DD295981A5 - METHOD FOR PRODUCING A MATERIAL WITH COUPLED ACTIVE SUBSTANCES AND THE MATERIAL PRODUCED THEREWITH - Google Patents
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- DD295981A5 DD295981A5 DD33452589A DD33452589A DD295981A5 DD 295981 A5 DD295981 A5 DD 295981A5 DD 33452589 A DD33452589 A DD 33452589A DD 33452589 A DD33452589 A DD 33452589A DD 295981 A5 DD295981 A5 DD 295981A5
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Abstract
Verfahren zur Herstellung eines Materials mit angekoppelten Wirkstoffen sowie das damit hergestellte Material. Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren eines anorganischen glasigen oder glasig-kristallinen Materials, bestehend aus (Angaben in * 20-55 CaO; 5-25 Na2O; 0-15 K2O; 0-15 MgO; 30-50 P2O5; 0-15 SiO2; 0-40 Na2SO4 und/oder K2SO4, an das nach dem Abkuehlen ein Wirkstoff angekoppelt wird, der aus folgender Gruppe ausgewaehlt wird: antibiotische Arzneimittel, Proteine, Antikoerper, Antigene, Nucleinsaeuren, Zellen, Viren. Die Erfindung betrifft auch das hergestellte Material, das eine schnelle Loeslichkeit aufweist und als resorbierbares Implantat zum Auffuellen von Hohlraeumen und zur UEberbrueckung von Knochendefekten in der Humanmedizin eingesetzt werden kann.{Material, osteoinduktiv; Knochentransplantat; Reossifikation; Resorbierbarkeit; Antibiotika; Proteine; Antikoerper; Antigene; Nucleinsaeure; Zellen; Viren; Material, glasig; Material, glasig-kristallin; Wirkstoffkoppelung}Process for the preparation of a material with coupled active ingredients and the material produced therewith. The invention relates to a process for the preparation of an inorganic glassy or glassy-crystalline material consisting of (statements in * 20-55 CaO; 5-25 Na2O; 0-15 K2O; 0-15 MgO; 30-50 P2O5; 0-15 SiO2; 0-40 Na 2 SO 4 and / or K 2 SO 4, to which, after cooling, an active substance selected from the group consisting of: antibiotic drugs, proteins, antibodies, antigens, nucleic acids, cells, viruses is also covered by the invention has a rapid solubility and can be used as an absorbable implant for filling cavities and bridging bone defects in human medicine {material, osteoinductive; bone graft; reossification; absorbability; antibiotics; proteins; antibodies; antigens; nucleic acid; cells; viruses; material , glassy; material, glassy-crystalline; drug coupling}
Description
Die Erfindung betrifft Herstellungsverfahren von Materialien, die definiert schnell löslich sind und in bezug auf ihre Anwendung keine toxischen Substanzen freisetzen. Sie können überall dort eingesetzt werden, wo definierte Lösungsgeschwindigkeiten in einem weiten Bereich notwendig sind, wie bei der Applikation von Wirkstoffen im Knochen- und im Weichgewebe sowie in ausgewählten Bereichen der Biotechnologie.The invention relates to methods of preparation of materials which are defined to be rapidly soluble and release no toxic substances with respect to their use. They can be used wherever defined solution rates are required in a wide range, such as the application of active ingredients in bone and soft tissue as well as in selected areas of biotechnology.
Materialien mit extrem schneller Löslichkeit sind an sich bekannt, wenn man natürlich vorkommende bzw. synthetisch erzeugte Salze in die Betrachtung einschließt. Jedoch wird durch die extrem schnelle Freisetzung aller Bestandteile häufig eine unphysiologische, ja teilweise toxische Konzentration von an sich physiologischen Bestandteilen dadurch erzeugt. Ein weiterer Nachteil ist, daß demzufolge auch eventuell daran gekoppelte Wirkstoffe spontan freigesetzt würden. In der Knochen- bzw. Bindegewebesubstitution haben sich derart einfache Salze ebenfalls nicht bewährt. Um diesen Nachteil zu beheben, wurden sogenannte resorbierbare Knochenersatzmaterialien auf der Basis von Tricalciumphosphat (TCP) oder Hydroxylapatit eingeführt, deren Resorptionsdauer in sehr vielen Anwendungsfällen nun wiederum zu lang ist. Diese Aussage ist unabhängig von eventuell an diese Stoffe gekoppelte Wirksubstanzen.Materials having extremely fast solubility are known in the art by considering naturally occurring or synthetically produced salts. However, the extremely rapid release of all components often creates an unphysiological, even partially toxic, concentration of inherently physiological components. Another disadvantage is that consequently any active substances coupled thereto would be released spontaneously. In the bone or connective tissue substitution such simple salts have also not been successful. To remedy this disadvantage, so-called resorbable bone substitutes based on tricalcium phosphate (TCP) or hydroxyapatite have been introduced, whose absorption time is again too long in many applications. This statement is independent of possibly coupled to these substances active substances.
Auf dem Gebiet der bioaktiven Knochenersatzmaterialien werden, wie bereits erwähnt, resorbierbare Materialien nur aus dem Bereich der Calciumorthophosphate eingesetzt, wobei deren ursprünglich geringe Löslichkeit durch verschiedene chemische und mechanische Verfahren innerhalb bestimmter Grenzen variiert werden kann. (Vergl. hierzu auch: Bauer, G.; Hohenberger, G.: Ursachen des unterschiedlichen Verhaltens von bioaktiven Calciumphosphat-Keramiken im Organismus, cfi/Ber. DKG 66 [1989] [1/2], 23-27.)In the field of bioactive bone replacement materials, as already mentioned, resorbable materials are used only in the field of calcium orthophosphates, whereby their originally low solubility can be varied within certain limits by various chemical and mechanical processes. (See also: Bauer, G, Hohenberger, G .: Causes of different behavior of bioactive calcium phosphate ceramics in the organism, cfi / Ber. DKG 66 [1989] [1/2], 23-27.)
Im EP0237043 wird die Darstellung von calciumphosphathaltigen biokompatiblen Schichtkörpern beschrieben, wobei der Grundkörper eine Schicht aufweist, die eine höhere Calciumfreisetzung ermöglicht als der Grundkörper selbst. Andere Lösungen verweisen ausdrücklich auf die lonen-Donator-Wirkung sowohl von Calciumionen als auch von Magnesium-, Natrium- und Kaliumionen. In DE2346739 wird unter diesem Gesichtspunkt ein Sinterprodukt aus Apatit, Glas/Vitrokeram und Permutit zur Verwendung als Implantatmaterial beschrieben.EP0237043 describes the preparation of calcium phosphate-containing biocompatible laminates, wherein the main body has a layer which allows a higher calcium release than the main body itself. Other solutions expressly refer to the ion donor effect of both calcium ions and magnesium, sodium and potassium ions. In DE2346739 a sintered product of apatite, glass / vitreous and permutite for use as implant material is described from this point of view.
