CH635120A5 - Vorprodukt fuer die zubereitung von knochenzement. - Google Patents

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CH635120A5
CH635120A5 CH597078A CH597078A CH635120A5 CH 635120 A5 CH635120 A5 CH 635120A5 CH 597078 A CH597078 A CH 597078A CH 597078 A CH597078 A CH 597078A CH 635120 A5 CH635120 A5 CH 635120A5
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Description

Die Erfindung betrifft ein Vorprodukt für die Zubereitung aus Methylmethacrylat und Methylacrylat enthaltendes Vorpro-von Knochenzement, enthaltend pulverförmige Copolymerisate dukt erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass es 15 bis 75 aus Methylmethacrylat und Methylacrylat. Gewichts-%, bezogen auf das Vorprodukt, eines anorganischen
Knochenzemente werden z.B. zum Einzementieren von Materials aus 90 bis 99 Gewichts-% einer pulverförmigen bioak-
Implantaten, zur Verankerung von Gelenk-Endprothesen, bei 60 tiven Glaskeramik mit einer Teilchengrösse von 10 bis 200 der Versorgung von Schädel defekten und zur festen Verbindung Mikrometer und 1 bis 10 Gewichts-% glasiger Mineralfasern mit von Wirbelknochen miteinander verwendet. Sie werden durch einer unter 20 Millimeter liegenden Länge enthält. Vorzugsweise Vermischen von Vorprodukten aus pulverförmigen Methylme- besitzt die bioaktive Glaskeramik eine Teilchengrösse von 90 bis thacrylat-Homo oder Copolymerisate, geeigneten flüssigen 125 Mikrometer.
Monomeren, meist Methylmethacrylat, einem Katalysator- 65 Besonders bewährt hat sich ein Faser-Gehalt von 5 bis 10 System und gegebenenfalls Röntgenkontrastmitteln, wie z.B. Gewichts-% und eine Faser-Länge von 1 bis 10 Millimeter, vor-Zirkoniumdioxid, und Farbstoffen zum Erkennen des Zements zugsweise von 2 bis 5 Millimeter. Die glasigen Mineralfasern im Körper zunächst in Form eines plastischen Teigs erhalten, können aus Glas bestehen, vorzugsweise jedoch aus bioaktiver
3
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Glaskeramik. Die Zusammensetzung der bioaktiven Glaskeramik entspricht vorteilhafterweise der des aus der Deutschen Patentschrift 2326 100 bekannten glaskeramischen Materials..
Dem erfindungsgemässen Vorprodukt kann auch noch ein Antibiotrikum, z.B. Gentamicin, zugesetzt werden. Der Zusatz von Antibiotika zu Knochenzementen ist z.B. aus der Deutschen Offenlegungsschrift 2022117 bekannt.
Aus dem erfindungsgemässen peroxid-haltigen Vorprodukt durch Vermischen mit monomerem Methylmethacrylat und Dimethyl-p-toluidin und Aushärten erhaltene Prüfkörper besitzen eine höhere Druckfestigkeit, eine bessere Schlagzähigkeit und einen höheren Elastizitätsmodul als aus Polymer/Mono-mer-Mischungen beziehungsweise aus bioaktive Glaskeramik oder glasige Mineralfasern enthaltenden Polymer/Monomer Mischungen zubereitete Prüfkörper.
Es war überraschend, dass das erfindungsgemässe Vorprodukt mit der Kombination aus pulverförmigem Copolymerisa-ten, bioaktiver Glaskeramik und glasigen Mineralfasern zu einem Knochenzement mit verbesserten mechanischen Eigenschaften führte.
In den folgenden Beispielen wird die Herstellung von Prüfkörpern aus Knochenzement-Mischungen ohne und mit Glaskeramik und/oder Glasfaser-Zusatz beschrieben.
