RU2725768C1 - Способ получения гранул гидроксилапатита в матрице хитозана - Google Patents
Способ получения гранул гидроксилапатита в матрице хитозана Download PDFInfo
- Publication number
- RU2725768C1 RU2725768C1 RU2019136599A RU2019136599A RU2725768C1 RU 2725768 C1 RU2725768 C1 RU 2725768C1 RU 2019136599 A RU2019136599 A RU 2019136599A RU 2019136599 A RU2019136599 A RU 2019136599A RU 2725768 C1 RU2725768 C1 RU 2725768C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chitosan
- hydroxylapatite
- solution
- granules
- temperature
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
- A61K9/14—Particulate form, e.g. powders, Processes for size reducing of pure drugs or the resulting products, Pure drug nanoparticles
- A61K9/16—Agglomerates; Granulates; Microbeadlets ; Microspheres; Pellets; Solid products obtained by spray drying, spray freeze drying, spray congealing,(multiple) emulsion solvent evaporation or extraction
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/40—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material
- A61L27/44—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material having a macromolecular matrix
- A61L27/46—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material having a macromolecular matrix with phosphorus-containing inorganic fillers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P19/00—Drugs for skeletal disorders
- A61P19/08—Drugs for skeletal disorders for bone diseases, e.g. rachitism, Paget's disease
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Rheumatology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области медицины, более конкретно к созданию материала биомедицинского регенеративного назначения, который может быть использован при заполнении костных дефектов в травматологии и ортопедии, челюстно-лицевой хирургии и хирургической стоматологии. Предложен способ получения гранул гидроксилапатита в матрице хитозана, в соответствии с которым смешивают до однородной массы порошок гидроксилапатита с 2 мас.% раствором хитозана в 0,5%-ной уксусной кислоте при соотношении 1 г гидроксилапатита с 10,0 мл раствора хитозана, затем полученную смесь диспергируют через капилляр диаметром 1-2 мм в 5%-ный раствор NaOH при температуре Т=20-28°С, полученные гранулы декантируют от щелочного раствора и сушат при температуре Т=25-27°С на воздухе в течение не менее 5 ч. Изобретение обеспечивает получение гранул гидроксилапатита в матрице хитозана, обладающих термической стабильностью в диапазоне температур от 200°С до 800°С. 3 табл., 3 пр.
Description
Изобретение относится к области медицины и созданию новых материалов биомедицинского регенеративного назначения, которые могут быть использованы при создании бифазных композитов на основе гидроксилапатита и полимерной органической матрицы, при заполнении костных дефектов в травматологии и ортопедии, челюстно-лицевой хирургии и хирургической стоматологии.
Известен способ получения пористых керамических гранул на основе карбоната кальция и тидроксиапатита и/или карбонатгидроксиапатита для заполнения костных дефектов при реконструктивно-пластических операциях (патент RU 2555348 С04В 35/447 A61L 27/14 A61L 27/12 A61L 27/02), при котором суспензию на основе гидроксилапатита и полиакриламида диспергируют в среду растительного масла с температурой 80-180°С. После промывания и сушки полученные гранулы спекают в среде углекислого газа при температуре 620-700°С. Техническим результатом является получение пористых керамических гранул с регулируемым размером от 100 до 2000 мкм, открытой пористостью 40-80% и с размером пор от 20 до 400 мкм. К недостаткам данного метода можно отнести сложность проведения эксперимента: нагрев масла, высокая температура спекания гранул.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ изготовления хитозановых бус, содержащих гидроксилапатит (Погорелов М.В., Гусак Е.В., Бабич И.М., Калинкевич О.В., Калинкевич А.Н., Самохвалов И.И., Данильченко С.Н., Скляр A.M. Сорбция ионов металлов материалами на основе хитозана. // Ж. Клинических и экспериментальных исследований. 2014. Т. 2, №1. С. 88-99.). Хитозановые бусы, содержащие гидроксилапатит, получали добавлением в раствор хитозана 1М раствора хлорида кальция и 1 М раствора дигидрофосфата кальция (соотношение Са/Р 1,67). Полученные бусы выдерживали в 5%-ном растворе щелочи 24 ч. Промывали водой, лиофильно высушивали.
