RU2813599C1 - Самосхватывающаяся композиция для получения магнийкальцийфосфатного матрикса с антибактериальными свойствами для коррекции патологии опорно-двигательной системы человека - Google Patents
Самосхватывающаяся композиция для получения магнийкальцийфосфатного матрикса с антибактериальными свойствами для коррекции патологии опорно-двигательной системы человека Download PDFInfo
- Publication number
- RU2813599C1 RU2813599C1 RU2023103366A RU2023103366A RU2813599C1 RU 2813599 C1 RU2813599 C1 RU 2813599C1 RU 2023103366 A RU2023103366 A RU 2023103366A RU 2023103366 A RU2023103366 A RU 2023103366A RU 2813599 C1 RU2813599 C1 RU 2813599C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- calcium phosphate
- musculoskeletal system
- antibacterial properties
- magnesium calcium
- pathology
- Prior art date
Links
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 210000002346 musculoskeletal system Anatomy 0.000 title claims abstract description 19
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 title claims abstract description 17
- KMQAPZBMEMMKSS-UHFFFAOYSA-K calcium;magnesium;phosphate Chemical compound [Mg+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O KMQAPZBMEMMKSS-UHFFFAOYSA-K 0.000 title claims abstract description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 230000007170 pathology Effects 0.000 title claims abstract description 12
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 title description 2
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 6
- 235000019691 monocalcium phosphate Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 229910000150 monocalcium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- YASYEJJMZJALEJ-UHFFFAOYSA-N Citric acid monohydrate Chemical compound O.OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O YASYEJJMZJALEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- CEAZRRDELHUEMR-URQXQFDESA-N Gentamicin Chemical compound O1[C@H](C(C)NC)CC[C@@H](N)[C@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](NC)[C@@](C)(O)CO2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N CEAZRRDELHUEMR-URQXQFDESA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229930182566 Gentamicin Natural products 0.000 claims abstract description 4
- 108010059993 Vancomycin Proteins 0.000 claims abstract description 4
- YYRMJZQKEFZXMX-UHFFFAOYSA-L calcium bis(dihydrogenphosphate) Chemical compound [Ca+2].OP(O)([O-])=O.OP(O)([O-])=O YYRMJZQKEFZXMX-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 4
- 229960002303 citric acid monohydrate Drugs 0.000 claims abstract description 4
- 229960002518 gentamicin Drugs 0.000 claims abstract description 4
- FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J sodium diphosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims abstract description 4
- 229940048086 sodium pyrophosphate Drugs 0.000 claims abstract description 4
- 235000019818 tetrasodium diphosphate Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- 239000001577 tetrasodium phosphonato phosphate Substances 0.000 claims abstract description 4
- MYPYJXKWCTUITO-LYRMYLQWSA-N vancomycin Chemical compound O([C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1OC1=C2C=C3C=C1OC1=CC=C(C=C1Cl)[C@@H](O)[C@H](C(N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)N[C@H]3C(=O)N[C@H]1C(=O)N[C@H](C(N[C@@H](C3=CC(O)=CC(O)=C3C=3C(O)=CC=C1C=3)C(O)=O)=O)[C@H](O)C1=CC=C(C(=C1)Cl)O2)=O)NC(=O)[C@@H](CC(C)C)NC)[C@H]1C[C@](C)(N)[C@H](O)[C@H](C)O1 MYPYJXKWCTUITO-LYRMYLQWSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229960003165 vancomycin Drugs 0.000 claims abstract description 4
- MYPYJXKWCTUITO-UHFFFAOYSA-N vancomycin Natural products O1C(C(=C2)Cl)=CC=C2C(O)C(C(NC(C2=CC(O)=CC(O)=C2C=2C(O)=CC=C3C=2)C(O)=O)=O)NC(=O)C3NC(=O)C2NC(=O)C(CC(N)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(CC(C)C)NC)C(O)C(C=C3Cl)=CC=C3OC3=CC2=CC1=C3OC1OC(CO)C(O)C(O)C1OC1CC(C)(N)C(O)C(C)O1 MYPYJXKWCTUITO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 abstract description 25
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 17
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 abstract description 15