Beispiel 1
10 Gewichtsteile eines Pulvers aus 70 Gewichtsteilen Glaskeramik mit einer Korngrösse von 90 bis 125 Mikrometer, 26,76 Gewichtsteilen Gemisch aus Copolymerisaten des Methylme-thacrylats mit Methylacrylat, 3 Gewichtsteilen Zirkoniumdioxid, 0,24 Gewichtsteilen Dibenzoylperoxid, werden mit 3 Gewichtsteilen einer Flüssigkeit aus 98 Gewichtsteilen Methylmethacrylat, 2 Gewichtsteilen Dimethyl-p-toluidin vermischt. Die nach einer Minute plastische teigförmige Mischung wird in einer dreiteiligen Metallform unter Druck (3 bar) zu porenfreien Prüfkörpern gepresst. Die Polymerisation ist nach etwa zehn Minuten beendet.
Beispiel 2
10 Gewichtsteile eines Pulvers aus 65 Gewichtsteilen Glaskeramik mit einer Korngrösse von 90 bis 125 Mikrometer, 5 Gewichtsteilen Glasfase'rn mit einer Faserlänge von 3 mm, 26,76 Gewichtsteilen Gemisch aus Copolymerisaten des Methyl-methacrylats mit Methylacrylat, 3 Gewichtsteilen Zirkoniumdioxid, 0,24 Gewichtsteilen Dibenzoylperoxid werden mit 3 Gewichtsteilen Methylmethacrylat, 2 Gewichtsteileneiner Flüssigkeit aus 98 Gewichtsteilen Dimethyl-p-toluidin vermischt und, wie in Beispiel 1 beschrieben, zu hyl-p-toluidin vermischt und, wie in Beispiel 1 beschrieben, zu Prüfkörpern verarbeitet.
Beispiel 3
10 Gewichtsteile eines Pulvers aus 60 Gewichtsteilen Glaskeramik mit einer Korngrösse von 90 bis 125 Mikrometer, 10 Gewichtsteilen Glasfasern mit einer Faserlänge von 3 mm, 26,76 Gewichtsteilen Gemisch aus Copolymerisaten des Methyl-methacrylats mit Methylacrylat, 3 Gewichtsteilen Zirkoniumdioxid, 0,24 Gewichtsteilen Dibenzoylperoxid werden mit 3 Gewichtsteilen einer Flüssigkeit aus 98 Gewichtsteilen Methylmethacrylat, 2 Gewichtsteilen Dimethyl-p-toluidin vermischt und, wie in Beispiel 1 beschrieben, zu Prüfkörpern verarbeitet.
Beispiel 4
10 Gewichtsteile eines Pulvers aus 96,76 Gewichtsteilen Gemisch aus Copolymerisaten des Methylmethacrylats mit Methylacrylat, 3 Gewichtsteilen Zirkoniumdioxid, 0,24 Gewichtsteilen Dibenzoylperoxid werden mit 5 Gewichtsteilen einer Flüssigkeit aus 98 Gewichtsteilen Methylmethacrylat, 2 Gewichtsteilen Dimethyl-p-toluidin vermischt und, wie in Beispiel 1 beschrieben, zur Prüfkörpern verarbeitet.
Beispiel 5
10 Gewichtsteile eines Pulvers aus 91,76 Gewichtsteilen Gemisch aus Copolymerisaten des Methylmethacrylats mit Methylacrylat, 5 Gewichtsteilen Glasfasern mit einer Faser-s länge von 3 mm, 3 Gewichtsteilen Zirkoniumdioxid, 0,24 Gewichtsteilen Dibenzoylperoxid werden mit 5 Gewichtsteilen einer Flüssigkeit aus 98 Gewichtsteilen Methylmethacrylat, 2 Gewichtsteilen Dimethyl-p-toluidin vermischt und, wie in Bei-speil 1 beschrieben, zu Prüfkörpern verarbeitet.
