RU2596504C1

RU2596504C1 - Method of producing ceramic based on octacalcium phosphate (ocp)

Info

Publication number: RU2596504C1
Application number: RU2015122276/15A
Authority: RU
Inventors: Владимир Сергеевич Комлев; Александр Юрьевич Федотов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "БиоНова"
Priority date: 2015-09-14
Filing date: 2015-09-14
Publication date: 2016-09-10
Also published as: WO2017048155A1

Abstract

FIELD: ceramic industry.

SUBSTANCE: group of inventions relates to production of ceramic materials for bone defects replacement in orthopaedics, dentistry, maxillofacial surgery, neurosurgery, oncology. Disclosed is a method of producing ceramic material of the following phase composition: 80-100 wt% of octacalcium phosphate, 0-10 wt% of hydroxyapatite, 0-10 wt% of α-tricalcium phosphate, involving the following steps: 1) transformation of ceramic material with the phase composition of 100 wt% α-tricalcium phosphate into dicalcium phosphate dihydrate in A solution and, with the weight ratio of α-tricalcium phosphate and A solution of 1:100 and the temperature of 35±1 °C; 2) transformation of the material obtained at the previous step into the final product in B solution with the weight ratio of material obtained at the previous step and B solution of 1:100 and the temperature of 35±1 °C. A solution used is in fact a buffer solution, which is the water solution of 1.5 M of sodium acetate and 0.15±0.02M of glutamic acid conditioned by orthophosphoric acid to the pH value of 5.5±0.1; B solution is a buffer solution, which is the water solution of 1.5 M of sodium acetate with the pH value of 8.7±0.1. Also disclosed is a ceramic material obtained with the use of the said method.

EFFECT: group of inventions enables to obtain ceramic materials (including granules, blocks, coatings for implants) based on OCP at physiological temperatures, while keeping dimensions and macrostructure of the initial ceramic material α-TCP.

12 cl, 1 tbl, 12 ex, 4 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к способу изготовления керамических материалов для замещения дефектов костных тканей в области ортопедии, стоматологии, травматологии, реконструктивно-восстановительной и челюстно-лицевой хирургии, нейрохирургии, онкологии.The invention relates to a method for the manufacture of ceramic materials to replace defects in bone tissue in the field of orthopedics, dentistry, traumatology, reconstructive and maxillofacial surgery, neurosurgery, oncology.

Уровень техникиState of the art

Для восстановления костной ткани в последнее десятилетие разработаны методы тканевой инженерии, основанные на имплантировании в место костного дефекта биоконструкции, состоящей из пористого матрикса и культивированных в нем остеообразующих клеток. Наиболее перспективными материалами матрикса являются фосфаты кальция. Обычно для этой цели используют гидроксиапатит (ГА), трикальцийфосфат (ТКФ), карбонатодержащий ГА или их сочетания. Однако применение этих материалов связано с определенными недостатками, в частности плохо согласующейся кинетикой биологической деградации с кинетикой остеогенеза и низкими остеокондуктивными потенциями. В самое последнее время усилия исследователей направлены на создание материалов матриксов из прекурсоров формирования биологического апатита в организме человека. Одним из возможных прекурсоров является октакальциевый фосфат (ОКФ), который, как полагают, проявляет не только остеокондуктивность, но и остеоиндуктивные качества - способность индуцировать формирование костной ткани. Однако ОКФ - термически нестабильное соединение, разлагающееся при температуре выше 90°С, из которого невозможно изготовить керамику посредством традиционной керамической технологии с использованием конечной стадии спекания. Поэтому актуальной задачей является разработка альтернативных методов формирования пористых матриксов из термически нестабильных фосфатов кальция, таких как ОКФ, с заданной микроструктурой и архитектоникой.In the last decade, tissue engineering methods have been developed to restore bone tissue, based on the implantation of a bioconstruction consisting of a porous matrix and osteogenesis cells cultured in it in place of a bone defect. The most promising matrix materials are calcium phosphates. Typically, hydroxyapatite (GA), tricalcium phosphate (TCF), carbonate-containing HA, or combinations thereof are used for this purpose. However, the use of these materials is associated with certain drawbacks, in particular, poorly consistent kinetics of biological degradation with the kinetics of osteogenesis and low osteoconductive potencies. Recently, the efforts of researchers have been aimed at creating matrix materials from precursors of the formation of biological apatite in the human body. One possible precursor is octacalcium phosphate (OCF), which is believed to exhibit not only osteoconductivity, but also osteoinductive properties - the ability to induce bone formation. However, OKF is a thermally unstable compound that decomposes at temperatures above 90 ° C, from which it is impossible to make ceramics using traditional ceramic technology using the final sintering stage. Therefore, the urgent task is to develop alternative methods for the formation of porous matrices from thermally unstable calcium phosphates, such as OCF, with a given microstructure and architectonics.

Одной из наиболее близких по техническому решению и достигаемому результату является работа по получению гранул ОКФ, описанная в статье A. Cuneyt Tas. Granules of Brushite and Octacalcium Phosphate from Marble // J. Am. Ceram. Soc., 2011, 94(11), 3722-3726. В данной работе использовали гранулы мрамора (Кальцита (КК)) размером 900-2000 мкм как исходный материал, который трансформировали в дикальцийфосфат дигидрат (ДКФД) в растворе со значением рН 4,1 состава: 100 г NH₄H₂PO₄ в 500 мл дистиллированной воды. Трансформацию гранул осуществляли следующим образом: 2 г КК гранул помещали в раствор фосфата (Са/Р мольное = 0,23) на 20 часов. Далее гранулы промывали в 1,5 л дистиллированной воды и в течение 12 часов сушили при 37°С. Полученные гранулы помещали в следующий раствор при рН 7,4±0,2, на 7 суток (168 часов) при 37°С, с соотношением гранулы/раствор - 2,2 г / 500 мл. Раствор готовили следующим образом: в 1420 мл дистиллированной воды при интенсивном перемешивании добавляли 12,448 г NaCl, 0,559 г KCl, 0,426 г Na₂HPO₄ и 0,735 г CaCl₂·2H₂O, 8,5 г ТРИСа с добавлением раствора HCl до рН раствора 7,4. Однако гранулы, полученные вышеуказанным способом на основе мрамора, по микроструктуре и свойствам не удовлетворяют требованиям, которые предъявляют к остеопластическим материалам.One of the closest in technical solution and the achieved result is the work on obtaining granules OKF, described in article A. Cuneyt Tas. Granules of Brushite and Octacalcium Phosphate from Marble // J. Am. Ceram. Soc., 2011, 94 (11), 3722-3726. In this work, we used granules of marble (Calcite (CC)) with a size of 900-2000 μm as a starting material, which was transformed into dicalcium phosphate dihydrate (DCPD) in a solution with a pH value of 4.1 composition: 100 g NH ₄ H ₂ PO ₄ in 500 ml distilled water. The transformation of the granules was carried out as follows: 2 g of KK granules were placed in a phosphate solution (Ca / P molar = 0.23) for 20 hours. Next, the granules were washed in 1.5 l of distilled water and dried at 37 ° C for 12 hours. The obtained granules were placed in the following solution at a pH of 7.4 ± 0.2, for 7 days (168 hours) at 37 ° C, with a granule / solution ratio of 2.2 g / 500 ml. The solution was prepared as follows: in 1420 ml of distilled water, 12.448 g of NaCl, 0.559 g of KCl, 0.426 g of Na ₂ HPO ₄ and 0.735 g of CaCl ₂ · 2H ₂ O, 8.5 g of TRIS were added with vigorous stirring with the addition of a HCl solution until the pH of the solution 7.4. However, the granules obtained by the above method based on marble, according to their microstructure and properties, do not satisfy the requirements that apply to osteoplastic materials.

