP2403544B1 (en) | Galliated calcium phosphate biomaterials | |
| US6929692B2 (en) | Calcium phosphate cement composition and a method for the preparation thereof | |
| JPH0222113A (ja) | リン酸カルシウム鉱物の製造方法 | |
| CN102497891B (zh) | 骨替代材料 | |
| ITPI20090159A1 (it) | "un cemento osseo calciofosfato, procedimento per la sua preparazione e suoi usi" | |
| TWI573776B (zh) | 磷酸二鈣陶瓷、磷酸二鈣與氫氧基磷灰石之雙相陶瓷及其製造方法 | |
| Ishikawa | 1.17 bioactive ceramics: cements,” | |
| US8894958B2 (en) | Galliated calcium phosphate biomaterials | |
| JP5518745B2 (ja) | リン酸マグネシウムアンモニウムセメントのための調合物 | |
| JP2002509766A (ja) | 特性の改善されたバイオセメント | |
| Pijocha et al. | Physicochemical properties of the novel biphasic hydroxyapatite–magnesium phosphate biomaterial | |
| PL216995B1 (pl) | Sposób otrzymywania kompozytowego kościozastępczego materiału implantacyjnego zawierającego gips, chitozan i hydroksyapatyt | |
| US9056097B2 (en) | Composite of amorphous calcium phosphate/calcium sulfate hemihydrate (CSH/ACP) for bone implantation and process for producing the same | |
| AU2011272740B2 (en) | Fluorapatite-forming calcium phosphate cements | |
| JP2732055B2 (ja) | リン酸カルシウム系生体補綴材とその製造方法 | |
| Greish | Phase evolution during the low temperature formation of stoichiometric hydroxyapatite-gypsum composites | |
| PL217897B1 (pl) | Sposób otrzymywania opartych na a TCP kompozytowych materiałów implantacyjnych o wysokiej poręczności chirurgicznej zawierających chitozan | |
| PL194711B1 (pl) | Sposób otrzymywania kompozytowego preparatu implantacyjneg | |
| Mohammadi et al. | Comparative Study of in-vitro Behavior of Tetracalcium Phosphate-based Cement: Ringer’s Solution versus Human Blood Plasma | |
| PL215450B1 (pl) | Sposób wytwarzania reaktywnego proszku α fosforanu trójwapniowego |