10
Beispiel 6
10 Gewichtsteile eines Pulvers aus 65 Gewichtsteilen Glaskeramik mit einer Korngrösse von 90 bis 125 Mikrometer, 5 Gewichtsteilen Glasfasern mit einer Faserlänge von 3 mm, 26,76 15 Gewichtsteilen Gemisch aus Copolymerisaten des Methylmethacrylats mit Methylacrylat, 3 Gewichtsteilen Zirkoniumdioxid, 0,24 Gewichtsteilen Dibenzoylperoxid, 2,12 Gewichtsteilen Gentamicinsulfat werden mit 3 Gewichtsteilen einer Flüssigkeit aus 98 Gewichtsteilen Methylmethacrylat, 2 Gewichtsteilen 20 Dimethyl-p-toluidin vermischt und, wie in Beispiel 1 beschrieben, zu Prüfkörpern verarbeitet.
Beispiel 7
10 Gewichtsteile eines Pulvers aus 60 Gewichtsteilen Glas-25 keramik mit einer Korngrösse von 90 bis 125 Mikrometer, 10 Gewichtsteilen Glasfasern mit einer Faserlänge von 3 mm, 26,76 Gewichtsteilen Gemisch aus Copolymerisaten des Methylmethacrylats mit Methylacrylat, 3 Gewichtsteilen Zirkoniumdioxid, 0,24 Gewichtsteilen Dibenzoylperoxid, 2,12 Gewichtstei-30 len Gentamicinsulfat werden mit 3 Gewichtsteilen einer Flüssigkeit aus 98 Gewichtsteilen Methylmethacrylat, 2 Gewichtsteilen Dimethyl-p-toluidin vermischt und, wie in Beispiel 1 beschrieben, zu Prüfkörpern verarbeitet.
35 Beispiel 8
10 Gewichtsteile eines Pulvers aus 96,76 Gewichtsteilen Gemisch aus Copolymerisaten des Methylmethacrylats mit Methylacrylat, 3 Gewichtsteilen Zirkoniumdioxid. 0,24 Gewichtsteilen Dibenzoylperoxid, 2,12 Gewichtsteilen Genta-40 mincinsulfat werden mit 5 Gewichtsteilen einer Flüssigkeit aus 98 Gewichtsteilen Methylmethacrylat, 2 Gewichtsteilen Dimethyl-p-toluidin vermischt und, wie in Beispiel 1 beschrieben, zu Prüfkörpern verarbeitet.
Die in der Tabelle angegebenen Werte einiger mechanischer 45 Eigenschaften der Prüfkörper zeigen, dass die unter Verwendung des erfindungsgemässen Vorproduktes hergestellten Prüfkörper hohe Werte für Schlagzähigkeit und Elastizitätsmodul aufweisen.
Wie oben schon erwähnt, kann dem erfindungsgemässen so Vorprodukt auch ein Antibioticum zugesetzt werden. Aus der Vielzahl der infrage kommenden Antibiotica seien z.B. die folgenden genannt: Aminoglycosid-Antibiotica wie Amikacin, Butirosin, Didesoxykanamicyn B (DKB), Fortimycin, Gentamycin, Kanamycin, Lividomycin, Neomycin, Netilmicin, Riboss stamycin, Sagamycine, Seldomycine und deren Epimere, Siso-micin, Sorbistin, Tobramycin; Chloramphenical und -Derivate wie Thiamphenicol ; Erythromicine; Lacton-Antibiotica wie Novobiocin; Leucomycine wie Josamycin, Maridomycin, Midecamycin, Spiramycin ; Lincomycine wie Clindamycin, Lin-6o,comycin; Makrolide wie Rosamicin; Penicilline wie Amoxicillin, Ampicillin, Azlocillin-Natrium, Dicloxacillin-Natrium, Furoxacillin, Mecillinam, Piperacillin; Peptid-Antibiotica wie Bacitracin, Colistimethat-Natrium, Gramicidin, Polymyxine; Rifamycine wie Rifampicin, Rifamycin; Steroidantibiotica wie 65 Fusidinsäure; Streptomycine; Tetracycline wie Doxycyclin, Minocyclin, Tetracyclin; Cephalosporine wie Cefalotin, Cefa-mandol, Cefazedon, Cefazolin, Cefoxitin, Cefuroxim; sowie weitere Antibiotika, z.B. Cyloserin, Fosfomycin, Vancomycin.