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 abstract description 15
- 208000037976 chronic inflammation Diseases 0.000 abstract description 9
- 230000006020 chronic inflammation Effects 0.000 abstract description 9
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 abstract description 6
- 239000007943 implant Substances 0.000 abstract description 5
- 238000010883 osseointegration Methods 0.000 abstract description 5
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 abstract description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 4
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000000451 tissue damage Effects 0.000 description 2
- 231100000827 tissue damage Toxicity 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к области химии и медицины, а именно к комбинации для получения магнийкальцийфосфатного матрикса с антибактериальными свойствами для коррекции патологии опорно-двигательной системы человека, характеризующейся тем, что содержит порошковую смесь, которая содержит в качестве основы MgxCa(3-x)(PO4)2 при x=0,05-2,95, монокальцийфосфат 1-водный, в качестве антибактериального средства порошкообразный ванкомицин или гентамицин, а также жидкость затворения, в качестве которой используют смесь раствора моногидрата лимонной кислоты с раствором пирофосфата натрия 10-водного. Технический результат заключается в получении магнийкальцийфосфатного матрикса с антибактериальными свойствами для использования при хирургическом лечении пациентов с повреждением костных тканей, с необходимыми и достаточными для практического использования пористостью и механической прочностью, обеспечении способности к замещению костных дефектов опорно-двигательной системы, остеоинтеграции на границе контакта имплатата с костной тканью пациента со сниженным регенераторным потенциалом при наличии хронических воспалений или в зонах, потенциально склонных к воспалению, восстановления анатомической и функциональной целостности костного дефекта с заполнением дефекта костных тканей собственными тканями при осложнениях в виде гнойно-септического воспаления. 1 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к области медицины, а именно к травматологии и ортопедии, к комбинации для получения магнийкальцийфосфатного матрикса с антибактериальными свойствами для коррекции патологии опорно-двигательной системы человека и может быть использовано при лечении пациентов в условиях травматологических, хирургических и других стационаров.
Известна самосхватывающаяся композиция для получения кальцийфосфатного матрикса для замещения костных дефектов опорно-двигательной системы человека, характеризующаяся тем, что содержит в качестве основы α-трикальцийфосфат, (см. патент РФ №2756020, МПК A61L 24/02, 24.09.2021).
Однако известная композиция при своем использовании обладает следующими недостатками:
- не обеспечивает получение кальцийфосфатного матрикса с антибактериальными свойствами для практического использования при хирургическом лечении пациентов с повреждением костных тканей,
- не обеспечивает достаточную способность к замещению костных дефектов опорно-двигательной системы человека при наличии хронических воспалений или в зонах, потенциально склонных к воспалению,
- не обеспечивает достаточную и необходимую остеоинтеграцию на границе контакта имплатата с костной ткань пациента со сниженным регенераторным потенциалом при наличии хронических воспалений или в зонах, потенциально склонных к воспалению,
- не обеспечивает надежное восстановление анатомической и функциональной целостности костного дефекта с заполнением дефекта костных тканей собственными тканями при осложнениях в виде гнойно-септического воспаления или в зонах, потенциально склонных к воспалению.
- недостаточно обеспечивает заданное и необходимое сочетание пористости с прочностными характеристиками при использовании в процессе замещения костных дефектов опорно-двигательной системы человека.
Задачей изобретения является создание комбинации для получения магнийкальцийфосфатного матрикса с антибактериальными свойствами для коррекции патологии опорно-двигательной системы человека.
