MX2011010391A - Suministros medicos y metodo para producir los mismos. - Google Patents

Abstract

Se proveen suministros médicos que tienen excelente actividad antimicrobiana y son superiores en la durabilidad de la actividad antimicrobiana y en biocompatibilidad, y un método para producir los suministros médicos. Un material base es tratado efectuando un tratamiento de oxidación anódica para realizar electrólisis mediante la aplicación de corriente alterna con una frecuencia de 50 a 10000 Hz al material base en un baño electrolítico ácido o baño electrolítico alcalino, para formar una película con microporos y/o microirregularidades con una densidad preferiblemente de 5x104/mm2 sobre la superficie del material base y entonces, mediante la realización de un tratamiento de impregnación con yodo, impregnar la película con yodo o compuestos de yodo. El compuesto de yodo es preferiblemente yodo polivinilpirrolidona, yodo -ciclodextrina o yoduro de plata. Además, el material base es preferiblemente un material metálico con biocompatibilidad ya sea Ti o aleación de Ti, acero inoxidable o una aleación de Co-Cr. En lugar del tratamiento de oxidación anódica, la película puede ser formada mediante el uso de cualquiera de los siguientes tratamientos tratamiento con medicamento, tratamiento por procesamiento térmico y tratamiento por procesamiento mecánico o una combinación de estos tratamientos. Esto produce un efecto en el que pueden ser producidos fácilmente a bajos costos suministros médicos que tienen una excelente actividad antimicrobiana y son superiores en la durabilidad de la actividad antimicrobiana y en biocompatibilidad.

Description

SUMINISTROS MÉDICOS Y MÉTODO PARA PRODUCIR LOS MISMOS CAMPO TÉCNICO La presente invención se refiere a suministros médicos y, particularmente, a un mejoramiento en la actividad antimicrobiana de suministros médicos tales como huesos artificiales y dispositivos osteosintéticos y de fijación que son implantados en cuerpos vivos antes de su uso.

ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA El reciente desarrollo de tecnologías médicas ha llevado a la situación en la que muchas tecnologías son empleadas clínicamente para injertar implantes que reparen y sustituyan huesos y articulaciones que son defectuosos o tienen funciones reducidas en cuerpos vivos, tales como cuerpos humanos. En cuanto a las características requeridas para cada uno de los implantes utilizados en estas tecnologías, se desea que los implantes tengan la misma fuerza como parte de un cuerpo vivo antes de ser sustituido y también, principalmente, compatibilidad con un cuerpo vivo, es decir, biocompatibilidad . Ejemplos de materiales metálicos biocompatibles con tales características incluyen titanio (Ti), aleaciones de titanio, acero inoxidable y aleaciones cobalto-cromo (Co-Cr) . Sin embargo, estos materiales metálicos no tienen actividad viva, por lo que no están unidos químicamente a un hueso, causando problemas relacionados con las ocurrencias de una separación y aflojamiento durante un largo periodo de uso.

A la luz de tales problemas, se describe, por ejemplo, en el Documento de Patente 1, un método de formación de una película de óxido en la que una pasta que contiene peróxido de hidrógeno es puesta en contacto con la superficie de . un metal que es un material base para así convertir la superficie del material base en un óxido metálico. Se describe en el documento que de acuerdo con estas tecnologías, una película de óxido puede ser formada en poco tiempo y es obtenida una buena biocompatibilidad.

Además, aparte de los problemas anteriores, estos implantes causan el problema de que cuando estos implantes son injertados en cuerpos vivos, infecciones tales como la supuración de la parte enferma son causadas con alta incidencia .

Para hacer frente a este problema existe la idea de utilizar como materiales de implante cobre (Cu) y plata (Ag) , que son conocidos ampliamente por exhibir una excelente actividad antimicrobiana. Por ejemplo, el Documento No Patente 1 revela los resultados obtenidos mediante la realización de un experimento en el que Ag conocida por exhibir actividad antimicrobiana elevada es trasplantada como un implante (hecho de plata pura) a un animal (hámster). De acuerdo con estos resultados, es necesario decidir con precaución si se debe usar Ag como un material de implante debido a que un implante de plata causa inflamación e hinchazón severas en comparación con un implante de titanio o de acero inoxidable, mostrando que el implante de plata es de poca afinidad para un cuerpo vivo.

Además, el Documento de patente núm. 2 reporta los resultados de un experimento concerniente a la inhibición de infecciones de clavos en el caso de usar un clavo de fijación externo recubierto con Ag. De acuerdo con estos resultados, no se observa que las células bacterianas sean reducidas suficientemente por el recubrimiento de Ag y se observa un aumento en el nivel de Ag en la sangre por el injerto del clavo de fijación externo recubierto de Ag en un cuerpo vivo.

DOCUMENTOS DE LA TÉCNICA ANTERIOR DOCUMENTO DE PATENTE Documento de Patente 1: Solicitud de Patente Japonesa abierta al público Núm. 2008-6164.

DOCUMENTO DE PATENTE NÚM .

Documento de patente Núm. 1: C.N. Kraft, et al.: Journal of Biomedical Materials Research Parte A. Vol. 49 (1999) Número 2,. páginas 192-199.

Documento de patente Núm. 2: A. Masse, et al.: Journal of Biochemical Materials Research Parte B: Applied Biomaterials, Vol. 53 (2000) Número 5, páginas 600-604.

DESCRIPCION DE LA INVENCION PROBLEMAS A RESOLVER POR LA INVENCION A la luz de problemas como estos en la técnica anterior, es un objetivo de la presente invención proporcionar suministros médicos que puedan inhibir infecciones con varias bacterias durante un periodo largo de tiempo, que tengan excelente actividad antimicrobiana, y que sean superiores en la durabilidad de la actividad antimicrobiana y también superiores en biocompatibilidad, y proporcionar un método para producir los suministros médicos .

MEDIOS PARA RESOLVER LOS PROBLEMAS Los inventores de la presente invención enfocaron sus atenciones en el yodo y en compuestos de yodo como materiales con actividad antimicrobiana. El yodo tiene actividad esterilizadora y actividad antimicrobiana, también es utilizado como desinfectante y se dice que tiene poca toxicidad para los cuerpos vivos. En vista de esto, los inventores de la presente invención han concebido impregnar con yodo o compuestos de yodo la superficie de un material base para implante a fin de inhibir infecciones asociadas con un implante. Los inventores de la presente invención han concebido la idea de que si la superficie de un material base para implante es impregnada con yodo o compuestos de yodo y se permite que el yodo sea liberado gradualmente, esto posibilita que el implante se esterilice a si mismo y también es muy efectivo para mantener posteriormente la actividad antimicrobiana. Los inventores de la presente invención hicieron estudios adicionales y encontraron como resultado que cuando el material base fue oxidado anódicamente en una solución electrolítica con una composición específica mediante el uso de corriente alterna con una frecuencia en un rango predeterminado, era formada una película de óxido con numerosos microporos en el material base y, además, estos microporos podrían ser impregnados con yodo o compuestos de yodo, mostrando que esos poros eran muy eficaces para mejorar la continuación de la actividad antimicrobiana.

Primero será descrito el experimento fundamental realizado por los inventores de la presente invención.

Una aleación de Ti (en base al % en masa, 6% aluminio (Al), 4% vanadio (V), el resto Ti, aleación tipo JIS 60) fue usada como material base para producir una pieza de prueba en forma de disco (espesor de la placa: 1.5 mm) . Estas piezas de prueba fueron sometidas a tratamiento desengrasante y luego a un tratamiento de oxidación anódica. En el tratamiento de oxidación anódica, la pieza de prueba fue electrolizada a un voltaje constante (150 V) durante 5 minutos en una solución electrolítica ácida (temperatura de la solución: temperatura ambiente) de una mezcla para inmersión conteniendo ácido sulfúrico (35 g/1) , ácido fosfórico (25 g/1) y peróxido de hidrógeno acuoso (10 g/1) . En este caso, aunque la carga de corriente fue establecida para tener una densidad inicial de corriente de 8 A/dm2, el valor de corriente disminuyó con el paso del tiempo debido a la electrólisis a voltaje constante. En este caso, como corriente fue usada corriente alterna de 50 a 10000 Hz. El ensayo también se hizo usando corriente directa (CD) como la carga de corriente.