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4
Die Aminoglycosid-Antibiotica, insbesondere Gentamycin, sind dabei wegen ihres breiten antibakteriellen Spektrums und ihrer Wärmestabilität besonders geeignet.
Tabelle
Prüfkörper
Schlag
Biege-
Druck-
Elastizitäts-
zähigkeit festigkeit festigkeit modul
[kj/m2]
[N/mm2]
[M/Pa]
[N/mm2]
nach Beispiel 1
0,78
38,3
76
45 • 102
nach Beispiel 2 (gemäss
7,50
59,8
87
52-102
der Erfindung)
nach Beispiel 3 (gemäss
11,6
70,0
96
67 -102
der Erfindung)
nach Beispiel 4
4-5
60-80 •
82-85
20-102
nach Beispiel 5
6,0
71,0
-
-
nach Beispiel 6 (gemäss
4,36
58,1
82
50-102
der Erfindung)
nach Beispiel 7 (gemäss
8,58
70,2
87
65-102
der Erfindung)
nach Beispiel 8
1,32
46,8.
-
-
G

Claims (15)

  1. 635 120
    2
    PATENTANSPRÜCHE der dann in den Körper eingebracht wird und dort durch Poly-
    1. Vorprodukt für die Zubereitung von Knochenzement, merisation des Monomers aushärtet.Als Katalysator-System erhaltend pulverförmige Copolymerisate aus Methylmethacry- wird ein sogenanntes Redox-System aus einer oganischen Perlât und Methylacrylat, dadurch gekennzeichnet, dass es 15 bis 75 oxy-Verbindung, meist Dibenzoylperoxid, als Katalysator und Gewichts-%, bezogen auf das Vorprodukt, eines anorganischen 5 einer reduzierenden Komponente (Beschleuniger), wie z.B. Materials aus 90 bis 99 Gewichts-% einer pul verförmigen bioak- Dimethyl-p-toluidin, verwendet. So wird beispielsweise der aus tiven Glaskeramik mit einer Teilchengrösse von 10 bis 200 der Deutschen Auslegeschrift 2 229 702 bekannte Knochenze-Mikrometer und 1 bis 10 Gewichts-% glasiger Mineralfasern mit ment aus Polymethylmethacrylat und einem Monomer-
    einer unter 20 Millimeter liegenden Länge enthält. Gemisch aus Methylmethacrylat und Methacrylsäureestern
  2. 2. Vorprodukt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, io höherer Alkohole und einem aus Dibenzoylperoxid und Dime-dass das anorganische Material zu 5 bis 10 Gewichts-% aus glasi- thyl-p-toluidin bestehenden Katalysator-System zubereitet, gen Mineralfasern besteht. Aus der Deutschen Offenlegungsschrift 2501683 ist ein bio-
  3. 3. Vorprodukt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- aktives Verbundmaterial und seine Verwendung als bioaktiver zeichnet, dass die glasigen Mineralfasern eine Länge von 1 bis 10 Knochenzement bekannt. Dieses Verbundmaterial besteht aus Millimeter besitzen. 15 einer Kunststoffmatrix auf Methacrylat-Basis und einem bioak-
  4. 4. Vorprodukte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- tiven Material, das ein Anwachsen des Knochens bewirkt und zeichnet, dass die glasigen Mineralfasern eine Länge von 2 bis 5 eine Glaskeramik mit Apatit-Kristallphase aus 20 bis 60 Millimeter besitzen. Gewichts-% SÌO2,5 bis 40 Gewichts-% P2O5,2,7 bis 20
  5. 5. Vorprodukte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch Gewichts-% Na20,0,4 bis 20 Gewichts-% K20,2,9 bis 30 gekennzeichnet, dass die pulverförmige bioaktive Glaskeramik 20 Gewichts-% MgO und 5 bis 40 Gewichts-% CaO, wie in der eine Teilchengrösse von 90 bis 125 Mikrometer besitzt. Deutschen Patentschrift 2326100 beschrieben, sein kann.