Техническим результатом является получение магнийкальцийфосфатного матрикса с антибактериальными свойствами для практического использования при хирургическом лечении пациентов с повреждением костных тканей, получение магнийкальцийфосфатного матрикса с антибактериальными свойствами с необходимыми и достаточными для практического использования пористостью и механической прочностью, обеспечение достаточной способности к замещению костных дефектов опорно-двигательной системы человека при наличии хронических воспалений или в зонах, потенциально склонных к воспалению, обеспечение достаточной и необходимой остеоинтеграции на границе контакта имплатата с костной тканью пациента со сниженным регенераторным потенциалом при наличии хронических воспалений или в зонах, потенциально склонных к воспалению, обеспечение надежного восстановления анатомической и функциональной целостности костного дефекта с заполнением дефекта костных тканей собственными тканями при осложнениях в виде гнойно-септического воспаления.
Технический результат достигается тем, что предложена комбинация для получения магнийкальцийфосфатного матрикса с антибактериальными свойствами для коррекции патологии опорно-двигательной системы человека, характеризующаяся тем, что содержит порошковую смесь, которая содержит в качестве основы MgxCa(3-x)(PO4)2 при x=0,05-2,95, монокальцийфосфат 1-водный, в качестве антибактериального средства порошкообразный ванкомицин или гентамицин, при следующем содержании компонентов порошковой смеси, масс.%:
| - монокальцийфосфат 1-водный | 35-43 |
| - антибактериальное средство | 8-9 |
| - MgxCa(3-x)(PO4)2 при х=0,05-2,95 | остальное до 100% |
и жидкость затворения, в качестве которой используют смесь 0,1-0,4 М раствора моногидрата лимонной кислоты с 50 объемными % 0,02-0,14 М раствора пирофосфата натрия 10-водного,
при этом соотношение жидкости затворения к порошковой смеси выбрано равным 0,6-0,7.
Среди существенных признаков, характеризующих предложенную комбинацию для получения магнийкальцийфосфатного матрикса с антибактериальными свойствами для коррекции патологии опорно-двигательной системы человека, отличительными являются:
- содержание в качестве основы MgxCa(3-x)(PO4)2 при х=0,05-2,95,
- содержание монокальцийфосфата 1-водного,
- содержание в качестве антибактериального средства порошкообразного ванкомицина или гентамицина,
- использование в качестве жидкости затворения смеси 0,1-0,4 М раствора моногидрата лимонной кислоты с 50 объемными % 0,02-0,14 М раствора пирофосфата натрия 10-водного,
- выбор соотношения жидкости затворения к порошковой смеси композиции равным 0,6-0,7.
Экспериментальные и доклинические исследования предложенной комбинации для получения магнийкальцийфосфатного матрикса с
антибактериальными свойствами для коррекции патологии опорно-двигательной системы человека показали ее высокую эффективность. Предложенная комбинация для получения магнийкальцийфосфатного матрикса с антибактериальными свойствами для коррекции патологии опорно-двигательной системы человека обладает необходимыми и достаточными для практического использования пористостью (30-51%) и механической прочностью (4,9-10,4 МПа), в эксперименте обеспечила повышенную способность к замещению костных дефектов опорно-двигательной системы человека при наличии хронических воспалений или в зонах, потенциально склонных к воспалению, обеспечила по сравнению с другими кальций-фосфатными материалами достаточную и необходимую остеоинтеграцию на границе контакта имплатата с костной тканью при наличии хронических воспалений или в зонах, потенциально склонных к воспалению, обеспечила надежное восстановление анатомической и функциональной целостности костного дефекта с заполнением дефекта костных тканей собственными тканями при осложнениях в виде гнойно-септического воспаления.
Предложенную комбинацию для получения магнийкальцийфосфатного матрикса с антибактериальными свойствами для коррекции патологии опорно-двигательной системы человека изготавливают с использованием известных технологических приемов, показанных в прототипе настоящей заявки - патенте РФ №2756020, МПК A61L 24/02.
В таблице 1 представлены изготовленные экспериментальные составы предложенной комбинации для получения магнийкальцийфосфатного матрикса с антибактериальными свойствами для коррекции патологии опорно-двигательной системы человека и одновременно представлено сочетание пористости и прочностных характеристик экспериментальных изделий на основе магнийкальцийфосфатного матрикса.
