Брушитовый гидравлический цемент, упрочненный пористым каркасом из полилактида

Изобретение относится к медицине. Описан брушитовый гидравлический цемент, упрочненный пористым каркасом из полилактида для восстановления костных тканей, имеющий прочность не менее 40 МПа, содержащий порошок α-трикальцийфосфата, гранулы карбонатгидроксиапатита и затворяющую жидкость, представляющую собой раствор фосфата магния в фосфорной кислоте, где цементную пасту распределяют внутри пористого резорбируемого полилактидного каркаса, который повышает прочность цемента. Цемент характеризуется одновременно способностью к реакционному твердению, формуемостью, биосовместимостью, отсутствием токсичных побочных продуктов, а также потенциалом замещения вновь образуемой костной тканью. 2 пр.

 

Изобретение относится к медицине, а именно к остеопластической хирургии, стоматологии. Материал предназначен для восстановления костных тканей после онкологических и челюстно-лицевых операций, а также лечения различных дефектов костных тканей травматического генеза.

Известен ряд гидравлических кальций-фосфатных цементов (КФЦ), представляющих собой смесь двух или более компонентов, одним из которых является вода или водный раствор фосфатов щелочных металлов, а твердым компонентом - один или несколько фосфатов кальция. При смешивании реагентов образуется новый фосфат кальция, а в результате реакций растворения-осаждения последнего происходит твердение и формирование цементного камня. Поскольку КФЦ характеризуются одновременно способностью к реакционному твердению, формуемостью, биосовместимостью, отсутствием токсичных побочных продуктов, а также потенциалом замещения вновь образуемой костной тканью, они являются крайне перспективным материалом для стоматологии и ортопедии. Возможность приготовления смеси непосредственно перед операцией является важным свойством КФЦ, поскольку облегчает доставку материала в требуемое место и обеспечивает отличное прилегание к поверхности кости (Komath М., Varma Н. Development of a fully injectable calcium phosphate cement for orthopedic and dental applications // Bull. Mater. Sci. 2003. Vol. 26. P. 415-422, Temenoff J.S., Mikos A.G. Injectable biodegradable materials for orthopedic tissue engineering // Biomaterials. 2000. Vol. 21. P. 2405-2412). Недостатком вышеописанных цементов является относительно высокая кислотность (pH 5-6) и низкая прочность.

Наиболее близким по технической сущности и результату к предлагаемому способу является патент РФ №2502525 «Брушитовый гидравлический цемент (варианты)». Описан брушитовый гидравлический цемент для восстановления костных тканей, содержащий порошок α-трикальцийфосфата и затворяющую жидкость, представляющую собой раствор фосфата магния в фосфорной кислоте, где цементный порошок содержит гранулы карбоната кальция размером 50-100 мкм при следующем содержании компонентов: α-трикальцийфосфат - 90-95% масс., карбонатгидроксиапатит - 5-10% масс. Прочность описанного цемента не превышает 20 МПа.

Задачей данного изобретения является создание брушитового гидравлического цемента, упрочненного пористым каркасом из полилактида, для восстановления костных тканей.

Техническим результатом изобретения является повышение механической прочности брушитового цемента.

Технический результат достигается тем, что в брушитовом гидравлическом цементе, упрочненном пористым каркасом из полилактида для восстановления костных тканей, имеющим прочность не менее 40 МПа, содержащим порошок α-трикальцийфосфата, гранулы карбонатгидроксиапатита и затворяющую жидкость, представляющую собой раствор фосфата магния в фосфорной кислоте, согласно изобретению, цементную пасту распределяют внутри пористого резорбируемого полилактидного каркаса, который повышает прочность цемента.

Сущность изобретения заключается в том, что при введении цементной пасты в пористый резорбируемый полилактидный каркас последний выполняет роль армирующего элемента, увеличивающего прочность цемента.

Таким образом, для разрушения цемента необходимо приложить большую нагрузку, т.е. прочность цемента увеличивается.

Пример 1.

9,5 г α-трикальцийфосфата смешивают с 0,5 г гранул карбонатгидроксиапатита размером 50-100 мкм, добавляют 7,5 г 40%-ного раствора фосфата магния в фосфорной кислоте с pH 1,8. Смешивание проводят на стекле пластиковым шпателем при 25°С в течение 5-7 мин. В тефлоновую форму помещают каркас из полилактида, предварительно выдержанный в течение 20 с в ацетоне. Образовавшуюся после смешения жидкую цементную пасту сметанообразной консистенции помещают в тефлоновую форму и прижимают сверху пуансоном с усилием не более 10 кгс. Через 10 мин образец извлекают из формы и помещают в термостат при 37°С и 100%-ной влажности. Через 24 часа образец имеет прочность при сжатии 35 МПа.

Пример 2.

9,5 г α-трикальцийфосфата смешивают с 0,5 г гранул карбонатгидроксиапатита размером 50-100 мкм, добавляют 7,5 г 40%-ного раствора фосфата магния в фосфорной кислоте с pH 1,8. Смешивание проводят на стекле пластиковым шпателем при 25°С в течение 5-7 мин. Каркас из полилактида, предварительно выдержанный в течение 20 с в ацетоне, погружают в жидкую цементную пасту, после чего каркас, покрытый цементом, помещают в термостат при 37°С и 100%-ной влажности. Через 24 часа образец имеет прочность при сжатии 30 МПа.

Брушитовый гидравлический цемент для восстановления костных тканей, включающий порошок α-трикальцийфосфата, гранулы карбонатгидроксиапатита и затворяющую жидкость, представляющую собой 30%-ный раствор фосфата магния в фосфорной кислоте, с получением пасты при смешивании компонентов, отличающийся тем, что для увеличения прочности не менее 40 МПа используют пористый полилактидный каркас, внутри которого распределяют образовавшуюся цементную пасту.