Способ получения кальцийфосфатного матрикса на основе самосхватывающейся композиции с антибактериальными свойствами для коррекции патологии опорно-двигательной системы пациента Российский патент 2023 года по МПК A61L24/02 A61L27/12 A61K31/7036 A61K38/14 

Изобретение относится к области медицины, к хирургической остеологии, а именно к способу получения кальцийфосфатного матрикса на основе самосхватывающейся композиции с антибактериальными свойствами для коррекции патологии опорно-двигательной системы пациента и может быть использовано при хирургическом лечении пациентов с повреждением костных тканей в условиях травматолого-ортопедических, стоматологических, хирургических и других стационаров.

Известен способ получения кальцийфосфатного матрикса на основе самосхватывающейся композиции для замещения костных дефектов опорно-двигательной системы человека, характеризующийся тем, что осуществляют смешивание исходных порошков α-трикальцийфосфат и гранул парафина в качестве органических соединений с размером гранул от 100 до 1000 мкм с жидкостью затворения, в качестве которой используют дистиллированную воду или 5 раствор неорганических солей, в качестве которых используют раствор гидрофосфата натрия 12-водного, при этом соотношение жидкости затворения к порошковой смеси α-трикальцийфосфата и гранул парафина, затем полученную массу смеси исходных порошков с жидкостью затворения формуют с использование формы, экстрагируют гранулы полиэтиленгликоля органическим растворителем при температуре в течение 24 часов с получением кальцийфосфатного матрикса для замещения костных дефектов опорно-двигательной системы, полученную композицию на основе кальцийфосфатного матрикса очищают в среде сверхкритического CO₂. (см. патент РФ №2756020, МПК F61L 24/02, 24.09.2021).

Однако, известный способ при своем использовании при заполнении костных дефектов имеет следующие недостатки:

- не обеспечивает получение кальцийфосфатного матрикса с антибактериальными свойствами для практического использования при хирургическом лечении пациентов с повреждением костных тканей,

- не обеспечивает при отсутствии антибактериальных свойств 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 осложениях в виде гнойно-септического воспаления или в зонах, потенциально склонных к воспалению.

Задачей изобретения является создание способа получения кальцийфосфатного матрикса на основе самосхватывающейся композиции с антибактериальными свойствами для коррекции патологии опорно-двигательной системы пациента.

Техническим результатом при использовании способа получения кальцийфосфатного матрикса на основе самосхватывающейся композиции с антибактериальными свойствами для коррекции патологии опорно-двигательной системы пациента является надежное получение кальцийфосфатного матрикса с антибактериальными свойствами и с сохранением его штатных характеристик для практического использования при хирургическом лечении пациентов с повреждением костных тканей, обеспечение достаточной способности к прорастанию сосудов и новообразованной костной ткани при замещении костных дефектов опорно-двигательной системы человека, обеспечение достаточной и необходимой остеоинтеграции на границе контакта имплантата с костной тканью пациента, а также обеспечение антимикробной активности в зоне имплантации.

Технический результат достигается тем, что предложен способ получения кальцийфосфатного матрикса на основе самосхватывающейся композиции с антибактериальными свойствами для коррекции патологии опорно-двигательной системы пациента, характеризующийся тем, что осуществляют смешивание исходных порошков, содержащих в качестве основы α-трикальцийфосфат с размером порошковых частиц от 5 до 20 мкм, 2,0-15,6 масс. % порошка аминогликозида и/или гликопептида в качестве антибактериального средства и 2,8-31.6 масс. % гранул полиэтиленгликоля с размером гранул 100-400 мкм с жидкостью затворения, в качестве которой используют дистиллированную воду или 5% раствор гидрофосфата натрия 12-водного, при этом соотношение жидкости затворения к порошковой смеси α-трикальцийфосфата, антибактериального средства и гранул полиэтиленгликоля выбрано равным 0,2, затем полученную массу смеси исходных порошков с жидкостью затворения формуют с использованием прессования под давлением 130 МПа, полученный кальцийфосфатный матрикс выдерживают при температуре 20°С-60°С в течение 24 часов при 100% влажности, экстрагируют гранулы полиэтиленгликоля хлороформом при 65°С с получением кальцийфосфатного матрикса для замещения костных дефектов опорно-двигательной системы и очищают в среде сверхкритического СО₂ в реакторе при перемешивании в течение 8 часов при температуре 60°С и давлении 10 МПа с получением конечного продукта в виде кальцийфосфатного матрикса на основе самосхватывающейся композиции с антибактериальными свойствами При этом в качестве исходного аминогликозида антибактериального препарата матрикса используют порошок гентамицина, а в качестве исходного гликопептида антибактериального препарата матрикса используют порошок ванкомицина, при этом содержание порошка исходного антибактериального препарата гентамицина в его смеси с порошком исходного антибактериального препарата ванкомицина выбрано от 20 до 80 объемных %. При этом исходная смесь может дополнительно содержать 4,6-56,2 масс. % карбоната кальция и/или смеси карбонат кальция с моногидрат однозамещенного фосфата кальция при содержании в моногидрата однозамещенного фосфата кальция от 17 до 82 масс. %. При этом на полученный кальцийфосфатный матрикс после очистки в среде сверхкритического СО₂ может быть дополнительно нанесено покрытие толщиной 10-200 нм в виде поли(D, L-лактида-со-гликолида) 50:50, предварительно растворенными в метиленхлориде при температуре 40°С в соотношении 150 мг полилактида, или полигликолида или их сополимера на 1 мл метиленхлорида методом пропитки при вакуумировании, причем покрытие может содержать 2,0-15,6 масс. % аминогликозида или гликопептида, при этом в качестве аминогликозида покрытия используют гентамицин, а в качестве гликопептида используют ванкомицин.

