ES2257131B1 - Fosfatos de calcio modificados con hierro. - Google Patents
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Abstract
Fosfatos de calcio modificados con hierro. Se han obtenido materiales cerámicos dentro del sistema ternario CaO-P2O5-FeO que tienen la capacidad de fraguar como un cemento al combinar una fase en polvo formada por uno y/o varios de estos nuevos reactivos y una fase líquida acuosa. Los nuevos reactivos tienen propiedades magnéticas; un cemento formado a partir de ellos mantiene su respuesta magnética a lo largo de todo su fraguado y se comporta como un ferrofluido. Estos nuevos materiales pueden utilizarse, por ejemplo, en aplicaciones dentales, en el tratamiento de determinados tipos de cáncer y, en general, en el campo de los biomateriales y la ingeniería de tejidos.
Description
Fosfatos de calcio modificados con hierro.
Cementos óseos de fosfatos de calcio. Cerámicas
densas y porosas de fosfatos de calcio. Biomateriales para la
estabilización de fracturas óseas y/o el relleno de cavidades óseas.
Biomateriales para el recubrimiento de prótesis y/o implantes.
Biomateriales para la fijación de prótesis y/o implantes.
Biomateriales para sistemas de liberación de fármacos (Drug
delivery systems). Biomateriales para soportes de crecimiento
celular en Ingeniería de Tejidos (Tissue Engineering
Scaffolds). Biomateriales para el tratamiento de determinados
tipos de cáncer.
Tanto el número de patentes como el número de
publicaciones científicas relacionadas con los cementos óseos de
fosfatos de calcio han aumentado de forma espectacular hasta
nuestros días desde que Brown y Chow presentaron su primera patente
en 1985 (W.E. Brown and L.C. Chow, Dental restorative cement
pastes, US Patent 4.518.430 of May 21, 1985).
La idea principal de estos biomateriales
consiste en utilizar la diferencia de acidez y basicidad de los
distintos fosfatos de calcio para precipitar mediante mezcla, en
solución acuosa, una fase mineral apatítica similar a la de los
tejidos duros. Esta fase apatítica evoluciona, como consecuencia de
las reacciones químicas de disolución y precipitación que tienen
lugar durante el fraguado, en una estructura mecánicamente estable
de cristales de hidroxiapatita interconectados que tiene la
propiedad de reabsorberse in vivo mediante actividad
celular, es decir, mediante actividad osteoclástica y osteoblástica.
Debido a la estructura apatítica de los productos de la reacción de
fraguado estos materiales poseen propiedades osteoconductoras.
A pesar de todas estas ventajas, de poder
disponer hoy en día de cementos inyectables apatíticos y/o amorfos
que se están utilizando en cirugía de mínima invasión en
aplicaciones en columna vertebral, a través de técnicas como la
kyphoplastia o la vertebroplastia, siguen existiendo
problemas importantes a mejorar. Hoy en día sigue siendo necesario
ampliar las aplicaciones de los cementos óseos de fosfatos de
calcio, por ejemplo, al tratamiento de determinados tipos de cáncer
y, por lo tanto, es importarte disponer de materiales que,
disponiendo de todas las ventajas asociadas a un cemento de fosfato
de calcio, puedan tener como valor añadido la propiedad de ser
activos térmicamente.