В настоящем изобретении предложен способ трансформации керамики на основе альфа-трикальцийфосфата (α-ТКФ) в ОКФ при физиологических температурах. Данный способ позволяет проводить трансформацию с изменением фазового состава керамики, морфологии кристаллов и, как следствие, увеличением удельной поверхности гранул.The present invention provides a method for transforming ceramics based on alpha-tricalcium phosphate (α-TCP) into OCF at physiological temperatures. This method allows transformation with a change in the phase composition of ceramics, crystal morphology and, as a result, an increase in the specific surface of the granules.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей предлагаемого изобретения является разработка метода формирования керамических материалов на основе октакальциевого фосфата при низких температурах, позволяющего получать керамический материал заданного фазового состава, размера, микроструктуры и архитектоники.The objective of the invention is to develop a method for the formation of ceramic materials based on octa-calcium phosphate at low temperatures, which allows to obtain ceramic material of a given phase composition, size, microstructure and architectonics.

Технический результат изобретения - разработка способа получения керамических материалов (в том числе, гранул, блоков, покрытия для имплантатов), фазового состава: 80-100% ОКФ, при наличии до 10% α-ТКФ и до 10% ГА, из керамических материалов фазового состава 100% α-ТКФ при физиологических температурах, с сохранением размеров и макроструктуры исходного керамического материала α-ТКФ.The technical result of the invention is the development of a method for producing ceramic materials (including granules, blocks, coatings for implants), phase composition: 80-100% OCF, in the presence of up to 10% α-TCP and up to 10% HA, from phase ceramic materials composition of 100% α-TKF at physiological temperatures, while maintaining the size and macrostructure of the initial ceramic material α-TKF.

Достижение указанного технического результата обеспечивается при осуществлении способа изготовления керамических материалов, имеющих следующий фазовый состав:The achievement of the specified technical result is ensured by the implementation of the method of manufacturing ceramic materials having the following phase composition:

80-100 масс. % октакальциевого фосфата,80-100 masses. % octacalcium phosphate,

0-10 масс. % гидроксиапатита,0-10 mass. % hydroxyapatite

0-10 масс. % α-трикальцийфосфата,0-10 mass. % α-tricalcium phosphate,

который включает этапы:which includes the steps:

- трансформация керамического материала фазового состава 100 масс. % α-трикальцийфосфата в дикальцийфосфат дигидрат в растворе А, при массовом соотношении α-трикальцийфосфата и раствора А 1:100 и температуре 35±1°С;- transformation of the ceramic material phase composition of 100 mass. % α-tricalcium phosphate to dicalcium phosphate dihydrate in solution A, with a mass ratio of α-tricalcium phosphate and solution A 1: 100 and a temperature of 35 ± 1 ° C;

- трансформация материала, полученного на предыдущем этапе, в конечный продукт в растворе Б, при массовом соотношении материала, полученного на предыдущем этапе и раствора Б 1:100, и температуре 35±1°С;- transformation of the material obtained in the previous step into the final product in solution B, with the mass ratio of the material obtained in the previous step and the solution B 1: 100, and a temperature of 35 ± 1 ° C;

где раствор А - буферный раствор, представляющий собой водный 1,5 М раствор ацетата натрия и 0,15±0,02 М глутаминовой кислоты, доведенный ортофосфорной кислотой до значения рН 5,5±0,1,where solution A is a buffer solution, which is an aqueous 1.5 M solution of sodium acetate and 0.15 ± 0.02 M glutamic acid, brought phosphoric acid to a pH value of 5.5 ± 0.1,

раствор Б - буферный раствор, представляющий собой водный 1,5 М раствор ацетата натрия со значением рН 8,7±0,1.solution B - buffer solution, which is an aqueous 1.5 M sodium acetate solution with a pH value of 8.7 ± 0.1.

Согласно изобретению под керамическими материалами подразумевают керамические гранулы, керамические блоки или покрытие для имплантатов.According to the invention, ceramic materials mean ceramic granules, ceramic blocks or a coating for implants.

В некоторых вариантах изобретения в качестве керамического материала для трансформации используют гранулы α-трикальцийфосфата размером 150-500, 500-1000 или 1000-2000 мкм.In some embodiments of the invention, α-tricalcium phosphate granules of sizes 150-500, 500-1000 or 1000-2000 μm are used as ceramic material for transformation.

Согласно изобретению трансформацию гранул в растворе А проводят в течение 100-130 часов для гранул размером 150-500 мкм, 100-150 часов - для гранул размером 500-1000 мкм, 150-168 часов - для гранул размером 1000-2000 мкм.According to the invention, the transformation of the granules in solution A is carried out for 100-130 hours for granules with a size of 150-500 microns, 100-150 hours for granules with a size of 500-1000 microns, 150-168 hours for granules with a size of 1000-2000 microns.

Согласно изобретению трансформацию гранул в растворе Б проводят в течение 130-150 часов для гранул размером 150-500 мкм, 150-168 часов - для гранул размером 500-1000 мкм, 168-200 часов - для гранул размером 1000-2000 мкм.According to the invention, the transformation of granules in solution B is carried out for 130-150 hours for granules with a size of 150-500 microns, 150-168 hours for granules with a size of 500-1000 microns, 168-200 hours for granules with a size of 1000-2000 microns.

В некоторых частных вариантах изобретения для трансформации используют гранулы α-трикальцийфосфата с взаимосвязанной пористостью 40-70 об. % и доминирующей популяцией пор размером 1-500 мкм на поверхности и 20-300 мкм внутри.In some particular embodiments of the invention, α-tricalcium phosphate granules with an interconnected porosity of 40-70 vol.% Are used for transformation. % and the dominant pore population of 1-500 microns in size on the surface and 20-300 microns inside.

В некоторых других вариантах изобретения в качестве керамического материала для трансформации используют блоки или покрытие для имплантатов на основе α-трикальцийфосфата.In some other embodiments of the invention, blocks or a coating for α-tricalcium phosphate implants are used as the ceramic material for transformation.

Согласно изобретению, трансформацию блоков или покрытия для имплантатов в растворе А проводят в течение 150-350 часов, а трансформацию в растворе Б - в течение 150-350 часов.According to the invention, the transformation of blocks or coatings for implants in solution A is carried out for 150-350 hours, and the transformation in solution B is carried out for 150-350 hours.

