27.06.2013
216.012.4fa1

ПОРИСТЫЙ КАЛЬЦИЙ-ФОСФАТНЫЙ ЦЕМЕНТ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к медицине. Описан пористый кальций-фосфатный гидравлический цемент для восстановления костных тканей, содержащий порошок β-трикальцийфосфата, монокальцийфосфата моногидрата, затворяющую жидкость, представляющую собой 7-9%-ный водный раствор лимонной кислоты, а также цементный порошок содержит гранулы карбоната кальция при следующем содержании компонентов (масс.%): β-трикальцийфосфат - 67-75, монокальцийфосфата моногидрат - 20-22, гранулы карбоната кальция - 3-13. Соотношение затворяющая жидкость: цементный порошок составляет 0,75. Кальций-фосфатные цементы характеризуются одновременно способностью к реакционному твердению, формуемостью, биосовместимостью, отсутствием токсичных побочных продуктов, а также потенциалом замещения вновь образуемой костной тканью. 4 пр.
Основные результаты: Пористый кальций-фосфатный цемент для восстановления костных тканей, содержащий порошок β-трикальцийфосфата, монокальцийфосфата моногидрата и затворяющую жидкость, отличающийся тем, что затворяющая жидкость представляет собой 7-9%-ный водный раствор лимонной кислоты, и цементный порошок дополнительно содержит гранулы карбоната кальция при следующем содержании компонентов, мас.%: соотношение затворяющая жидкость: цементный порошок составляет 0,75.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области медицины и касается цементных материалов для пластической реконструкции поврежденных костных тканей. Кальций-фосфатные цементы получают на основе реакционно-твердеющей порошковой смеси (РПС) двух или более фосфатов кальция и затворяющей жидкости (ЗЖ). Исходный порошок представляет смесь кислых и основных фосфатов. При добавлении в смесь ЗЖ компоненты начинают взаимодействовать между собой через жидкую фазу по механизму растворения-осаждения с образованием нейтральных (рН~7) фосфатов. В качестве исходной смеси используют смесь «кислого» (монокальцийфосфат моногидрат) и «основного» (α- или β-трикальцийфосфат) фосфатов кальция и сульфата кальция семигидрата. В качестве ЗЖ используют воду, водные растворы фосфатов щелочных металлов или магния (Moseley, et al. US Patent 8025903; Barralet et al. US Patent 7473312). При смешении смеси порошков фосфата кальция с ЗЖ образуется тестоподобная масса, которая со временем схатывается до образования прочного цементного камня, состоящего из кристаллического брушита.

Предложенные материалы могут быть использованы в качестве цементных паст для заполнения костных челюстно-лицевых и стоматологических дефектов. Кальций-фосфатные цементы, применяемые в медицине, должны обладать комплексом свойств, таких как биосовместимость, остеокондуктивность и скорость биодеградации, согласованная с процессами остеогенеза, прочность затвердевшего цемента, достаточная для несения минимальных нагрузок в процессе формирования собственной костной ткани. К достоинствам этих материалов можно отнести, во-первых, их способность заполнять дефекты самой сложной конфигурации и объема, во-вторых, малую инвазивность вмешательств, то есть возможность введения данных материалов в инъекционной форме непосредственно в зону дефекта под контролем УЗИ или рентгена без обширных оперативных вмешательств и возможность 3D фиксации.

Недостатком данных материалов является низкая пористость, не способствующая интеграции цемента с окружающей костной тканью. Отсутствие крупных взаимосвязанных пор нарушает циркуляцию жидкости внутри цементного камня, а отсутствие мелких пор резко уменьшает адгезию клеток на поверхности цемента. Наиболее близким по технической сущности и результату к предлагаемому способу является патент США №7754246 Moseley и др. Компонентами цементного порошка являются сульфат кальция семигидрат, β-трикальцийфосфат, монокальцийфосфат моногидрат. В качестве ЗЖ используют гликолевую кислоту, нейтрализованную гидроксидом натрия. При взаимодействии сульфата кальция семигидрата и ЗЖ образуется сульфат кальция дигидрат. β-трикальцийфосфат и монокальцийфосфат моногидрат реагируют между собой с образованием брушита. Брушит и сульфат кальция дигидрат образуют цементный камень. После имплантации цемента в костную ткань сульфат кальция дигидрат относительно быстро резорбируется, в результате чего формируются поры. Для увеличения прочности цемента в состав порошка вводят гранулы ТКФ. Однако авторы патента не указывают общую пористость и размер пор, в то время как эти величины наиболее важны при оценке скорости резорбции цемента. Результатом данного изобретения не является пористый цементный камень, авторы указывают, что поры в цементном камне образуются только после резорбции одного из компонентов, в то время как не ясно, сохраняется ли целостность цементного камня или он распадается на отдельные части. Пористость имплантируемого материала является одним из решающих факторов, влияющих на его остеокондуктивность.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является оптимизация состава цементного порошка для повышения пористости и увеличения размера пор цементного камня после твердения.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение пористости кальций-фосфатного цемента до 40-60% при сохранении прочности на уровне 10-15 МПа.