Die in DD 248351 bzw. DE-053306648 beschriebenen bioaktiven Materialien vom CaO-P2O6-SiO2-TyP zeigen in granulierter Form eine stärkere Freisetzung von Calcium-, Natrium-, Kalium- und Magnesiumionen, jedoch werden dabei gleichzeitig auch größere Mengenanteile an Silicium freigesetzt, so daß eine Verwendung dieser Materialien nur in kompakter Form möglich ist. Ferner ist die Anwendung von TCP als Trägermaterial für Wirkstoffe bekannt. Beispielsweise wird gemäß der EP-A-87662 TCP mit dem Wirkstoff (z. B. ein Antibiotikum, das Gentamycin sein kann) allein oder mit einem Bindemittel (z. B. CaSO4) verpreßt. Auch ein „Einbringen" z. B. durch Tränken eines mit einer offenen (Rest-)Porosität ausgestatteten Körpers scheint vorbekannt (vergl. hierzu Randzio, J. et al.: Gentamycin-haltige ß-TCP-Keramik als „Drug depot"; Z. Zahnärztl. Implantologie II, [1986] 254-261).The bioactive materials of CaO-P 2 O 6 -SiO 2 -TyP described in DD 248351 and DE-053306648 show in granulated form a stronger release of calcium, sodium, potassium and magnesium ions, but at the same time also larger proportions released on silicon, so that use of these materials is possible only in a compact form. Furthermore, the use of TCP as a carrier material for active ingredients is known. For example, according to EP-A-87662, TCP is compressed with the active ingredient (eg an antibiotic which may be gentamicin) alone or with a binding agent (eg CaSO 4 ). Also, "introduction", for example by impregnation of a body provided with an open (residual) porosity, seems to be previously known (cf., for this purpose, Randzio, J. et al .: Gentamycin-containing β-TCP ceramics as "drug depot"; Z. Zahnärztl. Implantologie II, [1986] 254-261).
Damit jedoch ein zu schnelles Ausschwemmen, keine zu schnelle Wirkstoffreisetzung erfolgt, wurden die Poren verschlossen.However, to ensure too fast flushing, not too fast drug release, the pores were closed.
So wird bspw. ein poröses TCP beschrieben, dessen Poren mit einer Mischung aus einem Antibiotikum und einem weiteren Füllstoff, insbesondere einer Aminosäure, verschlossen sind (EP-A-242672).Thus, for example, a porous TCP is described whose pores are closed with a mixture of an antibiotic and another filler, in particular an amino acid (EP-A-242672).
Um zu einer wirkungsvolleren, d. h. chemischen Ankoppelung zu gelangen, wurde im DD-WPA61F/320172/5 ein Verfahren beschrieben, auf das sich die vorliegende Beschreibung im weiteren stützt.To become a more effective, d. H. Chemical coupling is described in DD-WPA61F / 320172/5, a method on which the present description is based in the further.
Bisher nicht entwickelt wurde ein Material mit definiert schneller Löslichkeit, das gerade jenen Bereich abdeckt, der die (noch) zu geringe Resorptionsfähigkeit bei Knochenersatzmaterialien, insbesondere des TCP's überwinden hilft.So far, a material with a defined fast solubility has not been developed, which covers just the area that helps to overcome the (still) too low resorption capacity of bone replacement materials, especially of TCP.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Es ist das Ziel der Erfindung, die geschilderten Nachteile des Standes der Technik zu überwinden, d.h.. Materialien mit frei einstellbarer Resorbierbarkeit zu entwickeln und dabei eine chemische Ankoppelung von Wirkstoffen ermöglichen.It is the object of the invention to overcome the described disadvantages of the prior art, that is to develop materials with freely adjustable absorbability, thereby enabling a chemical coupling of active ingredients.
Wesen der ErfindungEssence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Material bereitzustellen, das sowohl in als auch ex vivo definiert schnell löslich ist und sich gut schmelzen, vergießen und in Granulatform herstellen läßt und an das Wirksubstanzen chemisch gekoppelt werden können.The invention has for its object to provide a material which is rapidly soluble both defined in and ex vivo and can be melted well, shed and produced in granular form and can be chemically coupled to the active substances.
Erfindungsgemäß wurde ein Material und ein Herstellungsverfahren für dieses Material entwickelt, das aus einem nachfolgend näher beschriebenen anorganischen Träger mit definierter Lösungsgeschwindigkeit und weiteren Wirkstoffen besteht. Als Wirkstoffe im Sinne der Erfindung werden antibiotische Arzneimittel (1), wie Oxytetracyclin, Sulfonamide, Gentamycin oder Chinolonderivate, Proteine oder Proteingemische (2), wie Enzyme, Albumin oder Antikörper (3), oder Antigene bzw. Nucleinsäuren (4) oder Zellen (5) oder Viren (6) verstanden. Zu dem anorganischen Trägermaterial gelangt man auf folgende Weise:According to the invention, a material and a production method for this material has been developed, which consists of an inorganic carrier described in more detail below with a defined dissolution rate and other active ingredients. Active substances in the context of the invention are antibiotic drugs (1), such as oxytetracycline, sulfonamides, gentamycin or quinolone derivatives, proteins or protein mixtures (2), such as enzymes, albumin or antibodies (3), or antigens or nucleic acids (4) or cells ( 5) or viruses (6) understood. The inorganic carrier material is obtained in the following way:
Schmilzt man Gemenge der Zusammensetzung von (Angaben in Masseteile in %)Melted mixture of the composition of (in parts by mass in%)
0-14K2O, vorzugsweise 0,1-14;0-14K 2 O, preferably 0.1-14;
0-15 MgO, vorzugsweise 0,1-15; 30-55 P2O5 0-15 MgO, preferably 0.1-15; 30-55 P 2 O 5
0-15 SiO2, vorzugsweise 0,1-15;0-15 SiO 2 , preferably 0.1-15;
0-40 Na2SO4 und/oder K2SO4, vorzugsweise 0,1-350-40 Na 2 SO 4 and / or K 2 SO 4, preferably 0.1-35
ein, vergießt oder frittet sie, so erhält man spontan kristallisierte Glaskeramiken, die überraschenderweise eine bislang in der ASTM-Kartei sowie in der einschlägigen Fachliteratur nicht ausgewiesene kristalline Phase enthalten, die im Rahmen dieser Beschreibung mit „X" bezeichnet wird, bzw. man erhält Mischkristalle dieser Phase „X".a, sheds or frits them, one obtains spontaneously crystallized glass-ceramics, which surprisingly contain a so far in the ASTM file and in the relevant literature not designated crystalline phase, which is referred to in the context of this description with "X", or obtained Mixed crystals of this phase "X".
