RU2026073C1

RU2026073C1 - Method for production of hydroxyapatite possessing antimicrobial activity

Info

Publication number: RU2026073C1
Authority: RU
Inventors: Л.И. Стекольников; В.В. Рыльцев; И.И. Самойленко; Е.И. Вострова
Original assignee: Научно-исследовательский институт текстильных материалов
Priority date: 1992-07-02
Filing date: 1992-07-02
Publication date: 1995-01-09

Abstract

FIELD: chemical technology. SUBSTANCE: method for production of hydroxyapatite possessing ANTIMICROBIAL activity includes mixing of hydroxyapatite with inorganic or organic bactericide compounds in water, separation of precipitate, its washing with water and drying. Mixing of hydroxyapatite and bactericide compounds is effected at their mass ratio of 1: (0.2-0.3) and before mixing of ingredients in water, added are disodium ethylenediamine tetraacetate and preparation of enterodose at the rate of 0.03-0.05 and 0.08-0.1 mas.part, respectively, per mas.part of hydroxyapatite. Used as inorganic bactericide compounds is silver nitrate or zinc sulfate and used as organic bactericide compounds are lysozyme or chlorohexydine. EFFECT: produced hydroxyapatite contains bactericide substances of high concentration. 2 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к химической технологии, конкретно к способу получения гидроксиапатита, обладающего антимикробной активностью, который может использоваться в фармации, косметике, стоматологии, перевязочных средствах, упаковочных материалах и в различных областях техники. The invention relates to chemical technology, specifically to a method for producing hydroxyapatite having antimicrobial activity, which can be used in pharmacy, cosmetics, dentistry, dressings, packaging materials and in various fields of technology.

Наиболее близким к заявленному является выбранный за прототип способ получения антимикробного гидроксиапатита, согласно которому смешивают рассчитанные количества гидроксиапатита - минерала формулы Са₁₀(РО₄)₆(СН)₂ и солей тяжелых металлов или органических соединений, обладающих бактерицидной активностью.Closest to the claimed is the prototype method for producing antimicrobial hydroxyapatite, according to which the calculated amounts of hydroxyapatite - a mineral of the formula Ca ₁₀ (PO ₄ ) ₆ (CH) ₂ and salts of heavy metals or organic compounds with bactericidal activity are mixed.

Недостатки известного способа заключаются в низкой степени адсорбции бактерицидных веществ на гидроксиапатите (0,01-10%) и необходимости использования поэтому относительно высоких концентраций этого продукта для обеспечения его бактерицидного эффекта. The disadvantages of this method are the low degree of adsorption of bactericidal substances on hydroxyapatite (0.01-10%) and the need to use relatively high concentrations of this product to ensure its bactericidal effect.

Изобретение решает задачу получения антимикробного гидроксиапатита, содержащего высокие концентрации бактерицидных веществ. The invention solves the problem of obtaining antimicrobial hydroxyapatite containing high concentrations of bactericidal substances.

Указанный результат достигается тем, что в способе получения гидроксиапатита, обладающего антимикробной активностью, включающем смешивание гидроксиапатита с неорганическими или органическими бактерицидными соединениями в воде, отделение осадка, его промывку водой и сушку, смешивание гидроксиапатита и бактерицидных соединений производят при их массовом соотношении 1:0,2-0,3, а перед смешиванием ингредиентов к воде добавляют динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты и препарат энтеродез^* (энтеродез - препарат низкомолекулярного поливинилпирролидона (мол. м. 12600±2700), выпускаемый отечественной промышленностью) из расчета соответственно 0,03-0,05 и 0,08-0,1 мас.ч. на 1 мас.ч. гидроксиапатита. При этом в качестве неорганических бактерицидных соединений используют нитрат серебра или сульфат цинка, а в качестве органических бактерицидных соединений - лизоцим или хлоргексидин.This result is achieved by the fact that in the method of producing hydroxyapatite having antimicrobial activity, including mixing hydroxyapatite with inorganic or organic bactericidal compounds in water, separating the precipitate, washing it with water and drying, mixing hydroxyapatite and bactericidal compounds is carried out at a mass ratio of 1: 0, 2-0.3, and before mixing the ingredients, disodium salt of ethylenediaminetetraacetic acid and enterodesis preparation ^* are added to the water (enterodesis is a low molecular weight preparation polyvinylpyrrolidone (mol. m. 12600 ± 2700), produced by domestic industry) at the rate of 0.03-0.05 and 0.08-0.1 wt.h. per 1 part by weight hydroxyapatite. In this case, silver nitrate or zinc sulfate is used as inorganic bactericidal compounds, and lysozyme or chlorhexidine as organic bactericidal compounds.