Настоящее изобретение также относится к керамическим материалам, имеющим следующий фазовый состав:The present invention also relates to ceramic materials having the following phase composition:

0-10 масс. % гидроксиапатита,0-10 mass. % hydroxyapatite

полученным вышеуказанным способом.obtained by the above method.

Согласно изобретению под керамическими материалами подразумевают гранулы, блоки или покрытие для имплантатов.According to the invention, ceramic materials mean granules, blocks or coating for implants.

В частных вариантах изобретения получаемые материалы представляют собой гранулы, имеющие размер 150-500, 500-1000 или 1000-2000 мкм.In particular embodiments of the invention, the resulting materials are granules having a size of 150-500, 500-1000 or 1000-2000 microns.

В некоторых вариантах получаемые гранулы имеют взаимосвязанную пористость 40-70 об. % с доминирующей популяцией пор, относящейся к порам размером 1-500 мкм на поверхности и 20-300 мкм внутри.In some embodiments, the resulting granules have an interconnected porosity of 40-70 vol. % with a dominant pore population related to pores 1-500 microns in size on the surface and 20-300 microns inside.

Получаемые керамические материалы состоят из частиц пластинчатой формы, имеющих следующий фазовый состав: 80-100 масс. % октакальциевого фосфата, 0-10% масс. % гидроксиапатита, 0-10% масс. % α-трикальцийфосфата. Атомное соотношение элементов получаемых материалов Са/Р составляет 1,33±0,15. Варьирование условий проведения трансформации керамических материалов позволяет получать материалы на основе ОКФ заданного фазового состава.The resulting ceramic materials consist of lamellar particles having the following phase composition: 80-100 mass. % octacalcium phosphate, 0-10% of the mass. % hydroxyapatite, 0-10% of the mass. % α-tricalcium phosphate. The atomic ratio of the elements of the obtained Ca / P materials is 1.33 ± 0.15. Varying the conditions for the transformation of ceramic materials allows one to obtain materials based on the OKF of a given phase composition.

Размер и макроструктура получаемых керамических материалов на основе ОКФ соответствует таковым исходных керамических материалов α-трикальцийфосфата. Таким образом, размер и макроструктура получаемых керамических материалов могут быть заданы путем выбора параметров исходных керамических материалов. При этом, благодаря размерам и морфологии кристаллов ОКФ, формирующих частицы (поликристаллы) пластинчатой формы (размером порядка 0,5±0,1×10±5×4±2 мкм), получаемые керамические материалы на основе ОКФ имеют высокую удельную поверхность, намного превышающую удельную поверхность исходных керамических материалов α-трикальцийфосфата.The size and macrostructure of the obtained ceramic materials based on OCP corresponds to those of the initial ceramic materials of α-tricalcium phosphate. Thus, the size and macrostructure of the obtained ceramic materials can be set by selecting the parameters of the initial ceramic materials. At the same time, due to the size and morphology of OKF crystals, forming plate-shaped particles (polycrystals) (size of the order of 0.5 ± 0.1 × 10 ± 5 × 4 ± 2 μm), the obtained ceramic materials based on OKF have a high specific surface area, much exceeding the specific surface area of the initial ceramic materials of α-tricalcium phosphate.

Такие керамические материалы обеспечивают оптимальные условия для культивирования остеообразующих клеток за счет фазового состава керамики и морфологии поверхности, что в конечном итоге позволяет обеспечить оптимальную кинетику резорбции и эффективное восстановление и реконструкцию поврежденных костных тканей и делает их перспективными материалами для замещения дефектов костных тканей в таких областях, как ортопедия, стоматология, травматология, реконструктивно-восстановительная и челюстно-лицевая хирургия, нейрохирургия, онкология.Such ceramic materials provide optimal conditions for the cultivation of osteo-forming cells due to the phase composition of ceramics and surface morphology, which ultimately allows for optimal resorption kinetics and effective restoration and reconstruction of damaged bone tissues and makes them promising materials for replacing bone tissue defects in such areas such as orthopedics, dentistry, traumatology, reconstructive and maxillofacial surgery, neurosurgery, cancer ohia.

Подробное раскрытие изобретениеDetailed disclosure of invention

Для получения ОКФ керамики по изобретению предлагается модифицировать керамические материалы α-ТКФ.To obtain the OCF ceramic according to the invention, it is proposed to modify the α-TCP ceramic materials.

Для того чтобы получить керамические материалы на основе ОКФ по изобретению с развитой микроструктурой и архитектоникой, соответственно, для трансформации используют керамические материалы α-ТКФ с развитой структурой и поверхностью.In order to obtain ceramic materials based on the OCP according to the invention with a developed microstructure and architectonics, respectively, α-TCP materials with a developed structure and surface are used for transformation.

Так, например, могут быть использованы гранулы α-ТКФ, которые состоят из частиц размером от 20 до 100 мкм, неправильной анизотропной формы, из которых состоит керамический каркас с взаимосвязанной пористостью 40-70 об. % (доминирующая популяция пор относится к порам размером 1-500 мкм на поверхности и 20-300 мкм внутри), имеющих фазовый состав 100 масс. % α-трикальцийфосфата (α-Са₃(PO₄)₂); с атомным соотношением элементов Са/Р 1,5±0,1 и величиной удельной поверхности 0,1±0,05 м²/г. Гранулы α-ТКФ могут быть получены технологией пропитки ячеистого полимерного темплата с последующим его выжиганием, описанной в работе [1], или технологией несмешивающихся жидкостей [2], но не ограничиваются ими.So, for example, α-TCP particles can be used, which consist of particles from 20 to 100 microns in size, of irregular anisotropic shape, of which a ceramic frame with an interconnected porosity of 40-70 vol. % (the dominant pore population refers to pores 1-500 μm in size on the surface and 20-300 μm inside) having a phase composition of 100 mass. % α-tricalcium phosphate (α-Ca ₃ (PO ₄ ) ₂ ); with an atomic ratio of Ca / P elements of 1.5 ± 0.1 and a specific surface area of 0.1 ± 0.05 m ² / g. Granules of α-TCP can be obtained by the technology of impregnation of a cellular polymer template with its subsequent burning, described in [1], or by the technology of immiscible liquids [2], but are not limited to them.

Предложенный метод трансформации может применяться и для других керамических материалов на основе α-ТКФ, например, таких как керамические блоки (керамический матрикс определенного, выбранного размера и формы) или керамические покрытия. Технологии получения таких материалов известны, например, из [3, 4, 5], но не ограничиваются ими.The proposed transformation method can be applied to other ceramic materials based on α-TCP, for example, such as ceramic blocks (ceramic matrix of a certain, selected size and shape) or ceramic coatings. Technologies for producing such materials are known, for example, from [3, 4, 5], but are not limited to them.