Röntgendiffraktometrisch wird diese Phase „X" bzw. werden Mischkristalle von dieser Phase in etwa durch folgende d-Werte und Intensitäten charakterisiert:By X-ray diffractometry this phase becomes "X" or mixed crystals of this phase are roughly characterized by the following d-values and intensities:
Zusammensetzungsbeispiel сComposition example с
Diese kristalline Phase ist damit der in der Literatur als Phase „A" bezeichneten Phase ähnlich (vergl. hierzu: Ando, J.; Matsuno, S.: Ca3(PO4I2-CaNaPO4 System, Bulletin Chem.Soc. Japan 41 [1968] 342-347), von der sie sich jedoch durch erhebliche Linienverschiebungen und Intensitätsänderungen sowie durch das Fehlen einer starken Beugungslinie an der Netzebene (421) unterscheidet. Die Phase „A" wurde von Ando als eine Überstruktur des hexagonalen Calciumnatriumorthophosphats beschrieben, wobei er sowohl die Hoch- als auch die Tieftemperaturform des CaNaPO4 als alpha- bzw. beta-Rhenanit bezeichnet und die bloße Formulierung Rhenanit folglich beide Formen einschließt. Diesem Sprachgebrauch bzw. dieser Definition des Rhenanits schließen wir uns in der vorliegenden Beschreibung an.This crystalline phase is thus similar to the phase referred to in the literature as phase "A" (see also: Ando, J. Matsuno, S .: Ca 3 (PO 4 I 2 -CaNaPO 4 System, Bulletin Chem.Soc 41 [1968] 342-347), but differs from them by significant line shifts and intensity changes as well as the absence of a strong diffraction line at the mesh plane 421. Phase A has been described by Ando as a superstructure of hexagonal calcium sodium orthophosphate. where he designates both the high and the low temperature form of CaNaPO 4 as alpha- and beta-rhenanite, respectively, and the mere formulation rhenanit thus includes both forms, and this usage of this definition of rhenanite follows in the present description.
Dem Strukturtyp von „ A" ist auch die Phase „X" zuzuordnen, wobei allem Anschein nach bis über die Hälfte des Natriums durch Kalium ersetzt werden kann und auch Calcium teilweise durch Magnesium in dieser Struktur substituiert werden kann. Diese Substitutionen werden im allgemeinen, so auch hier, als Mischkristallbildung bezeichnet.The structure type of "A" is also the phase "X" assigned, although apparently over half of the sodium can be replaced by potassium and also calcium can be partially substituted by magnesium in this structure. These substitutions are generally referred to herein as mixed crystal formation.
Die diese Phase enthaltenden Materialien zeigen nun auch die gewünschten Eigenschaften hinsichtlich einer definiert schnellen Löslichkeit, insbesondere im Hinblick auf die Knochensubstitution. In tierexperimentellen Studien wurde zudem überraschenderweise gefunden, daß ein bestimmter Teil dieser Stoffe wiederum die Bindegewebsbildung induziert. Damit können diese Materialien in der Kombination mit Wirkstoffen sowohl im Knochen- als auch im Weichgewebe appliziert werden. Die neuen Materialien liegen im abgekühlten Zustand bei Raumtemperatur als Glas oder glasigkristallines Material vor und weisen im wesentlichen an sich physiologische Bestandteile auf. Die Lösungsgeschwindigkeit der Materialien wird entsprechend der Anwendung in weiten Grenzen, wie weiter unten genau beschrieben, so eingestellt, daß keine toxischen Reaktionen bzw. Überkonzentrationen von jedweden Bestandteilen impliziert werden.The materials containing this phase now also show the desired properties with regard to a defined rapid solubility, in particular with regard to the bone substitution. In animal studies, it has also surprisingly been found that a certain part of these substances in turn induces connective tissue formation. Thus, these materials can be applied in combination with drugs in both bone and soft tissue. The new materials are in the cooled state at room temperature as glass or glassy crystalline material and have essentially physiological constituents. The rate of dissolution of the materials, according to the application, is adjusted within wide limits, as described in more detail below, so that no toxic reactions or overconcentrations of any components are implied.
Eine Aufweitung des Schmelzbereiches führt über die Phase „X" hinaus zu weiteren, an sich bekannten kristallinen Phasen. Es können zusätzlich oder jeweils für sich allein die Phase „A" bzw. deren Mischkristalle, Rhenanit bzw. dessen Mischkristalle in dem erfindungsgemäß erzeugten Material vorhanden sein. Diese Zusammensetzungsvariationen eignen sich ebenso zur Applikation in den genannten Anwendungsgebieten im Sinne der Zielstellung, wie auch die Einbeziehung der an sich bekannten Isomorphiebeziehungen der Sulfate des Kaliums und Natriums.A widening of the melting range leads beyond the "X" phase to further crystalline phases known per se.Also, the phase "A" or its mixed crystals, rhenanite or its mixed crystals can additionally or individually be present in the material produced according to the invention his. These compositional variations are also suitable for application in the mentioned fields of application in terms of the objective, as well as the inclusion of the known isomorphism of the sulfates of potassium and sodium.
Dieses erweiterte Zusammensetzungsgebiet erstreckt sich damit auf die bereits eingangs genannten Komponenten in ihren Masseanteilen in %:This extended composition area thus extends to the already mentioned components in their mass fractions in%:
0,01-15K2O0.01-15K 2 O
0-40 Na2SO4 und/oder K2SO4 0-40 Na 2 SO 4 and / or K 2 SO 4
Eine weitere Erhöhung des Calciumorthophosphatanteils führt jedoch zu zunehmend schwerer bzw. nicht schmelzbaren und nicht gießbaren Materialien, die sich damit sowohl von ihrem Herstellungsverfahren als auch in ihren Eigenschaften (Löslichkeiten) den bekannten Materialien nähern bzw. sich von den Erfindungszielen der vorliegenden Schrift entfernen. Besonders vorteilhafte Ausführungsformen liegen daher in den Konzentrationsbereichen (Masseanteile in %)However, a further increase in the Calciumorthophosphatanteils leads to increasingly heavier or non-meltable and non-pourable materials, thus approaching the known materials both from their production process and in their properties (solubilities) or depart from the objectives of the present invention. Particularly advantageous embodiments are therefore in the concentration ranges (mass fractions in%)
21-50 CaO, insbesondere 23-50 5-20 Na2O, insbesondere 6-20 0,1-14 K2O, insbesondere 2-14 0,1-12 MgO, insbesondere 0,5-10 32-48 P2O5, insbesondere 35-48 0,1-15 SiO2, insbesondere 1-10 0,1-35 Na2SO4 und/oder K2SO4, insbesondere 0,1-2021-50 CaO, in particular 23-50 5-20 Na 2 O, in particular 6-20 0.1-14 K 2 O, in particular 2-14 0.1-12 MgO, in particular 0.5-10 32-48 P 2 O 5 , in particular 35-48 0.1-15 SiO 2 , in particular 1-10 0.1-35 Na 2 SO 4 and / or K 2 SO 4 , in particular 0.1-20
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Materials besteht ausAnother preferred embodiment of the material according to the invention consists of
22-55 CaO, 6-12 Na20,3-14 K20,2-8 MgO, 37-43 P2O6,0,5-10 SiO2,0,5-20 Na2SO4 und/oder K2SO4.22-55 CaO, 6-12 Na 2 0.3-14 K 2 0.2-8 MgO, 37-43 P 2 O 6 , 0.5-10 SiO 2 , 0.5-20 Na 2 SO 4 and / or K 2 SO 4 .