Asimismo, es importante romper la barrera
experimental que parece existir entre poder disponer de cementos de
alta resistencia mecánica y que a la vez tengan la capacidad de
fraguar en tiempos cortos. En la actualidad es conocido, por una
persona experta en el tema, que los cementos que fraguan
rápidamente (tiempos menores de 10-15 minutos)
poseen resistencias mecánicas a compresión entorno a los
10-30 MPa. Sin embargo, algunas formulaciones con
tiempos de fraguado superiores a los 30 minutos y, por lo tanto,
considerados como clínicamente no aceptables, pueden alcanzar
valores a compresión superiores a los 70 MPa. Por lo tanto, es
importante, para poder ampliar el rango de aplicaciones clínicas de
los cementos de fosfatos de calcio, disponer de cementos con
resistencias a compresión superiores a los 70 MPa que sean capaces
de fraguar en tiempos inferiores a los 15 minutos. Un cemento
magnéticamente activo que se comporte como un ferrofluido
solucionaría el problema del fraguado a tiempos cortos, de tal
manera, que la aplicación de un campo magnético adecuado en los
instantes iniciales de la mezcla otorgaría al material suficiente
resistencia mecánica inicial, hasta que el cemento alcanzara, por sí
mismo, mediante las reacciones normales de
disolución-precipitación, un nivel aceptable de
resistencia mecánica final. Asimismo, un cemento magnéticamente
activo dispondría de un ciclo de histéresis que podría utilizarse
para aumentar la temperatura del cemento durante el proceso de
fraguado (con el consiguiente efecto acelerador del mismo) y, con el
valor añadido, de ser útil en determinadas terapias contra el
cáncer.
Otro de los problemas, no menos importante, que
está por solucionar es asegurar la repetibilidad en las propiedades
de los cementos óseos actuales. Un experto en el tema sabe que,
muchas veces, tal falta de repetibilidad viene causada por una
diferencia, no apreciable, en las propiedades físicas y químicas del
reactivo principal (fase mayoritaria en peso de la fase en polvo
del cemento; por ejemplo, fosfato tricálcico alfa
(\alpha-Ca_{3}(PO_{4})_{2};
\alpha-TCP) en los cementos basados en
\alpha-TCP) como resultado de un cambio de lote
(distinta pureza) de uno de los reactivos utilizados en el proceso
de síntesis del reactivo principal (por ejemplo, CaCO_{3} ó
CaHPO_{4} en el proceso de síntesis del
\alpha-TCP).
La presente invención pretende dar solución a
los problemas señalados anteriormente. La revisión bibliográfica
llevada a cabo a través de la base de datos de Espacenet
(http://ep.espacenet.com) accesible a través de la Oficina
Española de Patentes (http://www.oepm.es) ha revelado la
novedad de la invención que a continuación se propone.
El objetivo principal de la presente invención
es obtener nuevos materiales cerámicos dentro del sistema temario
"CaO-P_{2}O_{5}-FeO" que
tengan la capacidad de fraguar como un cemento al combinar una fase
en polvo formada por uno y/o varios de estos nuevos reactivos y una
fase líquida acuosa. Los nuevos cementos deben sus propiedades de
fraguado y de endurecimiento a las reacciones de hidratación
características de los nuevos reactivos.
Un segundo objetivo de la presente invención es
dotar a los nuevos reactivos de propiedades magnéticas ya sea a
través de la formación de soluciones sólidas adecuadas y/o de una
mezcla de fases donde al menos una de ellas tenga propiedades
magnéticas.
Un último objetivo es conseguir que la fase de
fusión congruente "3.CaO-1.P_{2}O_{5}", que
se identifica a través de la ficha cristalográfica
"JCPDS-29-359" y que se utiliza
como reactivo principal en la mayoría de los cementos óseos
comerciales actuales, sea capaz de fraguar adecuadamente con
independencia de que se produzca un cambio de lote en uno de los
reactivos primarios utilizados para su sinterización, En este punto
hay que aclarar que para un experto en la materia es bien conocido
el problema de "producción a gran escala" ("scailing up
production") del compuesto
"3.CaO-1.P_{2}O_{5}". La presente invención
soluciona este problema al obtener una solución sólida del tipo
(3.CaO-1.
P_{2}O_{5})_{1-x}(FeO)_{x} cuyo difractograma es idéntico al del compuesto "3.CaO-1.P_{2}O_{5}" y que tiene el valor añadido de recuperar las propiedades de fraguado del compuesto "3.CaO-1.P_{2}O_{5}" en el supuesto probado que éste no fragüe, mantenidas todas las demás variables del proceso de fabricación del cemento constante.
