CN102309780A - 用于促进骨骼生长的涂层的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于医用植入体涂层的方法，通过该方法使钙盐能够以简单的方式涂覆在医用植入体的表面上，而且不需要成本较高的涂层仪器，并且具有很少的时间消耗。相应地提供了这样的方法，其中，(i)准备一医用植入体，该医用植入体具有至少一个待涂层的表面；(ii)准备一本体，该本体至少在该本体表面之一上具有至少一种莫氏硬度不超过5.5的钙盐；以及，(iii)使本体的含有钙盐的表面在医用植入体的至少一个待涂层的表面上进行研磨，从而将所述医用植入体的这个表面至少涂上所述钙盐。

Description

用于促进骨骼生长的涂层的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于医用植入体涂层的方法、用于医用植入体涂层的本体的应用以及一种用于医用植入体涂层的栓。
背景技术
长期以来，医用植入体在医学上的应用目的是支持或替代本体机能。特别是对于有缺陷的本体关节，越来越多地成功采用关节植入体进行置换，由此往往伴随着，使病人的生命质量得到显著提高。
对于髋关节、膝关节和肩关节的置换，目前除了采用灌入水泥的人工关节以外，还越来越广泛地采用未灌入水泥的人工关节。这里，未灌入水泥的人工关节通常由钛合金制成，并且具有至少一个粗糙(通常喷砂)的或结构化的多孔的表面，从而改善骨组织生长。
由现有技术已知这样的尝试，使植入体表面相对于骨组织的兼容性得到改善。对此，应该使承载的体相(Bulk-Phase)首先具有所需的生物力学性能(结构兼容性)，并且使相位表面确保实现到相邻的骨组织的兼容性(表面兼容性)(WINTERMANTEL：BiokompatibleWerkstoffe und Bauweisen：Implantate für die Medizin und Umwelt.Springer Verlag，Berlin，Heidelberg，NewYork，1996)。该方案是形成这样的表面结构，即，该表面结构仿制骨组织的矿物相。人类骨组织的矿物相是通过碳酸化-磷灰石/羟基磷灰石形成的。因此，在磷酸钙涂层的发展过程中，重点在于改善植入体的表面兼容性。
在骨组织接触(人造的髋关节、膝关节、肩关节)的技术领域，尝试采用不同的方法(热喷涂工艺、电化学沉积，溶胶凝胶技术、离子射线放射，激光烧蚀)，从而使表面兼容性得到改善。迄今为止，工业上仅能够实施等离子喷涂工艺(DE GROOT，KLEIN，WOLKE：Plasma-sprayed coatings of calcium phosphate.CRC Press，BocaRaton，Ann Arbor，Boston，1990；DE GROOT，KLEIN，WOLKE：Chemistry of calcium phosphate bioceramics.CRC Handbook ofbioactive ceramics，2(1996)3-16；WO2009062671)和磷酸钙涂层的电化学沉积法(BAN，MARUNO：Morphology and microstructureof electrochemically deposited calcium phos-phates in amodified simulated body fluid.Biomaterials，19(1998)1245-1253；DE4431862；WO2009147045；CN101485901；CN101406711；EP2037980；US2006134160；WO2004098436；WO2004024201；EP1264606；EP0774982；EP0232791)。
然而，长期的临床研究证明，作为长时间稳定适用的等离子喷涂制成的磷酸钙涂层在部分降解的生物环境的氛围中是失败的(WHEELER：Eight-year clinical retrospective study of titaniumplasma-sprayed and hydroxyapatite-coated cylinder implants.International Journal of Oral and Maxillofacial Implants，11，3(1996)340-350.OSHBORN：Die biologische Leistung derHydroxylapatitkeramik-Beschichtung auf dem Femurschaft einerTitanendoprothese-erste histologische Auswertung eines Hu-manexplantats.Biomedizinische Technik，32(1987)177-183.)。由此，一方面会导致临界表面到骨组织的相位变化；另一方面，该过程还会导致先结晶的涂层成分(颗粒)被包封和/或剥落。
