МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЗАМЕЩЕНИЯ ДЕФЕКТОВ КОСТНОЙ ТКАНИ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ

МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЗАМЕЩЕНИЯ ДЕФЕКТОВ КОСТНОЙ ТКАНИ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ


RU (11) 2274461 (13) C2

(51) МПК
A61K 35/32 (2006.01)
A61L 27/00 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 18.07.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2006.04.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 2004105528/15 
(22) Дата подачи заявки: 2004.02.26 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.02.26 
(43) Дата публикации заявки: 2005.08.10 
(45) Опубликовано: 2006.04.20 
(56) Аналоги изобретения: RU 2174848 C1, 20.10.2001. RU 2053733 C1, 10.02.1996. RU 2088240 С1, 27.08.1997. SU 1331501 A, 23.08.1987. RU 2155049 С1, 27.08.2000. RU 2122437 С1, 27.11.1998. FR 2585586 А1, 06.02.1987. ЕР 0851772 А2, 08.07.1998. 
(72) Имя изобретателя: Литвинов Сергей Дмитриевич (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Литвинов Сергей Дмитриевич (RU) 
(98) Адрес для переписки: 443079, г.Самара,79, ул. Гагарина, 48-6, С.Д. Литвинову 

(54) МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЗАМЕЩЕНИЯ ДЕФЕКТОВ КОСТНОЙ ТКАНИ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ
Группа изобретений относится к медицине, а именно к травматологии, ортопедии, стоматологии, нейрохирургии, и предназначена для замещения дефектов при различных костных патологиях. Материал для замещения дефектов костной ткани представляет собой пластины, состоящие из фторгидроксиапатита в коллагене, при этом содержание фторгидроксиапатита составляет 40-90% по массе. Способ получения материала состоит в том, что пористый коллагеновый матрикс помещают между растворами, содержащими 0,2-1 моль/л хлорида кальция и раствор, содержащий 0,1-1 моль/л фосфата натрия или фосфата аммония и 0,01-0,1 моль/л фторида аммония, а также раствор аммиака или гидроксида натрия, проводят электрофорез с плотностью тока 7-20 мА/см2 в течение 10-24 часов, полученный материал промывают дистиллированной водой, сушат при 20-37°С и стерилизуют. 2 н.п. ф-лы, 2 табл. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к медицине, а именно к созданию твердых материалов на основе коллагена, которые могут быть использованы для заполнения дефектов костной ткани в травматологии, ортопедии, стоматологии, нейрохирургии при врожденных и приобретенных заболеваниях. 

Известен способ получения препарата для активизации репаративного остеогенеза, в соответствии с которым сначала из животного сырья путем щелочно-солевой обработки получают раствор коллагена, в который затем вводят формальдегид, водную дисперсию гидроксоапатита, перемешивают и добавляют водный раствор хлоргексидин биглюконата. Из этой смеси получают коллагеновую губчатую массу, которую помещают в область пораженного участка кости. Однако такой материал не обладает хорошей структурной интегрированностью компонентов, а также является низко технологичным [патент РФ №2088240].

За прототип выбран материал, представляющий собой механическую смесь коллагена и гидроксоапатита, который синтезируют, помещая коллагеновое волокно в жидкую среду между разноименными электродами, которые с одной стороны омываются раствором соли кальция, а с другой - щелочным раствором соли фосфата. В результате получают гидроксоапатит, распределенный между волокнами коллагена [Патент РФ №2174848].

Недостатками данного материала являются его высокая способность гидратироваться водой в водной среде, что приводит к сильному его разбуханию при замещении им дефектов костной ткани, недостаточная скорость регенерации костной ткани. 

Положительный результат заявленного технического решения заключается в том, что патентуемый материал содержит фторид-ион, оказывающий непосредственное воздействие на клетки костной ткани, что влияет на процесс регенерации. Фторид-ион входит в состав молекулы фторгидроксоапатита.

Это достигается тем, что пористый коллагеновый матрикс помещают между двумя растворами: один раствор содержит ионы кальция Са2+, а другой - фосфат-ионы, фторид-ионы и гидроксид-ионы; процесс синтеза фторгидроксоапатита на коллагене проводят при использовании электрофореза. В результате происходит взаимодействие:



и получается вещество апатитной структуры - фторгидроксоапатит, который осаждается на волокнах белка. При этом материал формируется в виде пористых пластин толщиной 3-10 мм.

Количество осаждаемого на коллагене фторгидроксоапатита регулируется в зависимости от времени проведения синтеза, содержание фторид-иона в полученном продукте зависит от его концентрации в исходном растворе.

ПРИМЕР.

Берут в готовом виде пористый коллагеновый матрикс, полученный из кости животного, гидратируют его, помещая в дистиллированную воду. Подготовленный таким образом образец помещают между двумя растворами: один раствор содержит хлорид кальция CaCl2 «хч» концентрации 0,2-1 моль/л, а другой - фосфат натрия NaH 2PO4 «хч» или фосфат аммония (NH4 )3PO4 «хч», концентрации 0,1-1 моль/л, фторид аммония NH4F «хч» концентрации 0,01-0,1 моль/л и гидроксид-ионы. В качестве источника последних можно использовать раствор аммиака или гидроксида натрия. Для стабилизации значения рН в раствор соли кальция добавляют порошок оксида магния MgO. Затем в растворы опускают электроды и в течение 30-300 минут пропускают электрический ток плотностью 7÷20 мА/см2 . В процессе электрофореза происходит реакция:



В результате этой реакции образуется фторгидрокосапатит, который взаимодействует с коллагеном и осаждается на нем. Полученный материал промывают дистиллированной водой, сушат при 20-37°С, стерилизуют и подготавливают к имплантации. При изменении концентрации фторида аммония в исходном растворе изменяется и его содержание в получаемом продукте, что отражено в таблице 1. Количество осаждаемого на коллагене фторгидроксоапатита регулируется в зависимости от времени проведения синтеза (таблица 2).

Таблица 1. 
№ обр. Концентрация фторида аммония в исходном растворе, моль/л Содержание иона фтора в продукте, моль/г массы продукта 
1 0,01 0,0002 
2 0,02 0,0003 
3 0,04 0,0005 
4 0,06 0,0013 
5 0,08 0,0043 
6 0,10 0,0048 
Таблица 2. 
№ образца Масса исходного коллагена, г Время синтеза, часы Масса полученного образца, г Изменение массы образца, % 
1 0,4005 2 0,4712 15,0 
2 0,4400 4 0,6003 26,7 
3 0,4120 6 0,7601 45,8 
4 0,4207 8 0,8778 67,6 
5 0,4525 10 2,0568 78,0 


Полученный материал был использован при имплантациях. Имплантат обладает хорошей степенью регенерации, нетоксичен, обладает свойством отсутствия иммунологической реакции, гемостатическими и противовоспалительными свойствами, стимулирует рост нативной кости в кратчайшие сроки.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Материал для замещения дефектов костной ткани, характеризующийся тем, что он представляет собой пластины, состоящие из фторгидроксиапатита в коллагене, при этом содержание фторгидроксиапатита составляет 40-90% по массе.

2. Способ получения материала по п.1, характеризуется тем, что пористый коллагеновый матрикс помещают между растворами, содержащими 0,2-1 моль/л хлорида кальция и раствор, содержащий 0,1-1 моль/л фосфата натрия или фосфата аммония и 0,01-0,1 моль/л фторида аммония, а также раствор аммиака или гидроксида натрия, проводят электрофорез с плотностью тока 7-20 мА/см2 в течение 10-24 ч, полученный материал промывают дистиллированной водой, сушат при 20-37°С и стерилизуют.