Модификацию керамических материалов α-ТКФ по изобретению осуществляют в специальных буферных растворах А и Б. Для получения раствора А готовят водный 1,5 М раствор ацетата натрия и 0,15±0,02 М глутаминовой кислоты и доводят его ортофосфорной кислотой до значения рН 5,5±0,1 раствора. Ацетат натрия служит буфером. Для получения раствора Б готовят водный 1,5 М раствор ацетата натрия со значением рН 8,7±0,1 раствора.The ceramic materials α-TCF according to the invention are modified in special buffer solutions A and B. To obtain solution A, an aqueous 1.5 M solution of sodium acetate and 0.15 ± 0.02 M glutamic acid are prepared and adjusted with phosphoric acid to pH 5 5 ± 0.1 solution. Sodium acetate serves as a buffer. To obtain solution B, an aqueous 1.5 M sodium acetate solution with a pH value of 8.7 ± 0.1 solution is prepared.

Раствор А предназначен для перевода α-ТКФ в дикальцийфосфат дигидрат (ДКФД). Процесс ведут при 35±1°С. Массовое соотношение керамики α-ТКФ и раствора А составляет 1:100. Длительность проведения трансформации в растворе А определяется экспериментально, что подробнее будет продемонстрировано далее. Например, для керамических гранул фракции 1000-2000 мкм процесс полностью протекает к 7 суткам. При проведении процесса при температуре выше 35±1°С вместе с ДКФД начинает образовываться дикальцийфосфат (ДКФ), который является цитотоксичным. При температуре менее 30°С реакция перехода замедляется, так что даже через месяц выдержки в растворе достигается значение менее 50% ДКФД (см. Таблицу 1). Далее полученный материал отмывают в дистиллированной воде до значения рН не ниже 6,5. Полученный материал сушат при температуре 35±1°С в течение суток.Solution A is designed to convert α-TCP to dicalcium phosphate dihydrate (DCPD). The process is carried out at 35 ± 1 ° C. The mass ratio of α-TCP ceramic and solution A is 1: 100. The duration of the transformation in solution A is determined experimentally, which will be demonstrated in more detail below. For example, for ceramic granules of a fraction of 1000-2000 μm, the process completely proceeds by 7 days. When the process is carried out at a temperature above 35 ± 1 ° C, dicalcium phosphate (DCP), which is cytotoxic, begins to form together with DCPD. At temperatures less than 30 ° C, the transition reaction slows down, so that even after a month of exposure in the solution, a value of less than 50% DCPD is reached (see Table 1). Next, the resulting material is washed in distilled water to a pH value of at least 6.5. The resulting material is dried at a temperature of 35 ± 1 ° C for a day.

Раствор Б служит для трансформации ДКФД в ОКФ. Химическую обработку ведут при 35±1°С. Массовое соотношение ДКФД и раствора Б составляет 1:100. Длительность проведения трансформации в растворе Б определяется экспериментально, что подробнее будет продемонстрировано далее. Так, для керамических гранул фракции 1000-2000 мкм процесс полностью протекает к 7 суткам. После чего полученный керамический материал отмывают в дистиллированной воде до значения рН 7,4±0,2. Далее керамический материал сушат при температуре 35±1°С в течение суток. Проводят рентгенофазовый анализ, и если в результате наблюдают отсутствие ДКФД, то проводят стерилизацию полученного керамического материала. Такую стерилизацию можно провести, например, автоклавированием или другой термической обработкой при 130±5°С в течение 2-3-х часов. Если в результате рентгенофазового анализа обнаруживается присутствие ДКФД, то химическая обработка в растворе Б проводится повторно.Solution B is used to transform DKFD in OKF. Chemical treatment is carried out at 35 ± 1 ° C. The mass ratio of DCPD and solution B is 1: 100. The duration of the transformation in solution B is determined experimentally, which will be demonstrated in more detail below. So, for ceramic granules of a fraction of 1000-2000 μm, the process completely proceeds by 7 days. Then the obtained ceramic material is washed in distilled water to a pH of 7.4 ± 0.2. Further, the ceramic material is dried at a temperature of 35 ± 1 ° C during the day. An x-ray phase analysis is carried out, and if, as a result, the absence of DCPD is observed, then the ceramic material obtained is sterilized. Such sterilization can be carried out, for example, by autoclaving or other heat treatment at 130 ± 5 ° C for 2-3 hours. If as a result of X-ray phase analysis the presence of DCPD is detected, then the chemical treatment in solution B is repeated.

Использование растворов А и Б позволяет проводить трансформацию керамических материалов α-ТКФ в керамические материалы на основе ОКФ при физиологических температурах (не превышающих 40°С), что очень существенно при получении керамических материалов на основе ОКФ, поскольку ОКФ - термически нестабильное соединение.The use of solutions A and B allows the transformation of α-TCP ceramic materials into OKF-based ceramic materials at physiological temperatures (not exceeding 40 ° C), which is very important when producing ceramic materials based on OKF, since OKF is a thermally unstable compound.

В результате проведенной трансформации получаются керамические материалы на основе ОКФ, размер и макроструктура которых соответствует таковым исходно взятых керамических материалов α-ТКФ.As a result of the transformation, ceramic materials based on OCF are obtained, the size and macrostructure of which corresponds to those of the originally taken α-TCP ceramic materials.

Влияние условий проведения процесса получения керамических материалов на их фазовый состав на примере получения керамических гранул приведено в Таблице 1:The influence of the conditions for the process of obtaining ceramic materials on their phase composition on the example of obtaining ceramic granules is shown in Table 1:

Экспериментально на примере керамических гранул было установлено, что для получения керамического материала фазового состава: 80-100 масс. % октакальциевого фосфата, 0-10% масс. % гидроксиапатита, 0-10% масс. % α-трикальцийфосфата, трансформацию гранул размером 150-500 мкм в растворе А необходимо проводить в течение 100-130 часов, гранул размером 500-1000 мкм - в течение 100-150 часов, гранул размером 1000-2000 мкм - в течение 150-168 часов; а трансформацию гранул в растворе Б необходимо проводить для гранул размером 150-500 мкм - в течение 130-150 часов, для гранул размером 500-1000 мкм - в течение 150-168 часов, для гранул размером 1000-2000 мкм - в течение 168-200 часов.Experimentally on the example of ceramic granules, it was found that to obtain a ceramic material of phase composition: 80-100 mass. % octacalcium phosphate, 0-10% of the mass. % hydroxyapatite, 0-10% of the mass. % α-tricalcium phosphate, the transformation of granules with a size of 150-500 microns in solution A must be carried out within 100-130 hours, granules with a size of 500-1000 microns - within 100-150 hours, granules with a size of 1000-2000 microns - within 150-168 hours; and the transformation of granules in solution B must be carried out for granules with a size of 150-500 microns - within 130-150 hours, for granules with a size of 500-1000 microns - within 150-168 hours, for granules with a size of 1000-2000 microns - within 168- 200 hours.