A continuación, la pieza de prueba oxidada anódicamente fue limpiada con agua y después sometida a tratamiento de impregnación con yodo en el que la pieza de prueba fue sumergida en una solución acuosa de compuesto de yodo preparada por disolución de yodo polivinilpirrolidona (PVPI) al 0.5% en masa, que fue un compuesto de yodo en agua pura, la pieza de prueba se colocó en el lado del ánodo y una placa de Ti puro se colocó en el lado del cátodo y la pieza fue electrolizada a un voltaje constante de 120 V durante 5 minutos para provocar electroforesis , impregnando asi una película de óxido de la superficie de la pieza de prueba con el compuesto de yodo. En esta impregnación con compuesto de yodo, la densidad de corriente inicial se estableció en alrededor de 0.2 A/dm2. Una parte de las piezas de prueba no fueron sometidas a la impregnación con compuesto de yodo.

En primer lugar, las piezas de prueba oxidadas anódicamente fueron sometidas a microscopía electrónica de barrido (aumento: 2500 veces) usada para observar la estructura superficial de la película de óxido formada sobre la superficie de la pieza de prueba. Cada pieza de prueba fue observada desde cinco o más campos visuales para medir el número de poros formados sobre la película de óxido en cada campo visual. Después se calculó una media aritmética de los valores obtenidos para determinar el número de poros de la película de óxido formada sobre la superficie de las piezas de prueba. En este caso, la sección de cada pieza de prueba también fue observada mediante un microscopio electrónico de barrido (aumento: 2500 veces) para medir el espesor de la película de óxido formada .

Además, con respecto a las piezas de prueba sometidas a tratamiento de oxidación anódica y las piezas de prueba sometidas a tratamiento de oxidación anódica y tratamiento de impregnación con yodo, fue realizado un ensayo de actividad antimicrobiana por el método de película de recubrimiento de acuerdo con las disposiciones del estándar JIS Z 2801. Se utilizó Escherichia coli (cepa 1649 de la Colección Japonesa de Microorganismos, JCM, por sus siglas en inglés) como el organismo patógeno y después de transcurrido un tiempo determinado (24 h) el número de células remanentes fue medido para evaluar la actividad antimicrobiana de la pieza de prueba. Cada ensayo se repitió dos veces. Mientras menor es el número de células remanentes después de transcurrido un tiempo determinado, se evalúa la pieza de prueba como superior en actividad antimicrobiana. Cuando el número de células, que inicialmente fue de 36000/ml (3.6><10Vml) , se redujo a menos de 10/ml después de transcurrido un tiempo determinado (24 h) , esto fue calificado con 4 (valor de actividad antimicrobiana) , cuando el número de células fue mayor a 10 y menor a 100/ml, esto fue calificado con 3 (valor de actividad antimicrobiana) , cuando el número de células fue mayor a 100 y menor a 1000/ml, esto fue calificado con 2 (valor de actividad antimicrobiana) , cuando el número de células fue de mayor a 1000 y menor a 10000/ml, esto fue calificado con 1 (valor de actividad antimicrobiana) , y cuando el número de células fue mayor a 10000, esto fue calificado con 0 (valor de actividad antimicrobiana) .

Los resultados obtenidos se muestran en la Tabla 1.

[Tabla 1] Pieza Material Tratamiento de Tratamiento de Calificación de de base* oxidación anódica impregnación actividad prueba con iodo antimicrobiana Núm . Carga de corriente Tratado o no Después de tratado transcurridas Tipo** Frecuencia 24 hr Hz 1 ? b - No tratado 0 2 A b - Tratado 1 3 A a 50 No tratado 0 A A a 50 Tratado 2 5 A a 500 No tratado 0 6 A a 500 Tratado 2 7 A a 800 No tratado 0 8 A a 800 Tratado 3 9 A a 1000 No tratado 0 10 A a 1000 Tratado 4 11 A a 3000 No tratado 0 12 A a 3000 Tratado 4 13 A a 5000 No tratado 0 14 A a 5000 Tratado 4 15 A a 8000 No tratado 0 16 A a 8000 Tratado 3 17 A a 10000 No tratado 0 18 A a 10000 Tratado 3 *) A: aleación de Ti (aleación tipo JIS 60) **) a: corriente alterna, b: corriente directa 52-736 En el caso donde el tratamiento de impregnación con yodo no es efectuado, sino sólo se efectúa un tratamiento de oxidación anódica, el valor de la actividad antimicrobiana es 0 y no se observa mejora en la actividad antimicrobiana. La actividad antimicrobiana es mejorada más significativamente en el caso de realizar un tratamiento de oxidación anódica mediante la adición de corriente alterna a una frecuencia de 50 Hz o más que en el caso de realizar un tratamiento de oxidación anódica mediante la adición de corriente continua. Es claro que la actividad antimicrobiana es mejorada considerablemente cuando el tratamiento de oxidación anódica se lleva a cabo mediante la aplicación de corriente alterna a una frecuencia de,, particularmente, 800 Hz o más, y más preferiblemente de 1000 a 5000 Hz. Esto es claro a partir de la relación entre la densidad de los microporos formados y la frecuencia de la carga de corriente alterna en el tratamiento de oxidación anódica, como se ilustra en la Figura 1. De la Figura 1 se encuentra que cuando la frecuencia de la carga de corriente alterna es establecida en 50 Hz o más, la densidad -de microporos que se forman se incrementa significativamente hasta un máximo de 5<104/mm2. Cuando la frecuencia es 0, es decir, cuando es aplicada corriente continua, sólo es formada^una irregularidad estriada sobre la película y casi ningún microporo es formado, como se 52-736 muestra en la Figura 3(a). Por el contrario, cuando la frecuencia de la corriente alterna aplicada es de 50 Hz, la irregularidad estriada desaparece y muchos microporos son claramente formados en la película, como se muestra en la Figura 3(b) . Por otra parte, cuando la frecuencia de la corriente alterna aplicada es tan alta como 1000 Hz, muchos más microporos son formados como se muestra en la Figura 3(c) . A partir de la comparación mostrada en la Tabla 1 y en la Figura 1 se ha encontrado que los suministros que tienen una película con microporos incrementados en densidad de poros a por lo menos 5><10 /mm2 o más y que han sido sometidos a tratamiento de impregnación con yodo son capaces de tener excelente actividad antimicrobiana.

Además, como se muestra en la Figura 2, se ha comprobado que si la corriente alterna con una frecuencia de 50 Hz o más es aplicada para realizar un tratamiento de oxidación anódica, son formados numerosos microporos y puede ser formada una película con espesor de 3 µp? o más.

De los resultados anteriores se ha encontrado que cuando es aplicada corriente alterna con una frecuencia de 50 Hz o más para realizar un tratamiento de oxidación anódica, puede ser formada sobre el material base una película descrita anteriormente que contiene numerosos microporos, y con un espesor preferiblemente de 3 pra o más, y que cuando la película es impregnada con yodo o 52-736 compuestos de yodo, la actividad antimicrobiana del material base es mejorada considerablemente.

La presente invención ha sido llevada a cabo basada en las conclusiones anteriores y en otros estudios adicionales.