Предложенный способ получения антимикробного гидроксиапатита имеет преимущества перед известным способом в том, что количество адсорбированных на гидроксиапатите неорганических или органических бактерицидных веществ составляет 80-90% от исходного их количества, добавляемого к гидроксиапатиту. При этом в значительной степени снижается доза продукта, необходимая для обеспечения его бактерицидного эффекта в отношении различных микроорганизмов. The proposed method for producing antimicrobial hydroxyapatite has advantages over the known method in that the amount of inorganic or organic bactericidal substances adsorbed on hydroxyapatite is 80-90% of the initial amount added to hydroxyapatite. At the same time, the dose of the product necessary to ensure its bactericidal effect against various microorganisms is significantly reduced.

Этот результат достигается прежде всего в силу того, что в способе получения антимикробного гидроксиапатита перед смешиванием гидроксиапатита и бактерицидных веществ в водную среду добавляют динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (Na₂-ЭДТА) и препарат энтеродез, обладающие высокой комплексирующей способностью и образующие прочные сшивки между гидроксиапатитом и бактерицидными соединениями. При этом образование комплексов в полной мере происходит лишь при строгом соблюдении выбранных массовых соотношений между гидроксиапатитом и бактерицидными веществами (1:0,2-0,3) и гидроксиапатитом и NA₂-ЭДТА (1:0,03-0,05) или гидроксиапатитом и энтеродезом (1:0,08-0,1).This result is achieved primarily due to the fact that in the method for producing antimicrobial hydroxyapatite, disodium salt of ethylenediaminetetraacetic acid (Na ₂ -EDTA) and an enterodesis preparation with high complexing ability and forming strong crosslinking between hydroxyapat are added to the aqueous medium before mixing hydroxyapatite and bactericidal substances. bactericidal compounds. Moreover, the formation of complexes to the full extent occurs only with strict observance of the selected mass ratios between hydroxyapatite and bactericidal substances (1: 0.2-0.3) and hydroxyapatite and NA ₂ -EDTA (1: 0.03-0.05) or hydroxyapatite and enterodesis (1: 0.08-0.1).

П р и м е р 1. 10 г гидркосиапатита и 2 г нитрата серебра (массовое соотношение 1:0,2) добавляют к 100 мл воды, в которой предварительно растворяют 0,3 г Na₂-ЭДТА (массовое соотношение гидроксиапатита и Na₂-ЭДТА 1:0,03) и 0,8 г препарата энтеродез (массовое соотношение гидроксиапатита и энтеродеза 1: 0,08), через 30 мин осадок отделяют фильтрованием, промывают на фильтре водой до отсутствия в промывных водах ионов NO₃ ^- и сушат. Получают 11,6 г порошка, в котором содержание AgNO₃ составляет 80% от исходного. Через 24 ч после добавления этого порошка в концентрации 0,0001% к культуре Escherichia coli с исходной плотностью 2,5 ˙10⁷ клеток/мл достигается практически полная гибель микроорганизмов.Example 1. 10 g of hydroxyapatite and 2 g of silver nitrate (mass ratio 1: 0.2) are added to 100 ml of water in which 0.3 g of Na ₂ -EDTA (mass ratio of hydroxyapatite and Na ₂ are pre-dissolved). -EDTA 1: 0.03) and 0.8 g of drug Enterodesum (weight ratio of hydroxyapatite and enterodeza 1: 0.08), after 30 minutes the precipitate was separated by filtration, washed on the filter with water until the washing waters in the absence of NO ₃ ^- ions and dried . Obtain 11.6 g of powder, in which the content of AgNO ₃ is 80% of the original. 24 hours after the addition of this powder at a concentration of 0.0001% to a culture of Escherichia coli with an initial density of 2.5 × 10 ⁷ cells / ml, almost complete death of microorganisms is achieved.