P_{2}O_{5})_{1-x}(FeO)_{x} cuyo difractograma es idéntico al del compuesto "3.CaO-1.P_{2}O_{5}" y que tiene el valor añadido de recuperar las propiedades de fraguado del compuesto "3.CaO-1.P_{2}O_{5}" en el supuesto probado que éste no fragüe, mantenidas todas las demás variables del proceso de fabricación del cemento constante.
Los anteriores objetivos de la invención y otros
quedarán claros a partir de la descripción que sigue.
La presente invención se enmarca dentro del
campo de los cementos óseos de fosfatos de calcio para aplicaciones
en Biomedicina. Para entender el alcance de la presente invención
es importante tener en mente algunos artículos científicos de
revisión realizados sobre el tema. Algunos ejemplos pueden ser:
"Calcium phosphate ceramics in dentistry: a
review of the literature", T. Han et al., J.
Western Soc. Periodont. Periodont. Abs. 32, 3 (1984)
88-108.
"A new calcium phosphate
water-setting cement", W.E. Brown et
al., Cements Research Progress (1986)
351-379. Ed. by P.W. Brown (Am. Ceram. Soc.,
Westerville, Ohio).
"Calcium phosphate cements for medical use:
state of the art and perspectives of development", J.
Lemaitre et al., Silicates Industriels Ceramique
Science and Technology 52 (1987)
141-146.
"Self-setting calcium
phosphate cements", L.C. Chow et al., Mat. Res.
Soc. Symp. Proc. 179 (1991)
3-24.
"Calcium phosphate dental cements", L.C.
Chow et al., Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 179
(1991) 25-39.
"Phase relationships in the ternary system
CaO-P_{2}O_{5}-H_{2}O at
25ºC", P.W. Brown, J. Am. Ceram. Soc. 75, 6
(1992) 17-22.
"Development of self-setting
calcium phosphate cements", L.C. Chow, J. Ceram. Soc.
Japan, Int. Ed., 99 (1992)
927-936.
"Calcium phosphate cements prepared by
acid-base reaction", T. Sugama et
al., J. Am. Ceram. Soc. 75, 8 (1992)
2076-2087.
"Injectable calcium phosphate hydraulic
cements: new developments and potential applications", J.
Lemaitre, Innov. Tech. Biol. Med. 16, 1 (1995)
109-120.
"Calcium phosphate bone cements for clinical
applications: I. Solution chemistry", E. Fernández et
al., J. Mater. Sci.: Mater. Med. 10,
169-176 (1999).
"Calcium phosphate bone cements for clinical
applications: II. Precipitate formation during setting
reactions", E. Fernández et al., J. Mater. Sci.:
Mater. Med. 10, 177-183 (1999).
"Physical and chemical aspects of calcium
phosphates used in spinal surgery", M. Bonner, Eur.
Spine J. (2001) 10: S114-S121.
En concreto, el último artículo citado contiene
una tabla donde se recogen algunos de los cementos de fosfatos de
calcio comerciales más importantes (ver "Table 2. Main apatite
calcium phosphate cements (CPC)" en "Physical and
chemical aspects of calcium phosphates used in spinal surgery; M.
Bohner; Eur. Spine J. (2001) 10: S114-S121".
La presente invención afecta directamente a todos estos cementos
comerciales, concretamente a todos aquellos que utilizan como
reactivo principal al fosfato tricálcico alfa
(\alpha-TCP;
\alpha-Ca_{3}(PO_{4})_{2};
3.CaO-1.P_{2}O_{5}), pero por extensión de la
invención, también a todos aquellos que utilizan como reactivo
principal y/o secundario (en caso de mezclas de dos, tres o más
fases), cualquier otro fosfato de calcio obtenido por descomposición
térmica o síntesis térmica a alta temperatura por la vía que sea
(ver por ejemplo "Table 1. Main calcium phosphate
compounds" en "Physical and chemical aspects of calcium
phosphates used in spinal surgery; M Bohner; Eur. Spine J. (2001)
10: S114-S121". Un entendido en la materia
entiende perfectamente la importancia de estas aclaraciones.
