DE3106445A1 - Verfahren zur herstellung einer trikalziumphosphat-knochenkeramik zur verwendung als knochenimplantat, insbesondere zur auffuellung von hohlraeumen und hiernach hergestellter trikalziumphosphat-keramikformkoerper - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer trikalziumphosphat-knochenkeramik zur verwendung als knochenimplantat, insbesondere zur auffuellung von hohlraeumen und hiernach hergestellter trikalziumphosphat-keramikformkoerper

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DE3106445A1 DE19813106445 DE3106445A DE3106445A1 DE 3106445 A1 DE3106445 A1 DE 3106445A1 DE 19813106445 DE19813106445 DE 19813106445 DE 3106445 A DE3106445 A DE 3106445A DE 3106445 A1 DE3106445 A1 DE 3106445A1
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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer
  • Trikalziumphosphat-Knochenkeramik zur Verwendung als Knochenimplantat, insbesondere zur Auffüllung von Hohlräumen und einen hiernach hergestellten Trikalziumphosphat-Keramik-Formkörper.
  • Knochenimplantate aus Trikalzium-Keramik als Knochenersatz, kombiniert mit Antibiotika als Medikament-Depot vor Ort sind bekannt (Bild der Wissenschaft 10, 1979,115-126).
  • Zum Einzementieren von Implantaten, zur Verankerung von Gelenk-Endoprothesen od.dgl. sind Knochenzemente in verschiedenen Zusammensetzungen bekannt geworden. Derartige Knochenzemente werden beispielsweise durch Vermischen von Vorprodukten aus pulverförmigen Methylmethacrylat-Homo- oder -Copolymerisaten 1 geeigneten flüssigen Monomeren, meist Methylmethacrylat, einem Katalysator-System und gegebenenfalls Röntgenkontrastmitteln zum Erkennen des Zementes im Körper zunächst in Form eines plastischen Teigs erhalten, der dann in den Körper eingebracht wird und durch Polymerisation des Monometers aushärtet.
  • Nach der DE-AS 22 29 702 ist ein Knochenzement aus Polymethylmethacrylat und einem Monomer-Gemisch aus Methylmethacrylat und Methacrylsäureestern höherer Alkohole und einem aus Dibenzoylperoxid und Dimethyl-p-toluidin bestehenden Katalysator-System bekannt.
  • Es ist ferner bekannt, dem Knochenzement Antibiotika zur Prophylaxe von Infektionen an der Grenzfläche zwischen Knochenzement und Knochen zuzusetzen. Nach der DE-OS 20 22 117 werden einem derartigen Knochenzement als Antibiotika Penicillin, Gentamicin und Tetracyclin zugegeben. Aus dem dann ausgehärteten Knochenzement wird das Antibiotikum zunächst in relativ hoher, seine bakterizide bzw. bakteriostatische Wirkung sicherstellender Konzentration freigesetzt. Danach tritt ein Abfall der Konzentration ein, wobei letztlich eine niedrigere Freisetzungsquote über einen längeren Zeitraum verhältnismäßig konstant bleibt. Auch wenn dann noch eine gewisse Langzeit- bzw. Depotwirkung gegeben ist, so ist doch die wirksame Antibiotikum-Konzentration sehr gering.
  • Durch Zugabe größerer Mengen an Antibiotika wird wohl eine Erhöhung der wirksamen Konzentration erreicht, die jedoch nur begrenzt bestehen bleibt, da durch einen erhöhten Antibiotika-Zusatz die mechanische Festigkeit des ausgehärteten Knochenzements ungünstig beeinflußt wird.
  • Nach der DE-PS 25 11 122 ist ein Vorprodukt für die Zubereitung von Knochenzement bekannt, das neben einer Gentamicinverbindung entweder pulverförmige Copolymerisate aus Methylmethacrylat und Methylacrylat oder monomeres Methylmethacrylat als Hauptbestandteil aufweist und Gentamicin-Hydrochlorid und/oder Gentamicin-Hydrobromid oder ein Gemisch vqn Gentamicin-Sulfat mit Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Natriumbromid und/ oder Kaliumbromid enthält, wodurch ein Vorprodukt zur Zubereitung von Knochezement erhalten wird, aus dem wohl das Antibiotikum in höherer Konzentration freigesetzt wird, jedoch bleibt die Wirksamkeit der Antibiotika nicht über einen langen Zeitraum erhalten.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, eine Trikalziumphosphat-Knochenkeramik zu schaffen, bei der das zugesetzte Desinfektionsmittel so freigegeben wird, daß ein Schutz über einen längeren Zeitraum erhalten wird, d.h. daß die Wirksamkeit des Desinfektionsmittels über einen sehr langen Zeitraum erhalten bleibt.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren zur Herstellung einer Trikalziumphosphat-Knochenkeramik zur Verwendung als Knochenimplantat, insbesondere zur Auffüllung von Hohlräumen,vorgeschlagen, das erfindungsgemäß darin besteht, daß dem Keramikausgangsmaterial vor dem Brennvorgang Wasserstoffperoxid zur Ausbildung einer Keramik mit definierter Porengröße zugegeben, hierauf nach dem Brennvorgang des Keramik-Formkörpers dieser mit einem Desinfektionsmittel, wie Breitbandmikrobizid, imprägniert und anschließend zur Erzielung einer verzögerten Freigabe des Desinfektionsmittels zu einer vorgegebenen Freisetzungszeit mit einem Polymer in unterschiedlichen, genau auf die vorgegebene Freisetzungszeit abgestimmten Schichtdicken überzogen wird.
  • Eine weitere Lösung der Aufgabe sieht einen Trikalziumphosphat-Keramik-Formkörper zur Verwendung als Knochenimplantat, insbesondere zur Auffüllung von Hohlräumen,vor, der erfindungsgemäß in der Weise ausgebildet ist, daß der eine definierte Porengröße aufweisende und mit einem Desinfektionsmittel imprägnierte Keramik-Formkörper mit einem Polymer genau definierter Schichtdicke zur Freigabe des Desinfektionsmittels zu einer vorgegebenen Freisetzungszeit überzogen ist.
  • Hiernach ist eine Knochenkeramik aus Trikalziumphosphat mit definierter Porengröße geschaffen, wobei die Porengröße der Keramik durch Zugabe von Wasserstoffperoxid vor dem Brennvorgang bestimmt ist. Die unterschiedlichen, exakt definierten Porengrößen des Keramik-Xörpers werden durch Zugabe von 1%, 2% bzw. 3% Wasserstoffperoxid erreicht.
  • Nachdem die Keramik mit der entsprechenden Porengröße versehen ist, wird die Keramik mit einem Desinfektionsmittel, beispielsweise Breitbandmikrobizid, imprägniert und anschließend zur Erzielung einer verzögerten Freigabe des Desinfektionsmittels mit einem Polymer überzogen. Zur Erreichung unterschiedlicher Freisetzungszeiten wird das Polymer in unterschiedlichen, genau definierten Schichtdicken aufgebracht. Für den Überzug wird beispielsweise als Material Polytextran verwandt. Jedoch auch andere geeignete,sich selbsttätig auflösende Werkstoffe können als Überzugsmaterial Verwendung finden.
  • Die auf diese Weise gewonnene überzogene Keramik wird als Knochen implan tat vorwiegend zur Auffüllung von Hohlräumen verwendet. Dabei verhindert das nach Auflösung des Überzuges freigesetzte Desinfektionsmittel mögliche postoperative Infektionen. Da das Desinfektionsmittel in ungefähr zwei Tagen vollständig aus der Keramik freigesetzt wird, jedoch ein Schutz über einen wesentlich längeren Zeitraum erforderlich ist, sind unterschiedliche Schichtdicken bei den Überzügen erforderlich, um damit einen zeitlich genau abgestuften Beginn der Freisetzung des Desinfektionsmittels zu erzielen. Die Keramik selbst wird nach einer gewissen Zeit vollständig vom Knochengewebe absorbiert.
  • Der Überzug kann auch in Form von mehreren Lagen auf dem Keramik-Formkörper aufgebracht sein, wobei die Möglichkeit besteht, die einzelnen Schichten ebenfalls mit einem Desinfektion mittel zu imprägnieren, wobei dann die Dicke der einzelnen Überzugsschichten die jeweils einzelnen Freisetzungszeiten für das Desinfektionsmittel bestimmen.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Claims (6)

