RU2320353C1 - Material for medicinal using - Google Patents
Material for medicinal using Download PDFInfo
- Publication number
- RU2320353C1 RU2320353C1 RU2006127707/15A RU2006127707A RU2320353C1 RU 2320353 C1 RU2320353 C1 RU 2320353C1 RU 2006127707/15 A RU2006127707/15 A RU 2006127707/15A RU 2006127707 A RU2006127707 A RU 2006127707A RU 2320353 C1 RU2320353 C1 RU 2320353C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- calcium
- phosphate
- iron phosphate
- inorganic phosphates
- iron
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области медицины, в частности к биоматериалам, и может быть использован в восстановительной хирургии и стоматологии для проведения консервативного лечения.The invention relates to medicine, in particular to biomaterials, and can be used in reconstructive surgery and dentistry for conservative treatment.
Известен биологически активный композиционный материал, включающий апатит в количестве 90 об.%, предпочтительно 5-80 об.%, еще более предпочтительно 10-50 об.% и наиболее предпочтительно 25-45 об.%. Фаза апатита может быть чистым гидроксиапатитом или смесями фаз апатита, то есть гидроксиапатита и фторапатита. Основная биологически инертная масса в композиционном материале предпочтительно является конструкционной керамикой, предпочтительно одним или более оксидом, например оксидом алюминия, оксидом циркония и/или оксидом титана. В отдельных случаях основная биологически инертная масса может представлять собой конструкционный металл в тех же концентрациях, предпочтительно на основе железа или кобальт - хром (пат. РФ №2227011, МПК7 А61K 6/033, А61L 27/00. Опубл. 03.10.2003 г.).A biologically active composite material is known, including apatite in an amount of 90 vol.%, Preferably 5-80 vol.%, Even more preferably 10-50 vol.% And most preferably 25-45 vol.%. The apatite phase can be pure hydroxyapatite or mixtures of apatite phases, i.e., hydroxyapatite and fluoroapatite. The basic biologically inert mass in the composite material is preferably structural ceramic, preferably one or more oxide, for example alumina, zirconia and / or titanium oxide. In some cases, the main biologically inert mass may be a structural metal in the same concentrations, preferably based on iron or cobalt-chromium (US Pat. RF No. 2227011, IPC 7 A61K 6/033,
Общим для известного и заявленного материалов является содержание в них неорганических фосфатов.Common to the known and claimed materials is the content of inorganic phosphates in them.
К недостаткам известного материала можно отнести узкий спектр применения - для несущих функций в стоматологическом и ортопедическом применениях. Кроме того, его получение сопряжено с большими трудозатратами и расходом металлов, входящих в состав конструкционной керамики.The disadvantages of the known material include a narrow range of applications - for supporting functions in dental and orthopedic applications. In addition, its receipt is associated with high labor costs and consumption of metals that are part of structural ceramics.
Известен композиционный материал для замещения костной ткани, содержащий неорганические фосфаты кальция и биополимеры (пат. РФ №2122437, МПК6 A61L 27/00, A61F 2/28. Опубл. 27.11.98 г.). В качестве неорганических фосфатов кальция используется гидроксиапатит кальция в виде гранул с диаметром 1,5-2,0 мм и порошок бета-трикальцийфосфата с диаметром частиц не выше 50 мкм. В качестве биополимеров используются порошки хондроитинсульфата и коллагена с диаметрорм частиц, не превышающим 50 мкм и 2%-ный раствор коллагена в количестве 1 об.ч. раствора на 2 об.ч. смеси используемых порошков и гранул.Known composite material for bone replacement, containing inorganic calcium phosphates and biopolymers (US Pat. RF №2122437, IPC 6
Общим для известного и заявленного материалов является содержание в них неорганических фосфатов кальция.Common to the known and claimed materials is the content of inorganic calcium phosphates in them.