\newpage
Teniendo en cuenta todo lo dicho hasta este
momento, la presente invención consiste en obtener nuevos
materiales cerámicos dentro del sistema ternario
"CaO-P_{2}O_{5}-FeO". Un
experto en la materia, un ceramista, entendería al instante todas
las implicaciones científicas y/o tecnológicas de realización
concreta de la invención. Es importante tener conocimiento de la
literatura básica relevante en materiales cerámicos, como por
ejemplo:
"Introduction to ceramics", W.D.
Kingery, H.K. Bowen and D.R. Uhlman,
2^{nd} Edition, John Wiley & Sons (1976).
"Introduction to phase equilibria in
ceramics", Bergeron and Risbud, American
Ceramic Society, Westerville, Ohio, USA, 1984.
"Ceramics and glasses", ASM
International, 1991.
Asimismo, para entender la presente invención,
es importante conocer los diagramas binarios a alta temperatura
descritos para el sistema "CaO-P_{2}O_{5}".
Esta información puede encontrarse, por ejemplo, en:
"Bioceramics of calcium phosphate",
K. de Groot, CRC Press, Boca Raton (1983).
"Biominerals", F.C.M.
Driessens et al., CRC Press, Boca Raton
(1990).
"Chemistry of calcium phosphate
bioceramics", K. de Groot et al., In: T. Yamamuro
et al. (Eds), "Handbook of Bioactive ceramics. Vol. H.
Calcium phosphate and hydroxylapatite ceramics", CRC
Press, Boca Raton (1990).
Si se considera todo lo dicho hasta este
momento, en su totalidad, la presente invención reclama haber
obtenido nuevos materiales, con propiedades físicas y químicas
totalmente diferentes a las de los materiales de partida (no
modificados), que pueden aproximarse, en composición, a los
siguientes porcentajes de óxidos:
- [\alpha-(3.CaO-1.P_{2}O_{5})]_{1-x}[FeO]_{x}
- [1]
- [\beta-(3.CaO-1.P_{2}O_{5})]_{1-x}[FeO]_{x}
- [2]
- [4.CaO-1.P_{2}O_{5}]_{1-x}[FeO]_{x}
- [3]
- [10.CaO-3.P_{2}O_{5}]_{1-x}[FeO]_{x}
- [4]
Estos nuevos materiales tienen propiedades
magnéticas y, además, presentan diferencias de acidez y basicidad
entre ellos. Por lo tanto, tienen la capacidad de fraguar como un
cemento tanto si se combinan entre ellos, en distintas
proporciones, como si se combinan con otros reactivos químicos
(fosfatos de calcio y/o sulfatos de calcio) más ácidos o básicos no
modificados, como bien puede entender un experto en la materia.
Estos nuevos cementos son magnéticamente activos durante todo el
proceso de fraguado.
Estos nuevos materiales pueden ser utilizados
como: a) Biomateriales para la estabilización de fracturas óseas
y/o el relleno de cavidades óseas; b) Biomateriales para el
recubrimiento de prótesis y/o implantes; c) Biomateriales para la
fijación de prótesis y/o implantes; d) Biomateriales para sistemas
de liberación de fármacos (Drug delivery systems); e)
Biomateriales para soportes de crecimiento celular en Ingeniería de
Tejidos (Tissue Engineering Scaffolds); y/o f) Biomateriales
para el tratamiento de determinados tipos de cáncer.
Las aplicaciones anteriores no se mencionan en
un sentido restrictivo y, por lo tanto, cualquier experto en la
materia puede encontrar nuevas aplicaciones biomédicas y/o
tecnológicas.