Изобретение иллюстрируется следующими рисунками:The invention is illustrated by the following figures:

Рис. 1. Микрофотографии поверхности гранул:Fig. 1. Micrographs of the surface of the granules:

а) гранулы α-ТКФ, размер гранул ~2000 мкм, увеличение ×79;a) granules of α-TCP, granule size ~ 2000 μm, magnification × 79;

б) гранулы α-ТКФ, размер гранул ~2000 мкм, увеличение 2×10³;b) α-TCP particles, granule size ~ 2000 μm, magnification 2 × 10 ³ ;

в) гранулы ОКФ, полученные способом по изобретению, размер гранул ~350 мкм, увеличение ×500;c) OKF granules obtained by the method of the invention, granule size ~ 350 μm, magnification × 500;

г) гранулы ОКФ, полученные способом по изобретению, размер гранул ~350 мкм, увеличение 3×10³;g) granules OKF obtained by the method according to the invention, the granule size of ~ 350 microns, an increase of 3 × 10 ³ ;

ПримерыExamples

Пример 1. Гранулы α-ТКФ размером 1000-2000 мкм помещали в шейкер-инкубатор при 35±1°С в количестве 5 г на 500 мл раствора А со значением рН 5,5±0,1. Выдерживали в течение 7 суток (168 часов). Согласно рентгенофазовому анализу состав конечного продукта соответствует 100% ДКФД.Example 1. Granules of α-TCP in size 1000-2000 μm were placed in a shaker incubator at 35 ± 1 ° C in an amount of 5 g per 500 ml of solution A with a pH value of 5.5 ± 0.1. Maintained for 7 days (168 hours). According to x-ray phase analysis, the composition of the final product corresponds to 100% DCPD.

Пример 2. Гранулы α-ТКФ размером 1000-2000 мкм помещали в шейкер-инкубатор при 35±1°С в количестве 5 г на 500 мл раствора А со значением рН 5,5±0,1. Выдерживали в течение 7 суток (168 часов). Далее полученные гранулы отмывали в дистиллированной воде до значения рН 6,5±0,2 и сушили при температуре 35±1°С в течение суток. Затем полученные гранулы ДКФД в количестве 5 г погружали в раствор Б объемом 500 мл со значением рН 8,7±0,1. Процесс вели в шейкере-инкубаторе при 35±1°С в течение 7 суток (168 часов). Далее полученные гранулы отмывали в дистиллированной воде до значения рН 7,4±0,2. Согласно рентгенофазовому анализу состав конечного продукта соответствует 100% ОКФ.Example 2. Granules of α-TCP in the size of 1000-2000 μm were placed in a shaker incubator at 35 ± 1 ° C in an amount of 5 g per 500 ml of solution A with a pH value of 5.5 ± 0.1. Maintained for 7 days (168 hours). Next, the obtained granules were washed in distilled water to a pH of 6.5 ± 0.2 and dried at a temperature of 35 ± 1 ° C for a day. Then the obtained granules of DCPD in an amount of 5 g were immersed in solution B with a volume of 500 ml with a pH value of 8.7 ± 0.1. The process was conducted in a shaker-incubator at 35 ± 1 ° C for 7 days (168 hours). Next, the obtained granules were washed in distilled water to a pH of 7.4 ± 0.2. According to x-ray phase analysis, the composition of the final product corresponds to 100% OKF.

Пример 3. Гранулы α-ТКФ размером 500-1000 мкм помещали в шейкер-инкубатор при 35±1°С в количестве 5 г на 500 мл раствора А со значением рН 5,5±0,1. Выдерживали в течение 150 часов. Далее полученные гранулы отмывали в дистиллированной воде до значения рН 6,5±0,2 и сушили при температуре 35±1°С в течение суток. Затем полученные гранулы ДКФД в количестве 5 г погружали в раствор Б объемом 500 мл со значением рН 8,7±0,1. Процесс вели в шейкере-инкубаторе при 35±1°С в течение 150 часов. Далее полученные гранулы отмывали в дистиллированной воде до значения рН 7,4±0,2. Согласно рентгенофазовому анализу состав конечного продукта соответствует 100% ОКФ.Example 3. Granules of α-TCP in the size of 500-1000 μm were placed in a shaker incubator at 35 ± 1 ° C in an amount of 5 g per 500 ml of solution A with a pH value of 5.5 ± 0.1. Maintained for 150 hours. Next, the obtained granules were washed in distilled water to a pH of 6.5 ± 0.2 and dried at a temperature of 35 ± 1 ° C for a day. Then the obtained granules of DCPD in an amount of 5 g were immersed in solution B with a volume of 500 ml with a pH value of 8.7 ± 0.1. The process was conducted in a shaker-incubator at 35 ± 1 ° C for 150 hours. Next, the obtained granules were washed in distilled water to a pH of 7.4 ± 0.2. According to x-ray phase analysis, the composition of the final product corresponds to 100% OKF.

Пример 4. Гранулы α-ТКФ размером 150-500 мкм помещали в шейкер-инкубатор при 35±1°С в количестве 5 г на 500 мл раствора А со значением рН 5,5±0,1. Выдерживали в течение 130 часов. Далее полученные гранулы отмывали в дистиллированной воде до значения рН 6,5±0,2 и сушили при температуре 35±1°С в течение суток. Затем полученные гранулы ДКФД в количестве 5 г погружали в раствор Б объемом 500 мл со значением рН 8,7±0,1. Процесс вели в шейкере-инкубаторе при 35±1°С в течение 130 часов. Далее полученные гранулы отмывали в дистиллированной воде до значения рН 7,4±0,2. Согласно рентгенофазовому анализу состав конечного продукта соответствует 100% ОКФ.Example 4. Granules of α-TCP with a size of 150-500 μm were placed in a shaker incubator at 35 ± 1 ° C in an amount of 5 g per 500 ml of solution A with a pH value of 5.5 ± 0.1. Maintained for 130 hours. Next, the obtained granules were washed in distilled water to a pH of 6.5 ± 0.2 and dried at a temperature of 35 ± 1 ° C for a day. Then the obtained granules of DCPD in an amount of 5 g were immersed in solution B with a volume of 500 ml with a pH value of 8.7 ± 0.1. The process was conducted in a shaker-incubator at 35 ± 1 ° C for 130 hours. Next, the obtained granules were washed in distilled water to a pH of 7.4 ± 0.2. According to x-ray phase analysis, the composition of the final product corresponds to 100% OKF.