Известный композиционный материал предназначен для остеопластики при заполнении обширных полостей и дефектов в кости, однако он не обладает трансдермальной активностью и не обладает противовоспалительным действием.Known composite material is intended for osteoplasty when filling extensive cavities and defects in the bone, however, it does not have transdermal activity and does not have anti-inflammatory effect.
Наиболее близким к заявляемому является материал для восстановления костной ткани, содержащий неорганические фосфаты кальция в виде гидроксиапатита и трикальцийфосфата, а также лиофилизированный хонсурид при определенном соотношении компонентов (пат. РФ №2074702, МПК6 А61K 6/033. Опубл. 03.10.97 г.).Closest to the claimed is a material for bone restoration, containing inorganic calcium phosphates in the form of hydroxyapatite and tricalcium phosphate, as well as lyophilized chonsuride at a certain ratio of components (US Pat. RF No. 2074702, IPC 6
Общим для известного и заявленного материалов является наличие в их составах неорганических фосфатов кальция.Common to the known and claimed materials is the presence of inorganic calcium phosphates in their compositions.
Известный материал может быть эффективно использован при оперативном лечении периодонтитов, пародонтитов, кисты и т.д., для заполнения им костной полости, однако его применение в восстановительной хирургии и при проведении консервативного лечения в стоматологии нецелесообразно, поскольку он не обладает трансдермальной активностью, следовательно, диффузия материала в зону лечения крайне затруднена. Следствием этого является отсутствие обезболивающего действия. Кроме того, известный материал не обладает способностью восстанавливать и упрочнять костную ткань, снимать воспаления и укреплять зубную эмаль.Known material can be effectively used in the surgical treatment of periodontitis, periodontitis, cysts, etc., to fill the bone cavity, however, its use in reconstructive surgery and during conservative treatment in dentistry is impractical because it does not have transdermal activity, therefore diffusion of the material into the treatment area is extremely difficult. The consequence of this is the lack of analgesic effect. In addition, the known material does not have the ability to restore and strengthen bone tissue, relieve inflammation and strengthen tooth enamel.
Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является разработка материала для медицинского применения на основе неорганических фосфатов кальция, полностью биосовместимого с тканями живого организма, обладающего трансдермальной активностью, обезболивающим действием и способностью восстанавливать и упрочнять костную ткань за счет активации обменных процессов, связанных с кальцием и фосфором, а при консервативном лечении в стоматологии - снимать воспаление десен и укреплять зубную эмаль.The problem to which this invention is directed is the development of material for medical use based on inorganic calcium phosphates that is completely biocompatible with tissues of a living organism, having transdermal activity, analgesic effect and the ability to restore and strengthen bone tissue due to the activation of metabolic processes associated with calcium and phosphorus, and with conservative treatment in dentistry - remove gum disease and strengthen tooth enamel.
Это достигается тем, что материал для медицинского применения, включающий неорганические фосфаты кальция, дополнительно содержит карбонат кальция, а в качестве неорганических фосфатов - хлорапатит, гидрат, фосфат кальция-железа и гидроген фосфат кальция при следующем соотношении компонентов, об.%: хлорапатит - 20-30, гидрат фосфата кальция и железа - 10-15, фосфат кальция-железа - 5-15, гидроген фосфат кальция - 25-30, карбонат кальция - остальное. Мольное соотношение Fe/Ca составляет 0,02-0,06. Дисперсный состав основной фракции материала находится в диапазоне 5-40 мкм.This is achieved by the fact that the material for medical use, including inorganic calcium phosphates, additionally contains calcium carbonate, and as inorganic phosphates - chlorapatite, hydrate, calcium-iron phosphate and hydrogen phosphate in the following ratio, vol.%: Chlorapatite - 20 -30, calcium and iron phosphate hydrate - 10-15, calcium-iron phosphate - 5-15, calcium hydrogen phosphate - 25-30, calcium carbonate - the rest. The molar ratio of Fe / Ca is 0.02-0.06. The dispersed composition of the main fraction of the material is in the range of 5-40 microns.