Se ha obtenido un material cerámico en el
sistema temario
"CaO-P_{2}O_{5}-FeO" que
tiene la siguiente composición química:
[\alpha-(3.CaO-1.P_{2}O_{5})_{1-x}(FeO)_{x}].
Para su fabricación se ha seguido el Protocolo No. 1 que consiste
en obtener una mezcla homogénea inicial de monetita, carbonato
cálcico y citrato de hierro. La proporción molar entre la monetita y
el carbonato cálcico se ajusta para que formen fosfato tricálcico
alfa. El porcentaje en peso de citrato de hierro añadido a la
mezcla inicial se gradúa respecto del porcentaje teórico de fosfato
tricálcico alfa. Las mezclas homogéneas de los tres componentes se
llevan a sinterización a 1400ºC más un temple posterior. El
material obtenido se muele hasta formar un polvo con un tamaño de
partícula adecuado. Este polvo se utiliza para fabricar cementos
óseos de fosfatos de calcio siguiendo los protocolos establecidos en
la literatura; concretamente se ha fabricado el
Cemento-H (Driessens et al.). La
Figura 1 contiene los resultados obtenidos de endurecimiento
(Compressive Strength (MPa) vs. IC concentration (wt%);
Resistencia a la compresión a las 4 y a las 24 horas de fraguado a
37ºC en una solución de Ringers, en función, del porcentaje en peso
de citrato de hierro). Los resultados muestran, en comparación con
el control, que los valores de resistencia a la compresión fueron
más elevados cuanto mayor era el contenido de hierro del nuevo
material cerámico.
Se ha obtenido un material cerámico en el
sistema ternario
"CaO-P_{2}O_{5}-FeO" que
tiene la siguiente composición química:
[\alpha-(3.CaO-1.P_{2}O_{5})_{1-x}(FeO)_{x}].
Para su fabricación se ha seguido el Protocolo No. 2 que consiste
en obtener previamente el compuesto
\alpha-(3.CaO-1.P_{2}O_{5}) mediante una
mezcla estequiométrica adecuada de monetita y carbonato cálcico.
Este compuesto se ha mezclado con citrato de hierro a baja
temperatura en distintas proporciones en peso y la mezcla
resultante se ha llevado a sinterización rápida a 1400ºC más un
temple posterior. El material obtenido se muele hasta formar un
polvo con un tamaño de partícula adecuado. Este polvo se utiliza
para fabricar cementos óseos de fosfatos de calcio siguiendo los
protocolos establecidos en la literatura; concretamente se ha
fabricado el Cemento-H (Driessens et
al.). La Figura 2 contiene los resultados obtenidos de
endurecimiento (Compressive Strength (MPa) vs. IC concentration
(wt%); Resistencia a la compresión a las 4 y a las 24 horas de
fraguado a 37ºC en una solución de Ringers, en función, del
porcentaje en peso de citrato de hierro). Los resultados muestran,
en comparación con el control, que los valores de resistencia a la
compresión fueron más elevados cuanto mayor era el contenido de
hierro del nuevo material cerámico.
Se ha preparado Cemento-H
a partir de dos fosfatos de calcio alfa que sólo se diferenciaban
en un cambio de lote de uno de los reactivos utilizados para su
formación. El control positivo se ha codificado como
Control-II significando que el
Cemento-H preparado a partir de este
\alpha-TCP mostró propiedades de fraguado y de
endurecimiento totalmente normales. El control negativo se ha
codificado como Control-III significando que el
Cemento-H preparado a partir de este
\alpha-TCP no tenía propiedades de fraguado y de
endurecimiento adecuadas. Entonces se procedió a modificar el
\alpha-TCP utilizado en el control negativo
siguiendo el protocolo de fabricación especificado en los ejemplos
anteriores como Protocolo No. 1. El porcentaje de citrato de hierro
utilizado en la mezcla fue de un 24% en peso. El
Cemento-H fabricado a partir de este nuevo
material se codificó como Control-III+24%IC. Los
resultados obtenidos (ver Figura 3) mostraron que tal modificación
consiguió recuperar las propiedades de fraguado y de endurecimiento
esperadas para el Control-III.