В результате использования предложенной комбинации для получения магнийкальцийфосфатного матрикса с антибактериальными свойствами для коррекции патологии опорно-двигательной системы человека обеспечено получение магнийкальцийфосфатного матрикса с антибактериальными свойствами с необходимыми и достаточными для практического использования пористостью и механической прочностью, обеспечена достаточная способность к замещению костных дефектов опорно-двигательной системы человека при наличии хронических воспалений или в
зонах, потенциально склонных к воспалению, обеспечена достаточная и необходимая остеоинтеграция на границе контакта имплатата с костной ткань пациента со сниженным регенераторным потенциалом при наличии хронических воспалений или в зонах, потенциально склонных к воспалению, обеспечено надежное восстановление анатомической и функциональной целостности костного дефекта с заполнением дефекта костных тканей собственными тканями пациента при осложнениях в виде гнойно-септического воспаления.
Claims (6)
- Комбинация для получения магнийкальцийфосфатного матрикса с антибактериальными свойствами для коррекции патологии опорно-двигательной системы человека, характеризующаяся тем, что содержит порошковую смесь, которая содержит в качестве основы MgxCa(3-x)(PO4)2 при x=0,05-2,95, монокальцийфосфат 1-водный, в качестве антибактериального средства порошкообразный ванкомицин или гентамицин, при следующем содержании компонентов порошковой смеси, масс.%:
- - монокальцийфосфат 1-водный - 35-43,
- - антибактериальное средство - 8-9,
- - MgxCa(3-x)(PO4)2 при х=0,05-2,95 - остальное до 100%,
- и жидкость затворения, в качестве которой используют смесь 0,1-0,4 М раствора моногидрата лимонной кислоты с 50 объемными % 0,02-0,14 М раствора пирофосфата натрия 10-водного,
- при этом соотношение жидкости затворения к порошковой смеси выбрано равным 0,6-0,7.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2813599C1 true RU2813599C1 (ru) | 2024-02-13 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8834772B2 (en) * | 2011-12-07 | 2014-09-16 | Biomet Manufacturing, Llc | Antimicrobial methacrylate cements |
| EP2121052B1 (en) * | 2006-12-22 | 2016-04-20 | Mathys AG Bettlach | Precursor for the preparation of a pasty bone replacement material by admixture of a liquid |
| RU2611345C1 (ru) * | 2015-09-22 | 2017-02-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) | Резорбируемый пористый кальцийфосфатный цемент |
| RU2756020C1 (ru) * | 2021-01-13 | 2021-09-24 | Юлия Сергеевна Лукина | Самосхватывающаяся композиция для получения кальцийфосфатного матрикса для замещения костных дефектов опорно-двигательной системы человека и способ получения кальцийфосфатного матрикса на её основе |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2121052B1 (en) * | 2006-12-22 | 2016-04-20 | Mathys AG Bettlach | Precursor for the preparation of a pasty bone replacement material by admixture of a liquid |
| US8834772B2 (en) * | 2011-12-07 | 2014-09-16 | Biomet Manufacturing, Llc | Antimicrobial methacrylate cements |
| RU2611345C1 (ru) * | 2015-09-22 | 2017-02-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) | Резорбируемый пористый кальцийфосфатный цемент |
