Способ получения биологического гидроксиапатита


 


Владельцы патента RU 2494751:

Общество с ограниченной ответственностью "Имплантбио" (RU)

Изобретение относится к медицине, а именно к получению биологического гидроксиапатита. Описан способ получения биологического гидроксиапатита, включающий предварительную очистку костей, измельчение их, растворение костной ткани в соляной кислоте с последующим осаждением гидроксиапатита осадителем, фильтрование, термическую обработку и измельчение осадка, измельчение костей производят до получения частиц размером 2,5-5 см, растворение костной ткани осуществляют раствором соляной кислоты с концентрацией 0,5-2М с последующим отделение жидкой части взвеси фильтрацией и добавлением в отфильтрованный раствор при постоянном перемешивании хитозана концентрацией 1,5-2 мас.% до его полного растворения. В качестве осадителя гидроксиапатита применяют 3-5М раствор гидроксида натрия или гидроксида калия путем его добавления при активном перемешивании до достижения значения рН реакционной среды 7,0-7,5, термическую обработку полученного после фильтрования осадка осуществляют прокаливанием при температуре 830°С в течение не менее 40 минут. Мелкодисперсный порошок гидроксиапатита с размером частиц от 5 нм и с микроэлементным составом является максимально приближенным к составу костной ткани человека.

 

Изобретение относится к медицине, а именно к получению биологического гидроксиапатита, который может быть использован в травматологии, ортопедии, стоматологии, нейрохирургии в качестве материала для замещения дефектов костной ткани, резорбируемых матриксов для клеточных технологий остеогенеза, средства локализованной доставки лекарственных препаратов, покрытий на металлических имплантатах, производства зубных пломб, зубных паст, сорбентов и пр.

Известен способ получения гидроксиапатита, включающий осаждение из водных растворов солей кальция и гидроортофосфата аммония, добавление к водному раствору нитрата кальция 0,05-0,2 М раствора этилендиаминтетраацетата натрия при температуре 40-70°С, добавление к этой смеси по каплям раствора гидроортофосфата аммония при постоянном перемешивании, нагрев до 40-60°С и выдерживание в течение 10-20 мин, старение осадка в течение одних суток, фильтрацию, сушку при 100-150°С и нагрев при 250-700°С в течение часа (RU, патент №2391117, A61L 27/00, С01В 25/32, Опубл. 10.06.2010 г.).

Недостаток этого способа заключается в том, что при синтезе гидроксиапатита из водных растворов солей отсутствует микроэлементный состав, присущий биологической костной ткани живого организма, что уменьшает биологическую активность гидроксиапатита.

Наиболее близким к заявленному способу является способ получения гидроксиапатита из костной ткани крупного рогатого скота, включающий предварительную очистку костей, измельчение их, растворение костной ткани в соляной кислоте, с последующим осаждением гидроксиапатита осадителем, фильтрование, сушку и измельчение осадка (Талашова И.А. и др. Лабораторное выделение кальцийфосфатных соединений из костной ткани крупного рогатого скота и определение их состава методом электронно-зондового микроанализа. / Гений Ортопедии, №4, 2007, С.71-75).

Недостатками этого способа являются длительное отделение твердой осажденной фазы гидроксиапатита, что приводит к образованию крупных частиц гидроксиапатита.

В основу изобретения положена задача, заключающаяся в разработке способа получения биологического гидроксиапатита, обеспечивающего сохранение ценного микроэлементного состава, максимально приближенного к составу кости человека, обладающего возможностью регулирования размера частиц гидроксиапатита в зависимости от скорости протекания реакции при осаждении фосфатов кальция и характеризующего простотой аппаратурного оформления.

При этом техническим результатом является получение мелкодисперсного порошка гидроксиапатита с размером частиц от 5 нм и с микроэлементным составом, максимально приближенным к составу костной ткани человека.