Хлорапатит, гидрат фосфата кальция и железа и фосфат кальция-железа служат для образования неорганической составляющей костной ткани живого организма. При этом хлорапатит способен проникать через кожу (т.е. является проводником), усиливая тем самым диффузию материала через кожу, что обеспечивает стимулирующее воздействие на обменные процессы и метаболизм в соединительной ткани, включая костную. Карбонат кальция и гидроген фосфат кальция служат источниками кальция для клеток живого организма, а последний оказывает также влияние на растворение солей фосфатов, в том числе в виде отложений. Заявленные соотношения Fe/Ca максимально соответствуют соотношению этих элементов в костной ткани живого организма. При мольном соотношении Fe/Ca, большем чем 0,06, и меньшем чем 0,02, получаемый материал по своим свойствам будет значительно отличаться от состава костной ткани.Chlorapatite, calcium and iron phosphate hydrate and calcium-iron phosphate are used to form the inorganic component of the bone tissue of a living organism. In this case, chlorapatite is able to penetrate through the skin (i.e., is a conductor), thereby enhancing the diffusion of the material through the skin, which provides a stimulating effect on metabolic processes and metabolism in connective tissue, including bone. Calcium carbonate and calcium hydrogen phosphate serve as sources of calcium for cells of a living organism, and the latter also affects the dissolution of phosphate salts, including in the form of deposits. The stated Fe / Ca ratios correspond as much as possible to the ratio of these elements in the bone tissue of a living organism. With a molar ratio of Fe / Ca greater than 0.06 and less than 0.02, the resulting material in its properties will significantly differ from the composition of the bone tissue.
Заявленный материал, представляющий собой порошок, основные фракции которого имеют дисперсный состав 5-40 мкм, обеспечивает наиболее оптимальный процесс его взаимодействия с эпителием кожного покрова и усвоения живым организмом.The claimed material, which is a powder, the main fractions of which have a dispersed composition of 5-40 microns, provides the most optimal process of its interaction with the epithelium of the skin and assimilation by a living organism.
Предлагаемый материал с заявленным составом получают из карбоната кальция (ромбоэдрической модификации - кальцита и гексагональной - ватерита или арагонита, или их смеси в равных долях). Исходный материал - карбонат кальция - содержащий железо в мольном отношении Fe/Ca=0,02-0,06, вводят в 1-1,3 М раствор хлорида аммония с последующим введением ортофосфорной кислоты при мольном соотношении Са/Р 1,5-1,67. В результате происходит осаждение фосфатов; осадок фильтруют, промывают водой и сушат. Полученный материал содержит компоненты при следующем их соотношении, об.%: хлорапатит (хлорфосфат кальция) - 20-30, гидрат фосфата кальция и железа - 10-15, фосфат кальция-железа - 5-15, гидроген фосфат кальция - 25-30, карбонат кальция - остальное. Мольное соотношение Fe/Ca составляет 0,02-0,06. Дисперсный состав основной фракции материала находится в диапазоне 5-40 мкм.The proposed material with the claimed composition is obtained from calcium carbonate (rhombohedral modification - calcite and hexagonal - vaterite or aragonite, or a mixture thereof in equal proportions). The starting material - calcium carbonate - containing iron in a molar ratio Fe / Ca = 0.02-0.06, is introduced into a 1-1.3 M solution of ammonium chloride with the subsequent introduction of phosphoric acid with a molar ratio of Ca / P of 1.5-1 , 67. As a result, phosphate precipitation occurs; the precipitate is filtered, washed with water and dried. The resulting material contains components in the following ratio, vol.%: Chlorapatite (calcium chlorophosphate) - 20-30, calcium phosphate and iron hydrate - 10-15, calcium-iron phosphate - 5-15, calcium hydrogen phosphate - 25-30, calcium carbonate - the rest. The molar ratio of Fe / Ca is 0.02-0.06. The dispersed composition of the main fraction of the material is in the range of 5-40 microns.