在Cooley(COOLEY，VAN DELLEN，BURGESS，WINDELER：Theadvantages of coated titanium implants prepared by radiof-requency sputtering from hydroxyapat ite.J.Prosthet.Dent.，67(1992)93-100.)和Maxian(MAXIAN，ZAWADSKI，DUNN：Effectof CaP coating resorption and surgical fit on the bone/implantinterface.Journal of Biomedical Material Research，28(1994)1311-1319.)的研究中证明，可完全降解的、生物活性的涂层能够实现较高的效率，这种涂层通过电化学方法涂覆在金属基体上。从动物实验和临床资料的研究得出这样的结论，尽管实现高溶解性的磷酸钙涂层的快速和完全降解，却仍然提供了在植入体表面上的可靠的骨骼生长性能。
由此可以得出，快速溶解的磷酸钙涂层能够造成良好的临床结果。为了改善植入体表面相对于骨组织的兼容性，显然重点并不在于植入体表面上的长时间稳定涂层。
但是，迄今为止，所有惯用的电化学沉积法的缺点在于，由于要将磷酸钙涂层涂覆在这样的医用植入体上，因此而具有大量的仪器和时间消耗。
据此急需一种简单、成本低廉且能够快速应用的方法，通过该方法能够在医用植入体的表面上设有利于骨骼生长的涂层。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种用于医用植入体涂层的方法，通过该方法能够使钙盐以简单的方式涂覆在医用植入体的表面上，而且不需要高成本的涂层仪器，并具有很少的时间消耗。特别是，这种方法可以在于手术室中的植入之前而直接应用。此外，该方法还可以实现对于未灌入水泥的人工关节的涂层的制取，该涂层能够刺激骨骼生长并且同时根据血液特征
Figure BSA00000530456500031
发挥作用。
而且，还提供一种能够实施本发明方法的装置。
本发明的目的通过一种用于医用植入体涂层的方法来实现，其中，
(i)准备一医用植入体，该医用植入体具有至少一个待涂层的表面；
(ii)准备一本体，该本体至少在该本体表面之一上具有至少一种莫氏硬度不超过5.5的钙盐；以及
(iii)使本体的含有钙盐的表面在医用植入体的至少一个待涂层的表面上进行研磨，从而将所述医用植入体的这个表面至少涂上所述钙盐。
为实现上述方法，可以使用一种用于医用植入体涂层的栓，该栓具有空心体和在该空心体中可运动设置的、并且至少局部由该空心体实现的本体，该本体包括莫氏硬度不超过5.5的钙盐和活性药物成分。
本发明基于这样的认知：医用植入体、特别是未灌入水泥的人工关节通常具有粗糙的或结构化的表面，以实现骨组织的良好整合。另人惊奇地发现，该医用植入体能够以简单的方式涂上一层莫氏硬度不超过5.5的钙盐，即，使该钙盐研磨到医用植入体表面上。通过研磨实现软质钙盐的脱离物，该脱离物保留在医用植入体的粗糙的或结构化的表面中。由于显而易见，正如散开的磷酸钙涂层所显示的结果，即，涂层必须只是暂时存在于植入体表面上，因此可以使用可降解的、软质的涂层材料。
因此，本发明实现了，在于手术室中的植入之前，直接在医用植入体上以至少一层钙盐进行涂层。所以，为了实现本发明的涂层方法，在没有提供特别的后勤准备的情况下就能够实现，例如使不同材料、不同形状、由不同制造商制造的人工膝关节涂采用至少一种钙盐进行涂层，而且不需要其它技术辅助措施。除了至少一种钙盐以外，待涂层的表面还能够借由本发明的方法以一种或多种其它材料进行涂层。
据此，本发明提供了一种用于医用植入体涂层的方法。特别提供了一种用于在医用植入体表面上制取利于骨骼生长的涂层的方法。通过该方法同样还实现了在医用植入体表面上制取利于血液特征的涂层。该方法的目的还在于，对医用植入体表面采用莫氏硬度不超过5.5的钙盐进行涂层。
本发明的方法是在人体器官或动物器官之外实现的。