Достижение вышеуказанного технического результата обеспечивается тем, что в способе получения биологического гидроксиапатита, включающем предварительную очистку костей, измельчение их, растворение костной ткани в соляной кислоте с последующим осаждением гидроксиапатита осадителем, фильтрование, термическую обработку и измельчение осадка, измельчение костей производят до получения частиц размером 2,5-5 см, растворение костной ткани осуществляют раствором соляной кислоты с концентрацией 0,5-2 М с последующим отделение жидкой части взвеси фильтрацией и добавлением в отфильтрованный раствор при постоянном перемешивании хитозана концентрацией 1,5-2 мас.% до его полного растворения, в качестве осадителя гидроксиапатита применяют 3-5 М раствор гидроксида натрия или гидроксида калия путем его добавления при активном перемешивании до достижения значения рН реакционной среды 7,0-7,5, термическую обработку полученного после фильтрования осадка осуществляют прокаливанием при температуре 830°С в течение не менее 40 минут.

Измельчение костей до получения частиц размером 2,5-5 см, растворение костной ткани раствором соляной кислоты с концентрацией 0,5-2 М с последующим отделение жидкой части взвеси фильтрацией и добавлением в отфильтрованный раствор при постоянном перемешивании хитозана концентрацией 1,5-2 мас.% до его полного растворения, применение в качестве осадителя гидроксиапатита 3-5 М раствора гидроксида натрия или гидроксида калия путем его добавления при активном перемешивании до достижения значения рН реакционной среды 7,0-7,5 и термическая обработка полученного после фильтрования осадка прокаливанием при температуре 830°С в течение не менее 40 минут обеспечивает сохранение ценного микроэлементного состава, максимально приближенного к составу кости человека, возможность регулирования размера частиц гидроксиапатита в зависимости от скорости протекания реакции при осаждении фосфатов кальция. Это позволяет получить мелкодисперсный порошок гидроксиапатита с размером частиц от 5 нм и с микроэлементным составом, максимально приближенным к составу костной ткани человека.

Способ получения биологического гидроксиапатита осуществляется следующим образом.

Исходное сырье, кости сельскохозяйственных животных, очищают от параоссальных тканей механическим путем и промывают теплой водой. Далее кости измельчают на щековой дробилке до получения частиц размером 2,5-5 см. Применение дробленой кости позволяет сократить проведение процесса деминерализации до 36 часов, а также добиться более полной вытяжки фосфатов кальция и микроэлементов. Далее выполняют деминерализацию костной ткани сельскохозяйственных животных раствором соляной кислоты с концентрацией 0,5-2 М. Указанная концентрация раствора соляной кислоты выбрана исходя из условий обеспечения максимальной вытяжки фосфатов кальция и микроэлементов. Применение концентрации раствора соляной кислоты меньше 0,5 М не приводит к полноценной вытяжке фосфатов кальция и микроэлементов из костной ткани, а использование концентрации выше 2 М нецелесообразно, поскольку увеличение содержания соляной кислоты в растворе не приводит к большему содержанию кальция и микроэлементов в растворе. Следует также отметить, что использование раствора соляной кислоты с концентрацией 0,5-2,0 М обеспечивает размеры частиц порошка гидроксиапатита 5-60 нм с площадью удельной поверхности материала 76-95 м2/г. По завершении деминерализации жидкую часть взвеси отделяют фильтрацией. В отфильтрованный раствор при постоянном перемешивании добавляется хитозан концентрацией 1,5-2 мас.% до его полного растворения. Применение хитозана обеспечивает гомогенное осаждение частиц гидроксиапатита и не дает им слипаться друг с другом. При добавлении в раствор хитозана концентрацией менее 1,5 мас.% частицы гидроксиапатита слипаются друг с другом. При добавлении в раствор хитозана концентрацией более 2 мас.% осадок гидроксиапатита получается вязким и плохо фильтрующимся. Применение хитозана позволяет из осадка убирать избыточное количество ионов натрия или калия за счет их взаимодействия с хитозаном. Гидроксиапатит осаждают из раствора добавлением при активном перемешивании 3-5 М раствором гидроксида натрия или гидроксида калия до достижения значения рН реакционной среды 7,0-7,5, при этом отмечают обильное выпадение осадка. Взвесь подвергают фильтрации. Полученное пастообразное вещество прокаливают при температуре 830°С в течение не менее 40 минут, а затем измельчают.