Способ осуществляется следующим образом. Выполняют смешивание исходных порошков, содержащих в качестве основы α-трикальцийфосфат с размером порошковых частиц от 5 до 20 мкм, 2,0-15,6 масс. % порошка аминогликозида и/или гликопептида в качестве антибактериального средства и 2,8-31.6 масс. % гранул полиэтиленгликоля с размером гранул 100 - 400 мкм с жидкостью затворения, в качестве которой используют дистиллированную воду или 5% раствор гидрофосфата натрия 12-водного. При этом в качестве исходного аминогликозида антибактериального препарата матрикса используют порошок гентамицина, а в качестве исходного гликопептида антибактериального препарата матрикса используют порошок ванкомицина, причем содержание порошка исходного антибактериального препарата гентамицина в его смеси с порошком исходного антибактериального препарата ванкомицина выбрано от 20 до 80 объемных %. При этом исходная смесь может дополнительно содержать 4,6-56,2 масс. % карбоната кальция и/или смеси карбонат кальция с моногидрат однозамещенного фосфата кальция при содержании в моногидрата однозамещенного фосфата кальция от 17 до 82 масс. %.

При этом соотношение жидкости затворения к порошковой смеси α-трикальцийфосфата, антибактериального средства и гранул полиэтиленгликоля выбрано равным 0,2.

Полученную массу смеси исходных порошков с жидкостью затворения формуют с использованием прессования под давлением 130 МПа и полученный кальцийфосфатный матрикс выдерживают при температуре 20°С-60°С в течение 24 часов при 100% влажности. Экстрагируют гранулы полиэтиленгликоля хлороформом при 65°C с получением кальцийфосфатного матрикса для замещения костных дефектов опорно-двигательной системы.

Полученный кальцийфосфатный матрикса очищают в среде сверхкритического CO₂ в реакторе при перемешивании в течение 8 часов при температуре 60°С и давлении 10 МПа с получением конечного продукта в виде кальцийфосфатного матрикса на основе самосхватывающейся композиции с антибактериальными свойствами.

На полученный кальцийфосфатный матрикс после очистки в среде сверхкритического СО₂ может быть дополнительно нанесено покрытие толщиной 10-200 нм в виде поли(D, L-лактида-со-гликолида) 50:50, предварительно растворенными в метиленхлориде при температуре 40°С в соотношении 150 мг полилактида, или полигликолида или их сополимера на 1 мл метиленхлорида методом пропитки при вакуумировании. Причем покрытие может содержать 2,0-15,6 масс. % аминогликозида или гликопептида, при этом в качестве аминогликозида покрытия используют гентамицин, а в качестве гликопептида используют ванкомицин.