对此，首先准备一个医用植入体，该医用植入体具有至少一个待涂层的表面。
在本发明的范围内，医用植入体的涂层可以理解为植入体的至少一个表面的至少一部分被覆盖。根据一个优选实施方案，医用植入体的涂层可以理解为植入体的至少一个表面的至少30％被覆盖，更优选为至少40％，还更优选为至少50％，特别优选至少为60％和尤其特别优选至少为70％。
根据本发明，术语“医用植入体”属于材料和装置，在外科手术中，所指的材料和装置至少部分装入到本体内部。该植入体能够连接到骨骼以及支撑和运动系统的其它构件上，并且还能够与血液或结缔组织相连。
根据一个优选实施方案，医用植入体指的是人造器官。该人造器官可以理解为这样的植入体，即，该植入体可以长久保留在本体中，并且完全或部分替换本体构件。
根据一个特别优选的实施方案，医用植入体指的是人工关节。例如人工关节可以指的是人造膝关节和人造髋关节。优选地，人工关节指的是未灌入水泥的人工关节。
上述医用植入体还可以由不同的材料制成。根据一个优选的实施方案，医用植入体包括钛或钛合金，或主要由钛或钛合金构成。
根据本发明优选地，至少一个表面是粗糙的。根据一个优选实施方案，医用植入体的至少一个表面的平均粗糙度Ra至少为0.5μm，特别优选为至少0.75μm，以及尤其特别优选为至少1.0μm。平均粗糙度Ra指的是测量点到表面中线的平均距离。中线在参考范围内这样切割实际轮廓，即，使(相对于中线的)轮廓偏差的数量最小化。因此，平均粗糙度Ra对应于与中线偏差的算术平均值。为了测量粗糙度，根据本发明优选采用一种基于轮廓的利用轮廓仪的方式。至少一个表面的平均粗糙度Ra至少为0.5μm，特别优选为至少0.75μm，以及尤其特别优选为至少1.0μm，这一点优选指的是医用植入体的待涂层表面。令人惊奇地发现，粗糙的植入体表面能够特别容易而且稳定地用钙盐进行涂层。这可能是由于，含有至少一种钙盐的本体在医用植入体的粗糙表面上研磨时产生含有钙盐的脱离物，脱离物沉积在限定出医用植入体的表面轮廓的凹陷部之间。
此外，优选医用植入体的待涂层表面的莫氏硬度至少为3.5，更优选至少为4.0，还更优选至少为4.5，以及尤其特别优选至少为5。这说明，医用植入体表面上的莫氏硬度不超过5.5的钙盐脱离物越大，医用植入体的待涂层表面的莫氏硬度就越大。根据一个特别优选的实施方案，医用植入体的待涂层表面的莫氏硬度大于本体的含有钙盐的表面的莫氏硬度。
根据本发明，为了对医用植入体涂层采用这样的本体，该本体至少在该本体表面之一上具有至少一种莫氏硬度不超过5.5的钙盐，更优选不超过5.0，还更优选不超过4.5，特别优选不超过4.0，以及尤其特别优选不超过3.5。
在本发明的范围内，可以理解为，每种方案的本体都不受到几何形状的限制。特别地，本体可以是一个圆柱体。根据一个优选的实施方案，本体可以至少用三个手指把持住。根据另一个优选的实施方案，本体的体积至少为50mm3，更优选体积至少为100mm3，还更优选体积至少为250mm3，特别优选体积至少为330mm3，以及尤其特别优选体积至少为15000mm3。
上述本体至少在该本体表面之一上具有至少一种莫氏硬度不超过5.5的钙盐，更优选不超过5.0，还更优选不超过4.5，特别优选不超过4.0，以及尤其特别优选不超过3.5，而且更特别不超过3.1。优选本体的所有表面都具有至少一种莫氏硬度不超过5.5的钙盐，更优选不超过5.0，还更优选不超过4.5，特别优选不超过4.0，以及尤其特别优选不超过3.5，而且更特别不超过3.1。根据一个优选的实施方案，不仅是本体的至少一个表面具有一种莫氏硬度不超过5.5的钙盐，更优选不超过5.0，还更优选不超过4.5，特别优选不超过4.0，以及尤其特别优选不超过3.5，而且更特别不超过3.1。特别优选，上述至少一种莫氏硬度不超过5.5、更优选不超过5.0、还更优选不超过4.5、特别优选不超过4.0、以及尤其特别优选不超过3.5、而且更特别不超过3.1的钙盐同质或异质地分布在本体中。
至少在本体的一个表面上含有的钙盐优选具有生物兼容性。
根据一个优选的实施方案，本体的至少一个表面、特别是本体的在植入体的待涂层表面上进行研磨的表面的莫氏硬度不超过5.5、更优选不超过5.0、还更优选不超过4.5、特别优选不超过4.0、以及尤其特别优选不超过3.5、而且更特别不超过3.1。
此外，优选本体的孔隙度在0-70体积百分比的范围内。根据本发明，孔隙度可以理解为本体的空腔体积与总体积的比。