  1. TITEL : Verfahren zur Herstellung einer Trikalziumphosphat-Knochenkeramik zur Verwendung als Knochenimplantat, insbesondere zur Auffüllung von Hohlräumen und hiernach hergestellter Trikalziumphosphat-Keramikformkörper Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung einer Trikalziumphosphat-Knochenkeramik zur Verwendung als Knochenimplantat , insbesondere zur Auf füllung von Hohlräumen, dadurch gekennzeichnet, daß dem Keramikausgangsmaterial vor dem Brennvorgang Wasserstoffperoxid zur Ausbildung einer Keramik mit definierter Porengröße zugegeben, hierauf nach dem Brennvorgang des Keramik-Formkörpers dieser mit einem Desinfektionsmittel, wie Breitbandmikrobizid, imprägniert und anschließend zur Erzielung einer verzögerten Freigabe des Desinfektionsmittels zu einer vorgegebenen Freisetzungszeit mit einem Polymer in unterschiedlichen, genau auf die vorgegebene Freisetzungszeit abgestimmten Schichtdicken überzogen wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Keramikausgangsmaterial 1%, 2% bzw. 3% Wasserstoffperoxid zugegeben wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für den Überzug des Keramik-Formkörpers Polytextran verwendet wird.
  4. 4. Trikalziumphosphat-Keramik-Formkörper zur Verwendung als Knochenimplantat, insbesondere zur Auffüllung von Hohlräumen, hergestellt nach Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der eine definierte Porengröße aufweisende und mit einem Desinfektionsmittel imprägnierte Keramik-Formkörper mit einem Polymer genau definierter Schichtdicke zur Freigabe des Desinfektionsmittels zu einer vorgegebenen Freisetzungszeit überzogen ist.
  5. 5. Trikalziumphosphat-Keramik-Formkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der eine definierte Porengröße aufweisende und mit einem Desinfektionsmittel im prägnierte Keramik-Formkörper mit mehreren Schichten eines Über zuges aus einem Polymer versehen ist, wobei jede Überzugsschicht eine genau definierte Schichtdicke zur Freigabe des Desinfektionsmittels in einer vorgegebenen Freisetzungszeit aufweist.
  6. 6. Verwendung eines eine definierte Porengröße aufweisenden und mit einem Desinfektionsmittel imprägnierten Trikalzium-Knochenkeramik-Formkörpelg mit einem in unterschiedlichen, genau definierten Schichtdicken aufgebrachten Polymer zur Verwendung als Knochenimplantat, insbesondere zur Auffüllung von Hohlräumen mit einer durch die Schichtdicke des Polymer-Über zuges genau vorgegebenen Freisetzungszeit für das Desinfektionsmittel.
DE19813106445 1981-02-20 1981-02-20 Verfahren zur herstellung einer trikalziumphosphat-knochenkeramik zur verwendung als knochenimplantat, insbesondere zur auffuellung von hohlraeumen und hiernach hergestellter trikalziumphosphat-keramikformkoerper Withdrawn DE3106445A1 (de)

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