Das erfindungsgemäße Material ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß es bei einer Temperatur im Bereich von 1200°C bis 1 550°C in eine gießfähige Schmelze überführt werden kann. Weitere Kennzeichen des Materials bestehen darin, daß die Schmelze bei einer Abkühlgeschwindigkeit von größer als etwa 1500C pro Minute in den glasigen Zustand bei Raumtemperatur überführt werden kann und daß die Schmelze bei Abkühlung unter normaler Abkühlgeschwindigkeit bzw. unter einer Abkühlgeschwindigkeit, die langsamer als etwa 35°C pro Minute erfolgt, spontan kristallisiert. Dabei bildet sich ein feinkristallines Gefüge aus.The material according to the invention is further characterized in that it can be converted at a temperature in the range of 1200 ° C to 1 550 ° C in a pourable melt. Further characteristics of the material are that the melt can be converted into the glassy state at room temperature at a cooling rate greater than about 150 ° C. per minute, and that the melt, when cooled below a normal cooling rate or at a cooling rate slower than about 35 ° C per minute, spontaneously crystallized. This forms a fine crystalline structure.
Des weiteren wurde gefunden, daß spontan kristallisiertes Material gleicher chemischer Zusammensetzung wie das (unter extremen Abkühlbedingungen erhaltene) entsprechende Glas oder das aus dem Glas durch Temperung erzeugtes kristallines Material jeweils unterschiedliche Löslichkeiten aufweisen.It has furthermore been found that spontaneously crystallized material of the same chemical composition as the corresponding glass (obtained under extreme cooling conditions) or the crystalline material produced from the glass by tempering each have different solubilities.
Es wurde weiterhin gefunden, daß die spontan kristallisierte Glaskeramik als kristalline Hauptbestandteile mindestens eine der Phasen des Rhenanits, Mischkristalle des Rhenanits, die Phase „A", Mischkristalle der Phase „A", die bereits oben genannte neue Phase „X" und/oder Mischkristalle der Phase „X" enthält. Das Material kann zusätzlich noch Glaserit und/oder kristallines Kaliumsulfat enthalten.It has furthermore been found that the spontaneously crystallized glass-ceramic as crystalline main constituents at least one of the phases of Rhenanits, mixed crystals of Rhenanits, the phase "A", mixed crystals of the phase "A", the above-mentioned new phase "X" and / or mixed crystals contains the phase "X". The material may additionally contain glaserite and / or crystalline potassium sulfate.
Wenn das Material als kristalline Hauptbestandteile Rhenanit bzw. Mischkristalle des Rhenanits enthält, so liegt die Zusammensetzung des Materials im Gemenge wie folgt vor (in Masseanteile in % und auf Oxidbasis berechnet):If the main crystalline constituents of the material are rhenanite or mixed rhenanite crystals, the composition of the material in the mixture is as follows (in% by mass and calculated on an oxide basis):
30-40CaO; 15-20 Na2O; 0-1 K2O, vorzugsweise 0,01-0,1 K2O; 0-5MgO, vorzugsweise 0,1-5 MgO; 40-55P2O5; 0-15SiO2, vorzugsweise 0,1-8 SiO2; 0-30 Na2SO4 und/oder K2SO4, vorzugsweise 0,1-25 Na2SO4 und/oder K2SO4.30-40CaO; 15-20 Na 2 O; 0-1 K 2 O, preferably 0.01-0.1 K 2 O; 0-5MgO, preferably 0.1-5MgO; 40-55P 2 O 5 ; 0-15SiO 2 , preferably 0.1-8 SiO 2 ; 0-30 Na 2 SO 4 and / or K 2 SO 4 , preferably 0.1-25 Na 2 SO 4 and / or K 2 SO 4 .
Unter „kristalliner Hauptbestandteil" wird verstanden, daß der prozentuale Anteil der Komponente höher liegt als der Anteil anderer im Material vorhandener Komponenten.By "crystalline main ingredient" is meant that the percentage of the component is higher than the proportion of other components present in the material.
Wenn das Material als kristalline Hauptbestandteile der Phase „A" enthält, so liegt die Zusammensetzung des Materials im Gemenge wie folgt vor (in Masseanteile in % und auf Oxidbasis berechnet):If the material contains as main crystalline constituents of phase "A", the composition of the material in the batch is as follows (in% by weight and calculated on an oxide basis):
40-50 CaO; 8-20 Na2O; 0-1 K2O, vorzugsweise 0,1-1 K2O; 0-5 MgO, vorzugsweise 0,1-5 MgO; 40-50 P2O5; 3-20 SiO2; 0-30 Na2SO4 und/oder K2SO4, vorzugsweise 0,1-25 Na2SO4 und/oder K2SO4.40-50 CaO; 8-20 Na 2 O; 0-1 K 2 O, preferably 0.1-1 K 2 O; 0-5 MgO, preferably 0.1-5 MgO; 40-50 P 2 O 5 ; 3-20 SiO 2 ; 0-30 Na 2 SO 4 and / or K 2 SO 4 , preferably 0.1-25 Na 2 SO 4 and / or K 2 SO 4 .
Wenn das Material als kristalline Hauptbestandteile die Phase „X" bzw. Mischkristalle der Phase „X" enthält, so liegt die Zusammensetzung des Materials im Gemenge wie folgt vor (in Masseanteile in % und auf Oxidbasis berechnet):If the material contains the phase "X" or mixed crystals of the phase "X" as main crystalline constituents, the composition of the material in the mixture is as follows (in parts by mass in% and calculated on an oxide basis):
22-45 CaO; 8-20 Na2O; 0-14 K2O, vorzugsweise 0,1-14 K2O; 0-15 MgO, vorzugsweise 0,1-15 MgO; 30-55 P2O6; 0-15 SiO2, vorzugsweise 0,1-15 SiO2; 0-40 Na2SO4 und/oder K2SO4, vorzugsweise 0,1-35 Na2SO4 und/oder K2SO4.22-45 CaO; 8-20 Na 2 O; 0-14 K 2 O, preferably 0.1-14 K 2 O; 0-15 MgO, preferably 0.1-15 MgO; 30-55 P 2 O 6 ; 0-15 SiO 2 , preferably 0.1-15 SiO 2 ; 0-40 Na 2 SO 4 and / or K 2 SO 4 , preferably 0.1-35 Na 2 SO 4 and / or K 2 SO 4 .
Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist es, daß das Material biokompatibel ist, teilweise sogar bioaktiv im Sinne einer direkten Knochenanlagerung oder unter ständigem Lösen die Bildung neuen Knochengewebes ermöglicht.A particular advantage of the invention is that the material is biocompatible, sometimes even bioactive in the sense of a direct bone attachment or under constant release allows the formation of new bone tissue.