优选根据一个实施方案可知，本体的孔隙度在0-15％的范围内，更优选在0-10％的范围内，以及特别优选在0-5％的范围内。在这种条件下优选，除了至少一种钙盐以外，本体还含有其它成分，特别含有下列成分(例如至少一种活性药物成分)。如果对于使用者来说根据需要在植入体涂层中要有这些成分，那么由此使医用植入体的表面通过该本体直接进行涂层，而不需要使用者将这种成分添加到本体中。本体的低孔隙度特别适于在医用植入体表面上产生大量的至少一种钙盐的脱离物。
优选根据另一个实施方案可知，本体的孔隙度在10-70％的范围内，更优选在20-70％的范围内，以及特别优选在30-70％的范围内。在这种条件下可知，先直接添加本体，然后再使用其它成分，特别是下列成分(例如至少一种活性药物成分)。如果对于使用者来说根据需要在植入体涂层中要有这些成分，那么可以将这些成分添加到本体中，并且由于所具有的孔隙度而使这些成分保留在本体中。例如实现了，使本体在使用前用溶液浸泡，该溶液含有至少一种其它成分，例如一种活性药物成分。由于上述的孔隙度，因此本体能够容纳该成分。由此通常使本体的孔隙度下降，从而使医用植入体的表面借由该本体而简单、可靠地进行涂层。由此，该实施方案实现了本体的制备，从而用以制取含有其它成分的涂层，该涂层适合于植入体接受者的特殊需求。
根据另一个优选实施方案，本体的水含量在0-70重量百分比的范围内。水含量例如可以是本体中含有的水，和/或与钙盐化合的结晶水。
因此，一方面可以优选，本体的水含量在0-20重量百分比的范围内，更优选在0-10重量百分比的范围内，以及特别优选在0-5重量百分比的范围内。一方面，水含量可以这样获得，即，本体已经含有所有所需成分，并且可以直接用于制取医用植入体的涂层(“ready-to-use”)。另一方面，水含量可以这样获得，即，本体并不含有所有成分，而是在使用之前直接将其它成分添加到本体中。在这种情况下，由于较少的水含量使本体能够容纳其它成分的溶液。因此，水含量较少的本体可以以简单的方式例如通过采用至少一种其它成分的溶液进行浸泡而制备，以得到能够生成植入体涂层的本体，该植入体涂层适合于植入体接受者的特殊需求。
另一方面可以优选，本体的水含量在20-70重量百分比的范围内，更优选在25-65重量百分比的范围内，以及特别优选在30-60重量百分比的范围内。这样的水含量由此特别实现了，在使用之前直接将其它成分添加到本体中，例如通过采用至少一种其它成分的水溶液进行浸泡，并且抑制本体干燥。
还根据另一个优选的实施方案，上述钙盐在水中的溶解度于25℃的温度条件下至少为2g/l，更优选至少为5g/l，以及还更优选至少为10g/l。根据本发明优选具有高溶解度并释放钙的钙盐，这是因为，钙盐作为血液凝血因子IV而表现为血液特征
Figure BSA00000530456500081
并且在植入之后激活凝血级联。如果凝血通过位于医用植入体表面上的材料来实现，那么直接在植入之后产生纤维蛋白，纤维蛋白有利于医用植入体在骨骼上的生长。
优选根据本发明可知，在本体中所含的钙盐指的是无机钙盐。另一方面实现了，在本体中除了无机钙盐以外还含有有机钙盐。
优选本体中的钙盐含量相对于本体重量至少为50重量百分比，更优选至少为60重量百分比，还更优选至少为70重量百分比，特别优选至少为75重量百分比，尤其特别优选至少为80重量百分比，以及特别至少为85重量百分比。例如可以在本体中相对于本体重量含有50-100重量百分比的钙盐，更优选为60-100重量百分比，还更优选为70-100重量百分比，特别优选为75-100重量百分比，尤其特别优选为80-100重量百分比，以及特别为85-100重量百分比。同样例如可以在本体中相对于本体重量含有50-90重量百分比的钙盐，更优选为50-85重量百分比，还更优选为55-85重量百分比，特别优选为60-85重量百分比，尤其特别优选为65-85重量百分比，以及特别为60-80重量百分比。
根据另一个优选实施方案，钙盐选自由硫酸钙、磷酸钙、磷酸氢钙和碳酸钙构成的组群。
根据本发明，钙盐既可以是结晶钙盐，也可以是无水钙盐。例如硫酸钙可以选自由结晶硫酸钙和无水硫酸钙构成的组群。在此优选，结晶硫酸钙选自由二水硫酸钙和半水硫酸钙构成的组群。在此，二水硫酸钙被证实特别具有优势，这是因为，在硬化状态下二水硫酸钙形成孔隙，并由此能够吸收水或水溶液。由此例如以简单的方式实现了，所形成的本体随后用含有其它成分的水溶液进行浸泡，诸如含有活性药物成分。
根据一个特别优选的实施方案，硫酸钙可以选自由无水硫酸钙、二水硫酸钙和半水硫酸钙构成的组群。
根据另一个特别的优选实施方案，磷酸钙选自由无水磷酸钙、α-磷酸三钙(α-TCP)和β-磷酸三钙(β-TCP)构成的组群。