П р и м е р 2. 10 г гидркосиапатита и 2,5 г сульфата цинка (соотношение 1: 0,25) добавляют к 100 мл воды, в которой предварительно растворяют 0,4 г Na₂-ЭДТА и 0,9 г препарата энтеродез (соотношения соответственно 1:0,04 и 1: 0,09), через 30 мин осадок отфильтровывают, промывают до отсутствия в промывных водах ионов SO₄ ²- и сушат. Получают 12,12 г порошка, в котором содержание ZnSO₄ составляет 85% от исходного. Через 24 ч после добавления 0,0001% этого порошка к культуре E.coli с исходной плотностью 2,5˙ 10⁷ клеток/мл достигается практически полная гибель микроорганизмов.PRI me R 2. 10 g of hydroxyapatite and 2.5 g of zinc sulfate (ratio 1: 0.25) are added to 100 ml of water in which 0.4 g of Na ₂ -EDTA and 0.9 g of the drug are pre-dissolved. enterodesis (ratios 1: 0.04 and 1: 0.09, respectively), after 30 minutes the precipitate is filtered off, washed until there are no SO ₄ ² - ions in the washings and dried. 12.12 g of powder is obtained in which the ZnSO ₄ content is 85% of the starting material. 24 hours after adding 0.0001% of this powder to the E. coli culture with an initial density of 2.5 × 10 ⁷ cells / ml, almost complete death of microorganisms is achieved.

П р и м е р 3. 10 г гидроксиапатита и 3 г лизоцима (соотношение 1:0,3) добавляют к 100 мл воды, в которой предварительно растворяют 0,5 г Na₂-ЭДТА и 1 г энтеродеза (соотношения соответственно 1:0,05 и 1:0,1), через 30 мин осадок отфильтровывают, промывают водой и сушат. Получают 12,7 г порошка, в котором содержание лизоцима составляет 90% от исходного. Через 24 ч после добавления этого порошка в концентрации 0,0001% к культуре E.coli или Ps aeruginosa с исходной плотностью 2,5˙ 10⁷ кл/мл достигается практически полная гибель микроорганизмов.PRI me R 3. 10 g of hydroxyapatite and 3 g of lysozyme (1: 0.3 ratio) are added to 100 ml of water in which 0.5 g of Na ₂ -EDTA and 1 g of enterodesis are previously dissolved (ratios of 1: respectively 0.05 and 1: 0.1), after 30 minutes the precipitate is filtered off, washed with water and dried. 12.7 g of powder is obtained in which the lysozyme content is 90% of the starting material. 24 hours after the addition of this powder at a concentration of 0.0001% to a culture of E. coli or Ps aeruginosa with an initial density of 2.5 × 10 ⁷ cells / ml, almost complete death of microorganisms is achieved.

П р и м е р 4. 10 г гидроксиапатита и 2,5 г хлоргексидина (соотношение 1:0,25) добавляют к 100 мл воды и далее поступают как в примере 1. Получают 12,17 г порошка, в котором содержание хлоргексидина составляет 87% от исходного. Через 24 ч после добавления этого порошка в концентрации 0,0001% к культуре E.coli с исходной плотностью 2,5 ˙10⁷ клеток/мл достигается практически полная гибель микроорганизмов.PRI me R 4. 10 g of hydroxyapatite and 2.5 g of chlorhexidine (ratio 1: 0.25) are added to 100 ml of water and then proceed as in example 1. 12.17 g of powder are obtained in which the content of chlorhexidine is 87% of the original. 24 hours after the addition of this powder at a concentration of 0.0001% to the E. coli culture with an initial density of 2.5 × 10 ⁷ cells / ml, almost complete death of microorganisms is achieved.

Сопоставительный анализ технико-экономических показателей заявляемого объекта и известного способа приведен в таблице. Comparative analysis of technical and economic indicators of the proposed facility and the known method are shown in the table.

Таким образом, предложенный способ позволяет получать продукт, на котором сорбируется в 17-20 раз больше бактерицидных веществ и который обладает в 10 раз более высокой бактерицидной активностью. Thus, the proposed method allows to obtain a product on which sorbed 17-20 times more bactericidal substances and which has 10 times higher bactericidal activity.

Claims

1. METHOD FOR PRODUCING HYDROXYAPATITIS HAVING ANTIMICROBIC ACTIVITY, including mixing hydroxyapatite with inorganic or organic bactericidal compounds in water, separating the precipitate, washing it with water and drying, characterized in that the mixing of hydroxyapatite and bactericidal compounds is carried out at a mass of 0.2: 0.3, and before mixing the ingredients, disodium salt of ethylenediaminetetraacetic acid and the preparation of enterodes are calculated at the rate of 0.03-0.05 and 0.08-0.1 weight parts, respectively. per 1 part by weight hydroxyapatite.

2. The method according to claim 1, characterized in that silver nitrate and zinc sulfate are used as inorganic bactericidal compounds, and lysozyme and chlorhexidine are used as organic bactericidal compounds.