Durch die Ankoppelung von Wirkstoffen, wie Antibiotika etc., wird dadurch keine Beeinflussung des generellen Verhaltens erfolgen, sofern es sich bei diesen Materialien nicht um Wirkstoffe handelt, von denen osteoinduktive Eigenschaften ausgehen.The coupling of active ingredients, such as antibiotics, etc., this will not affect the general behavior, provided that these materials are not drugs, from which osteoinductive properties emanate.
Das Material kann beispielsweise als Granulat eingesetzt werden mit einer Körnung im Bereich von 63-1500 цт, vorzugsweise 200-500 bzw. 500-1000 цт.The material can be used, for example, as granules with a grain size in the range of 63-1500 цт, preferably 200-500 or 500-1000 цт.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines resorbierbaren Materials, das erfindungsgemäß glasig oder glasigkristallin sein kann und eine schnelle Löslichkeit aufweist. Das Verfahren besteht darin, daß man ein Gemenge, bestehend aus (in Masseanteile in % und auf Oxidbasis berechnet):The invention furthermore relates to a process for producing a resorbable material which, according to the invention, can be glassy or glassy-crystalline and has a rapid solubility. The method consists of obtaining a mixture consisting of (in parts by mass in% and on oxide basis):
20-55 CaO; 5-25 Na2O; 0-15 K2O; 0-15 MgO; 30-55 P2O6; 0-15 SiO2; 0-40 Na2SO4 und/oder K2SO4 20-55 CaO; 5-25 Na 2 O; 0-15 K 2 O; 0-15 MgO; 30-55 P 2 O 6 ; 0-15 SiO 2 ; 0-40 Na 2 SO 4 and / or K 2 SO 4
mindestens 10 Minuten lang bei einer Temperatur von etwa 1 200 °C bis 1 5800C schmilzt und die Schmelze abkühlt. Bevorzugt einsetzbar sind die bereits weiter oben genannten bevorzugten Zusammensetzungen.melts for at least 10 minutes at a temperature of about 1 200 ° C to 1 580 0 C and the melt cools. Preferably used are the preferred compositions already mentioned above.
Wie bereits weiter oben dargestellt, kann die Abkühlung mit einer sehr hohen Abkühlgeschwindigkeit von wenigstens 150°C, besser jedoch 5 χ 102oC pro Minute erfolgen und dabei ein glasiges Material erhalten werden.As already shown above, the cooling can be carried out with a very high cooling rate of at least 150 ° C, but better 5 χ 10 2o C per minute while a glassy material can be obtained.
Doch der Hauptweg der Herstellung von erfindungsgemäßen schnell löslichen Materialien besteht im Schmelzen mit nachfolgender spontaner Kristallisation. Daher sollen im weiteren alle Ausführungen vorzugsweise auf diesen Verfahrensweg ausgerichtet sein. Dabei wird die Schmelze mit einer Geschwindigkeit von kleiner als ca. 35°C pro Minute abgekühlt, wobei die spontane Kristallisation auftritt. Vorteilhaft wird das spontan kristallisierte Material einem üblichen Temperungsprozeß unterzogen. Das erfolgt im Temperaturbereich von ca. 6000C bis 12000C, in Abhängigkeit von der chemischen Zusammensetzung und der zu erzeugenden Kristallphase, um den kristallinen Anteil - in der Regel handelt es sich dabei um die kristalline Hauptphase - noch weiter zu erhöhen. Der Zusammenhang von chemischer Zusammensetzung und Kristallphase wurde bereits weiter oben generell dargestellt. Es treten durch die erfindungsgemäße Behandlung die Kristallphasen des Rhenanits, der Phase „A", Mischkristalle der Phase „A", der Phase „X", Mischkristalle der Phase „X", Glaserit und/oder kristallines Kaliumsulfat in Erscheinung.However, the main route to the production of rapidly soluble materials according to the invention consists in melting with subsequent spontaneous crystallization. Therefore, in the further all embodiments should preferably be aligned with this procedure. In this case, the melt is cooled at a rate of less than about 35 ° C per minute, wherein the spontaneous crystallization occurs. Advantageously, the spontaneously crystallized material is subjected to a conventional tempering process. This takes place in the temperature range of about 600 0 C to 1200 0 C, depending on the chemical composition and the crystal phase to be generated in order to increase the crystalline portion - usually this is the crystalline main phase - even further. The relationship between chemical composition and crystal phase has already been generally described above. It occur through the treatment according to the invention, the crystal phases of rhenanite, the phase "A", mixed crystals of the phase "A", the phase "X", mixed crystals of the phase "X", glaserite and / or crystalline potassium sulfate in appearance.
Für das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft ist es, P2O6 in Form von Phosphorsäure einzusetzen.It is advantageous for the process according to the invention to use P 2 O 6 in the form of phosphoric acid.
Eine vorteilhafte Materialform ist die Granulatform, so daß das aus der Schmelze abgekühlte und gegebenenfalls getemperte Material mittels üblicher Verfahren zerkleinert und klassiert wird.An advantageous material form is the granular form, so that the cooled and optionally tempered material is comminuted and classified by conventional methods.
Man kann die Sulfatanteile des Granulats dadurch reduzieren, daß das Granulat einer Behandlung mit destilliertem Wasser über einen Zeitraum von 0,1 bis 10 Stunden bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise bei ca. 800C bis 100°C auszusetzen. Dadurch wird eine Erhöhung der inneren Oberfläche des Materials erreicht, was sich in einer Erhöhung der Löslichkeit ausdrückt.One can reduce the sulfate fractions of the granulate in that exposing the granules to a treatment with distilled water over a period of 0.1 to 10 hours at elevated temperature, preferably at about 80 0 C to 100 ° C. As a result, an increase in the inner surface of the material is achieved, which is expressed in an increase in the solubility.
Wie bereits ausgeführt, kann das neue schnell lösliche Material als resorbierbares Knochenersatzmaterial eingesetzt werden, an das zusätzlich Wirkstoffe, wie Antibiotika etc., gekoppelt sind oder auch als reiner Wirkstoffträger im Weichgewebe.As already stated, the new rapidly dissolving material can be used as a resorbable bone substitute material to which additional active ingredients, such as antibiotics, etc., are coupled or as a pure active substance carrier in the soft tissue.
In diesen Fällen ist es zweckmäßig, Granulat in gewünschter Körnung in die entsprechenden Körperregionen, z. B. postoperative Hohlräume im menschlichen Körper, einzubringen, wobei dies auch im Gemisch mit anderen Stoffen erfolgen kann, z.B. mit weniger schnell löslichen biokompatiblen Materialien gem. DD 258713.In these cases, it is expedient granules in the desired particle size in the corresponding body regions, eg. As postoperative cavities in the human body to bring, and this can also be done in admixture with other substances, e.g. with less rapidly soluble biocompatible materials acc. DD 258713.