Específicamente, los puntos esenciales de la presente invención son los siguientes. (1) Suministros médicos metálicos usando un material metálico como material base, incluyendo los suministros médicos una película con microporos y/o microirregularidades sobre la superficie del material base, en los que los microporos y/o microirregularidades están impregnados con yodo o compuestos de yodo. (2) Los suministros médicos metálicos de acuerdo con (1), en donde la película incluye los microporos y/o microirregularidades con una densidad de al menos 5*10Vmm2 o más . (3) Los suministros médicos metálicos de acuerdo con (1) o (2), en donde la película está formada mediante cualquiera de los siguientes tratamientos: tratamiento electroquímico, tratamiento químico, tratamiento térmico y/o mecánico o una combinación de dos o más de estos tratamientos . (4) Los suministros médicos metálicos de acuerdo con (3), en donde el tratamiento electroquímico es un 52-736 tratamiento de oxidación anódica, el tratamiento químico es un tratamiento con medicamento, el tratamiento térmico y/o mecánico es ya sea un tratamiento por calentamiento, un tratamiento por procesamiento térmico o un tratamiento por procesamiento mecánico. (5) Los suministros médicos metálicos de acuerdo con cualquiera de los incisos (1) a (4), en donde el compuesto de yodo es yodo polivinilpirrolidona , yodo ß-ciclodextrina o yoduro de plata. (6) Los suministros médicos metálicos de acuerdo con cualquiera de los incisos (1) a (5), en donde el material metálico es un metal puro seleccionado del grupo que consiste en Ti y Cp o una aleación seleccionada del grupo que consiste en una aleación de Ti, una aleación de Co, acero inoxidable y una aleación de Co-Cr. (7) Los suministros médicos metálicos usando un material metálico como material base, incluyendo los suministros médicos una película sometida a un tratamiento de oxidación anódica con microporos con una densidad de al menos 5><10Vmm2 sobre la superficie del material base, en donde los microporos están impregnados con yodo o compuestos de yodo. (8) Los suministros médicos metálicos de acuerdo con (7), en donde el compuesto de yodo es yodo polivinilpirrolidona, yodo ß-ciclodextrina o yoduro de 52-736 plata . (9) Los suministros médicos metálicos de acuerdo con (7) u (8), en donde la película tiene un espesor de 3 pm o más. (10) Los suministros médicos metálicos de acuerdo con cualquiera de los incisos (7) a (9), en donde el material base está hecho ya sea de Ti o aleación de Ti, de acero inoxidable o de una aleación de Co-Cr. (11) Un método de producción de suministros médicos metálicos, incluyendo el método usar un material metálico como material base, tratar el material base mediante la realización ya sea de tratamiento electroquímico, tratamiento químico, tratamiento térmico y/o mecánico o una combinación de dos o más de estos tratamientos para formar una película con microporos y/o microirregularidades con una densidad de 5x104/mm2 sobre la superficie del material base, y llevar a cabo el tratamiento de impregnación con yodo para impregnar la película con yodo o compuestos de yodo, para elaborar suministros médicos. (12) El método de producción de suministros médicos metálicos de acuerdo con (11)/ en donde el tratamiento electroquímico es un tratamiento de oxidación anódica, el tratamiento químico es un tratamiento con medicamento, el tratamiento térmico y/o mecánico es ya sea 52-736 tratamiento por calentamiento, tratamiento por procesamiento térmico o tratamiento por procesamiento mecánico . (13) El método de producción de suministros médicos metálicos de acuerdo con (12), en donde el tratamiento de oxidación anódica es un tratamiento en el que es usado un baño electrolítico ácido o un baño electrolítico alcalino, como una solución electrolítica, y es aplicada una corriente alterna con una frecuencia de 50 a 10000 Hz al material base en la solución electrolítica para efectuar un tratamiento de electrólisis. (14) El método de producción de suministros médicos metálicos de acuerdo con (12), en donde el tratamiento con medicamento es un tratamiento en el que es usado un baño alcalino o un baño ácido con una temperatura del líquido de 30°C o más y el material base es sumergido en el baño alcalino o baño ácido. (15) El método de producción de suministros médicos metálicos de acuerdo con (12), en donde el tratamiento por procesamiento mecánico es un tratamiento con chorro de perdigones. (16) El método de producción de suministros médicos metálicos de acuerdo con cualquiera de los incisos (11) a (15), en donde el compuesto de yodo es yodo polivinilpirrolidona, yodo ß-ciclodextrina o yoduro de 52-736 plata . (17) El método de producción de suministros médicos metálicos de acuerdo con cualquiera de los incisos (11) a (16), en donde el material base está hecho ya sea de Ti o aleación de Ti, acero inoxidable, o una aleación de Co-Cr .

EFECTOS DE LA INVENCIÓN De acuerdo con la presente invención, los suministros médicos que tienen actividad antimicrobiana excelente y que son superiores en durabilidad de la actividad antimicrobiana y también en biocompatibilidad pueden ser producidos fácilmente a bajo costo, produciendo un efecto industrial excepcional. Además, cuando los suministros médicos de acuerdo con la presente invención son usados como, por ejemplo, un implante para ser injertado en un cuerpo vivo, se obtiene tal efecto que las infecciones, que son problemas grandes cuando los suministros médicos habituales son injertados en un cuerpo vivo, pueden ser inhibidas por un largo periodo de tiempo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es un gráfico que muestra la relación entre la densidad de poros de una película formada en el tratamiento de oxidación anódica y la frecuencia de la 52-736 carga de corriente alterna.

La Figura 2 es un gráfico que muestra la relación entre el espesor de una película formada en el tratamiento de oxidación anódica y la frecuencia de la carga de corriente alterna.

La Figura 3 es una micrografía electrónica de barrido que muestra el estado de la superficie de una película formada por tratamiento de oxidación anódica.

MEJOR FORMA DE LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a suministros médicos usando un material base hecho de un material metálico, y es provista con una película con microporos y/o microirregularidades sobre el material base. El término "microporos y/o microirregularidades " aquí usado significa que el estado de la superficie del material base cambió con respecto al estado inicial mediante la realización artificial de tratamiento térmico, tratamiento mecánico, tratamiento electroquímico o tratamiento químico o una combinación de estos tratamientos. Entonces, el término "microporo" significa un poro circular o poligonal con un diámetro circular equivalente al área de aproximadamente 1 a 10 µ?t?. Además, el término "microirregularidades" significa el estado superficial en el cual existen irregularidades con una profundidad de varios micrómetros 52-736 (µp?) a varios cientos de micrómetros (rugosidad superficial Ra: de aproximadamente varios micrómetros (µp?) a varios cientos de micrómetros (µ??) ) al ser estos poros deformados o integrados .

La película a formarse sobre la superficie del material base puede ser una que sólo tenga microporos y/o microirregularidades como los mencionados anteriormente y ninguna limitación particular es impuesta sobre un método de formación de la película. Sin embargo, la película es formada preferiblemente ya sea por tratamiento electroquímico, tratamiento químico, tratamiento térmico y/o mecánico o una combinación de dos o más de estos tratamientos. Es preferible adoptar un tratamiento de oxidación anódica como el tratamiento electroquímico, un tratamiento con medicamento como el tratamiento químico, un tratamiento por calentamiento como el tratamiento térmico, un tratamiento por procesamiento térmico como el tratamiento térmico y mecánico y un tratamiento por procesamiento mecánico como el tratamiento mecánico. Estos tratamientos permiten la formación fácil de una película con microporos y/o microirregularidades con una densidad deseada. La densidad deseada de los microporos y/o microirregularidades es preferiblemente de al menos 5xlOVmm2 o más. Cuando tal película con microporos y/o microirregularidades con una densidad deseada es formada 52-736 sobre la superficie del material base, la superficie del material base puede ser impregnada de forma estable y suficiente con yodo o compuestos de yodo, lo cual mejora la actividad antimicrobiana y la actividad esterilizante de los suministros.

Entonces, los microporos o microirregularidades de la película son impregnados con yodo o compuestos de yodo. Dado que el yodo tiene actividad antimicrobiana y actividad esterilizante, la actividad antimicrobiana y actividad esterilizante de los suministros son mejorados por la acción del yodo que es liberado gradualmente del yodo o compuesto de yodo con el que son impregnados los microporos o microirregularidades de la película. Cuando, particularmente, microporos o microirregularidades de la película son impregnados con yodo o compuestos de yodo, tiene el mérito de que el área de la superficie capaz de contener el yodo o los compuestos de yodo está más incrementada que en el caso de aplicar yodo o un compuesto de yodo a un plano, permitiendo que el yodo o compuesto de yodo mencionado sea soportado en una gran cantidad y, además, la liberación de yodo a partir del yodo o compuestos de yodo es gradualmente continuada por largo tiempo. Esto hace que sea posible mantener la actividad antimicrobiana y actividad esterilizante de los suministros durante un período de tiempo prolongado. 52-736 Ejemplos del compuesto de yodo con el que los suministros son impregnados pueden incluir: compuestos inorgánicos tales como yoduro de plata, yoduro de potasio, yoduro de níquel, yoduro de hierro y yoduro de estaño; compuestos orgánicos, por ejemplo, hidrocarburos alifáticos saturados y sus derivados, tales como yoduro de metilo, yoduro de etilo, yoduro de propilo, yoduro de butilo y yoduro de isopropilo; además, hidrocarburos alifáticos insaturados y sus derivados tales como yoduro de vinilo, yoduro de añilo, yoduro de crotilo, yoduro de propargilo y yoduro de fenilacetileno; además, hidrocarburos aromáticos y sus derivados, tales como yodobenceno, yoduro de bencilo, yoduro de benzoilo, yoduro de fenacilo, yoduro de xilileno, yoduro de ftaleína, yoduro de hidroquinona, y compuestos de inclusión de yodo ciclodextrina; además, heterocompuestos tales como yoduro de trimetilsulfonio y yoduro de trifenilsulfonio; y polímeros heterocompuestos tales como yodo polivinilpirrolidona y polivinilftalimida .