| RU2756020C1 (ru) * | 2021-01-13 | 2021-09-24 | Юлия Сергеевна Лукина | Самосхватывающаяся композиция для получения кальцийфосфатного матрикса для замещения костных дефектов опорно-двигательной системы человека и способ получения кальцийфосфатного матрикса на её основе |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| CABREJOS-AZAMA J. et al. Magnesium substitution in brushite cements: Efficacy of a new biomaterial loaded with vancomycin for the treatment of Staphylococcus aureus infections // Materials Science and Engineering: C. - 2016. - Vol. 61. - P. 72-78. SALEH A. T. et al. Injectable magnesium-doped brushite cement for controlled drug release application // Journal of materials science. - 2016. - Vol. 51. - P. 7427-7439. UCHIDA K. et al. In vivo release of vancomycin from calcium phosphate cement // BioMed Research International. - 2018. - Vol. 2018. - Art. ID 4560647. LIU S. M. et al. In vitro evaluation of calcium phosphate bone cement composite hydrogel beads of cross-linked gelatin-alginate with gentamicin-impregnated porous scaffold // Pharmaceuticals. - 2021. - Vol. 14. - No. 10. - Art. 1000. KLAMMERT U. et al. Phase composition, mechanical performance and in vitro biocompatibility of hydraulic setting calcium magnesium phosphate cement // Acta biomaterialia. - 2010. - Vol. 6. - No. 4. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kanter et al. | Control of in vivo mineral bone cement degradation | |
| US9913931B2 (en) | Cement-forming compositions, monetite cements, implants and methods for correcting bone defects | |
| KR100846836B1 (ko) | 골재생촉진 조성물 | |
| EP3448447B1 (en) | Methods and compositions for the treatment of degenerate bone | |
| JP4971239B2 (ja) | スペーサー用のポリメチルメタクリレート骨セメント | |
| Bae et al. | Sinus bone graft using new alloplastic bone graft material (Osteon)—II: clinical evaluation | |
| Lodoso-Torrecilla et al. | Bioinorganic supplementation of calcium phosphate-based bone substitutes to improve in vivo performance: a systematic review and meta-analysis of animal studies | |
| ES2802374T3 (es) | Cemento de apatita inyectable de sustitución iónica múltiple para vertebroplastia regenerativa y cifoplastia | |
| Chen et al. | A new injectable quick hardening anti-collapse bone cement allows for improving biodegradation and bone repair | |
| Wang et al. | Dual-functional porous and cisplatin-loaded polymethylmethacrylate cement for reconstruction of load-bearing bone defect kills bone tumor cells | |
| Ribeiro et al. | Improvement of a commercial calcium phosphate bone cement by means of drug delivery and increased injectability | |
| RU2813599C1 (ru) | Самосхватывающаяся композиция для получения магнийкальцийфосфатного матрикса с антибактериальными свойствами для коррекции патологии опорно-двигательной системы человека | |
| KR20130115781A (ko) | 인체뼈 유래 무기질을 포함하는 천연 골재생재 | |
| Hu et al. | Comparison of three calcium phosphate bone graft substitutes from biomechanical, histological, and crystallographic perspectives using a rat posterolateral lumbar fusion model | |
| RU2477120C2 (ru) | Способ получения цемента брушитного типа для замещения костных дефектов | |
| RU2552943C1 (ru) | Биодеградируемый материал для замещения костной ткани | |
| RU2508131C2 (ru) | Отверждаемый биокомпозиционный материал для замещения костных дефектов | |
| Wang et al. | Dual-purpose porous Polymethylmethacrylate Cement Loaded with Cisplatin Kills Bone Tumor Cells | |
| RU2795082C1 (ru) | Способ получения кальцийфосфатного матрикса на основе самосхватывающейся композиции с антибактериальными свойствами для коррекции патологии опорно-двигательной системы пациента | |
| US20240108785A1 (en) | Injectable magnesium oxychloride cement foam (mocf)-derived scaffold for treating osteoporotic bone defects | |
| Arpad et al. | Effect of Osteoplasty with Bioactive Glass (S53P4) in Bone Healing-In vivo Experiment on Common European Rabbits (Oryctolagus cuniculus) | |
| He et al. | Fabrication of injectable calcium sulfate bone graft material | |
| AU2019333008B2 (en) | Solid suspension | |
| EP2129407B1 (fr) | Composition granulaire deshydratee et ses applications biomedicales | |
| Chan et al. | In vivo evaluation of a new β-tricalcium phosphate bone substitute in a rabbit femur defect model |