Se ha preparado Cemento-H
a partir de los reactivos utilizados para fabricar el
\alpha-TCP utilizado en el
Control-II y se le han aplicado los dos protocolos
de fabricación especificados en los ejemplos anteriores, i.e.
Protocolo No. 1 y Protocolo No. 2. Las Figuras 4 y 5 muestran los
resultados obtenidos e indican que ambos protocolos son
perfectamente válidos desde el punto de vista de las propiedades de
fraguado y de endurecimiento. Asimismo, en ambos casos los cementos
obtenidos mostraron propiedades magnéticas similares.
Se ha preparado Cemento-H
a partir de los reactivos utilizados para fabricar el
\alpha-TCP utilizado en el
Control-III y se le ha aplicado el Protocolo No. 1
de fabricación. La Figura 6 muestra que distintas adiciones de
citrato de hierro (1, 8, 16 y 24% en peso) recuperaban las
propiedades de fraguado del control negativo incluso a pequeños
porcentajes en peso. La Figura 6 muestra una tendencia a obtener
valores más elevados de resistencia mecánica en todo el intervalo
de tiempos de endurecimiento al aumentar el contenido de citrato de
hierro. Además, los cementos resultantes mostraban una mayor fuerza
magnética cuanto mayor era el contenido de citrato de hierro
utilizado en la fabricación del
\alpha-TCP.
\alpha-TCP.
Se ha preparado Cemento-H
a partir de los reactivos utilizados para fabricar el
\alpha-TCP utilizado en el
Control-III y se le ha aplicado el Protocolo No. 2
de fabricación. La Figura 7 muestra que distintas adiciones de
citrato de hierro (1, 8, 16 y 24% en peso) recuperaban las
propiedades de fraguado del control negativo incluso a pequeños
porcentajes en peso. La Figura 7 muestra una tendencia a obtener
valores más elevados de resistencia mecánica en todo el intervalo
de tiempos de endurecimiento al aumentar el contenido de citrato de
hierro. Además, los cementos resultantes mostraban una mayor fuerza
magnética cuanto mayor era el contenido de citrato de hierro
utilizado en la fabricación del
\alpha-TCP.
\alpha-TCP.
Se ha preparado Cemento-H
a partir de los reactivos utilizados para fabricar el
\alpha-TCP utilizado en el
Control-III y se le han aplicado los Protocolos No.
1 y No. 2 de fabricación. La Figura 8 muestra los resultados
obtenidos para los tiempos inicial y final de fraguado (medidos
según el estándar ASTM-C266-89) e
indica una reducción importante de los tiempos de fraguado, sin
campo magnético aplicado, con la concentración de citrato de
hierro. Ambos protocolos muestran resultados similares. El tiempo
final de fraguado del control negativo (0% en peso de citrato de
hierro) se ha tomado por claridad igual a 60 minutos. En realidad
dicho tiempo final de fraguado fue muy superior a 60
minutos.
minutos.
Figura 1. Resistencia a la compresión de un
cemento apatítico a las 4 y a las 24 horas de fraguado en función
del porcentaje en peso de citrato de hierro utilizado para fabricar
el reactivo principal, el fosfato tricálcico alpha
(\alpha-TCP), siguiendo el Protocolo No. 1.
Figura 2. Resistencia a la compresión de un
cemento apatítico a las 4 y a las 24 horas de fraguado en función
del porcentaje en peso de citrato de hierro utilizado para fabricar
el reactivo principal, el fosfato tricálcico alpha
(\alpha-TCP), siguiendo el Protocolo No. 2.
