фосфатный цемент
Классы МПК: | A61K6/033 соединения фосфора, например апатит C04B12/02 фосфатные цементы |
Автор(ы): | Сигов А.С. (RU), Евдокимов А.А. (RU), Кецко В.А. (RU) |
Патентообладатель(и): | Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики (технический университет) (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2002-10-01 публикация патента:
10.06.2004 |
Изобретение относится к получению биоматериалов, а именно имплантатов для заполнения дефектов в кости. Фосфатный цемент содержит сухую смесь и коллагенсодержащий биоапатит, при этом сухая смесь содержит дикальций фосфат, тетракальций фосфат, бикарбонат натрия, карбонат магния, фторид калия, компоненты берут в определенном количественном содержании, а содержание сухой смеси в цементе составляет 67,8-70,2 мас.%, композиционного коллагенсодержащего биоапатита 29,8-32,0 мас.%. Цемент достигает технические параметры имплантата, отвечающего по составу неорганической составляющей костной ткани. 2 табл.
Рисунок 1
Формула изобретения
Фосфатный цемент для заполнения полостей и дефектов в кости, характеризующийся тем, что содержит сухую смесь и коллагенсодержащий биоапатит, при этом сухая смесь содержит дикальций фосфат (ДКФ), тетракальций фосфат (ТТКФ), бикарбонат натрия (БКН), карбонат магния (КМ), фторид калия (ФК) при следующем соотношении компонентов, мас.%:ТТКФ 62,0-68,0ДКФ 27,0-32,0БКН 3,5-4,0КМ 1,2-1,6ФК 0,3-0,4а содержание сухой смеси в цементе составляет 67,8-70,2 мас.% и композиционного коллагенсодержащего биоапатита 29,8-32,0 мас.%.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области технологии получения биоматериалов и может найти применение в медицине в качестве имплантатов для заполнения дефектов в кости.Известно [1] использование гидроксилапатита Са10(РO4)6(ОН)2 (ГА) как имплантата костной ткани в виде порошков, гранул, прессованных пластин. Этот материал по составу близок неорганической основе костной ткани, способен резорбироваться и замещаться костной тканью. Однако этот процесс происходит длительное время, а увлажненный материал не способен сохранять свою форму.Известен также фосфатный цемент с близким по составу и способу получения к заявляемому: на основе тонкодисперсной (1-10 мкм) смеси дикальцийфосфата - ДКФ состава 2CaO·P2O5·H2O(CaHPO4) и тетрафосфата кальция (ТТКФ) состава 4СаО·Р2O5/Са4(РO4)2O/ [2], [3], взятых в соотношении 27 и 73 мас.% соответственно. Непосредственно перед применением фосфатный цемент замешивается на воде или растворах фосфатов щелочных металлов, и паста вводится в дефект кости, где в течение 2 месяцев происходит переход материала в ГА:2Са4(РO4)2О+2СаНРO4=Са10(РO4)6(ОН)2.Однако у рассматриваемого материала имеется неполное соответствие его химического состава составу костной ткани человека. С этой целью в работе [4] в фосфатный цемент (прототип) на основе ДКФ и ТТКФ дополнительно введены бикарбонат натрия, карбонат магния, окись кальция и серная кислота при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: ТТКФ 57,6-58,5, ДКФ 19,5-20,4, карбонат магния 4,3-4,5, бикарбонат натрия 4,5-4,7, серная кислота 7,5-7,9, окись кальция 5,1-5,5.В состав кости, кроме неорганической компоненты (ГА), входит и органическая фаза. Основу ее составляет белок (коллаген).Задачей изобретения является получение фосфатного цемента, отвечающего по составу неорганической составляющей костной ткани, в который дополнительно введен коллаген. Он необходим при образовании кости как среда, в которой формируются кристаллы ГА [5]. При этом достигаются технические параметры затвердевшего имплантата, представленные в табл.1.Этот технический результат достигается тем, что сухая смесь фосфатного цемента для заполнения полостей и дефектов в кости на основе дикальций фосфата (ДКФ) и тетракальций фосфата (ТТКФ) с добавками бикарбоната натрия (БКН) и карбоната магния (КМ) и фторида калия (ФК) замешивается на композиционном коллагенсодержащем биоапатите (ККГА) и цемент имеет состав, мас.%:Сухая смесь 67,8-70,2ККГА 29,8-32,0Состав сухой смеси:ТТКФ 62-68ДКФ 27-32KM 1,2-1,6БКН 3,5-4,0ФК 0,3-0,4Заявляемые интервалы ингредиентов оптимизированы по:1. Условиям быстрой цементации (затвердевания) цемента.При содержании ККГА менее 29,8% не происходит полного смачивания сухой компоненты цемента, при содержании ККГА более 32% происходит разжижение пасты и значительное увеличение времени затвердевания цемента, что осложняет процесс нанесения пасты на дефект кости.2. Области гомогенности апатитной фазы.При содержании ТТКФ более 68%, а ДКФ менее 27% в имплантате после цементации (переходе пасты в фазу ГА) остается избыток фазы ТТКФ, который гидролизуется, создавая щелочную среду, которая вызывает асептическое воспаление и некроз прилежащей ткани. При содержании ТТКФ менее 62%, а ДКФ более 32% в имплантате после цементации наряду с фазаой ГА присутствуют фазы ТКФ и ДКФ.3. Вариациям элементного состава костной ткани в зависимости от возраста человека и места замещения костной ткани в скелете человека.![фосфатный цемент, патент № 2229873](/images/patents/239/2229873/2229873-1t.gif)
![фосфатный цемент, патент № 2229873](/images/patents/239/2229433/176.gif)
![фосфатный цемент, патент № 2229873](/images/patents/239/2229433/176.gif)
Класс A61K6/033 соединения фосфора, например апатит
Класс C04B12/02 фосфатные цементы