Пример 5. Гранулы α-ТКФ размером 1000-2000 мкм помещали в шейкер-инкубатор при 40±1°С в количестве 5 г на 500 мл раствора А со значением рН 5,5±0,1. Выдерживали в течение 7 суток (168 часов). Далее полученные гранулы отмывали в дистиллированной воде до значения рН 6,5±0,2 и сушили при температуре 35±1°С в течение суток. Затем полученные гранулы ДКФД в количестве 5 г погружали в раствор Б объемом 500 мл со значением рН 8,7±0,1. Процесс вели в шейкере-инкубаторе при 35±1°С в течение 7 суток (168 часов). Далее полученные гранулы отмывали в дистиллированной воде до значения рН 7,4±0,2. Согласно рентгенофазовому анализу состав конечного продукта соответствует 95% ОКФ, 5% ДКФ.Example 5. Granules of α-TCP in size 1000-2000 μm were placed in a shaker incubator at 40 ± 1 ° C in an amount of 5 g per 500 ml of solution A with a pH value of 5.5 ± 0.1. Maintained for 7 days (168 hours). Next, the obtained granules were washed in distilled water to a pH of 6.5 ± 0.2 and dried at a temperature of 35 ± 1 ° C for a day. Then the obtained granules of DCPD in an amount of 5 g were immersed in solution B with a volume of 500 ml with a pH value of 8.7 ± 0.1. The process was conducted in a shaker-incubator at 35 ± 1 ° C for 7 days (168 hours). Next, the obtained granules were washed in distilled water to a pH of 7.4 ± 0.2. According to x-ray phase analysis, the composition of the final product corresponds to 95% of OCP, 5% of DCF.

Пример 6. Гранулы α-ТКФ размером 1000-2000 мкм помещали в шейкер-инкубатор при 30±1°С в количестве 5 г на 500 мл раствора А со значением рН 5,5±0,1. Выдерживали в течение 7 суток (168 часов). Далее полученные гранулы отмывали в дистиллированной воде до значения рН 6,5±0,2 и сушили при температуре 35±1°С в течение суток. Затем полученные гранулы ДКФД в количестве 5 г погружали в раствор Б объемом 500 мл со значением рН 8,7±0,1. Процесс вели в шейкере-инкубаторе при 35±1°С в течение 7 суток (168 часов). Далее полученные гранулы отмывали в дистиллированной воде до значения рН 7,4±0,2. Согласно рентгенофазовому анализу состав конечного продукта соответствует 80% ОКФ, 20% α-ТКФ.Example 6. Granules of α-TCP in size 1000-2000 μm were placed in a shaker incubator at 30 ± 1 ° C in an amount of 5 g per 500 ml of solution A with a pH value of 5.5 ± 0.1. Maintained for 7 days (168 hours). Next, the obtained granules were washed in distilled water to a pH of 6.5 ± 0.2 and dried at a temperature of 35 ± 1 ° C for a day. Then the obtained granules of DCPD in an amount of 5 g were immersed in solution B with a volume of 500 ml with a pH value of 8.7 ± 0.1. The process was conducted in a shaker-incubator at 35 ± 1 ° C for 7 days (168 hours). Next, the obtained granules were washed in distilled water to a pH of 7.4 ± 0.2. According to x-ray phase analysis, the composition of the final product corresponds to 80% of OCP, 20% α-TCP.

Пример 7. Гранулы α-ТКФ размером 1000-2000 мкм помещали в шейкер-инкубатор при 35±1°С в количестве 5 г на 500 мл раствора А со значением рН 5,0±0,1. Выдерживали в течение 7 суток (168 часов). Далее полученные гранулы отмывали в дистиллированной воде до значения рН 6,5±0,2 и сушили при температуре 35±1°С в течение суток. Затем полученные гранулы ДКФД в количестве 5 г погружали в раствор Б объемом 500 мл со значением рН 8,7±0,1. Процесс вели в шейкере-инкубаторе при 35±1°С в течение 7 суток (168 часов). Далее полученные гранулы отмывали в дистиллированной воде до значения рН 7,4±0,2. Согласно рентгенофазовому анализу состав конечного продукта соответствует 88% ОКФ, 12% α-ТКФ.Example 7. Granules α-TCP in size 1000-2000 μm were placed in a shaker incubator at 35 ± 1 ° C in an amount of 5 g per 500 ml of solution A with a pH value of 5.0 ± 0.1. Maintained for 7 days (168 hours). Next, the obtained granules were washed in distilled water to a pH of 6.5 ± 0.2 and dried at a temperature of 35 ± 1 ° C for a day. Then the obtained granules of DCPD in an amount of 5 g were immersed in solution B with a volume of 500 ml with a pH value of 8.7 ± 0.1. The process was conducted in a shaker-incubator at 35 ± 1 ° C for 7 days (168 hours). Next, the obtained granules were washed in distilled water to a pH of 7.4 ± 0.2. According to x-ray phase analysis, the composition of the final product corresponds to 88% of OCP, 12% α-TCP.

Пример 8. Гранулы α-ТКФ размером 1000-2000 мкм помещали в шейкер-инкубатор при 35±1°С в количестве 5 г на 500 мл раствора А со значением рН 5,5±0,1. Выдерживали в течение 5 суток (120 часов). Далее полученные гранулы отмывали в дистиллированной воде до значения рН 6,5±0,2 и сушили при температуре 35±1°С в течение суток. Затем полученные гранулы ДКФД в количестве 5 г погружали в раствор Б объемом 500 мл со значением рН 8,7±0,1. Процесс вели в шейкере-инкубаторе при 35±1°С в течение 7 суток (168 часов). Далее полученные гранулы отмывали в дистиллированной воде до значения рН 7,4±0,2. Согласно рентгенофазовому анализу состав конечного продукта соответствует 79% ОКФ, 21% α-ТКФ.Example 8. Granules of α-TCP in the size of 1000-2000 μm were placed in a shaker incubator at 35 ± 1 ° C in an amount of 5 g per 500 ml of solution A with a pH value of 5.5 ± 0.1. Maintained for 5 days (120 hours). Next, the obtained granules were washed in distilled water to a pH of 6.5 ± 0.2 and dried at a temperature of 35 ± 1 ° C for a day. Then the obtained granules of DCPD in an amount of 5 g were immersed in solution B with a volume of 500 ml with a pH value of 8.7 ± 0.1. The process was conducted in a shaker-incubator at 35 ± 1 ° C for 7 days (168 hours). Next, the obtained granules were washed in distilled water to a pH of 7.4 ± 0.2. According to x-ray phase analysis, the composition of the final product corresponds to 79% of OCF, 21% of α-TCP.

Пример 9. Гранулы α-ТКФ размером 1000-2000 мкм помещали в шейкер-инкубатор при 35±1°С в количестве 5 г на 500 мл раствора А со значением рН 5,9±0,1. Выдерживали в течение 7 суток (168 часов). Далее полученные гранулы отмывали в дистиллированной воде до значения рН 6,5±0,2 и сушили при температуре 35±1°С в течение суток. Затем полученные гранулы ДКФД в количестве 5 г погружали в раствор Б объемом 500 мл со значением рН 8,7±0,1. Процесс вели в шейкере-инкубаторе при 35±1°С в течение 7 суток (168 часов). Далее полученные гранулы отмывали в дистиллированной воде до значения рН 7,4±0,2. Согласно рентгенофазовому анализу состав конечного продукта соответствует 59% ОКФ, 41% α-ТКФ.Example 9. Granules of α-TCP in size 1000-2000 μm were placed in a shaker incubator at 35 ± 1 ° C in an amount of 5 g per 500 ml of solution A with a pH value of 5.9 ± 0.1. Maintained for 7 days (168 hours). Next, the obtained granules were washed in distilled water to a pH of 6.5 ± 0.2 and dried at a temperature of 35 ± 1 ° C for a day. Then the obtained granules of DCPD in an amount of 5 g were immersed in solution B with a volume of 500 ml with a pH value of 8.7 ± 0.1. The process was conducted in a shaker-incubator at 35 ± 1 ° C for 7 days (168 hours). Next, the obtained granules were washed in distilled water to a pH of 7.4 ± 0.2. According to x-ray phase analysis, the composition of the final product corresponds to 59% of OCP, 41% of α-TCP.