Среди существенных признаков, характеризующих предложенный способ получения кальцийфосфатного матрикса на основе самосхватывающейся композиции с антибактериальными свойствами для коррекции патологии опорно-двигательной системы пациента, отличительными являются:

- осуществление смешивания с жидкостью затворения исходных порошков, содержащих в качестве основы α-трикальцийфосфат с размером порошковых частиц от 5 до 20 мкм, 2,0-15,6 масс. % порошка аминогликозида и/или гликопептида в качестве антибактериального средства и 2,8-31,6 масс. % гранул полиэтиленгликоля с размером гранул 100-400 мкм, с возможным дополнительным содержанием 4,6-56,2 масс. % карбоната кальция и/или смеси карбонат кальция с моногидрат однозамещенного фосфата кальция при содержании в моногидрата однозамещенного фосфата кальция от 17 до 82 масс. %.

- использование в качестве жидкости затворения 5% раствора гидрофосфата натрия 12-водного при соотношении жидкости затворения к порошковой смеси α-трикальцийфосфата, антибактериального средства и гранул полиэтиленгликоля равным 0,2,

- формование полученной массы смеси исходных порошков с жидкостью затворения с использованием прессования под давлением 130 МПа,

- выдерживание полученного кальцийфосфатный матрикса при температуре 20°С-60°С в течение 24 часов при 100% влажности,

- экстрагирование гранул полиэтиленгликоля хлороформом при 65°С с получением кальцийфосфатного матрикса для замещения костных дефектов опорно-двигательной системы,

- очистка полученного кальцийфосфатного матрикса в среде сверхкритического CO₂ в реакторе при перемешивании в течение 8 часов при температуре 60°С и давлении 10 МПа с получением конечного продукта в виде кальцийфосфатного матрикса на основе самосхватывающейся композиции с антибактериальными свойствами,

- дополнительное нанесение на полученный кальцийфосфатный матрикс после очистки в среде сверхкритического СО₂ покрытия толщиной 10-200 нм в виде поли(D, L-лактида-со-гликолида) 50:50, предварительно растворенными в метиленхлориде при температуре 40°С в соотношении 150 мг полилактида, или полигликолида или их сополимера на 1 мл метиленхлорида методом пропитки при вакуумировании,

- содержание в покрытие на полученном кальцийфосфатном матриксе 2,0-15,6 масс. % аминогликозида или гликопептида, при этом в качестве аминогликозида покрытия использование гентамицина, а в качестве гликопептида использование ванкомицина.

- использование в качестве исходного аминогликозида антибактериального препарата матрикса порошка гентамицина, а в качестве исходного гликопептида антибактериального препарата матрикса использование порошка ванкомицина,

- выбор содержания порошка исходного антибактериального препарата гентамицина в его смеси с порошком исходного антибактериального препарата ванкомицина от 20 до 80 объемных %.

Экспериментальные и клинические исследования предложенного способа получения кальцийфосфатного матрикса на основе самосхватывающейся композиции с антибактериальными свойствами для коррекции патологии опорно-двигательной системы пациента показали его высокую эффективность при наличии гнойно-септического воспаления в зоне имплантации. Предложенный способ получения кальцийфосфатного матрикса на основе самосхватывающейся композиции с антибактериальными свойствами для коррекции патологии опорно-двигательной системы пациента при своем использовании надежно обеспечил способность к прорастанию новообразованной костной ткани при замещении костных дефектов опорно-двигательной системы человека, обеспечил остеоинтеграцию на границе контакта имплантата с костной ткань пациента, обеспечил пролонгированный выход антибактериальных средств в зоне дефекта при использовании в процессе замещения костных дефектов опорно-двигательной системы человека при наличии гнойно-септического воспаления, а также обеспечил надежное восстановление анатомической и функциональной целостности костного дефекта с заполнением полости дефекта костных тканей собственными тканями.

Реализация предложенного способа получения кальцийфосфатного матрикса на основе самосхватывающейся композиции с антибактериальными свойствами для коррекции патологии опорно-двигательной системы пациента иллюстрируется технологическими примерами практического изготовления.

В таблице 1 представлены изготовленные с использованием предложенного способа экспериментальные составы самосхватывающейся композиции с антибактериальными свойствами для коррекции патологии опорно-двигательной системы пациента и одновременно представлено сочетание пористости и прочностных характеристик экспериментальных изделий на основе кальцийфосфатного матрикса.

Пример 1. Выполнили смешивание исходных порошков, содержащих в качестве основы α-трикальцийфосфат с размером порошковых частиц от 5 до 20 мкм, 15,6 масс. % порошка гентамицина в качестве антибактериального средства аминогликозида и 17,0 масс. % гранул полиэтиленгликоля с размером гранул 100-400 мкм с жидкостью затворения, в качестве которой использовали дистиллированную воду. При этом соотношение жидкости затворения к порошковой смеси α-трикальцийфосфата, антибактериального средства и гранул полиэтиленгликоля выбрано равным 0,2.