Заявленный материал с положительным эффектом испытан на токсичность и обезболивающий эффект на кафедре фармакологии Уральской государственной медицинской Академии (УГМА), что нашло подтверждение в Отчете о выполнении научно-исследовательской работы по договору №54 от 25 октября 2005 г. Кроме того, были проведены совместные испытания и эксперимент УГМА и ИМАШ УрО РАН влияния полученного материала на остеогенез. Испытания прошли с положительным результатом.The claimed material with a positive effect was tested for toxicity and analgesic effect at the Department of Pharmacology of the Ural State Medical Academy (UGMA), which was confirmed in the Report on the implementation of research work under the contract No. 54 of October 25, 2005. In addition, joint tests were conducted and the UMMA and IMASH experiment, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, the effect of the material on osteogenesis. Tests passed with a positive result.
Положительные результаты испытания материала позволили продолжить его апробацию на группе добровольцев в амбулаторных условиях. Во всех случаях был использован материал в виде тонкодисперсного порошка одного состава, об.%,: хлорапатит (хлорфосфат кальция) - 26,1; гидрат фосфата кальция и железа - 13,3; фосфат кальция-железа - 9,0; гидроген фосфат кальция - 28,6; карбонат кальция - 23,0.Positive results of the test material allowed to continue its testing on a group of volunteers on an outpatient basis. In all cases, a material was used in the form of a finely divided powder of the same composition, vol.%: Chlorapatite (calcium chlorophosphate) - 26.1; calcium phosphate and iron hydrate 13.3; calcium iron phosphate - 9.0; hydrogen phosphate of calcium - 28.6; calcium carbonate - 23.0.
Состав и структура материала подтверждается методами рентгено-фазового, ИК-спектроскопического и химического анализов, в частностиThe composition and structure of the material is confirmed by x-ray phase, infrared spectroscopic and chemical analyzes, in particular
рентгенограммой материала, полученной на дифрактометре STADI-P в медном излучении (см. Приложение).X-ray diffraction pattern of the material obtained on a STADI-P diffractometer in copper radiation (see Appendix).
Пример 1. Женщина 35 лет с диагнозом - пародондит. Втирание порошка осуществлялось в течение 1-го месяца по одному разу в день. Применение материала снимает боль десен, воспаление, десны перерастают кровоточить. Эффект обезболивания и снятия отека наступил уже через 1 сутки.Example 1. A woman of 35 years old with a diagnosis of periodontitis. The rubbing of the powder was carried out for 1 month once a day. The use of the material relieves gum pain, inflammation, gums outgrow bleeding. The effect of anesthesia and removal of edema came within 1 day.
Пример 2. Женщина 51 года с закрытым переломом ноги в лодыжке. После снятия гипса отмечались сильные боли, отек. Втирание материала в виде порошка проводили по одному разу в день в течение 1 месяца. В результате боль прошла, отек исчез. Эффект наступил через 5 суток.Example 2. Woman 51 years old with a closed fracture of the leg at the ankle. After removing the cast, severe pain and swelling were noted. The rubbing of the material in the form of a powder was carried out once a day for 1 month. As a result, the pain disappeared, the swelling disappeared. The effect occurred after 5 days.
Пример 3. Женщина 74 лет с диагнозом остеопороз. Втирание порошка в область тазобедренного сустава дало эффект обезболивания и способствовало улучшению самочувствия. Уменьшение интенсивности боли пациентки отмечалось уже через 1 сутки.Example 3. A woman of 74 years old with a diagnosis of osteoporosis. Rubbing the powder into the hip joint gave an anesthetic effect and contributed to better health. A decrease in the intensity of pain of the patient was noted after 1 day.
В каждом из приведенных примеров пациенты отмечали легкое проникновение состава через кожу без применения усилий. Ни в одном из приведенных примеров пациенты не отмечали каких-либо побочных проявлений.In each of these examples, patients noted a light penetration of the composition through the skin without the use of effort. In none of the examples cited did patients report any adverse events.