Entre los compuestos de yodo anteriores, polímeros heterocompuestos tales como yodo polivinilpirrolidona, hidrocarburos aromáticos y sus 52-736 derivados tales como yodo ß-ciclodext iña o compuestos inorgánicos tales como yoduro de plata son preferibles como el compuesto de yodo con el que los suministros son impregnados, desde el punto de vista de seguridad para el cuerpo humano, integridad ambiental y biocompatibilidad .

Aunque ninguna limitación particular es impuesta sobre el tipo de material metálico a utilizarse como material base en la presente invención en la medida en que el material metálico sea adecuado para su uso como material médico, si se trata de un metal puro se utiliza preferiblemente Ti o Co, o si se trata de una aleación se utiliza preferiblemente una aleación de Ti, aleación de Co, acero inoxidable o aleación de Co-Cr. Es más preferible utilizar Ti y aleaciones de Ti, aleaciones de acero inoxidable o de Co-Cr, tomándolos en cuenta para trasplantar los suministros a cuerpos vivos. El Ti es preferiblemente Ti puro prescrito como Ti tipo JIS 1 o tipo JIS 2 o una aleación de Ti prescrito como tipo JIS 60 (6% Al, 4% aleación V-Ti) , tipo JIS 61 (3% Al, 2% aleación V-Ti), aleación 15-3-3 , tipo JIS 11 o tipo JIS 12, aplicable cada una de ellas. Además, desde el punto de vista de ausencia de magnetismo, como el acero inoxidable antes mencionado es preferible acero inoxidable austenitico tal como SUS 302, SUS 304, SUS 316, SUS 316L, SUS 317J4L, SUS 329J1 y SUS 329J3L. Además, desde el punto de vista de 52-736 fuerza y resistencia a la corrosión, como la aleación Co-Cr antes mencionada es preferible una aleación de estelita 20 con una composición de 63.0% Cr, 6.0% molibdeno (Mo) , 2.0% níquel (Ni), 0.25% carbono (C) y el resto Cr.

A continuación será descrito un método para producir suministros médicos de acuerdo con la presente invención .

Un material base hecho de cualquiera de los materiales metálicos es formado preferiblemente en una figura predeterminada, y después es sometido a tratamiento desengrasante. Luego, el material base es sometido ya sea a tratamiento electroquímico, tratamiento químico, tratamiento térmico y/o mecánico o una combinación de dos o más de estos tratamientos para formar una película sobre la superficie del material base. Es preferible adoptar un tratamiento de oxidación anódica como el tratamiento electroquímico, un tratamiento con medicamento como el tratamiento químico, un tratamiento por calentamiento como el tratamiento térmico, un tratamiento por procesamiento térmico como el tratamiento térmico y mecánico, y un tratamiento por procesamiento mecánico como el tratamiento mecánico. El método será descrito con respecto al caso de realizar un tratamiento de oxidación anódica, como un ejemplo, para formar una película en la superficie del material base. Es innecesario decir que la presente 52-736 invención no se limita al tratamiento de oxidación anódica.

En el tratamiento de oxidación anódica, el material base formado en una figura predeterminada es sumergido en una solución electrolítica y usado como ánodo para aplicar corriente para electrolizar. Como la solución electrolítica a emplearse, es usado un baño electrolítico ácido o un baño electrolítico alcalino, correspondiendo al tipo de material base.

Ejemplos del baño electrolítico ácido pueden incluir una mezcla de inmersión de ácido sulfúrico y agua (por ejemplo, contenido de ácido sulfúrico: de 5 a 30% en masa y preferiblemente de 10 a 25% en masa) ; una mezcla de inmersión de ácido sulfúrico, ácido fosfórico y agua (por ejemplo, 35 g/1 de ácido sulfúrico y 25 g/1 de ácido fosfórico) ; una mezcla de inmersión de ácido sulfúrico, ácido fosfórico, peróxido de hidrógeno acuoso y agua (por ejemplo, 35 g/1 de ácido sulfúrico, 25 g/1 de ácido fosfórico y 10 g/1 de peróxido de hidrógeno acuoso) ; una mezcla de inmersión de ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido ascórbico y agua (por ejemplo, 35 g/1 de ácido sulfúrico, 25 g/1 de ácido fosfórico, 10 g/1 de ácido ascórbico) y una mezcla de inmersión de ácido clorhídrico, peróxido de hidrógeno acuoso, formalina y agua (por ejemplo, ácido clorhídrico al 40% en masa, peróxido de hidrógeno acuoso al 2% en masa y formalina al 10% en masa) . 52-736 Además, ejemplos del baño electrolítico alcalino pueden incluir una mezcla de inmersión de hidróxido de potasio, fluoruro de potasio, fosfato de sodio, hidróxido de aluminio y agua (por ejemplo, 165 g/1 de hidróxido de potasio, 35 g/1 de fluoruro de potasio, 35 g/1 de fosfato de sodio y 35 g/1 de hidróxido de aluminio) .

Es preferible usar el baño electrolítico ácido cuando el material base es Ti o una aleación de Ti o acero inoxidable, y el baño electrolítico alcalino cuando el material base es una aleación de Co-Cr.

En la electrólisis, como la carga de corriente es empleada corriente alterna con una frecuencia de 50 Hz o más y, preferiblemente, 10000 Hz o menos. Cuando se emplea corriente alterna con una frecuencia de 50 Hz o más como la carga de corriente, puede ser formada una película que incluye microporos y/o microirregularidades con una densidad de al menos 5xl04/mm2. Cuando la carga de corriente es corriente directa (CD) , sólo puede formarse una película que no contiene ni microporos ni microirregularidades, como se muestra en la Figura 3(a). Tal película puede ser impregnada insuficientemente con yodo y un compuesto de yodo, con el resultado de no poder ser impartida a los suministros una actividad antimicrobiana suficiente. En este caso, se requiere equipo a gran escala para generar corriente alterna con una frecuencia superior a 10000 Hz y, 52-736 por lo tanto, se incrementa el costo requerido para el equipo, dando lugar a altos costos de producción. De la razón anterior, la corriente aplicada en el tratamiento de oxidación anódica en la invención es corriente alterna preferiblemente de 50 a 10000 Hz. La frecuencia es más preferiblemente de 1000 a 5000 Hz desde el punto de vista del número de microporos a ser formados.

En lugar del tratamiento de oxidación anódica como el tratamiento electroquímico, pueden ser adoptados un tratamiento con medicamento como el tratamiento químico, un tratamiento por calentamiento como el tratamiento térmico, un tratamiento por procesamiento térmico como el tratamiento térmico y mecánico, o un tratamiento por procesamiento mecánico como el tratamiento mecánico, o una combinación de dos o más de estos tratamientos.

Ejemplos de tratamiento con medicamento pueden incluir un método en el que es usado un baño de tipo alcalino a temperatura alta o un baño ácido, y el material base se sumerge en este baño para formar una película tratada químicamente con microporos y/o microirregularidades en la superficie del material base. Son ejemplificados un método en el que se utiliza como baño de tipo alcalino a temperatura alta, por ejemplo, una mezcla de inmersión de hidróxido de sodio, nitrato de potasio, y agua a 140°C (por ejemplo, 60 partes en peso de 52-736 hidróxido de sodio, 40 partes en peso de nitrato de potasio y 500 partes en peso de agua) y el material base se sumerge en este baño durante 10 minutos; y un método en el que se utiliza como baño ácido, por ejemplo, una mezcla de inmersión de ácido oxálico, peróxido de hidrógeno y agua (por ejemplo, ácido oxálico al 25% en masa (100 g/1) y peróxido de hidrógeno al 3.5% en masa (30%)) y el material base se sumerge en este baño durante 30 minutos. Este tratamiento es preferiblemente aplicado en el caso de utilizar acero inoxidable, tal como SUS 304, como material base .