  6. 6. Vorprodukt nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch Dem aus der Deutschen Offenlegungsschrift 2 501683 gekennzeichnet, dass die glasigen Mineralfasern aus Glas beste- bekannten Verbundmaterial kann zur Verbesserung seiner hen. mechanischen Eigenschaften ein Fasermaterial, beispielsweise
  7. 7. Vorprodukt nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch 25 Glasfasern, zugesetzt werden. Soll das Verbundmaterial als gekennzeichnet, dass die glasigen Mineralfasern aus einer bio- Knochenzement verwendet werden, so wird beispielsweise dem aktiven Glaskeramik bestehen. flüssigen Methylmethacrylat der Härter und danach die feinkör-
  8. 8. Vorprodukt nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, nige bioaktive Glaskeramik zugesetzt. Nach Auspolymerisation dass die Fasern aus einer bioaktiven Glaskeramik aus 20 bis 60 zu einer knetfähigen teigigen Masse kann diese an der Oberflä-Gewichts-% SÌO2,5 bis 40 Gewichts-% P2O5,2,7 bis 20 30 che mit Glaskeramik-Pulver angereichert und in den Körper ein-Gewichts-% Na2Û, 0,4 bis 20 Gewichts-% K20,2,9 bis 30 gebracht werden.
    Gewichts-% MgO und 5 bis 40 Gewichts-% CaO bestehen. im Gegensatz zu den bekannten unter Verwendung von
  9. 9. Vorprodukt nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch Polymer und Monomer angerührten Knochenzementen ist die gekennzeichnet, dass die pulverförmige bioaktive Glaskeramik für die Polymerisation zu einer knetfähigen Masse benötigte aus 20 bis 60 Gewichts-% SÌO2,5 bis 40 Gewichts-% P2O5,2,7 bis 35 Zeit bei dem in der Offenlegungsschrift 2501683 beschriebenen 20 Gewichts-% Na2Ü, 0,4 bis 20 Gewichts-% K20,2,9 bis 30 Glaskeramik enthaltenden, aber nicht unter Verwendung von Gewichts-% MgO und 5 bis 40 Gewichts-% CaO besteht. Polymeren zubereiteten Knochenzement zu lang, als dass dieser
  10. 10. Vorprodukt nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch in der chirurgischen Praxis zu verwenden wäre. Bei bekannten gekennzeichnet, dass es einen Katalysator enthält. Knochenzementen auf der Basis von Polymer und Monomer ist
  11. 11. Vorprodukt nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, 40 die Zeit, die benötigt wird, um nach dem Anrühren eine dass der Katalysator eine Peroxy-Verbindung ist. Mischung mit zum Einbringen in den Knochen geeigneter Vis-
  12. 12. Vorprodukt nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch kosität entstehen zu lassen, wesentlich kürzer.
    gekennzeichnet, dass es ein Röntgenkontrastmittel enthält. Da bei dem bekannten Glaskeramik enthaltenden Knochen-
  13. 13. Vorprodukt nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, zement der Mönomer-Gehalt höher ist als bei den üblichen Kno-dass das Röntgenkontrastmittel aus Zirkoniumdioxid besteht. 45 chenzementen auf das Basis von Polymer und Monomer, ist
  14. 14. Vorprodukt nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch auch die Gefahr, dass das Monomer in die Blutbahneinge-gekennzeichnet, dass es ein Antibiotikum enthält. schwemmt wird, grösser.
  15. 15. Verwendung des Vorproduktes nach einem der Ansprü- Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Vorprodukte, das pul-che 1 bis 14 zur Herstellung von implantierbaren Formkörpern, verförmige Copolymerisate aus Methylmethacrylat und Me-
    50 thylacrylat enthält, für die Zubereitung eines Knochenzementes mit günstigem Verarbeitungsverhalten, guten mechanischen
    Eigenschaften nach dem Aushärten und einer das Anwachsen von Knochengewebe begünstigenden Zusammensetzung zu schaffen.
    55 Die Aufgabe wird durch ein pulverförmiges Copolymerisate
CH597078A 1977-06-02 1978-05-31 Vorprodukt fuer die zubereitung von knochenzement. CH635120A5 (de)

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