Кроме того, заявленный материал для медицинского применения апробирован в экспериментах на животных. Эффективность действия материала изучали на 50 половозрелых крысах, составлявших 5 групп по 10 животных в каждой. В течение 40 дней заявленный материал в виде 1%-ной водной суспензии вводили через желудок подопытным животным из расчета 30 мг на 1 кг живого веса крысы.In addition, the claimed material for medical use has been tested in animal experiments. The effectiveness of the material was studied in 50 sexually mature rats, which comprised 5 groups of 10 animals each. Within 40 days, the claimed material in the form of a 1% aqueous suspension was administered through the stomach to experimental animals at the rate of 30 mg per 1 kg of live weight of the rat.
Результаты апробации иллюстрируются представленными графиками, где на фиг.1 представлена зависимость механической: прочности костной ткани (бедренной кости) на срез от количества дней введения материала животным. При времени введения 40 дней отмечается увеличение прочности костной ткани (трубчатой бедренной) от 24,1±0,22 МПа (у контрольной группы) до 27,3±0,36 МПа. На фиг.2 представлена зависимость прочности зубной эмали на срез от продолжительности введения материала животным. Отмечается наибольшая прочность на срез при введении в течение 20 дней от 68,1 МПа (у контрольной группы до 63,8 МПа). На фиг.3. приведена зависимость изменения содержания железа в зубной эмали животных от количества дней введения суспензии материала. Были определены: среднеквадратичное отклонение, коэффициент вариации, доверительные границы случайной погрешности и проведена проверка выборки на нормальное распределение результатов.The results of testing are illustrated by the presented graphs, where Fig. 1 shows the dependence of mechanical: bone strength (femur) per section on the number of days the animals were introduced. At the time of administration of 40 days, an increase in the strength of bone tissue (tubular femur) from 24.1 ± 0.22 MPa (in the control group) to 27.3 ± 0.36 MPa is noted. Figure 2 presents the dependence of the strength of the tooth enamel on the slice from the duration of the introduction of the material to animals. The greatest shear strength is noted when introduced within 20 days from 68.1 MPa (in the control group to 63.8 MPa). In figure 3. The dependence of changes in the iron content in animal tooth enamel on the number of days of administration of a suspension of material is given. The following were determined: standard deviation, coefficient of variation, confidence limits of random error, and the sample was checked for a normal distribution of results.
Как видно из приведенных графиков, в первые 10 дней наблюдается снижение значений всех исследуемых показателей - уменьшается прочность костной ткани, зубной эмали, уменьшается содержание железа в ней. Это, вероятно, связано с недостаточным количеством вырабатываемых рецепторов для усвоения кальция и фосфора в живом организме на первой стадии, что часто встречается в практике применения препаратов. Затем в организме образуется достаточное количество гормонов или ферментов, происходит смещение равновесия в обменном процессе в сторону образования и упрочнения костной ткани. Этот факт подтверждает, что материал является биологически активным и воспринимается клетками практически сразу при поступлении в организм животных.As can be seen from the graphs, in the first 10 days there is a decrease in the values of all the studied parameters - the strength of bone tissue, tooth enamel decreases, the iron content in it decreases. This is probably due to the insufficient number of produced receptors for the absorption of calcium and phosphorus in a living organism in the first stage, which is often found in the practice of using drugs. Then, a sufficient amount of hormones or enzymes is formed in the body, the equilibrium in the metabolic process is shifted towards the formation and strengthening of bone tissue. This fact confirms that the material is biologically active and is perceived by the cells almost immediately when it enters the body of animals.