Además, ejemplos de tratamiento por calentamiento pueden incluir un método en el que el material base se calienta (temperatura de calentamiento: 600 a 800°C y, preferiblemente, 700°C durante 1 hr) en la atmósfera para formar una película (película de óxido) sobre la superficie del material base. Además, ejemplos de tratamiento por procesamiento térmico pueden incluir métodos en los que se irradia la superficie del material base con un haz de electrones o un rayo láser. Además, ejemplos de tratamiento por procesamiento mecánico pueden incluir métodos que usan un tratamiento con chorro de perdigones. En estos tratamientos, es esencial hacer un examen de antemano antes de determinar las condiciones del tratamiento, para que una película con microirregularidades o microporos tenga una estructura superficial deseada. En este caso, estos tratamientos son preferiblemente aplicados cuando se emplea acero inoxidable o una aleación de Co-Cr como material base .

En la presente invención, un tratamiento tal como tratamiento de oxidación anódica es realizado para formar una película con microporos o microirregularidades sobre la superficie del material base y después es efectuado un tratamiento de impregnación con yodo para impregnar la película con yodo o compuestos de yodo.

El tratamiento de impregnación con yodo puede efectuarse de la siguiente manera: el material base que ha sido sometido a, por ejemplo, tratamiento de oxidación anódica es limpiado con agua, luego sumergido en una solución acuosa de yodo o compuestos de yodo y es aplicada corriente directa mediante el uso del material base como ánodo para llevar a cabo la electrólisis a un voltaje constante o densidad de corriente constante. La solución acuosa utilizada para la electrólisis es preferiblemente una solución acuosa que contiene de 0.1 a 1.0% en masa de yodo o compuestos de yodo. Cuando la cantidad de yodo o compuestos de yodo es inferior al 0.1% en masa, el contenido de yodo con el que se impregna la película es tan pequeño que la actividad antimicrobiana deseada no se puede desarrollar. Incluso si el yodo o compuesto de yodo se añade en una cantidad superior a 1.0% en masa, por otra parte, el efecto es saturado y esto es económicamente desventajoso. La cantidad de yodo o compuesto de yodo es más preferiblemente de 0.3 a 0.5% en masa.

Además, como el compuesto de yodo a añadirse en la solución acuosa, los compuestos de yodo son todos preferibles. Entre estos compuestos, el yodo polivinilpirrolidona (PVPI), el yodo ß-ciclodextrina (BCDI) y el yoduro de plata son preferibles desde el punto de vista de biocompatibilidad .

En el tratamiento de impregnación con yodo, la anodización a voltaje constante es realizada preferiblemente a un voltaje constante de 100 a 200 V durante 1 a 10 minutos. La anodización a densidad de corriente constante es realizada preferiblemente a una densidad de corriente constante que va de 0.05 a 10 A/dm2 durante 1 a 10 minutos.

La presente invención se describirá con mayor detalle mediante Ejemplos.

EJEMPLOS (Ejemplo 1) Una aleación de Ti (% en masa, 6% Al, 4% V y el resto Ti; aleación tipo JIS 60) y acero inoxidable (SUS 304) fueron usados como material base para fabricar discos (espesor de la placa: 2.0 mm) como piezas de prueba para el ensayo in vitro, y clavos de fijación externa para un conejo como piezas de prueba para el ensayo in vivo.

Entre estas piezas de prueba, las piezas de prueba de aleación de Ti fueron sometidas a tratamiento desengrasante y luego a un tratamiento de oxidación anódica. En el tratamiento de oxidación anódica, la pieza fue electrolizada a un voltaje constante (150 V) durante 5 minutos en una solución electrolítica ácida (temperatura de la solución: temperatura ambiente) de una mezcla de inmersión conteniendo ácido sulfúrico (35 g/1) , ácido fosfórico (25 g/1) y peróxido de hidrógeno acuoso (10 g/1). En este caso, aunque la carga de corriente se estableció para tener una densidad de corriente inicial de 8 A/dm2, el valor de corriente disminuyó con el paso del tiempo debido a la electrólisis a voltaje constante. En este caso, como la corriente, se utilizó corriente alterna con una frecuencia de 10000 Hz. Como ejemplos comparativos fueron consideradas piezas de prueba en donde no se llevó a cabo el tratamiento de oxidación anódica.

En primer lugar, las piezas de prueba oxidadas anódicamente (piezas de prueba de aleación de Ti) fueron sometidas a microscopía electrónica de barrido (aumento: 2500 veces) para observar la estructura superficial de la película de óxido formada sobre una superficie de cada 52-736 pieza de prueba en cinco o más campos visuales, midiendo asi el número de poros formados en la película de óxido en cada campo visual. Luego fue calculada una media aritmética de los valores obtenidos en los campos visuales para determinar el número de poros de la película de óxido formada en la superficie de las piezas de prueba. Además, la sección de cada pieza de prueba fue observada mediante un microscopio electrónico de barrido (aumento: 2500 veces) en cinco campos visuales para medir un espesor promedio de la película de óxido formada sobre la superficie.

Luego, las piezas de prueba oxidadas anódicamente (piezas de prueba de aleación de Ti) fueron limpiadas con agua durante un minuto. Después de la limpieza con agua, la pieza de prueba fue sumergida en una solución acuosa de un compuesto de yodo preparada por disolución de 0.5% en masa de yodo polivinilpirrolidona (PVPI), que fue un compuesto de yodo en agua pura, y la pieza fue colocada en el lado del ánodo y un placa de Ti puro se colocó en el lado del cátodo para llevar a cabo la electrólisis a una tensión constante de 120 V, efectuando así el tratamiento de impregnación con iodo. En el tratamiento de impregnación con yodo, la densidad de corriente inicial se fijó en alrededor de 0.2 A/dm2 para provocar que la electroforesis impregnara con el compuesto de yodo la película de óxido formada sobre la superficie de la pieza de prueba. 52-736 En este caso, las piezas de prueba que no fueron oxidadas anódicamente fueron desengrasadas y limpiadas con agua durante un minuto antes del ensayo.

Luego, utilizando una parte de estas piezas de prueba (discos) obtenidas tratadas, fue hecho un ensayo de actividad antimicrobiana in vivo, de acuerdo con las disposiciones del estándar JIS Z 2801. Como organismos patógenos fueron usados Staphylococcus aureus (ATCC 25923) y Escherichia coli (MG 1455) . El ensayo fue repetido 15 veces para cada pieza de prueba. A medida que el número de células remanentes después de transcurrido un tiempo predeterminado es menor, la pieza de prueba se evalúa como superior en actividad antimicrobiana.

Además, usando la pieza de prueba obtenida (placa semicircular) , fue evaluada la citotoxicidad de la pieza de prueba por ensayo in vitro mediante el método de formación de colonias usando la linea celular V79 de fibroblastos de rata. La pieza de prueba fue sumergida en un cultivo fluido contenido en una caja Petri y las células V79 mencionadas anteriormente fueron inoculadas sobre la pieza de prueba para confirmar la formación de colonias para la evaluación.

Además, utilizando el clavo de fijación externa para conejo obtenido, fueron usados conejos caseros blancos Japón 6 y se hizo que el clavo perforara cada uno de los fémures para el ensayo in vivo. Después de 14 días, el 52-736 conejo fue sacrificado con una muerte suave y fácil para hacer el análisis histológico, y fueron observados los grados de inflamación e infección del tejido alrededor de la parte traspasada por el clavo para dar calificaciones percentiles para evaluar estos grados. Los elementos de evaluación son los siguientes: inflamación de la parte traspasada por el clavo, abscesos alrededor del clavo, médula, e inflamación alrededor de la punta del clavo. Para evaluar el puntaje total de los elementos de evaluación, la puntuación fue 2 cuando la inflamación o la formación de abscesos causada por el clavo fue un problema severo, 1 cuando la inflamación o formación de abscesos fue menor, 2 cuando la médula formó abscesos y 1 cuando la médula fue menor y 0 en otros casos. A medida que el total de puntos de los elementos de evaluación es más pequeño, la inflamación y la infección son consideradas como pequeñas. Además, al mismo tiempo, fue confirmada la formación osteoide sobre la superficie del clavo para evaluar osteoconductividad.