Пример 10. Гранулы α-ТКФ размером 1000-2000 мкм помещали в шейкер-инкубатор при 35±1°С в количестве 5 г на 500 мл раствора А со значением рН 5,5±0,1. Выдерживали в течение 7 суток (168 часов). Далее полученные гранулы отмывали в дистиллированной воде до значения рН 6,5±0,2 и сушили при температуре 35±1°С в течение суток. Затем полученные гранулы ДКФД 5 г погружали в раствор Б объемом 500 мл со значением рН 8,7±0,1. Процесс вели в шейкере-инкубаторе при 35±1°С в течение 5 суток (120 часов). Далее полученные гранулы отмывали в дистиллированной воде до значения рН 7,4±0,2. Согласно рентгенофазовому анализу состав конечного продукта соответствует 80% ОКФ, 20% ДКФД.Example 10. Granules of α-TCP in size 1000-2000 μm were placed in a shaker incubator at 35 ± 1 ° C in an amount of 5 g per 500 ml of solution A with a pH value of 5.5 ± 0.1. Maintained for 7 days (168 hours). Next, the obtained granules were washed in distilled water to a pH of 6.5 ± 0.2 and dried at a temperature of 35 ± 1 ° C for a day. Then, the obtained granules of DCPD 5 g were immersed in solution B with a volume of 500 ml with a pH value of 8.7 ± 0.1. The process was conducted in a shaker-incubator at 35 ± 1 ° C for 5 days (120 hours). Next, the obtained granules were washed in distilled water to a pH of 7.4 ± 0.2. According to x-ray phase analysis, the composition of the final product corresponds to 80% of OCP, 20% of DCPD.

Пример 11. Гранулы α-ТКФ размером 1000-2000 мкм помещали в шейкер-инкубатор при 35±1°С в количестве 5 г на 500 мл раствора А со значением рН 5,5±0,1. Выдерживали в течение 7 суток (168 часов). Далее полученные гранулы отмывали в дистиллированной воде до значения рН 6,5±0,2 и сушили при температуре 35±1°С в течение суток. Затем полученные гранулы ДКФД в количестве 5 г погружали в раствор Б объемом 500 мл со значением рН 8,7±0,1. Процесс вели в шейкере-инкубаторе при 35±1°С в течение 10 суток (240 часов). Далее полученные гранулы отмывали в дистиллированной воде до значения рН 7,4±0,2. Согласно рентгенофазовому анализу состав конечного продукта соответствует 85% ОКФ, 15% ГА.Example 11. Granules of α-TCP in size 1000-2000 μm were placed in a shaker incubator at 35 ± 1 ° C in an amount of 5 g per 500 ml of solution A with a pH value of 5.5 ± 0.1. Maintained for 7 days (168 hours). Next, the obtained granules were washed in distilled water to a pH of 6.5 ± 0.2 and dried at a temperature of 35 ± 1 ° C for a day. Then the obtained granules of DCPD in an amount of 5 g were immersed in solution B with a volume of 500 ml with a pH value of 8.7 ± 0.1. The process was conducted in a shaker-incubator at 35 ± 1 ° C for 10 days (240 hours). Next, the obtained granules were washed in distilled water to a pH of 7.4 ± 0.2. According to x-ray phase analysis, the composition of the final product corresponds to 85% of OCP, 15% of HA.

После проведения трансформации склеившиеся гранулы ОКФ разбивали и выделяли нужные размеры фракций, в соответствии с вышеприведенными примерами, такие как 150-500, 500-1000, 1000-2000 мкм, методом сепарации. Полученные фракции отмывали от пыли дистиллированной водой и контролировали рН 7,4±0,2. Сушили при 80°С, упаковывали и стерилизовали при 130°С в течение 3-х часов.After the transformation, the glued OKF granules were broken and the desired fraction sizes were isolated, in accordance with the above examples, such as 150-500, 500-1000, 1000-2000 μm, by the separation method. The obtained fractions were washed from dust with distilled water and a pH of 7.4 ± 0.2 was controlled. Dried at 80 ° C, packaged and sterilized at 130 ° C for 3 hours.

Пример 12 (по способу A. Cuneyt Tas, 2011). Гранулы Кальцита (КК) размером 900-2000 мкм помещали в раствор с рН 4,1 следующего состава: 100 г NH₄H₂PO₄ в 500 мл дистиллированной воды. 2 г КК гранул помещали в раствор фосфата (Са/Р мольное = 0,23). Гранулы выдерживали в термостате в течение 20 часов без перемешивания. После чего гранулы промывали в 1,5 л дистиллированной воды и в течение 12 часов сушили при 37°С. Полученные гранулы помещали в следующий раствор при рН 7,4±0,2 на 7 суток (168 часов) при 37°С, с соотношением гранулы/раствор - 2,2 г / 500 мл. Раствор готовили следующим образом: в 1420 мл дистиллированной воды при интенсивном перемешивании добавляли 12,448 г NaCl, 0,559 г KCl, 0,426 г Na₂HPO₄ и 0,735 г CaCl₂·2H₂O, 8,5 г ТРИСа с добавлением раствора HCl до рН раствора 7,4. В результате получили гранулы, по фазовому составу соответствующие 30% ОКФ, 70% КК.Example 12 (according to the method of A. Cuneyt Tas, 2011). Calcite granules (CC) with a size of 900-2000 μm were placed in a solution with a pH of 4.1 of the following composition: 100 g of NH ₄ H ₂ PO ₄ in 500 ml of distilled water. 2 g of CC granules were placed in a phosphate solution (Ca / P molar = 0.23). The granules were kept in a thermostat for 20 hours without stirring. Then the granules were washed in 1.5 l of distilled water and dried at 37 ° C for 12 hours. The obtained granules were placed in the following solution at a pH of 7.4 ± 0.2 for 7 days (168 hours) at 37 ° C, with a granule / solution ratio of 2.2 g / 500 ml. The solution was prepared as follows: in 1420 ml of distilled water, 12.448 g of NaCl, 0.559 g of KCl, 0.426 g of Na ₂ HPO ₄ and 0.735 g of CaCl ₂ · 2H ₂ O, 8.5 g of TRIS were added with vigorous stirring with the addition of a HCl solution until the pH of the solution 7.4. As a result, we obtained granules with a phase composition corresponding to 30% OKF, 70% CC.