Figura 3. Resistencia a la compresión a las 4 y
a las 24 horas de fraguado de un control positivo
(Control-II), de un control negativo
(Control-III) y de un control recuperado
(Control-III+24wt%IC) de un "mismo" cemento
apatítico. Los controles II y III sólo se diferencian en el cambio
de lote de uno de los reactivos utilizados en la fabricación del
\alpha-TCP. Al control recuperado se le ha
aplicado el Protocolo No. 1 de fabricación y modificación del
\alpha-TCP.
Figura 4. Resistencia a la compresión a las 4 y
a las 24 horas de fraguado de un cemento apatítico: Efecto sobre el
Control-II de los Protocolos No. 1 y No. 2
utilizados para la fabricación del \alpha-TCP con
un 4% en peso de citrato de hierro.
Figura 5. Variación de los tiempos Inicial (I) y
Final (F) de fraguado del Control-II: Efecto de los
Protocolos No. 1 y No. 2 de fabricación del
\alpha-TCP con un 4% en peso de citrato de
hierro.
Figura 6. Curvas de endurecimiento (Resistencia
a la compresión vs. Tiempo) de los cementos obtenidos a partir de
la utilización del \alpha-TCP modificado con
citrato de hierro y fabricado según el Protocolo No. 1.
Figura 7. Curvas de endurecimiento
(Resistencia a la compresión vs. Tiempo) de los cementos
obtenidos a partir de la utilización del
\alpha-TCP modificado con citrato de hierro y
fabricado según el Protocolo No. 2.
Figura 8. Tiempos Inicial (I) y Final (F) de
fraguado en función del porcentaje en peso de citrato de hierro
utilizado en la fabricación del \alpha-TCP según
los Protocolos No. 1 y 2 de fabricación.
Claims (23)
1. Composición inyectable para un material de
sustitución ósea con la capacidad de endurecer en un fluido
corporal in vivo, que comprende una fase en polvo mezclada
con una fase líquida, caracterizada porque dicha fase en
polvo está formada por: a) un primer componente reactivo basado en
fosfato de calcio y hierro que tiene la capacidad de endurecer en
un cemento de fosfato de calcio y hierro al reaccionar con dicha
fase líquida; b) un segundo componente reactivo basado en sulfato de
calcio dihidratado que tiene la capacidad de disolverse y generar
porosidad al reaccionar con dicha fase líquida y c) al menos, un
acelerador para la reacción con dicha fase líquida del citado
primer componente reactivo.
2. Composición inyectable según reivindicación 1
caracterizada porque dichos primer y segundo componentes
reactivos se encuentran en forma de polvo con un tamaño de
partícula de 1-1000 \mum, preferiblemente de
1-10 \mum para el primer componente y de
50-500 \mum para el segundo componente.
3. Composición inyectable según reivindicaciones
1 y 2 caracterizada porque dicho primer componente está
comprendido entre un 10-100% en peso,
preferiblemente 60-100% en peso.
4. Composición inyectable según reivindicaciones
1 y 2 caracterizada porque dicho segundo componente está
comprendido entre un 0-50% en peso, preferiblemente
20-40% en peso.
5. Composición inyectable según reivindicación 1
caracterizada porque dicho acelerador se disuelve en dicha
fase líquida y es una sal de fosfato de calcio, preferiblemente
disodio hidrógeno fosfato (Na_{2}HPO_{4}).
6. Composición inyectable según reivindicación 1
caracterizada porque dicho acelerador está comprendido entre
0.1-20% en peso, preferiblemente
2-10% en peso de dicha fase líquida.
7. Composición inyectable según reivindicaciones
1-6 caracterizada porque el primer
componente reactivo se selecciona del grupo de fosfatos de calcio y
hierro, con propiedades magnéticas, que se obtienen en el sistema
temario
"CaO-P_{2}O_{5}-FeO".