Beim Einsatz zur Bindegewebsinduktion entscheidet ebenfalls zunächst die konkrete gewählte Zusammensetzung über den Erfolg der Behandlung; es können jedoch auch Gemische mit anderen Stoffen, die bekanntermaßen zu keiner Knochenanlagerung führen, in diesem Fall zur Anwendung gebracht werden.When used for the induction of connective tissue, the specific composition selected first determines the success of the treatment; however, mixtures with other substances known to result in no bone attachment may also be used in this case.
Die Ankopplung von Wirkstoffen kann erfolgen nach dem in DD-WP A61F/320172/5 beschriebenen Verfahren. Die Ankoppelung von Wirkstoffen an das - zu Vergleichszwecken - völlig unbehandelte, an das mit OH~-Ionen tragenden Basen, die frei von toxischen Begeltkomponenten sind, vorbehandelte oder das mit Basen vorbehandelte und nachfolgend mit einem Organosilan silanisierte, erfindungsgemäße Trägermaterial erfolgt bei Temperaturen zwischen 00C und 100 0C, wobei vorzugsweise bei 100C bis 50°C, insbesondere bei Raumtemperaturen gearbeitet wird. Die Inkubationszeiten liegen zwischen 5 und 300 Minuten. Als besonders günstige Inkubationszeiten haben sich Zeiten um 120 Minuten erwiesen.The coupling of active ingredients can be carried out according to the method described in DD-WP A61F / 320172/5. The coupling of active substances to the - for comparison purposes - completely untreated, to the OH ~ -ionic bases, which are free of toxic Begeltkomponenten, pretreated or pretreated with bases and subsequently silanized with an organosilane, inventive carrier material is carried out at temperatures between 0 0 C and 100 0 C, which is preferably carried out at 10 0 C to 50 ° C, in particular at room temperatures. The incubation times are between 5 and 300 minutes. Times of 120 minutes have proven to be particularly favorable incubation times.
Eingesetzte Wirkstoffmengen richten sich nach dem Verwendungszweck und liegen beispielsweise im Falle der Antibiotika zwischen 0,01 und 5 mg/ml Granulat. Für besondere Zwecke kann die Menge jedoch auch für diese Wirkstoffgruppe weit darüber liegen.Used amounts of active ingredient depend on the intended use and are for example in the case of antibiotics between 0.01 and 5 mg / ml granules. However, for special purposes, the amount may well be much higher for this group of drugs.
Als Wirkstoffe im Sinne der Erfindung werden antibiotische Arzneimittel (1), wie Oxytetracyclin, Sulfonamide, Gentamycin oder Chinolonderivate, Proteine oder Proteingemische (2), wie Enzyme, Albumin oder Antikörper (3), oder Antigene bzw. Nucleinsäuren (4) oder Zellen (5) oder Viren (6) verstanden.Active substances in the context of the invention are antibiotic drugs (1), such as oxytetracycline, sulfonamides, gentamycin or quinolone derivatives, proteins or protein mixtures (2), such as enzymes, albumin or antibodies (3), or antigens or nucleic acids (4) or cells ( 5) or viruses (6) understood.
Da das schnell resorbierbare Material auch als resorbierbares Knochenersatzmaterial geeignet ist, z. B. für die Füllung von Knochendefekten, sollte es auch bei der Bekämpfung osteomyelithischer Prozesse Anwendung finden können, wenn es gelingt, gleichzeitig auf diese Weise ein Antibiotikum in den Defekt mit einzubringen, das verzögert freigesetzt wird. Als aussichtsreiche Antibiotika wurden folgende Substanzen in die Untersuchungen mit Erfolg einbezogen: Oxytetracyclin (OTC), Sulfonamide, Gentamycin und Chinolonderivate.Since the rapidly absorbable material is also suitable as a resorbable bone substitute material, for. As for the filling of bone defects, it should also be used in the control of osteomyelithic processes application, if it succeeds at the same time to bring in this way an antibiotic in the defect, which is released delayed. As promising antibiotics, the following substances were successfully included in the studies: oxytetracycline (OTC), sulfonamides, gentamycin and quinolone derivatives.
Als Wirkstoffe im Sinne der vorliegenden Erfindung werden auch div. Proteine verstanden. Beispielsweise macht es sich für verschiedene weitere Prozesse sowohl im Fachbereich der Medizin als auch in dem der Biotechnologie erforderlich, Substanzen wie Humanserumalbumin (HSA), Rinderserumalbumin (RSA), Haptoglobine etc. und natürlich verschiedene Enzyme an das Trägermaterial anzukoppeln.As active ingredients in the context of the present invention are also understood div. Proteins. For example, for various other processes both in medicine and biotechnology, it is necessary to couple substances such as human serum albumin (HSA), bovine serum albumin (RSA), haptoglobins etc. and of course various enzymes to the carrier material.
Diese Proteine können sowohl selbst wirken als auch dadurch, daß sie die weitere Anbindung eines weiteren WirkstoffesThese proteins can act as well as by further binding another drug
ermöglichen.enable.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist es nahezu gleichgültig, ob die Basenbehandlung noch vor dem Silanisieren erfolgt. Es hat sich nämlich überraschenderweise gezeigt, daß die Materialien sowohl ohne diese Base-Vorbehandlung silanisiert werden können als auch wurde gefunden, daß eine bemerkenswerte silanunspezifische Koppelung erfolgen kann (vergl.For the purposes of the present invention, it is almost immaterial whether the base treatment takes place before the silanization. It has surprisingly been found that the materials can both be silanized without this base pretreatment and it has been found that a remarkable silanunspezifische coupling can take place (see.
Ausführungsbeispiele). Die letztgenannte Aussage trifft vorzugsweise auf Materialien zu, die ursprünglich erhebliche Sulfatanteile enthielten, die aber durch Kochen wieder weitestgehend entfernt wurden.Embodiments). The latter statement applies preferably to materials which originally contained considerable proportions of sulfate, but which were again largely removed by boiling.
Um einen Vergleich zur In-vitro-Löslichkeit der neuartigen Materialien ziehen zu können, wurden zwei verschiedene Wege beschritten, einmal die Löslichkeitsbestimmung in einer Differentialkreislaufzelle und zum anderen durch eine Schnellmethode, die hier zur Kenntnis gegeben werden soll:In order to draw a comparison to the in vitro solubility of the novel materials, two different approaches have been followed, first the solubility determination in a differential cell and secondly a rapid method, which should be noted here:
Das zu untersuchende Material wird zerkleinert und die für die Bestimmung gewählte Kornfraktion von 315-400pm wird entnommen. Das Probematerial wird mit Ethanol gewaschen und anschließend bei 1100C getrocknet. Es werden 10 Proben von jeweils ca. 2g der Untersuchungssubstanz auf der Analysenwaage eingewogen. Bidestilliertes Wasser wird auf 37°C erhitzt und jeweils 200ml im Becherglas werden mit den eingewogenen ca. 2g versetzt. Diese Probe bleibt 24h im Brutschrank bei 37°C, abgedeckt mit einem Uhrglas, stehen. Nach dieser Zeit werden die Proben in vorher ausgewogene Fritten quantitativ überführt.The material to be examined is comminuted and the selected for the determination of grain fraction of 315-400pm is removed. The sample material is washed with ethanol and then dried at 110 0 C. 10 samples of approximately 2 g each of the test substance are weighed on the analytical balance. Bidistilled water is heated to 37 ° C and 200ml each in the beaker are mixed with the weighed about 2g. This sample remains in the incubator for 24 hours at 37 ° C, covered with a watch glass, stand. After this time, the samples are quantitatively transferred to pre-weighed fries.