还根据另一个特别的优选实施方案，磷酸氢钙选自由CaHPO4·2H2O和CaHPO4构成的组群。
优选，本体还含有这样的化合物，该化合物选自由脂肪酸、脂肪酸酯、脂肪酸盐、分子量不超过1000g/mol的聚乙二醇以及分子量小于1000g/mol的低聚乳酸酯构成的组群。根据一个特别优选的实施方案，该化合物指的是甘油丙烯酸酯
Figure BSA00000530456500091
该化合物例如可以用于在本体上化合其它成分，特别是其它活性药物成分。而且，化合物还可以用作制备本体的粘结剂。
根据另一个实施方案，本体含有活性药物成分。
上述活性药物成分可以优选选自由抗生素、防腐剂、消炎剂(Aniphlogistika)、类固醇、激素、生长因子、二膦酸盐、抗肿瘤药物、基因载体和质粒构成的组群。根据一个特别优选的实施方案，至少一种活性药物成分指的是抗生素。
优选至少一种抗生素选自组群：氨基糖甙类抗生素、糖肽类抗生素、品系林可胺类抗生素、喹诺酮类抗生素、恶唑烷酮类抗生素、旋转酶抑制剂、碳青霉烯类、环脂肽、甘氨酰环素和肽类抗生素。
根据一个特别优选的实施方案，至少一种抗生素选自组群：庆大霉素、妥布霉素、丁胺卡那霉素、万古霉素、替考拉宁、达巴万星、品系林可胺类、克林霉素、莫西沙星、左氧氟沙星、氧氟沙星、环丙沙星、多尼培南、美罗培南、替加环素、利奈唑胺、依哌唑胺、雷冒拉宁、甲硝唑、替硝唑、奥硝唑和粘菌素以及盐和酯。
此外，至少一种抗生素选自组群：硫酸庆大霉素、盐酸庆大霉素、阿米卡星、盐酸丁胺卡那霉素、妥布霉素、盐酸托普霉素、克林霉素、盐酸品系林可胺和莫西沙星。
优选上述至少一种消炎剂选自由非甾体消炎药和糖皮质激素构成的组。根据一个特别优选的实施方案，至少一种消炎剂选自由阿司匹林、布洛芬、双氯芬酸、酮洛芬、地塞米松、强的松、氢化可的松、氢化可的松和氟替卡松构成的组群。
优选至少一种激素选自由血清素、生长激素、睾酮和雌激素构成的组群。
优选至少一种生长因子选自组群：成纤维细胞生长因子(FGF)、转化生长因子(TGF)、血小板衍生生长因子(PDGF)、表皮生长因子(EGF)、血管内皮生长因子(VEGF)、胰岛素类生长因子(IGF)、肝细胞生长因子(HGF)、骨形态发生蛋白(BMP)、白细胞介素-1B，白细胞介素-8和神经生长因子。
优选至少一种抑制细胞生长物选自组群：烷化剂、铂类似物、互连(Interkalantien)、有丝分裂、紫杉烷类、拓扑异构酶抑制剂和抗代谢药物。
优选至少一种双磷酸盐选自由唑来膦酸盐和阿伦膦酸盐构成的组群。
基因向量可以指的是病毒向量或粘粒向量。
本体上的活性药物成分没有其它限制。例如可以相对于本体的重量在0.1-30重量百分比的范围内，更优选在0.5-20重量百分比的范围内，以及特别优选在1-15重量百分比的范围内。
上述活性药物成分可以在本体上表现为涂层，或者均质分布在本体中。
此外，本体还含有至少一种染料。特别优选该染料为食品染料。根据一个特别优选的实施方案，染料选自由E101、E104、E132、E141(叶绿酸)、E142、核黄素和里沙明绿构成的组群。根据本发明，染料还包括涂料，诸如绿色涂料，E104和E132的混合体。使用染料的目的是，使本体的使用者在本发明的涂层方法中很容易地识别到，医用植入体的哪些区域已经涂层、哪些区域没有涂层。
在本发明的范围内还可以优选，本体包括至少一种盐，该盐选自由镁盐、锶盐和锂盐构成的组群。优选的盐例如为锶盐。通过这些盐实现了由本体涂层的医用植入体的骨骼整合的改善，特别是人工关节的骨骼整合的改善。
根据一个优选的实施方案，本体含有70-90重量百分比的硫酸钙以及10-30重量百分比的碳酸钙。在此，硫酸钙优选指的是二水硫酸钙。
根据另一个优选的实施方案，本体含有40-90重量百分比的硫酸钙、0.1-40重量百分比的碳酸钙以及0.1-20重量百分比的硫酸锶。这里可以优选硫酸钙为二水硫酸钙。
根据又一个优选的实施方案，本体含有20-90重量百分比的硫酸钙、0.1-40重量百分比的碳酸钙以及0.5-50重量百分比的活性药物成分。
根据再一个优选的实施方案，本体含有70-73重量百分比的硫酸钙、16-20重量百分比的碳酸钙、8-10重量百分比的棕木榈酸甘油三酯以及1-2重量百分比的硫酸庆大霉素。其中，钙盐优选指的是二水硫酸钙。
本发明的本体可以以简单的方式制备。
根据一个优选的实施方案，本体是通过压制粉末而制成。优选这些粉末优选在相同的组成中具有相同的成分，诸如在本申请中对于本体所说明的那样。本体可以由粉末通过简单的压制、优选采用偏心压制而成型。通过压入深度的变化，由此可以使本体的孔隙度和脱离量得到控制。在此经证实，特别具有优势的是添加粘结剂、特别是甘油丙烯酸酯。
