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.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОАКТИВНОГО ГИДРОКСИАПАТИТА | 2015 |
|
RU2604411C1 |
БИОСОВМЕСТИМЫЙ КОСТНОЗАМЕЩАЮЩИЙ МАТЕРИАЛ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЕГО | 2012 |
|
RU2494721C1 |
ПОРИСТЫЕ МИКРОСФЕРЫ НА ОСНОВЕ БИОФОСФАТОВ КАЛЬЦИЯ И МАГНИЯ С РЕГУЛИРУЕМЫМ РАЗМЕРОМ ЧАСТИЦ ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИ КОСТНОЙ ТКАНИ | 2012 |
|
RU2497548C1 |
ОСТЕОГЕННЫЙ БИОРЕЗОРБИРУЕМЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЗАМЕЩЕНИЯ КОСТНЫХ ДЕФЕКТОВ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ | 2012 |
|
RU2504405C1 |
БИОАКТИВНЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЗАМЕЩЕНИЯ КОСТНЫХ ДЕФЕКТОВ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ | 2016 |
|
RU2617050C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕЛАНИНА ИЗ ЧАГИ | 2016 |
|
RU2618397C1 |
Способ получения остеопластического дисперсного биокомпозита | 2020 |
|
RU2741015C1 |
СПОСОБ БЕЗОТХОДНОЙ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ХИТИНСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ | 2000 |
|
RU2207033C2 |
АМОРФНЫЙ, КАРБОНИРОВАННЫЙ И ФТОРИРОВАННЫЙ ГИДРОКСИАПАТИТ ДЛЯ ЗУБНЫХ ПАСТ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ | 1999 |
|
RU2179437C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОРАЗМЕРНОГО КАЛЬЦИЙ-ДЕФИЦИТНОГО КАРБОНАТСОДЕРЖАЩЕГО ГИДРОКСИАПАТИТА | 2014 |
|
RU2588525C1 |
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.
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.
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: научно-теоретический и практический журнал, 2007, №4, с.71-75 | |||
БИОИМПЛАНТАТ ДЛЯ ВОЗМЕЩЕНИЯ ДЕФЕКТОВ МИНЕРАЛИЗОВАННЫХ ТКАНЕЙ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ | 2005 |
|
RU2311167C2 |
Способ обработки шламов медно-электролитного производства | 1925 |
|
SU12091A1 |
ВЕЩЕСТВО ДЛЯ ВОЗМЕЩЕНИЯ ДЕФЕКТОВ КОСТИ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ | 2005 |
|
RU2303436C1 |
Авторы
Даты
2013-10-10—Публикация
2012-04-28—Подача