Danach werden die Filter mit der Probensubstanz bei 11O0C getrocknet. Nach dem Abkühlen im Exsikkator erfolgt die erneute Wägung zur Ermittlung des Gewichtsverlustes nach:Thereafter, the filters are dried with the sample substance at 11O 0 C. After cooling in the desiccator, the new weighing is carried out to determine the weight loss after:
(Einwaage in mg-Auswaage in mg) * 1000/Einwaage in mg = Ergebnis in mg Substanzverlust/g Einwaage Sodann wird die Standardabweichung berechnet.(Weighed in mg-weighted in mg) * 1000 / Weighed in mg = Result in mg Substance lost / g Weighing Then the standard deviation is calculated.
Nach dieser Methode ergeben sich folgende Werte:The following values result from this method:
Material bzw. Material-Code*)Material or material code *)
mg Substanzverlust/g Einwaagemg loss of substance / g weight
Charge 10, unbehandelt 188,0 ± 0,99 (n = 5) Charge 10, unbehandelt 244,9 ± 0,5 (n = 6)Batch 10, untreated 188.0 ± 0.99 (n = 5) Batch 10, untreated 244.9 ± 0.5 (n = 6)
*) Zusammensetzungen siehe Tabelle.*) Compositions see table.
Nach den Ergebnissen der Schnellmethode zur Bestimmung der Löslichkeit zeichnet es sich ab, daß man eine Grobeinteilung der Materialien nach den Hauptkristallphasen vornehmen kann:According to the results of the rapid method for the determination of the solubility, it is apparent that a coarse division of the materials after the main crystal phases can be carried out:
Rhenanit bzw. Mischkristalle des Rhenantis ca. 3... 10mg/gRhenanite or mixed crystals of Rhenantis approx. 3 ... 10mg / g
Phase „A" bzw. Mischkristalle der Phase „A" ca. 1 ...4mg/gPhase "A" or mixed crystals of phase "A" approx. 1 ... 4 mg / g
Phase „X" bzw. Mischkristalle der Phase „X" ca. 7...15mg/g.Phase "X" or mixed crystals of phase "X" about 7 ... 15mg / g.
Unter dem Zusatz der Sulfatanteile bzw. nach Durchführung einer entsprechenden Behandlung (Auslaugung) von Materialien mit hohen Sulfatanteilen, besitzt diese Einteilung dann natürlich keine Gültigkeit mehr; diese Werte werden dann wunschgemäßWith the addition of the sulphate components or after carrying out a corresponding treatment (leaching) of materials with high sulphate contents, this classification no longer has any validity; these values will then be as desired
noch erheblich übertroffen.still considerably exceeded.
Festzustellen bleibt jedoch generell, daß insbesondere Materialien, die die (neue) Phase „X" bzw. Mischkristalle der Phase „X" enthalten, sich für die Herstellung der reinen und der mit Sulfatanteilen versehenen Mischschmelzen und daraus gewonnenen Produkten besonders gut eignen. Dies drückt sich u. a. in der guten Gießbarkeit der Schmelzen, der Homogenität der Materialien, der Auslaugfähigkeit bei Anwesenheit von Sulfaten etc. aus.It should be noted, however, in general that particularly materials containing the (new) phase "X" or mixed crystals of the phase "X" are particularly well suited for the production of the pure and the sulfonated mixed melts and products derived therefrom. This expresses u. a. in the good pourability of the melts, the homogeneity of the materials, the leaching ability in the presence of sulfates, etc. from.
Ganz allgemein läßt sich für die Herstellung der erfindungsgemäßen abgestuft resorbierbaren Materialien feststellen, daß die Löslichkeit im Zeitraum von etwa 15 Tagen bis etwa 20 Monaten liegt, durch Zugabe von TCP entsprechend dem Anteil verlängert werden kann und innerhalb des o.g. Zeitraums in der Reihenfolge Kristallphase „X" —» Rhenanit —> Kristallphase „A"In general, for the preparation of the graded resorbable materials of the invention, it can be stated that the solubility is in the period of about 15 days to about 20 months, can be extended by adding TCP in proportion to the proportion, and within the above mentioned. Period in the order Crystal Phase "X" - »Rhenanite -> Crystal Phase" A "
die Löslichkeit abnimmt (siehe obige Tabelle und Schlußfolgerungen daraus). Das bedeutet, daß ein hoher Anteil an Kristallphase „X" eine schnellere Löslichkeit gewährleistet als ein hoher Rhenanitanteil, wobei entsprechende Sulfatgehalte die Löslichkeit weiter erhöhen und TCP-Gehalte sie verlängern können. Innerhalb dieser Regeln kann der Fachmann für ihn günstige Löslichkeiten je nach Anwendungszweck einstellen.solubility decreases (see table above and conclusions). This means that a high proportion of crystal phase "X" ensures faster solubility than a high rhenanite content, with corresponding sulfate levels further increasing solubility and TCP levels can extend them Within these rules, one skilled in the art can set favorable solubilities for the application ,
Ausführungsbeispielembodiment
Die vorangestellten Ausführungen, die lediglich den vollen Umfang der Erfindung erkennen lassen, werden im folgenden durch wenige Beispiele konkreter erläutert. Die in der Tabelle 1 genannten Ansätze wurden geschmolzen und entsprechend der nachfolgenden Anwendungstests zerkleinert. Es wurden die kristallinen Phasen bestimmt, die Löslichkeit nach der beschriebenen Schnellmethode und in der Differentialkreislaufzelle getestet. Ein Teil dieser Ergebnisse wurde bereits im vorangestellten Abschnitt dargestelltThe preceding embodiments, which show only the full scope of the invention are explained in more detail below by a few examples. The mixtures mentioned in Table 1 were melted and comminuted according to the following application tests. The crystalline phases were determined, the solubility tested by the described rapid method and in the differential cycle cell. Some of these results have already been presented in the preceding section
Im folgenden werden nun Beispiele zu einigen Untersuchungen im Hinblick auf die Anwendung gegeben. In the following, examples will be given of some examinations with regard to the application.