根据另一个优选的实施方案，本体通过浇注自硬化的混合物而制成。该自硬化的混合物优选包含至少一种钙盐、例如半水硫酸钙，和水。优选，本体直接在下文描述的空心体中通过浇注自硬化的混合物而制成。根据该实施方案，以简单的方式溶解或悬浮在水中的成分、例如活性药物成分可以引入到自硬化混合物中。这些成分接下来在混合物的硬化过程中被困在本体中。优选混合物的硬化通过在包含于混合物中的钙盐上加水而实现。如果例如钙盐为半水硫酸钙，那么通过加水就形成二水硫酸钙。通过加水，由于杂乱的晶体结构的形成而导致混合物的硬化。
通过使用本申请所述的本体可以对医用植入体的至少一个表面进行涂层。在此，本体以含有钙盐的表面在医用植入体的待涂层表面上进行研磨，从而使医用植入体的该表面至少涂上所述钙盐。
本体的研磨优选理解为，相对于医用植入体的待涂层表面、在同时相对于本体沿着医用植入体的待涂层表面运动的情况下，对本体进行机械压制。在研磨过程中，至少包含于本体表面上的钙盐脱落到医用植入体的待涂层表面上。同时，本体含有的其它可选成分也脱落到医用植入体的待涂层表面上。令人惊奇地可以确定，从本体脱离的材料足够稳定地固定在医用植入体的表面上，从而确保实现了医用植入体在本体中的可靠植入。
由此根据本发明，提供一种本体的应用，该本体至少在其表面之一上具有莫氏硬度不超过5.5的钙盐，用以在医用植入体上通过研磨进行涂层，所得到的涂层至少含有该钙盐。
根据一个优选实施方案，本体是栓部件，该栓可以用于医用植入体的涂层。该栓具有(i)空心体和(ii)在该空心体中可运动设置的、并且至少局部由该空心体实现的本体，该本体包括莫氏硬度不超过5.5的钙盐和活性药物成分。
栓的本体优选指的是本申请所述的一种本体。根据本发明，该本体具有活性药物成分。优选栓具有圆柱体结构。圆柱体优选可以理解为一球状体，该球状体可以由两个平行的平面(底面和顶面)和一个外表面或圆柱面来限定，该外表面或圆柱面由平行线构成。同时，本体还可以理解为，该本体的底面和/或顶面不是平面式的，而是圆形的或是尖的。优选圆柱体直径为5-25mm，以及更优选直径为10-15mm。采用具有这样直径的圆柱形本体实现了，可以使该本体到达医用植入体的难以进入的表面区域，并进行涂层。
本发明的栓包括空心体。在此，空心体理解为具有空腔的本体。空心体这样构成，即，该空心体能够至少局部容纳本发明的本体。
栓的本体至少局部进入到空心体中。该本体这样设置在空心体的空腔中，即，该本体在空心体中可以运动。优选，本体在空心体中可以沿着空心体的轴向运动。此外，栓本体还可以这样设置在空心体中，即，本体可以至少局部由空腔来实现。
优选在空心体上、在本体上或在空心体上和在本体上设有这样的部件，该部件使至少一部分本体由空心体通过挤压运动或旋转运动而实现。
根据一个优选的实施方案，在空心体上、在本体上或在空心体上和在本体上设有这样的部件，该部件实现本体在一个相对于空心体的位置上锁定。
此外还可以优选，空心体包括这样的部件，该部件使用户可以简单地把持住空心体。由此还可以优选，在空心体上具有这样的部件，该部件避免用户的手在本体的方向上滑落。
因此优选，在空心体的外侧上垂直设有至少两个、并且优选四个腹板，其中，每两个腹板相互设置在一个轴线上，该轴线垂直于空心体的轴。优选直接在空心体的开口上设有两个相对的腹板，在该开口处圆柱体从空心体引出，从而避免了，用户在用手或手套将圆柱体挤压出的过程中接触到本体。因此，通过这种设置可以有效降低污染的风险。两个相对的腹板能够在本体挤压出的过程中起到固定圆柱体的作用。
根据一个优选的实施方案，本发明的栓具有活塞。活塞应该用于将本发明的本体从空心体中取出。因此，该活塞至少局部设置在空心体中。优选，活塞的设置在空心体中的部分可移动地设置在该空心体中。因此优选，活塞的设置在空心体中的部分可以沿着空心圆柱的轴向移动。此外，优选活塞与空心体连接。该连接可以是刚性的或可拆卸的连接。例如，活塞可以与空心体形状配合或力配合连接。另外，根据一个优选的实施方案，活塞和空心体的长度总和大于空心圆柱的长度。
在活塞的一个正端面上，还可以设有一个或多个固定栓。这些固定栓例如可用于将本体固定在活塞上。在活塞的相对的另一正端面上优选设有一个棘爪。在应用本发明的栓过程中，该棘爪由手术医生抓持，因此在将空心体挤压出的过程中，该棘爪位于手术医生的手中。在挤压出的过程中，将用至少两个手指抓住的栓的腹板压向位于手中的棘爪。由此可以使活塞向前在空心体的开口方向上运动。