Технический результат достигается тем, что в пористом кальций-фосфатном цементе для восстановления костных тканей, содержащем порошок β-трикальцийфосфата, монокальцийфосфата моногидрата и затворяющую жидкость, согласно изобретению, затворяющая жидкость представляет собой 7-9%-ный водный раствор лимонной кислоты, и цементный порошок дополнительно содержит гранулы карбоната кальция при следующем содержании компонентов (масс.%):

β-трикальцийфосфат 67-75
монокальцийфосфата моногидрат 20-22
гранулы карбоната кальция 3-13

Соотношение затворяющая жидкость:цементный порошок составляет 0,75.

Сущность изобретения заключается в том, что при взаимодействии лимонной кислоты, входящей в состав затворяющей жидкости, и гранул карбоната кальция, входящих в состав цементного порошка, происходит выделение газообразного углекислого газа, создающего в цементе систему взаимосвязанных пор. Образующийся в результате данного взаимодействия цитрат кальция способствует повышению прочности формирующегося цементного камня.

Уменьшение концентрации раствора лимонной кислоты ниже 7% резко снижает пористость цементного камня, в то время как увеличение концентрации лимонной кислоты выше 9% приводит к уменьшению pH цемента после схватывания до 5,5.

Увеличение по сравнению с прототипом пористости кальций-фосфатного цемента с общей пористостью 40-60% и размером пор от менее 1 мкм до 10 мкм, имеющего прочность в интервале 10-15 МПа, достигается за счет введения в состав цементного порошка 3-13% масс. гранул карбоната кальция и использования в качестве затворяющей жидкости 7-9% водного раствора лимонной кислоты.

Пример 1

4,02 г β-трикальцийфосфата смешивают с 1,32 г монокальцийфосфата моногидрата и с 0,66 г гранул карбоната кальция размером 50-100 мкм, добавляют 5,33 г 8%-ного водного раствора лимонной кислоты. Соотношение ЗЖ:П=0,75. Смешивание проводят на стекле пластиковым шпателем при 25°C в течение 5-7 мин. Образовавшуюся после смешения пастообразную массу формуют в цилиндрической форме диаметром 8 мм, через 10 мин сформованный образец извлекают из формы и помещают в термостат при 37°C и 100% влажностью на сутки. Через 24 часа образец имеет прочность при сжатии 10 МПа, открытая пористость составляет 45%, средний размер пор - 5-8 мкм.

Пример 2

4,02 г β-трикальцийфосфата смешивают с 1,32 г монокальцийфосфата моногидрата и с 0,4 г гранул карбоната кальция размером 50-100 мкм, добавляют 4,3 г 9%-ного водного раствора лимонной кислоты. Соотношение ЗЖ:П=0,75. Смешивание проводят на стекле пластиковым шпателем при 25°C в течение 5-7 мин. Образовавшуюся после смешения пастообразную массу формуют в цилиндрической форме диаметром 8 мм, через 10 мин сформованный образец извлекают из формы и помещают в термостат при 37°C и 100% влажностью на сутки. Через 24 часа образец имеет прочность при сжатии 15 МПа, открытая пористость составляет 15%, средний размер пор - 3-5 мкм. С уменьшением количества гранул карбоната кальция в цементном порошке открытая пористость уменьшается ниже заявленной.

Пример 3

4,9 г β-трикальцийфосфата смешивают с 1,05 г монокальцийфосфата моногидрата и с 1,05 г гранул карбоната кальция размером 50-100 мкм, добавляют 5,25 г 8%-ного водного раствора лимонной кислоты. Соотношение ЗЖ:П=0,75. Смешивание проводят на стекле пластиковым шпателем при 25°C в течение 5-7 мин. Образовавшуюся после смешения массу формуют в цилиндрической форме диаметром 8 мм, через 10 мин сформованный образец извлекают из формы, образец рассыпался. Увеличение количества гранул карбоната кальция приводит к увеличению pH выше 8,5, в результате чего цемент теряет пластичность и прочность.