К недостаткам данного способа следует отнести долгое время выдерживания бус в щелочном растворе, отсутствие информации о соотношении объемов раствора хитозана и прекурсоров гидроксилапатита, отсутствие информации о растворителе хитозана и его концентрации.
Технической задачей заявляемого решения является разработка способа получения гранул гидроксилапатита в матрице хитозана.
Техническим результатом заявляемого решения является получения гранул гидроксилапатита в матрице хитозана, обладающих термической стабильностью в диапазоне температур от 200°С до 800°С.
Указанный технический результат достигается тем, что предложен способ получения гранул гидроксилапатита в матрице хитозана, заключающийся в том, что смешивают порошок гидроксилапатита с 2 масс-% раствором хитозана в 0,5% уксусной кислоте при соотношении: 1 грамм гидроксилапатита с 10,5 мл раствора хитозана до однородной массы, затем полученную смесь диспергируют через капилляр диаметром 1 -2 мм в 5%-ный раствор NaOH при температуре T1=20-28°С, полученные гранулы деконтируют от щелочного раствора и сушат при температуре T2=25-27°С на воздухе в течение не менее 5 часов.
Пример 1
Смешивают порошок гидроксилапатита с 2 масс. % раствором хитозана в 0,5%-ной уксусной кислоте при соотношении 0,2 г порошка к 2,0 мл раствора до однородной массы, затем полученную смесь диспергируют в течение 4 минут через каппиляр диаметром 1 мм в 5% раствор NaOH объемом 100 мл при температуре T1=20°С, полученные гранулы деконтируют от щелочного раствора, затем сушат при температуре Т2=25°С на воздухе в течение не менее 5 часов.
Пример 2
Смешивают порошок гидроксилапатита с 2 масс. % раствором хитозана в 0,5%-ной уксусной кислоте при соотношении 0,4 г порошка к 4,0 мл раствора до однородной массы, затем полученную смесь диспергируют в течение 8 минут через каппиляр диаметром 1,5 мм в 5%-ный раствор NaOH объемом 100 мл при температуре Т1=24°С, полученные гранулы деконтируют от щелочного раствора, затем сушат при температуре Т2=26°С на воздухе в течение не менее 5,5 часов.
Пример 3
Смешивают порошок гидроксилапатита с 2 масс. % раствором хитозана в 0,5%-ной уксусной кислоте при соотношении 0,8 г порошка к 8,0 мл раствора до однородной массы, затем полученную смесь диспергируют в течение 16 минут через каппиляр диаметром 2 мм в 5%-ный раствор NaOH объемом 100 мл при температуре Т1=28°С, полученные гранулы деконтируют от щелочного раствора, затем сушат при температуре Т2=28°С на воздухе в течение не менее 6 часов.
Для определения оптимального содержания хитозана в 0,5%-ной уксусной кислоте изучали зависимость значений динамической вязкости от содержания масс % хитозана.
В таблице 1 представлены результаты определения оптимального содержания хитозана в 0,5%-ной уксусной кислоте, масс. % и соответствующие этому содержанию значения динамической вязкости.
Исходя из данных табл. 1, наибольшие значения динамической вязкости соответствуют содержанию хитозана в 0,5%-ной уксусной кислоте - 2% масс %, дальнейшее увеличение содержания хитозана в 0,5%-ной уксусной кислоте не приводит к увеличению динамической вязкости.