根据另一个优选的实施方案，在空心体上、在活塞上或在空心体上和在活塞上设有至少一个用于本体的卡掣装置。作为用于本体的卡掣装置优选地在空心体上设有活动的卡掣板，该卡掣板在其静止位置上指向本体的轴线方向。通过卡掣装置防止了本体在医用植入体表面上研磨时活塞从空心体脱落。
此外还可以优选，作为卡掣装置在活塞上设有齿或环绕的固定板，而在空心体中设有凹槽；或者作为卡掣装置在空心体中设置固定板或凹槽，而在活塞中设有凹槽。
具体实施方式
接下来，通过以下实施例对本发明进行详细说明，然而本发明并不局限于此。
实施例1：
将由71.7重量百分比的二水硫酸钙、17.9重量百分比的碳酸钙、8.8重量百分比的棕木榈酸甘油三酯以及1.6重量百分比的硫酸庆大霉素构成的混合物，采用偏心压力机压制成直径为22mm、高为10mm的圆柱体。该圆柱体在一个直径为27mm的喷砂的钛质磨盘的两个侧面上进行研磨。通过研磨形成一层致密的无色涂层。涂层的质量为124.7mg。磨盘保存在37℃的5ml、0.1M的磷酸缓冲液中。一天之后将缓冲液完全倒掉，并且用新的缓冲液替代。在第二天以及第七天，再次更换缓冲液。各种缓冲液均采用Abbott公司的TDX分析仪来测定各自的庆大霉素含量。
Figure BSA00000530456500151
实施例2：
将由61.7重量百分比的二水硫酸钙、10.0重量百分比的硫酸锶、17.9重量百分比的碳酸钙、8.8重量百分比的棕木榈酸甘油三酯以及1.6重量百分比的硫酸庆大霉素构成的混合物，采用偏心压力机压制成直径为15mm、高为30mm的圆柱体。该圆柱体在一个直径为27mm的喷砂的钛质磨盘的两个侧面上进行研磨。通过研磨形成一层致密的无色涂层。涂层的质量为111.2mg。
实施例3：
将由61.7重量百分比的二水硫酸钙、10.0重量百分比的硫酸锶、17.9重量百分比的碳酸钙、8.8重量百分比的棕木榈酸甘油三酯以及1.6重量百分比的硫酸庆大霉素构成的混合物，采用偏心压力机压制成直径为15mm、高为30mm的圆柱体。该圆柱体在一个直径为27mm的喷砂的钛质磨盘的两个侧面上进行研磨。通过研磨形成一层致密的无色涂层。涂层的质量为111.2mg。
实施例4：
将由71.7重量百分比的二水硫酸钙、17.9重量百分比的碳酸钙、8.8重量百分比的棕木榈酸甘油三酯以及1.6重量百分比的硫酸庆大霉素构成的混合物，采用偏心压力机压制成直径为15mm、高为30mm的圆柱体。该圆柱体在一个直径为27mm的喷砂的钛质磨盘的两个侧面上进行研磨。通过研磨形成一层致密的无色涂层。涂层的质量为112.1mg。
实施例5：
将由71.9重量百分比的二水硫酸钙、17.9重量百分比的碳酸钙、8.8重量百分比的棕木榈酸甘油三酯以及1.4重量百分比的硫酸丁胺卡那霉素构成的混合物，采用偏心压力机压制成直径为15mm、高为30mm的圆柱体。该圆柱体在一个直径为27mm的喷砂的钛质磨盘的两个侧面上进行研磨。通过研磨形成一层致密的无色涂层。涂层的质量为110.4mg。
实施例6：
将由72.3重量百分比的二水硫酸钙、17.9重量百分比的碳酸钙、8.8重量百分比的棕木榈酸甘油三酯以及1.0重量百分比的盐酸万古霉素构成的混合物，采用偏心压力机压制成直径为15mm、高为30mm的圆柱体。该圆柱体在一个直径为27mm的喷砂的钛质磨盘的两个侧面上进行研磨。通过研磨形成一层致密的无色涂层。涂层的质量为117.1mg。
实施例7：
将由70.0重量百分比的二水硫酸钙、18.6重量百分比的碳酸钙、10.0重量百分比的聚乙二醇1000以及1.4重量百分比的硫酸万古霉素构成的混合物，采用偏心压力机压制成直径为15mm、高为30mm的圆柱体。该圆柱体在一个直径为27mm的喷砂的钛质磨盘的两个侧面上进行研磨。通过研磨形成一层致密的无色涂层。涂层的质量为110.4mg。
实施例8：
将由71.9重量百分比的二水硫酸钙、17.9重量百分比的碳酸钙、8.8重量百分比的棕榈酸以及1.4重量百分比的硫酸万古霉素构成的混合物，采用偏心压力机压制成直径为15mm、高为30mm的圆柱体。该圆柱体在一个直径为27mm的喷砂的钛质磨盘的两个侧面上进行研磨。通过研磨形成一层致密的无色涂层。涂层的质量为113.2mg 。
实施例9：
将由60重量百分比的半水硫酸钙、10重量百分比的碳酸钙、1.6重量百分比的硫酸庆大霉素以及28.4重量百分比构成的混合物彻底混合。生成无色的、可涂物质，将该物质填充到一个硅胶模具中。该硅胶模具具有内部呈圆柱形的空腔，空腔的直径为15mm、长为40mm。该物质经过大约15分钟硬化。然后形成圆柱体，并进行干燥。该干燥后的圆柱体在一个直径为27mm的喷砂的钛质磨盘上进行研磨。所形成的涂层的质量为128.2mg。