Способ получения биологического гидроксиапатита, включающий предварительную очистку костей, измельчение их, растворение костной ткани в соляной кислоте с последующим осаждением гидроксиапатита осадителем, фильтрование, термическую обработку и измельчение осадка, отличающийся тем, что измельчение костей производят до получения частиц размером 2,5-5 см, растворение костной ткани осуществляют раствором соляной кислоты с концентрацией 0,5-2М с последующим отделением жидкой части взвеси фильтрацией и добавлением в отфильтрованный раствор при постоянном перемешивании хитозана концентрацией 1,5-2 мас.% до его полного растворения, в качестве осадителя гидроксиапатита применяют 3-5М раствор гидроксида натрия или гидроксида калия путем его добавления при активном перемешивании до достижения значения рН реакционной среды 7,0-7,5, термическую обработку полученного после фильтрования осадка осуществляют прокаливанием при температуре 830°С в течение не менее 40 мин.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к наноэмульсии в качестве носителя биологически активного вещества, представляющего собой дельта-сон индуцирующий пептид (ДСИП) или растительный экстракт.
Изобретение относится к многофункциональной добавке к автомобильному бензину, содержащей антидетонационные и другие компоненты, а также модифицирующую добавку. В качестве модифицирующей добавки используются углеродные наноматериалы (УНМ), предпочтительно в виде многослойных нанотрубок (УНТ) в пересчете на бензин в количестве от 10-6 до 10-4 мас.%.

Изобретение относится к химической переработке целлюлозосодержащего сырья, в частности к способам получения гидрогеля нанокристаллической целлюлозы, и может быть использовано при производстве полифункциональных композиционных материалов, реологических модификаторов в буровых и цементных растворах, биоразлагаемых полимерных материалов, загустителей, регуляторов вязкости, стабилизаторов красок и эмульсий, в фармацевтической, медицинской, пищевой, парфюмерной и в других областях промышленности.

Изобретение может быть использовано в излучателях или в фотоприемниках среднего инфракрасного диапазона. Способ изготовления полупроводниковой структуры на основе селенида свинца, содержащей подложку и пленку селенида свинца, включает формирование поликристаллической пленки селенида свинца и ее последующую термическую обработку в кислородсодержащей среде, при этом согласно изобретению поликристаллическую пленку селенида свинца формируют на подложке, выполненной из материала, имеющего температурный коэффициент линейного расширения, лежащий в диапазоне от 10·10-6 °С-1 до 26·10-6 °С-1.

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к способу получения стали, содержащей наноразмерные частицы боридов, оксидов, нитридов. Может использоваться для изготовления элементов деталей для хранения отработавшего ядерного топлива, чехлов тепловыделяющих сборок (ТВС) ядерных реакторов, чехлов гильз системы управления и защиты нейтронных источников (СУЗ), оболочек твэлов.
Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано для производства сплавов на основе алюминия, например, силуминов, применяемых в авиастроении, ракетной технике, машиностроении и других отраслях промышленности.
Изобретение может быть использовано при изготовлении глазурей, термостойких красок и эмалей, наполнителей полимеров, для объемного и поверхностного декорирования строительной керамики и фарфорово-фаянсовых изделий.