Los resultados obtenidos son mostrados en la Tabla 2. 52-736 [Tabla 2] Pieza Material TrataCarga de corriente Estructura de una Actividad antimicrobiana Citotoxicidad Evaluación histológica Observaci de base* miento de película de óxido prueba oxidación Tipo+ 1 Frecuencia Número de Espesor Número de células tras Células V79 Puntuación Osteo- Núm . anódica Hz micro- de la incubación por 24 hr'+'1 total de conductividad poros película Staphylococcus Escherichia Habilidad para inflamación (número/ pm aureus coli formar e infección mm2) colonias Al A Tratada a 10O0 1.5xl05 5.2 0.07 0 Buena 2.92 o Ejemplo presente invención A2 A No tratada - - - - 181 1281 Buena 4.42 0 E emplo Comparati A3 B No tratada - - - - 347 1600 Buena 4.92 ? Ejemplo Comparati *) A: aleación de Ti (tipo JIS 60), B: acero inoxidable (SUS304) a: alterna Número inicial de bacterias: alrededor de 2000 52-736 En el Ejemplo de la presente invención se encuentra que una película de óxido es formada con microporos en número de 5xl04/mm2 o más (pieza de prueba Núm. Al) .

Además, en el ejemplo de la presente invención (pieza de prueba Núm. Al) , la formación de colonias es suprimida significativamente, por lo que el número de Staphylococcus aureus, que fue de alrededor de 2000 antes del inicio del ensayo antimicrobiano se reduce a un promedio de 0.07 después de 24 horas y, además, el número de Escherichia coli, que es de alrededor de 2000 antes del inicio del ensayo antimicrobiano se reduce a un promedio de 0 después de 24 horas, mostrando que el ejemplo de la presente invención es superior en actividad antimicrobiana. Por otra parte, en los ejemplos comparativos el número de células observadas después de 24 horas es de 181 (pieza de prueba Núm. A2 ) y 347 (pieza de prueba Núm. A3) en el caso de Staphylococcus aureus y 1281 (pieza de prueba Núm. A2 ) y 1600 (pieza de prueba Núm. A3) en el caso de Escherichia coli. Se puede decir que estas diferencias son estadísticamente significativas.

Además, en el Ejemplo de la presente invención, la puntuación total de la evaluación de inflamación e infección es significativamente inferior a la de los Ejemplos Comparativos y por lo tanto puede decirse que el 52-736 Ejemplo de la presente invención es reducido en inflamación e infección. Además, esta diferencia del Ejemplo Comparativo también es estadísticamente significativa y esto muestra que el Ejemplo de la presente invención reduce la infección inducida por un clavo y es superior en actividad antimicrobiana y biocompatibilidad . Además, el Ejemplo de la presente invención es similar al titanio en buena formación osteoide y ósea y puede decirse que el Ejemplo de la presente invención tiene suficiente osteoconductividad.

Por otra parte, se ha confirmado que el Ejemplo de la presente invención es similar a los Ejemplos Comparativos respecto a que las colonias de fibroblastos de rata de la línea celular V79 están bien formadas, por lo que no tiene citotoxicidad .

(Ejemplo 2) Como material base fue usado acero inoxidable (SUS 304) para la fabricación de piezas de prueba en forma de disco (espesor de la placa: 2 mm) para el ensayo antimicrobiano. Cada una de estas piezas de prueba fue lavada con un ácido y luego sometida a un tratamiento de oxidación anódica o tratamiento con medicamento. En el tratamiento de lavado ácido, las piezas de prueba fueron sumergidas en una mezcla en solución acuosa de ácido nítrico (5%) y ácido fluorhídrico (3%) a una temperatura del líquido de 40°C durante 3 minutos. En el tratamiento de oxidación anódica, las piezas de prueba fueron electrolizadas a un voltaje constante (100 V) durante 15 minutos mediante el uso de la pieza como ánodo y una placa de Ti puro como cátodo en una solución electrolítica ácida (temperatura de la solución: temperatura ambiente) de una mezcla de inmersión conteniendo ácido clorhídrico (47% en masa), peróxido de hidrógeno acuoso (2% en masa), formalina (10% en masa) y agua. Como la carga de corriente, se utilizó corriente alterna con una frecuencia de 3000 Hz. El valor de corriente inicial fue de 3.5 A/dm2. En el tratamiento con medicamento las piezas de prueba fueron sumergidas en una mezcla de inmersión, a 30°C, de ácido oxálico (25% en masa), peróxido de hidrógeno (3.5% en masa) y agua destilada, el cual fue un baño ácido a temperatura alta, durante 30 minutos.

Las piezas de prueba que fueron oxidadas anódicamente o tratadas usando un medicamento fueron sometidas a microscopía electrónica de barrido (aumento: 2500 veces) para observar la estructura superficial de la película (película de óxido) formada sobre la superficie de cada pieza de prueba en cinco o más campos visuales, midiendo así el número de poros formados en la película en cada campo visual. Después fue calculada la media aritmética de los valores obtenidos en los campos visuales para determinar el número de poros de la película formada sobre la superficie de cada pieza de prueba. Además, la sección de cada pieza de prueba fue observada mediante un microscopio electrónico de barrido (aumento: 2500 veces) en cinco campos visuales para medir un espesor promedio de la película formada sobre la superficie.

Entonces, una parte de las piezas de prueba fueron limpiadas con agua. Después de la limpieza con agua, la pieza de prueba fue sumergida en una solución acuosa de compuesto de yodo preparada por disolución de 0.5% en masa de yodo polivinilpirrolidona (PVPI), que fue un compuesto de yodo en agua pura, y la pieza de prueba fue colocada en el lado del ánodo y una placa de Ti puro fue colocada en el lado del cátodo para llevar a cabo la electrólisis a un voltaje constante de 120 V (corriente directa (CD) ) durante 5 minutos para provocar electroforesis , llevando así a cabo el tratamiento de impregnación con yodo para impregnar con el compuesto de yodo la película de óxido formada sobre la superficie de la pieza de prueba. En el tratamiento de impregnación con yodo, la densidad de corriente inicial mostrada fue de 0.2 A/dm2.

Con respecto a las piezas de prueba que sólo fueron anódicamente oxidadas o tratadas usando un medicamento y las piezas de prueba sometidas a tratamiento de impregnación con yodo después de ser anódicamente oxidadas o tratadas usando un medicamento, se realizó un ensayo de actividad antimicrobiana por el método de película de recubrimiento de acuerdo con lo dispuesto en el estándar JIS Z 2801. Como el organismo patógeno, fue usada Escherichia coli (cepa JCM 1649) y para evaluar la actividad antimicrobiana fue medido el número de células remanentes después de transcurrido un tiempo predeterminado (24 h) . A medida que el número de células remanentes después de transcurrido un tiempo predeterminado es menor, la pieza de prueba es evaluada como superior en actividad antimicrobiana. Cuando el número de células que al inicio fue de 42000/ml (4.2><104/ml) fue medido después de transcurrido un tiempo predeterminado (24 h) , el caso en donde el número de células fue reducido a menos de 10 /mi fue calificado con 4 (valor de actividad antimicrobiana), el caso en donde el número de células fue reducido a más de 10/ml y menos de 100/ml fue calificado con 3 (valor de actividad antimicrobiana) , el caso en donde el número de células fue reducido a más de 100/ml y menos de 1000/ml fue calificado con 2 (valor de actividad antimicrobiana) , el caso en donde el número de células fue reducido a más de 1000/ml y menos de 10000/ml fue calificado con 1 (valor de actividad antimicrobiana), y el caso en donde el número de células fue de 10000/ml o más fue calificado con 0 (valor 52-736 de actividad antimicrobiana) .

Los resultados obtenidos son mostrados Tabla 3. 52-736 [Tabla 3] Pieza Material Tratamiento de Tratamiento Película Tratamiento Evaluación de Observacion de base* oxidación anódica con de la actividad prueba medicamento impregnaantimicrobiana Núm. ción con yodo Carga de corriente Presencia o Número de Espesor Tratada o Número de ausencia de microporos de la no tratada células tras Tipo** Frecuencia microporos o (número/mm2) película incubación por Hz microirre- (µp?) 24 hr gularidades 21 B a 3000 Presentes 16x10" 4.9 No tratada 0 Ej emplo Comparativo 22 Tratada 4 Ejemplo de presente invención 23 B Mezcla en Presentes 8.6xl04 1.2 No tratada 0 Ej emplo solución a Comparativo temperatura 24 alta*** Tratada 4 Ejemplo de presente invención *) B: SUS304B **) a: alterna 5 Ácido oxálico, peróxido de hidrógeno acuoso y agua (temperatura del líquido: 30°C) Se ha encontrado que todos los Ejemplos de la presente invención presentan la calificación de 4 (valor de actividad antimicrobiana) , de modo que cada uno de ellos mantiene una excelente actividad antimicrobiana. Con respecto a los Ejemplos Comparativos en los que no se realiza tratamiento de impregnación con yodo, el valor de la actividad antimicrobiana es 0, es decir, estos Ejemplos Comparativos no muestran actividad antimicrobiana alguna.