Таким образом, заявленный материал для медицинского применения, обладая трансдермальной активностью, обеспечивает получение обезболивающего и противовоспалительного эффекта, восстановление и упрочнение костной ткани, а в стоматологии - укрепление зубной эмали.Thus, the claimed material for medical use, having transdermal activity, provides anesthetic and anti-inflammatory effect, restoration and hardening of bone tissue, and in dentistry - strengthening tooth enamel.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006127707/15A RU2320353C1 (en) | 2006-07-31 | 2006-07-31 | Material for medicinal using |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006127707/15A RU2320353C1 (en) | 2006-07-31 | 2006-07-31 | Material for medicinal using |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2320353C1 true RU2320353C1 (en) | 2008-03-27 |
Family
ID=39366126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006127707/15A RU2320353C1 (en) | 2006-07-31 | 2006-07-31 | Material for medicinal using |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2320353C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2549501C1 (en) * | 2014-02-20 | 2015-04-27 | Закрытое акционерное общество "Уральские Инновационные Технологии" | Method for producing structural aluminium oxide dental ceramic |
| RU2652429C1 (en) * | 2017-04-10 | 2018-04-26 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук | Bioresorbable material and method for producing thereof |
-
2006
- 2006-07-31 RU RU2006127707/15A patent/RU2320353C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| . * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2549501C1 (en) * | 2014-02-20 | 2015-04-27 | Закрытое акционерное общество "Уральские Инновационные Технологии" | Method for producing structural aluminium oxide dental ceramic |
| RU2652429C1 (en) * | 2017-04-10 | 2018-04-26 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук | Bioresorbable material and method for producing thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101626441B1 (en) | Macroporous and highly resorbable apatitic calcium-phosphate cement | |
| JP4805812B2 (en) | New bone substitute composition | |
| CA2487994C (en) | Hydraulic cement based on calcium phosphate for surgical use | |
| US6425949B1 (en) | Hydraulic surgical cement | |
| DE60116098T2 (en) | COMPOSITION FOR AN INJECTABLE BONE MINERAL REPLACEMENT | |
| US6593394B1 (en) | Bioactive and osteoporotic bone cement | |
| JP5570224B2 (en) | Injectable calcium phosphate cement releasing bone resorption inhibitor | |
| KR101520114B1 (en) | Fibrin compositions containing strontium compounds | |
| PT649309E (en) | USE OF PARTICLES OF A CALCIUM SALT BIOCOMPATIBLE AND BIORREABSOVIVEL AS ACTIVE IN PREPARATION OF A MEDICINAL PRODUCT FOR LOCAL TREATMENT OF BONE MINERALIZING DISEASES | |
| JP6220350B2 (en) | Biodegradable bone cement for injection and method of making and using it | |
| RU2407552C2 (en) | Injectable composite applicable as bone filler | |
| US20140004207A1 (en) | Analgesic Apatitic Calcium-Phosphate Cement | |
| ES2501965T3 (en) | Preparation for the regeneration of postoperative and posttraumatic bone defects | |
| RU2320353C1 (en) | Material for medicinal using | |
| Sheikh et al. | Achieving enhanced bone regeneration using monetite granules with bone anabolic drug conjugates (C3 and C6) in rat mandibular defects | |
| WO2017101021A1 (en) | Modified bone repairing material | |
| CA2500222A1 (en) | Bone-filling composition for stimulating bone-forming and bone-consolidation comprising calcium sulfate and viscous biopolymers | |
| KR20230043883A (en) | Methods and compositions for bone grafting using iron excipients | |
| Bumgardner et al. | Ceramic composites for bone graft applications | |
| KR100435419B1 (en) | Bone-filling composition for stimulating bone-forming and bone-consolidation comprising calcium sulfate and viscous biopolymers | |
| KR100435418B1 (en) | Composition for stimulating bone-forming and bone-consolidation | |
| Turgut et al. | Evaluation of the effects of Ankaferd haemostat application on bone regeneration in rats with calvarial defects: histochemical, immunohistochemical and scintigraphic study | |
| KR20210114702A (en) | Equine bone powder incorporated calcium phosphate cement for bone regeneration and preparing method thereof | |
| CN115554468A (en) | Bone cement containing bioactive glass and preparation method and application thereof | |
| MX2014012728A (en) | Self-hardening bioactive cement compositions with partially deacetylated chitin as bone graft substitutes. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100801 |