Изобретение относится к катализаторам получения алифатических углеводородов из оксида углерода и водорода и их использованию. Описан катализатор для получения алифатических углеводородов из оксида углерода и водорода, содержащий наноразмерные каталитически активные частицы металлического кобальта или железа, причем он получен путем пиролиза макромолекул полиакрилонитрила (ПАН) в присутствии солей железа или кобальта в инертной атмосфере под действием ИК-излучения при температуре 300-700°C после предварительного отжига на воздухе.
Изобретение относится к технологии получения композитных мембран для мембранного разделения жидких и газообразных сред с селективным слоем, содержащим многослойные углеродные нанотрубки (УНТ).
Изобретение относится к биотехнологии и представляет собой способ получения композиции на основе белково-минеральных компонентов. .
Изобретение относится к медицине, а именно к способу получения биосовместимого костнозамещающего материала, при этом получают порошок биологического гидроксиапатита с размером частиц не более 40 мкм из костей крупного рогатого скота, смешивают порошок гидроксиапатита с порошком фосфата магния с размером частиц не более 40 мкм при соотношении их 1,0:0,25, добавляют к полученнной смеси порошков водную суспензию 2-амино-5-гуанидиновалериановой кислоты с последующим перемешиванием их в течение 40-50 минут и сушкой при 50-60°С.

Изобретение относится к композиционным материалам на основе кальцийфосфатной керамики с улучшенными прочностными характеристиками и может быть использовано для заполнения костных дефектов в травматологии и ортопедии, челюстно-лицевой хирургии и хирургической стоматологии.

Изобретение относится к пористой трехмерной матрице из монетита, который является биосовместимым, имеет структурированную пористость и предварительно заданную структуру и обладает способностью к реабсорбции, а также к способу синтеза, обеспечивающему получение указанного материала, и применению этого материала.
Изобретение относится к области медицины и может применяться для протезирования костных структур челюстно-лицевого скелета, в качестве системы доставки лекарственных средств и в качестве матрицы в конструкциях тканевой инженерии.

Изобретение относится к области химии, а именно к механохимическим способам получения нанокристаллического кремний-замещенного гидроксилапатита, являющегося биологически активным материалом, который может быть использован для покрытия металлических и керамических имплантатов, в качестве наполнителя для восстановления дефектов костной ткани при изготовлении медицинской керамики и композитов для стоматологии и челюстно-лицевой хирургии, а также лечебных паст.
Изобретение относится к области медицины и касается цементных материалов для пластической реконструкции поврежденных костных тканей. .
Изобретение относится к медицине и биологии, а именно к технологии получения биокомпозитов, стимулирующих восстановление костной ткани, как при ее лечении, так и при протезировании дефектных участков.

Изобретение относится к получению пористых -трикальцийфосфатных керамических изделий, предназначенных для применения в качестве костных имплантатов. .

Изобретение относится к медицине, а именно к составу пористой биостеклокерамики, содержащей мелкодисперсное натрийсиликатное стекло, гранулы синтетических минералов - фосфатов кальция, входящих в состав нативной костной ткани, волластонита, образующегося при кристаллизации натрийсиликатного стекла, а также добавку карбоната и углеродсодержащего порообразователя.

Изобретение относится к медицине, в частности к материалам для возмещения дефектов костей (остеомиелитических секвестров, костных кист, очагов остеонекроза) посредством осуществления остеоиндукции и остеокондукции в полостях, заполненных предлагаемым биоматериалом.
Изобретение относится к фармацевтической промышленности и медицине и представляет собой ранозаживляющее лекарственное средство, включающее концентрат из сырья пантовых оленей, отличающееся тем, что в качестве сырья используют концентрат из пантов оленей и концентрат из смеси ромашки аптечной, березовых почек и дурнишника обыкновенного, взятых в соотношении 1:4:5 соответственно и экстрагированных с последующей сушкой в соотношении смесь растительных компонентов:вода 1:20, при этом средство дополнительно содержит стеариновую кислоту, моностеарат глицерина, воск пчелиный, воск косметический, ланолин, масло растительное, глицерин, тетраборат натрия, триэтаноламин, фенохен, полиэтилсилоксановую жидкость, циклометикон, пеногаситель, лидокаин + отдушка, воду, причем компоненты в средстве находятся в определенном соотношении в масс.%.
Наверх