(Ejemplo 3) Una aleación de Co-Cr (% en masa, 63.0% Co, 6.0% o, 2.0% Ni, 0.25% C, el resto Cr) fue utilizada como material base para la fabricación de piezas de prueba en forma de disco (espesor de la placa: 5.0 mm) para ensayo antimicrobiano. Cada una de estas piezas de prueba fue lavada con un ácido y luego sometida a un tratamiento de oxidación anódica.

En el tratamiento de oxidación anódica, la pieza de prueba fue electrolizada a voltaje constante (150 V, corriente directa (CD) ) durante 15 minutos mediante el uso de la pieza de prueba como ánodo y una placa de Ti puro como cátodo en una solución electrolítica alcalina (temperatura de la solución: temperatura ambiente) de una mezcla de inmersión conteniendo hidróxido de potasio (165 g/1) , fluoruro de potasio (35 g/1) , fosfato de sodio (35 52-736 g/1) , hidróxido de aluminio (35 g/1) y agua. Como carga de corriente fue utilizada corriente alterna con una frecuencia de 5000 Hz. El valor de corriente inicial fue de 8 A/dm2.

Las piezas de prueba obtenidas fueron sometidas a microscopía electrónica de barrido (aumento: 2500 veces) para observar la estructura superficial de la película (película de óxido) formada sobre la superficie de las piezas de prueba, determinando así el número de poros formados en la superficie de cada pieza de prueba y el espesor promedio de la película de la misma manera que en el Ejemplo 2.

Después, una parte de las piezas de prueba sometidas a estos tratamientos fueron limpiadas con agua. A continuación, la pieza de prueba fue sumergida en una solución acuosa de compuesto de yodo preparada por disolución de 0.5% en masa de yodo polivinilpirrolidona (PVPI), que fue un compuesto de yodo en agua pura, y la pieza fue colocada en el lado del ánodo y una placa de Ti puro fue colocada en el lado del cátodo para efectuar electrólisis a un voltaje constante de 150 V (corriente directa (CD) ) durante 5 minutos para provocar electroforesis , efectuando por lo tanto el tratamiento de impregnación con yodo para impregnar con el compuesto de yodo la película de óxido formada sobre la superficie de la 52-736 pieza de prueba. En el tratamiento de impregnación con yodo, la densidad de corriente inicial fue de 0.2 A/dm2.

Con respecto a las piezas de prueba que sólo fueron oxidadas anódicamente y las piezas de prueba sometidas a tratamiento de impregnación con yodo después de ser oxidadas anódicamente, se realizó un ensayo de actividad antimicrobiana por el método de película de recubrimiento de acuerdo con las disposiciones del estándar JIS Z 2801 para evaluar la actividad antimicrobiana de cada pieza de prueba de la misma manera que en el Ejemplo 2. El método de evaluación fue el mismo que el del Ejemplo 2.

Los resultados obtenidos son mostrados en la Tabla 4. 52-736 [Tabla 4] Pieza Material Tratamiento de Película Tratamiento Evaluación de Observaciones de base* oxidación anódica de la actividad prueba impregnaantimicrobiana Núm. ción con yodo Carga de corriente Presencia o Número de Espesor Tratada o Número de ausencia de microporos de la no tratada células tras Tipo** Frecuencia microporos o (núme o/mm2) película incubación por Hz microirre- (pm) 24 hr gularidades 31 C a 3000 Presentes 7.6xl04 3.6 No tratada 0 E emplo Comparativo 32 Tratada 4 Ejemplo de la presente invención *) C: aleación Co-Cr **) a: alterna 5 52-736 Se encuentra que todos los Ejemplos de la presente invención presentan la calificación 4 como valor de actividad antimicrobiana, por lo que cada uno mantiene excelente actividad antimicrobiana. Con respecto a los Ejemplos Comparativos en los que no es realizado tratamiento de impregnación con yodo, el valor de la actividad antimicrobiana es 0, es decir, estos Ejemplos Comparativos no muestran actividad antimicrobiana.

(Ejemplo 4) Para la fabricación de piezas de prueba en forma de disco fue utilizado acero inoxidable (SUS 304) como material base para el ensayo antimicrobiano (espesor de la placa: 2 mm) . Estas piezas de prueba fueron sometidas primero a un chorro de perdigones como tratamiento por procesamiento mecánico de un tratamiento mecánico. El tratamiento con chorro de perdigones fue realizado mediante cuatro tipos, uno a la vez, de perdigones de alúmina. En una primera etapa del tratamiento, un perdigón de alúmina malla #60 fue utilizado para realizar el tratamiento con chorro de perdigones con una presión de 3.5 kg/cm2 durante aproximadamente 2 minutos cuidadosamente desde todas las direcciones, para no dejar partes no tratadas. Luego, en una segunda etapa, la superficie tratada con el chorro de perdigones de malla #60 fue cuidadosamente tratada con un 52-736 chorro de perdigones de alúmina malla #100 en la misma condición de presión y tiempo que en la primera etapa, de tal manera que fuera igualmente chorreada. Luego, en una tercera etapa, la superficie tratada con el chorro de perdigones de malla #100 fue cuidadosamente tratada con un chorro de perdigones de alúmina malla #150 en la misma condición de presión y tiempo que en la primera y segunda etapas, de tal manera que fuera igualmente chorreada. Luego, en una cuarta fase, la superficie tratada con el chorro de perdigones de malla #150 fue chorreada con perdigones de alúmina malla #200 en la misma condición de presión y tiempo que la mencionada anteriormente. En consecuencia, fueron provistas macroirregularidades a la superficie de la pieza de prueba. La rugosidad de la superficie en el estado chorreado con perdigones, cuando es medida de acuerdo con las disposiciones del estándar JIS B 0601-1994 fue la siguiente: la media aritmética de rugosidad (Ra) fue de 2 µp?, la altura máxima del perfil de rugosidad (Ry) fue de 55 µ?t? y la altura en diez puntos (Rz) del perfil de rugosidad fue de 3.5 m.

A continuación, la pieza de prueba con las propiedades superficiales mencionadas anteriormente fue sometida además a un tratamiento con medicamento, que fue el tratamiento químico. En este tratamiento con medicamento, la pieza de prueba mencionada anteriormente 52-736 fue tratada por inmersión de la pieza de prueba en una mezcla de inmersión conteniendo ácido sulfúrico (50 g) , ácido oxálico (50 g) y agua (400 g) a una temperatura del liquido de 60 °C durante una hora. La superficie chorreada con perdigones fue oxidada químicamente en una superficie de grabado micronizado con una película de óxido en su superficie. La rugosidad de la superficie en este momento fue la siguiente: la media aritmética de rugosidad (Ra) fue de 2.5 µ?, la altura máxima del perfil de rugosidad (Ry) fue de 65 µ?t?, y la altura en diez puntos (Rz) del perfil de rugosidad fue de 4.3 µp?.

Las piezas de prueba obtenidas fueron sometidas a microscopía electrónica de barrido (aumento: 2500 veces) para observar la estructura superficial de la película (película de óxido) formada sobre la superficie de las piezas de prueba, observando así el número de microirregularidades de la película formada sobre la superficie de cada pieza de prueba de la misma manera que en el Ejemplo 2.

Después, una parte de las piezas de prueba sometidas a estos tratamientos fueron limpiadas minuciosamente con agua. A continuación, la pieza de prueba fue sumergida en una solución acuosa de un compuesto de yodo (temperatura del líquido: 25°C) preparada mediante disolución de 0.5% en masa de yodo ß-ciclodextrina (BCDI), 52-736 que fue un compuesto de yodo en agua pura, y la pieza de prueba fue colocada en el lado del ánodo y una placa de Ti puro fue colocada en el lado del cátodo para llevar a cabo la electrólisis a un voltaje constante de 150 V (corriente directa (CD) ) durante 3 minutos para provocar electroforesis , efectuando asi el tratamiento de impregnación con yodo para electrodepositar el compuesto de yodo sobre las microirregularidades de la película de óxido formada sobre la superficie de la pieza de prueba. En el tratamiento de impregnación con yodo, la densidad de corriente inicial fue de aproximadamente 12 A/dm2 y la densidad de corriente fue reducida gradualmente con el paso del tiempo.