Пример 4

4,02 г β-трикальцийфосфата смешивают с 1,32 г монокальцийфосфата моногидрата и с 0,66 г гранул карбоната кальция размером 50-100 мкм, добавляют 3,0 г 7%-ного водного раствора лимонной кислоты (соотношение ЗЖ:П=0,5). Смешивание проводят на стекле пластиковым шпателем при 25°C в течение 5-7 мин. Образовавшуюся после смешения пастообразную массу формуют в цилиндрической форме диаметром 8 мм, через 10 мин сформованный образец извлекают из формы и помещают в термостат при 37°C и 100% влажностью на сутки. Через 24 часа образец имеет прочность при сжатии менее 1 МПа, открытая пористость составляет 30%, средний размер пор - 5-8 мкм. Уменьшение соотношения ЗЖ:цементный порошок менее 0,75 приводит к резкому падению прочности цементного образца и к уменьшению пористости ниже заявленной.

Пористый кальций-фосфатный цемент для восстановления костных тканей, содержащий порошок β-трикальцийфосфата, монокальцийфосфата моногидрата и затворяющую жидкость, отличающийся тем, что затворяющая жидкость представляет собой 7-9%-ный водный раствор лимонной кислоты, и цементный порошок дополнительно содержит гранулы карбоната кальция при следующем содержании компонентов, мас.%: соотношение затворяющая жидкость: цементный порошок составляет 0,75.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 100 items.
20.02.2013
№216.012.26d5

Способ получения пористой керамики из гидроксиапатита, обладающей антимикробной активностью

Разработан способ получения пористой керамики из гидроксиапатита, обладающей антимикробной активностью, для использования в реконструктивно-пластической хирургии и стоматологии при замещении костных дефектов. Способ включает синтез цинк-, медь-, железо- или сереброзамещенного гидроксиапатита из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475461
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.05.2013
№216.012.3f9f

Способ изготовления пористых керамических изделий из β-трикальцийфосфата для медицинского применения

Изобретение относится к получению пористых β-трикальцийфосфатных керамических изделий, предназначенных для применения в качестве костных имплантатов. Заявленный способ изготовления заключается в проведении следующих стадий: предварительная термообработка гипсовых заготовок в течение 2,0-2,5...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481857
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.06.2013
№216.012.4b44

Композиционный материал на основе кальцийфосфатного цемента для заполнения костных дефектов

Изобретение относится к области медицины и касается цементных материалов для пластической реконструкции поврежденных костных тканей. Композиционный материал выполнен на основе реакционно-твердеющей смеси порошков: трикальцийфосфата, содержащих частицы гидроксиапатита размером от 38 до 220 мкм....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484850
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.09.2013
№216.012.6f09

Способ упрочнения пористой кальцийфосфатной керамики

Изобретение относится к композиционным материалам на основе кальцийфосфатной керамики с улучшенными прочностными характеристиками и может быть использовано для заполнения костных дефектов в травматологии и ортопедии, челюстно-лицевой хирургии и хирургической стоматологии. Для получения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494076
Дата охранного документа: 27.09.2013
10.10.2013
№216.012.732b

Способ термической обработки деформируемых магнитотвердых сплавов на основе системы железо-хром-кобальт

Изобретение относится к области металлургии, в частности к обработке магнитотвердых сплавов на основе системы Fe-Cr-Co, которые применяются в приборостроении, релейной технике, электромашиностроении, медицине, автомобильной промышленности и т.д. Для повышения коэрцитивной силы изделий из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495140
Дата охранного документа: 10.10.2013
27.12.2013
№216.012.8fe0

Брушитовый гидравлический цемент (варианты)

Изобретение относится к медицине. Описан брушитовый гидравлический цемент для восстановления костных тканей, содержащий порошок α-трикальцийфосфата и затворяющую жидкость, представляющую собой раствор фосфата магния в фосфорной кислоте, где цементный порошок содержит гранулы карбоната кальция...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502525
Дата охранного документа: 27.12.2013
27.12.2013
№216.012.8fe1

Покрытие на имплант из титана и его сплавов и способ его приготовления

Изобретение относится к области медицины. Описано покрытие на имплант из титана и его сплавов, состоящее из двух слоев. Первый слой состоит из оксидов титана, в основном TiO, второй слой состоит из оксида алюминия гамма-модификации, общая толщина двухслойного покрытия составляет от 40 до 180...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502526
Дата охранного документа: 27.12.2013
27.12.2013
№216.012.9004

Способ приготовления катализатора для очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания и катализатор, полученный этим способом

Изобретение относится к способам получения блочных катализаторов, катализаторам очистки отработавших газов (ОГ) двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Описан способ приготовления катализатора для очистки ОГ ДВС, в котором для нанесения промежуточного покрытия и активной фазы используют водную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502561
Дата охранного документа: 27.12.2013
10.02.2014
№216.012.9e48

Способ получения мезопористого наноразмерного порошка диоксида церия (варианты)

Изобретение относится к химической промышленности, к производству наноразмерных порошков оксидов металлов для мелкозернистой керамики широкого спектра. Способ получения порошка диоксида церия включает стадии: получение водного 0,05М раствора нитрата церия или ацетата церия, используя Се(NО)·6НO...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506228
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.04.2014
№216.012.b16d