Кроме этого были проведены расчеты удельной поверхности получаемых гранул по уравнению Брунауэра, Эммета и Теллера (БЭТ), которое является одним из наиболее распространенных и общепринятых в настоящее время. Измерение удельной поверхности и пористости образцов производился по методу БЭТ (SБЭТ-N2) на анализатора Gemini 2365 по адсорбции стандартного газа азота при 77.4 К. Диапазон измерения удельной поверхности от 0.5 до 999 м2/г. Предел допускаемой относительной погрешности измерений удельной поверхности в режиме многократного измерения не более 5%.
В таблице 2 представлены результаты измерений удельной поверхности, полученных гранул при заданных размерах и распределение по размерам.
Кроме того, был проведен отжиг гранул гидроксилапатита в матрице хитозана при температурах 200°С, 400°С, 600°С, 800°С. Результаты проведения отжига представлены в таблице 3.
Исходя из данных табл.3, что все гранулы сохраняют сферическую форму
Таким образом, заявляемый способ позволяет получить гранулы на основе гидроксилапатита в матрице хитозана с диаметром 1-2 мм, обладающих термической стабильностью в диапазоне температур от 200°С до 800°С.
Claims (1)
- Способ получения гранул гидроксилапатита в матрице хитозана, заключающийся в том, что смешивают порошок гидроксилапатита с 2 мас.% раствором хитозана в 0,5%-ной уксусной кислоте при соотношении: 1 грамм гидроксилапатита с 10,0 мл раствора хитозана до однородной массы, затем полученную смесь диспергируют через капилляр диаметром 1÷2 мм в 5%-ный раствор NaOH при температуре Т1=20÷28°С, полученные гранулы деконтируют от щелочного раствора и сушат при температуре Т2=25±27°С на воздухе в течение не менее 5 часов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019136599A RU2725768C1 (ru) | 2019-11-13 | 2019-11-13 | Способ получения гранул гидроксилапатита в матрице хитозана |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019136599A RU2725768C1 (ru) | 2019-11-13 | 2019-11-13 | Способ получения гранул гидроксилапатита в матрице хитозана |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2725768C1 true RU2725768C1 (ru) | 2020-07-06 |
Family
ID=71510424
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019136599A RU2725768C1 (ru) | 2019-11-13 | 2019-11-13 | Способ получения гранул гидроксилапатита в матрице хитозана |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2725768C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2790908C1 (ru) * | 2021-10-13 | 2023-02-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского" | Способ получения гранул Mg-гидроксилапатит-хитозан |
PL447484A1 (pl) * | 2024-01-09 | 2024-06-03 | Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie | Sposób otrzymywania hybrydowych granul |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007127795A2 (en) * | 2006-04-25 | 2007-11-08 | Bumgardner Joel D | Chitosan/nanocrystalline hydroxyapatite composite microsphere-based scaffolds |
RU2376019C2 (ru) * | 2007-12-26 | 2009-12-20 | Учреждение Российской академии наук Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (ИМЕТ РАН) | Пористые композиционные материалы на основе хитозана для заполнения костных дефектов |
RU2552756C1 (ru) * | 2014-04-28 | 2015-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского" | Способ получения гранул карбонатгидроксилапатита в матрице желатина |
RU2631594C1 (ru) * | 2016-10-06 | 2017-09-25 | Владимир Николаевич Горшенёв | Способ получения гидроксиапатит-коллагенового композита |
-
2019
- 2019-11-13 RU RU2019136599A patent/RU2725768C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007127795A2 (en) * | 2006-04-25 | 2007-11-08 | Bumgardner Joel D | Chitosan/nanocrystalline hydroxyapatite composite microsphere-based scaffolds |
RU2376019C2 (ru) * | 2007-12-26 | 2009-12-20 | Учреждение Российской академии наук Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (ИМЕТ РАН) | Пористые композиционные материалы на основе хитозана для заполнения костных дефектов |