Таким образом, разработан способ получения керамических материалов на основе октакальциевого фосфата для восстановления и реконструкции поврежденных костных тканей, особенностью которого является ведение процесса при физиологических температурах, что позволяет получать керамику на основе биологически активных фосфатов кальция (октакальциевый фосфат), которую невозможно получить по традиционной керамической технологии. Кроме того, разработанный способ позволяет получать материалы на основе ОКФ заданного фазового состава, размера, микроструктуры и архитектоники. Высокая биологическая совместимость получаемых материалов обусловлена их большой удельной поверхностью - до 20±5 м²/г, которая позволяет адсорбироваться необходимым факторам роста на материал, обеспечивая высокий регенеративный потенциал системы.Thus, a method has been developed for the production of ceramic materials based on octalcium phosphate for the restoration and reconstruction of damaged bone tissues, a feature of which is the process at physiological temperatures, which allows to obtain ceramics based on biologically active calcium phosphates (octalcium phosphate), which cannot be obtained by traditional ceramic technologies. In addition, the developed method allows to obtain materials based on the OKF of a given phase composition, size, microstructure and architectonics. High biocompatibility of the materials obtained is due to their large specific surface area - up to 20 ± 5 m ² / g, which allows the necessary growth factors to be adsorbed onto the material, providing a high regenerative potential of the system.

Несмотря на то, что изобретение описано со ссылкой на раскрываемые варианты воплощения, для специалистов в данной области должно быть очевидно, что конкретные подробно описанные эксперименты приведены лишь в целях иллюстрирования способа согласно настоящему изобретению и их не следует рассматривать как каким-либо образом ограничивающие объем изобретения. Должно быть понятно, что возможно осуществление различных модификаций без отступления от сути настоящего изобретения.Although the invention has been described with reference to the disclosed embodiments, it should be apparent to those skilled in the art that the specific experiments described in detail are for the purpose of illustrating the method of the present invention and should not be construed as limiting the scope of the invention in any way. . It should be understood that various modifications are possible without departing from the gist of the present invention.

Библиографический список:References:

1. Y.Н. Hsu, I.G. Turner, A.W. Miles. Fabrication and mechanical testing of porous calcium phosphate bioceramic granules // J Mater Sci: Mater. Med. 2007. V. 18. P. 1931-1937.1. Y.N. Hsu, I.G. Turner, A.W. Miles Fabrication and mechanical testing of porous calcium phosphate bioceramic granules // J Mater Sci: Mater. Med. 2007. V. 18. P. 1931-1937.

2. Komlev, V.S., Barinov, S.M., Koplik, E.V. A method to fabricate porous spherical hydroxyapatite granules intended for time-controlled drug release // Biomaterials 2002. V. 23. P. 3449-3454.2. Komlev, V.S., Barinov, S.M., Koplik, E.V. A method to fabricate porous spherical hydroxyapatite granules intended for time-controlled drug release // Biomaterials 2002. V. 23. P. 3449-3454.

3. Klammert U., Gbureck U., Vorndran E., Diger J.R., Meyer-Marcotty P., Bier A.C. 3D powder printed calcium phosphate implants for reconstruction of cranial and maxillofacial defects // Journal of Cranio-Maxillo-Facial Surgery. 2010. V. 38. P. 565-570.3. Klammert U., Gbureck U., Vorndran E., Diger J.R., Meyer-Marcotty P., Bier A.C. 3D powder printed calcium phosphate implants for reconstruction of cranial and maxillofacial defects // Journal of Cranio-Maxillo-Facial Surgery. 2010. V. 38. P. 565-570.

4. Butscher A., Bohner M., Hofmann S., Gauckler L, Müller R. Structural and material approaches to bone tissue engineering in powder-based three-dimensional printing // Acta Biomaterialia 2011. V. 7. P. 907-920.4. Butscher A., Bohner M., Hofmann S., Gauckler L, Müller R. Structural and material approaches to bone tissue engineering in powder-based three-dimensional printing // Acta Biomaterialia 2011. V. 7. P. 907- 920.

5. Surmenev R.A. A review of plasma-assisted methods for calcium phosphate-based coatings fabrication // Surface & Coatings Technology. 2012. V. 206. P. 2035-2056.5. Surmenev R.A. A review of plasma-assisted methods for calcium phosphate-based coatings fabrication // Surface & Coatings Technology. 2012. V. 206. P. 2035-2056.

Claims

1. A method of manufacturing a ceramic material of phase composition:
80-100 masses. % octacalcium phosphate,
0-10 mass. % hydroxyapatite
0-10 mass. % α-tricalcium phosphate,
comprising the following steps:
- transformation of the ceramic material phase composition of 100 mass. % α-tricalcium phosphate to dicalcium phosphate dihydrate in solution A, with a mass ratio of α-tricalcium phosphate and solution A 1: 100 and a temperature of 35 ± 1 ° C;
- transformation of the material obtained in the previous step into the final product in solution B, with the mass ratio of the material obtained in the previous step and the solution B 1: 100, and a temperature of 35 ± 1 ° C;
where solution A is a buffer solution, which is an aqueous 1.5 M solution of sodium acetate and 0.15 ± 0.02 M glutamic acid, brought orthophosphoric acid to a pH value of 5.5 ± 0.1; solution B - buffer solution, which is an aqueous 1.5 M sodium acetate solution with a pH value of 8.7 ± 0.1.

2. The method according to claim 1, in which ceramic material means granules, blocks or coating for implants.

3. The method according to p. 1, in which the ceramic material for transformation using granules of α-tricalcium phosphate size of 150-500, 500-1000 or 1000-2000 microns.

4. The method according to p. 3, characterized in that the transformation of the granules in solution A is carried out for 100-130 hours for granules with a size of 150-500 microns, 100-150 hours for granules with a size of 500-1000 microns, 150-168 hours - for granules with a size of 1000-2000 microns.

5. The method according to p. 3, characterized in that the transformation of the granules in solution B is carried out for 130-150 hours for granules with a size of 150-500 microns, 150-168 hours for granules with a size of 500-1000 microns, 168-200 hours for granules the size of 1000-2000 microns.

6. The method according to any one of paragraphs. 3-5, characterized in that for the transformation using granules of α-tricalcium phosphate with an interconnected porosity of 40-70 vol. % and the dominant pore population of 1-500 microns in size on the surface and 20-300 microns inside.

7. The method according to p. 2, in which the ceramic material for transformation using blocks or a coating for implants based on α-tricalcium phosphate.

8. The method according to p. 7, in which the transformation in solution A is carried out for 150-350 hours, and the transformation in solution B for 150-350 hours.

9. Ceramic material having the following phase composition:
80-100 masses. % octacalcium phosphate,
0-10 mass. % hydroxyapatite
0-10 mass. % α-tricalcium phosphate,
and obtained by the method of claim 1.

10. The ceramic material according to claim 9, which represents granules, blocks or coating for implants.

11. The ceramic material according to claim 10, which is a granule having a size of 150-500, 500-1000 or 1000-2000 microns.

12. The ceramic material according to claim 11, in which the granules have an interconnected porosity of 40-70 vol. %, in which the dominant pore population refers to pores with a size of 1-500 microns on the surface and 20-300 microns inside.