Способ термической обработки магнитотвердых сплавов системы железо-хром-кобальт

Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству магнитотвердых сплавов на основе системы Fe-Cr-Co, которые применяются в приборостроении, релейной технике, электромашиностроении, медицине, автомобильной промышленности. Для повышения остаточной индукции сплав...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511136
Дата охранного документа: 10.04.2014
Showing 1-10 of 88 items.
20.02.2013
№216.012.26d5

Способ получения пористой керамики из гидроксиапатита, обладающей антимикробной активностью

Разработан способ получения пористой керамики из гидроксиапатита, обладающей антимикробной активностью, для использования в реконструктивно-пластической хирургии и стоматологии при замещении костных дефектов. Способ включает синтез цинк-, медь-, железо- или сереброзамещенного гидроксиапатита из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475461
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.05.2013
№216.012.3f9f

Способ изготовления пористых керамических изделий из β-трикальцийфосфата для медицинского применения

Изобретение относится к получению пористых β-трикальцийфосфатных керамических изделий, предназначенных для применения в качестве костных имплантатов. Заявленный способ изготовления заключается в проведении следующих стадий: предварительная термообработка гипсовых заготовок в течение 2,0-2,5...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481857
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.06.2013
№216.012.4b44

Композиционный материал на основе кальцийфосфатного цемента для заполнения костных дефектов

Изобретение относится к области медицины и касается цементных материалов для пластической реконструкции поврежденных костных тканей. Композиционный материал выполнен на основе реакционно-твердеющей смеси порошков: трикальцийфосфата, содержащих частицы гидроксиапатита размером от 38 до 220 мкм....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484850
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.09.2013
№216.012.6f09

Способ упрочнения пористой кальцийфосфатной керамики

Изобретение относится к композиционным материалам на основе кальцийфосфатной керамики с улучшенными прочностными характеристиками и может быть использовано для заполнения костных дефектов в травматологии и ортопедии, челюстно-лицевой хирургии и хирургической стоматологии. Для получения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494076
Дата охранного документа: 27.09.2013
10.10.2013
№216.012.732b

Способ термической обработки деформируемых магнитотвердых сплавов на основе системы железо-хром-кобальт

Изобретение относится к области металлургии, в частности к обработке магнитотвердых сплавов на основе системы Fe-Cr-Co, которые применяются в приборостроении, релейной технике, электромашиностроении, медицине, автомобильной промышленности и т.д. Для повышения коэрцитивной силы изделий из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495140
Дата охранного документа: 10.10.2013
27.12.2013
№216.012.8fe0

Брушитовый гидравлический цемент (варианты)

Изобретение относится к медицине. Описан брушитовый гидравлический цемент для восстановления костных тканей, содержащий порошок α-трикальцийфосфата и затворяющую жидкость, представляющую собой раствор фосфата магния в фосфорной кислоте, где цементный порошок содержит гранулы карбоната кальция...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502525
Дата охранного документа: 27.12.2013
27.12.2013
№216.012.8fe1

Покрытие на имплант из титана и его сплавов и способ его приготовления

Изобретение относится к области медицины. Описано покрытие на имплант из титана и его сплавов, состоящее из двух слоев. Первый слой состоит из оксидов титана, в основном TiO, второй слой состоит из оксида алюминия гамма-модификации, общая толщина двухслойного покрытия составляет от 40 до 180...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502526
Дата охранного документа: 27.12.2013
27.12.2013
№216.012.9004

Способ приготовления катализатора для очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания и катализатор, полученный этим способом

Изобретение относится к способам получения блочных катализаторов, катализаторам очистки отработавших газов (ОГ) двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Описан способ приготовления катализатора для очистки ОГ ДВС, в котором для нанесения промежуточного покрытия и активной фазы используют водную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502561
Дата охранного документа: 27.12.2013
10.02.2014
№216.012.9e48

Способ получения мезопористого наноразмерного порошка диоксида церия (варианты)

Изобретение относится к химической промышленности, к производству наноразмерных порошков оксидов металлов для мелкозернистой керамики широкого спектра. Способ получения порошка диоксида церия включает стадии: получение водного 0,05М раствора нитрата церия или ацетата церия, используя Се(NО)·6НO...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506228
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.04.2014
№216.012.b16d

Способ термической обработки магнитотвердых сплавов системы железо-хром-кобальт

Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству магнитотвердых сплавов на основе системы Fe-Cr-Co, которые применяются в приборостроении, релейной технике, электромашиностроении, медицине, автомобильной промышленности. Для повышения остаточной индукции сплав...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511136
Дата охранного документа: 10.04.2014

Похожие РИД в системе