RU2552756C1 (ru) * | 2014-04-28 | 2015-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского" | Способ получения гранул карбонатгидроксилапатита в матрице желатина |
RU2631594C1 (ru) * | 2016-10-06 | 2017-09-25 | Владимир Николаевич Горшенёв | Способ получения гидроксиапатит-коллагенового композита |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Chuanlei Ji et al. Salvianolic Acid B-Loaded Chitosan/hydroxyapatite Scaffolds Promotes The Repair Of Segmental Bone Defect By Angiogenesis And Osteogenesis / International Journal of Nanomedicine, October 2019, V.14, pp.8271-8284. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2790908C1 (ru) * | 2021-10-13 | 2023-02-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского" | Способ получения гранул Mg-гидроксилапатит-хитозан |
PL447484A1 (pl) * | 2024-01-09 | 2024-06-03 | Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie | Sposób otrzymywania hybrydowych granul |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Holloway et al. | The role of crystallization and phase separation in the formation of physically cross-linked PVA hydrogels | |
RU2725768C1 (ru) | Способ получения гранул гидроксилапатита в матрице хитозана | |
Wu et al. | Chemical characteristics and hemostatic performances of ordered mesoporous calcium-doped silica xerogels | |
Santos et al. | Silk fibroin as a biotemplate for hierarchical porous silica monoliths for random laser applications | |
KR20160032230A (ko) | 골형성 유도 인산 칼슘의 제조방법 및 이로부터 제조된 제품 | |
Basu et al. | Swelling and rheological study of calcium phosphate filled bacterial cellulose‐based hydrogel scaffold | |
JP6288723B2 (ja) | 骨再生材料キット、ペースト状骨再生材料、骨再生材料及び骨接合材 | |
JPH0264075A (ja) | 多孔質セラミックス及びその製法 | |
JP6443003B2 (ja) | 温度応答性吸湿材料とその製造方法 | |
RU2552756C1 (ru) | Способ получения гранул карбонатгидроксилапатита в матрице желатина | |
Liu et al. | Rapid hemostasis and high bioactivity cerium‐containing mesoporous bioglass for hemostatic materials | |
Wang et al. | Physical crosslinked poly (n-isopropylacrylamide)/nano-hydroxyapatite thermosensitive composite hydrogels | |
Seifert et al. | Phase Conversion of Ice‐Templated α‐Tricalcium Phosphate Scaffolds into Low‐Temperature Calcium Phosphates with Anisotropic Open Porosity | |
RU2725767C1 (ru) | Способ получения гранул брушита в матрице хитозана | |
Möller-Siegert et al. | Physicochemical regulation of TGF and VEGF delivery from mesoporous calcium phosphate bone substitutes | |
Fitzpatrick et al. | Protein-based aerogels: processing and morphology | |
KR20190008432A (ko) | 다공질 복합체, 골 재생 재료, 및 다공질 복합체의 제조 방법 | |
Tan et al. | Preparation and physical characterization of calcium sulfate cement/silica-based mesoporous material composites for controlled release of BMP-2 | |
Grazioli et al. | Synthesis and characterization of poly (vinyl alcohol)/chondroitin sulfate composite hydrogels containing strontium‐doped hydroxyapatite as promising biomaterials | |
ES2917406T3 (es) | Composición portadora para materiales de sustitución ósea | |
Coimbra et al. | Surface characterization of polysaccharide scaffolds by inverse gas chromatography regarding application in tissue engineering | |
Fandzloch et al. | Synthesis and Characterization of Sol–Gel‐Derived SiO2–CaO Particles: Size Impact on Glass (Bio) Properties | |
Nguyen et al. | Thermally induced dissolution/precipitation–A simple approach for the preparation of macroporous monoliths from linear aliphatic polyamides | |
Charmas et al. | Influence of mechanochemical treatment on thermal and structural properties of silica–collagen and hydroxyapatite–collagen composites | |
RU2555348C1 (ru) | Способ получения пористых керамических гранул на основе карбоната кальция и гидроксиапатита и/или карбонатгидроксиапатита для заполнения костных дефектов при реконструктивно-пластических операциях |