Beispiele 1-19 (a bis s)Examples 1-19 (a to s)
Tabelle 1 - Liste der Zusammensetzungsbeispiele:Table 1 - List of composition examples:
Die Verfahrensschritte der Behandlung des schnell resorbierbaren Materials mit einer OH-Ionen tragenden Base, die weitestgehend frei von toxischen Bestandteilen ist, und die Silanisierung sind Verfahrensschritte, die im wesentlichen nach einem gleichen Grundmuster durchgeführt werden und daher zuerst und separiert vorgestellt werden.The process steps of treating the rapidly absorbable material with an OH-ion-bearing base, which is largely free of toxic constituents, and the silanization are process steps that are carried out essentially on the same basic pattern and therefore presented first and separated.
(a) Oberflächenbehandlung mit OH-Ionen tragenden Basen(a) Surface treatment with OH-ion-bearing bases
A) Das Trägermaterial wird in einer wäßrigen NaOH-Lösung mit pH = 8,4 bei 9O0C 2 Stunden lang erhitzt. Danach erfolgt das Neutralwaschen mit Aqua, bidest. und anschließend wird das Material bei ca. 1000C 120 Minuten lang getrocknet.A) The support material is heated in an aqueous NaOH solution with pH = 8.4 at 9O 0 C for 2 hours. Then the neutral washing with Aqua, bidest. and then the material is dried at about 100 0 C for 120 minutes.
B) Das Trägermaterial wird in einer wäßrigen Ca(OH)2-Lösung mit pH = 8,4 bei 80°C 3 Stunden erhitzt. Die nachfolgnede Behandlung des Materials ist analog Beispiel A).B) The support material is heated in an aqueous Ca (OH) 2 solution with pH = 8.4 at 80 ° C for 3 hours. The subsequent treatment of the material is analogous to Example A).
Auf diese Vorbehandlung wurde bei der Auswahl der nachfolgenden Beispiele verzichtet, da bei den ausgewählten Zusammensetzungen keine wesentlichen Erhöhungen der Wirkstoffbindung gegenüber sofort silanisierten Proben bei den Vorversuchen gefunden wurden.This pretreatment was omitted in the selection of the following examples, since the compositions selected showed no significant increases in the active ingredient binding compared to immediately silanized samples in the preliminary experiments.
(b) Silanisierung(b) silanization
I) Das mit einer Base vorbehandelte Trägermaterial wird mit einer 1%igen Lösung von gamma-Aminopropyltriethoxysilan im Ethanol/Wasser-Lösungsmittel (1:1) bei 50°C4 Stunden lang inkubiert. Nach dreimaligem Waschen mit PBS, pH =7,2, wurde das Trägermaterial mit einer 2%igen Glutardialdehyd-Lösung in PBS vermischt, für 2 weitere Stunden bei 37°C inkubiert und erneut dreimal in PBS gewaschen.I) The base pretreated carrier material is incubated with a 1% solution of gamma-aminopropyltriethoxysilane in ethanol / water solvent (1: 1) at 50 ° C for 4 hours. After washing three times with PBS, pH = 7.2, the carrier material was mixed with a 2% glutaraldehyde solution in PBS, incubated for 2 more hours at 37 ° C and washed again three times in PBS.
II) Das mit einer Base vorbehandelte Trägermaterial wird mit einer 1%igen Lösung von Glycidoxypropyltriethoxysilan im Ethanol/Wasser-Lösungsmittel (1:1) bei 50°C4 Stunden lang inkubiert. Nach dreimaligem Waschen mit PBS, pH = 7,2, war das Trägermaterial für weitere Kopplungsreaktionen vorbereitet.II) The base pretreated carrier material is incubated with a 1% solution of glycidoxypropyltriethoxysilane in ethanol / water solvent (1: 1) at 50 ° C for 4 hours. After washing three times with PBS, pH = 7.2, the support was prepared for further coupling reactions.
(c) Wirkstoffträger-Koppelung(c) Drug carrier coupling
Es wurden zur Dreifachbestimmung jeweils 500 mg des Materials der Zusammensetzung d (Material 1) und des Materials der Zusammensetzung d, nachdem es zuvor 5h bei 60 Grad Celsius von Sulfatanteilen extrahiert wurde (Material 2), in der Korngröße von 63-200pm eingewogen.In each case 500 mg of the material of composition d (material 1) and of the material of composition d, which had previously been extracted from sulphate fractions for 5 h at 60 degrees Celsius (material 2), were weighed out in the particle size of 63-200 pm.
Pro Material wurden Proben nach I) und nach II) silanisiert, als Vergleichsprobe diente unsilanisiertes Probenmaterial. Nach der Beendigung der einzelnen Silanisierungsschritte erfolgte die Zugabe von jeweils 5ml Oxytetracyclin(OTC)-Lösung (1 mg/ml). Nach 4h Inkubation im Kühlschrank erfolgte die Entnahme der OTC-Lösung mit Hilfe eines Filtersystems.Samples according to I) and II) were silanized per material, unsilanized sample material was used as comparison sample. After completion of the individual silanization steps, 5 ml of oxytetracycline (OTC) solution (1 mg / ml) were added. After 4 h of incubation in the refrigerator, the OTC solution was removed using a filter system.
Die Berechnung des angekoppelten OTC-Anteils erfolgte auf der Grundlage spektrophotometrischer Messungen, indem die Konzentration der OTC-Lösung vor und nach der Inkubation bei einer Wellenlänge von 353 nm gemessen wurde. Folgende Ergebnisse in mg gebundenes OTC zu mg Granulat wurden erzielt:The calculation of the coupled OTC fraction was made on the basis of spectrophotometric measurements by measuring the concentration of the OTC solution before and after incubation at a wavelength of 353 nm. The following results in mg bound OTC to mg granules were obtained:
Materialmaterial
Leerwert (Silan-frei)Blank value (silane-free)
SilanisierungnachSilanisierungnach
0,0027 0,00370.0027 0.0037
0,0050 0,00600.0050 0.0060
0,0048 0,00440.0048 0.0044
Beispiele 23-26Examples 23-26
Es wurden jeweils 500mg des Materials von Beispiel 22 mit 7ml Humanserumalbuminlösung (2mg/ml) bzw. 7ml Rinderalbuminlösung (2mg/ml) bzw. 5ml Gentamycinlösung (2,5mg/ml) bzw. 5ml Sulfacetamidlösung (0,3mg/ml) bei Raumtemperatur 2 Stunden inkubiert. In allen Fällen wurden ähliche Ergebnisse wie im Beispiel 22 erhalten.In each case, 500 mg of the material of Example 22 were mixed with 7 ml human serum albumin solution (2 mg / ml) or 7 ml bovine albumin solution (2 mg / ml) and 5 ml gentamycin solution (2.5 mg / ml) and 5 ml sulfacetamide solution (0.3 mg / ml) at room temperature Incubated for 2 hours. In all cases, similar results were obtained as in Example 22.
Claims (14)
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---|---|---|---|
DD33452589A DD295981A5 (en) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | METHOD FOR PRODUCING A MATERIAL WITH COUPLED ACTIVE SUBSTANCES AND THE MATERIAL PRODUCED THEREWITH |
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