Con respecto a las piezas de prueba que sólo fueron tratadas mecánicamente y tratadas usando un medicamento y las piezas de prueba sometidas a tratamiento de impregnación con yodo después de ser tratadas mecánicamente y tratadas usando un medicamento, se reálizó un ensayo de actividad antimicrobiana por el método de película de recubrimiento de acuerdo con lo dispuesto en el estándar JIS Z 2801 para evaluar la actividad antimicrobiana de cada pieza de prueba de la misma manera que en el Ejemplo 2. El número de células al inicio del ensayo fue de 56000/ml ( 5.6* lüVml ) . El método de evaluación fue el mismo que en el Ejemplo 2. 52-736 Los resultados obtenidos son mostrados en la Tabla 5. 52-736 [Tabla 5] Pieza Material Tratamiento Tratamiento Película Tratamiento Evaluación de Observaciones de base* por con de la actividad prueba procesamiento medicamento impregnaantimicrobiana Núm. mecánico ción con yodo Tipo** Tipo*** Presencia o Número de Tratada o Número de ausencia de microirre- no tratada células tras microporos o gularidades incubación por microirre- (número/mm2) 24 hr gularidades 41 B a Presentes 9.2x10" No tratada 0 Ej emplo Comparativo 42 B a Presentes 9.5xl04 Tratada 4 Ejemplo de la presente invención *) B: SUS304 **) a: tratamiento con chorro de perdigones de alúmina ***) a: inmersión a 60°C en una mezcla de ácido sulfúrico, ácido oxálico y agua 52-736 Se ha encontrado que todos los Ejemplos de la presente invención presentan la calificación de 4 como el valor de actividad antimicrobiana, por lo que cada uno mantiene una excelente actividad antimicrobiana. Con respecto a los Ejemplos Comparativos en los que no es realizado tratamiento de impregnación con yodo, el valor de la actividad antimicrobiana es 0, es decir, estos Ejemplos Comparativos no muestran actividad antimicrobiana alguna.

Claims (17)

REIVINDICACIONES

1. Suministros médicos metálicos usando un material metálico como material base, comprendiendo los suministros médicos una película que tiene microporos y/o microirregularidades sobre la superficie del material base, en donde los microporos y/o microirregularidades son impregnados con yodo o compuestos de yodo.

2. Los suministros médicos metálicos, de acuerdo con la Reivindicación 1, en donde la película comprende los microporos y/o microirregularidades con una densidad de al menos 5xl0 /mm2 o mas .

3. Los suministros médicos metálicos, de acuerdo con la Reivindicación 1 o 2, en donde la película es formada ya sea por tratamiento electroquímico, tratamiento químico, tratamiento térmico y/o mecánico o una combinación de dos o más de estos tratamientos.

4. Los suministros médicos metálicos, de acuerdo con la Reivindicación 3, en donde el tratamiento electroquímico es tratamiento de oxidación anódica, el tratamiento químico es tratamiento con medicamento, el tratamiento térmico y/o mecánico es ya sea tratamiento por calentamiento, tratamiento por procesamiento térmico o tratamiento por procesamiento mecánico.

5. Los suministros médicos metálicos de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 4, en donde el compuesto de yodo es yodo polivinilpirrolidona , yodo ß-ciclodextrina o yoduro de plata.

6. Los suministros médicos metálicos de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 5, en donde el material metálico es un metal puro seleccionado del grupo que consiste en Ti y Co o una aleación seleccionada del grupo que consiste en una aleación de Ti, una aleación de Co, acero inoxidable y una aleación de Co-Cr.

7. Los suministros médicos metálicos usando un material metálico como material base, comprendiendo los suministros médicos una película sometida a un tratamiento de oxidación anódica con microporos con una densidad de al menos 5><104/mm2 en la superficie del material base, en donde los microporos son impregnados con yodo o compuestos de yodo.

8. Los suministros médicos metálicos, de acuerdo con la Reivindicación 7, en donde el compuesto de yodo es yodo polivinilpirrolidona, yodo ß-ciclodextriña o yoduro de plata.

9. Los suministros médicos metálicos, de acuerdo con la Reivindicación 7 o 8, en donde la película tiene un espesor de 3 µp? o más.

10. Los suministros médicos metálicos de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 7 a 9, en donde el material base está hecho ya sea de Ti, aleación de Ti, acero inoxidable, o una aleación de Co-Cr.

11. Un método de producción de suministros médicos metálicos, comprendiendo el método usar un material metálico como material base, tratar el material base efectuando cualquiera de los siguientes tratamientos: tratamiento electroquímico, tratamiento químico, tratamiento térmico y/o mecánico o una combinación de dos o más de estos tratamientos para formar una película con microporos y/o microirregularidades con una densidad de 5xl04/mm2 sobre la superficie del material base, y llevar a cabo un tratamiento de impregnación con yodo para impregnar la película con yodo o compuestos de yodo, para elaborar suministros médicos.

12. El método de producción de suministros médicos metálicos, de acuerdo con la Reivindicación 11, en donde el tratamiento electroquímico es tratamiento de oxidación anódica, el tratamiento químico es tratamiento con medicamento, el tratamiento térmico y/o mecánico es cualquiera de los siguientes tratamientos: tratamiento por calentamiento, tratamiento por procesamiento térmico y tratamiento por procesamiento mecánico.

13. El método de producción de suministros médicos metálicos de acuerdo con la Reivindicación 12, en donde el tratamiento de oxidación anódica es un tratamiento en el cual es usado un baño electrolítico ácido o un baño 52-736 electrolítico alcalino como una solución electrolítica y es aplicada corriente alterna con una frecuencia de 50 a 10000 Hz al material base en la solución electrolítica para llevar a cabo un tratamiento de electrólisis.

14. El método de producción de suministros médicos metálicos, de acuerdo con la Reivindicación 12, en donde el tratamiento con medicamento es un tratamiento en el que es utilizado un baño alcalino o un baño ácido con una temperatura del líquido de 30 °C o más y el material base se sumerge n el baño alcalino o el baño ácido.

15. El método de producción de suministros médicos metálicos, de acuerdo con la Reivindicación 12, en donde el tratamiento mecánico es un tratamiento con chorro de perdigones.

16. El método de producción de suministros médicos metálicos de acuerdo con cualquiera de ; las Reivindicaciones 11 a 15, en donde el compuesto de yodo es yodo polivinilpirrolidona, yodo ß-ciclodextrina o yoduro de plata .

17. El método de producción de suministros médicos metálicos de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 11 a 16, en donde el material base está hecho ya sea de Ti, aleación de Ti, acero inoxidable, o aleación de Co-Cr. 52-736 RESUMEN DE LA INVENCIÓN Se proveen suministros médicos que tienen excelente actividad antimicrobiana y son superiores en la durabilidad de la actividad antimicrobiana y en biocompat ibilidad, y un método para producir los suministros médicos. Un material base es tratado efectuando, un tratamiento de oxidación anódica para realizar electrólisis mediante la aplicación de corriente alterna con ¦ una frecuencia de 50 a 10000 Hz al material base en un baño electrolítico ácido o baño electrolítico alcalino, para formar una película con microporos y/o microirregularidades con una densidad preferiblemente de 5><10Vmm2 sobre la superficie del material base y entonces, mediante la realización de un tratamiento de impregnación con yodo, impregnar la película con yodo o compuestos de yodo: El compuesto de yodo es preferiblemente yodo polivinilpirrol idona , yodo ß-ciclodextrina o yoduro de plata. Además, el material base es preferiblemente un material metálico con biocompatibilidad ya sea T¡L O aleación de Ti, acero inoxidable o una aleación de Co'-Cr. En lugar del tratamiento de oxidación anódica, la película puede ser formada mediante el uso de cualquiera de · los siguientes tratamientos tratamiento con medicamento, tratamiento por procesamiento térmico y tratamiento por 52-736 procesamiento mecánico o una combinación de estos tratamientos. Esto produce un efecto en el que pueden' ser producidos fácilmente a bajos costos suministros médicos que tienen una excelente actividad antimicrobiana y : son superiores en la durabilidad de la actividad antimicrobiana y en biocompatibilidad . 52-736