Claims (22)

1.一种用于医用植入体涂层的方法，其中，
(i)准备一医用植入体，该医用植入体具有至少一个待涂层的表面；
(ii)准备一本体，该本体至少在该本体表面之一上具有至少一种莫氏硬度不超过5.5的钙盐；以及
(iii)使本体的含有钙盐的表面在医用植入体的至少一个待涂层的表面上进行研磨，从而将所述医用植入体的这个表面至少涂上所述钙盐。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述医用植入体指的是人工关节。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述医用植入体的待涂层表面的平均粗糙度Ra至少为0.5μm。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述医用植入体的待涂层表面的莫氏硬度大于所述本体的含有钙盐的表面的莫氏硬度。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述本体的孔隙度在0-70体积百分比的范围内。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的方法，其特征在于，所述本体的水含量在0-70重量百分比的范围内。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的方法，其特征在于，所述至少一种钙盐在水中的溶解度于25℃的温度条件下至少为2g/l。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的方法，其特征在于，所述本体含有50-100重量百分比的钙盐。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的方法，其特征在于，所述钙盐为无机钙盐。
10.根据权利要求1至9中任意一项所述的方法，其特征在于，所述钙盐选自由硫酸钙、磷酸钙、磷酸氢钙和碳酸钙构成的组群。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述硫酸钙选自由结晶硫酸钙和无水硫酸钙构成的组群。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述结晶硫酸钙选自由二水硫酸钙和半水硫酸钙构成的组群。
13.根据权利要求1至12中任意一项所述的方法，其特征在于，所述本体具有这样的化合物，该化合物选自由脂肪酸、脂肪酸酯、脂肪酸盐、分子量不超过1000g/mol的聚乙二醇以及分子量小于1000g/mol的低聚乳酸酯构成的组群。
14.根据权利要求1至13中任意一项所述的方法，其特征在于，所述本体含有至少一种活性药物成分。
15.根据权利要求1至14中任意一项所述的方法，其特征在于，所述本体含有至少一种染料。
16.根据权利要求1至15中任意一项所述的方法，其特征在于，所述本体含有盐，所述盐选自由镁盐、锶盐和锂盐构成的组群。
17.根据权利要求1至16中任意一项所述的方法，其特征在于，所述本体含有70-90重量百分比的硫酸钙以及10-30重量百分比的碳酸钙。
18.根据权利要求1至16中任意一项所述的方法，其特征在于，所述本体含有40-90重量百分比的硫酸钙、0.1-40重量百分比的碳酸钙以及0.1-20重量百分比的硫酸锶。
19.根据权利要求1至16中任意一项所述的方法，其特征在于，所述本体含有20-90重量百分比的硫酸钙、0.1-40重量百分比的碳酸钙以及0.5-50重量百分比的活性药物成分。
20.根据权利要求1至17中任意一项所述的方法，其特征在于，所述本体含有70-73重量百分比的硫酸钙、16-20重量百分比的碳酸钙、8-10重量百分比的棕木榈酸甘油三酯以及1-2重量百分比的硫酸庆大霉素。
21.一种本体的应用，所述本体至少在其表面之一上具有莫氏硬度不超过5.5的钙盐，用以在医用植入体上通过研磨进行涂层，所得到的涂层至少含有该钙盐。
22.一种用于医用植入体涂层的栓，所述栓具有空心体和在该空心体中可运动设置的、并且至少局部由该空心体实现的本体，所述本体包括莫氏硬度不超过5.5的钙盐和活性药物成分。
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