8. Composición inyectable según reivindicaciones
1-7 caracterizada porque el primer
componente reactivo tiene preferentemente las siguientes
composiciones químicas (0<x<1):
\alpha-(3.CaO-1.P_{2}O_{5})_{1-x}(FeO)_{x};
\beta-(3.CaO-1.P_{2}O_{5})_{1-x}(FeO)_{x};
(4.CaO-1.P_{2}O_{5})_{1-x}(FeO)_{x};
(10.CaO-3.P_{2}O_{5})_{1-x}(FeO)_{x}.
9. Composición inyectable según reivindicaciones
1-8 caracterizada porque el primer
componente reactivo en forma de polvo puede estar formado por varias
fases cerámicas del diagrama ternario
"CaO-P_{2}O_{5}-FeO", i.e.
una solución sólida de un fosfato de calcio y hierro y/o una
combinación de varios fosfatos de calcio y/o una combinación de uno
o varios óxidos de hierro, i.e. FeO y/o Fe_{2}O_{3} y/o
F_{3}O_{4}, constituyendo un polvo de cemento de fosfato de
calcio y hierro.
10. Composición inyectable según
reivindicaciones 1-9 caracterizada porque
dicho polvo de cemento de fosfato de calcio y hierro tiene una
relación de calcio a fósforo (Ca/P) comprendida entre 1 y 2.
11. Composición inyectable según reivindicación
1 caracterizada porque dicho acelerador de la reacción del
primer componente reactivo con dicha fase líquida es un polvo de
cemento de fosfato de calcio.
12. Composición inyectable según reivindicación
11 caracterizada porque dicho polvo de cemento de fosfato de
calcio tiene una relación Ca/P comprendida entre 1.5 y 2.
13. Composición inyectable según
reivindicaciones 11 y 12 caracterizada porque dicho polvo de
cemento de fosfato de calcio es preferentemente hidroxiapatita
precipitada de tamaño nanométrico.
14. Composición inyectable según
reivindicaciones 1-13 caracterizada porque
dicho acelerador está comprendido entre un 0-30% en
peso respecto de la fase en polvo del cemento, preferiblemente
menor de 10%.
15. Composición inyectable según reivindicación
1 caracterizada porque dicha fase líquida es una solución
acuosa o una solución salina neutra.
16. Composición inyectable según
reivindicaciones 1-15 caracterizada porque
dicha fase líquida contiene aditivos sólidos y/o líquidos y/o
poliméricos para mejorar la inyectabilidad del cemento.
17. Composición inyectable según
reivindicaciones 1-16 caracterizada porque
dichos aditivos están comprendidos entre un 0-10%
en peso.
18. Composición inyectable según
reivindicaciones 1-17 caracterizada porque
dichos aditivos son preferentemente sales de citrato y/o
fosfato.
19. Composición inyectable según
reivindicaciones 1-18 caracterizada porque
dicho material de sustitución ósea es estéril.
20. Composición inyectable según
reivindicaciones 1-19 caracterizada porque
dicho material de sustitución ósea contiene sustancias biológicas
activas tales como factores de crecimiento óseo y/o sustancias
anticancerígenas y/o antibióticos y/o antioxidantes o
vitaminas.
21. Composición inyectable según
reivindicaciones 1-20 caracterizada porque
dicho hierro puede sustituirse total o parcialmente por
samario.
22. Composición inyectable según
reivindicaciones 1-21 caracterizada porque la
proporción relativa entre la fase líquida y la fase en polvo del
cemento es menor de 20 mL/g, preferentemente menor de 10 mL/g.
23. Método para producir un material de
sustitución ósea inyectable, en el cual una composición como la
referida en las reivindicaciones 1-22 se mezcla en
un sistema cerrado de mezclado e inyección, preferentemente bajo
condiciones de presión.
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---|---|---|---|
ES200302342A ES2257131B1 (es) | 2003-10-01 | 2003-10-01 | Fosfatos de calcio modificados con hierro. |
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