Полученную массу смеси исходных порошков с жидкостью затворения сформировали под давлением 130 МПа и полученный кальцийфосфатный матрикс выдержали при температуре 20°С в течение 24 часов при 100% влажности. Экстрагировали гранулы полиэтиленгликоля хлороформом при 65°С с получением кальцийфосфатного матрикса для замещения костных дефектов опорно-двигательной системы.

Полученный кальцийфосфатный матрикс очистили в среде сверхкритического СО₂ в реакторе при перемешивании в течение 8 часов при температуре 60°С и давлении 10 МПа с получением конечного продукта в виде кальцийфосфатного матрикса на основе самосхватывающейся композиции с антибактериальными свойствами.

На полученный кальцийфосфатный матрикс после очистки в среде сверхкритического СО₂ дополнительно нанесли покрытие толщиной 10-60 нм в виде поли(D, L-лактида-со-гликолида) 50:50, предварительно растворенного в метиленхлориде при температуре 40°С в соотношении 150 мг полилактида на 1 мл метиленхлорида методом пропитки при вакуумировании. Причем покрытие содержало 2,0 масс. % гентамицина.

Пример 2. Выполнили смешивание исходных порошков, содержащих в качестве основы α-трикальцийфосфат с размером порошковых частиц от 5 до 20 мкм, 8,8 масс. % порошка ванкомицина в качестве антибактериального средства гликопептида и 2,8 масс. % гранул полиэтиленгликоля с размером гранул 100-400 мкм с жидкостью затворения, в качестве которой использовали 5% раствор гидрофосфата натрия 12-водного. При этом соотношение жидкости затворения к порошковой смеси α-трикальцийфосфата, антибактериального средства и гранул полиэтиленгликоля выбрано равным 0,2.

Полученную массу смеси исходных порошков с жидкостью затворения сформировали под давлением 130 МПа и полученный кальцийфосфатный матрикс выдержали при температуре 40°С в течение 24 часов при 100% влажности. Экстрагировали гранулы полиэтиленгликоля хлороформом при 65°С с получением кальцийфосфатного матрикса для замещения костных дефектов опорно-двигательной системы.

Полученный кальцийфосфатный матрикс очистили в среде сверхкритического СО₂ в реакторе при перемешивании в течение 8 часов при температуре 60°С и давлении 10 МПа с получением конечного продукта в виде кальцийфосфатного матрикса на основе самосхватывающейся композиции с антибактериальными свойствами.

Пример 3. Выполнили смешивание исходных порошков, содержащих в качестве основы α-трикальцийфосфат с размером порошковых частиц от 5 до 20 мкм, 2,0 масс. % порошка гентамицина в качестве антибактериального средства аминогликозида и 17,0 масс. % гранул полиэтиленгликоля с размером гранул 100-400 мкм с жидкостью затворения, в качестве которой использовали 5% раствор гидрофосфата натрия 12-водного. При этом соотношение жидкости затворения к порошковой смеси α-трикальцийфосфата, антибактериального средства и гранул полиэтиленгликоля выбрано равным 0,2.

Полученную массу смеси исходных порошков с жидкостью затворения сформировали под давлением 130 МПа и полученный кальцийфосфатный матрикс выдержали при температуре 60°С в течение 24 часов при 100% влажности. Экстрагировали гранулы полиэтиленгликоля хлороформом при 65°С с получением кальцийфосфатного матрикса для замещения костных дефектов опорно-двигательной системы.

Полученный кальцийфосфатный матрикса очистили в среде сверхкритического СО₂ в реакторе при перемешивании в течение 8 часов при температуре 60°С и давлении 10 МПа с получением конечного продукта в виде кальцийфосфатного матрикса на основе самосхватывающейся композиции с антибактериальными свойствами.

На полученный кальцийфосфатный матрикс после очистки в среде сверхкритического СО₂ дополнительно нанесли покрытие толщиной 60-120 нм в виде поли(D, L-лактида-со-гликолида) 50:50, предварительно растворенного в метиленхлориде при температуре 40°С в соотношении 150 мг полигликолида на 1 мл метиленхлорида методом пропитки при вакуумировании. Причем покрытие содержало 15,6 масс. % ванкомицина.

Пример 4. Выполнили смешивание исходных порошков, содержащих в качестве основы α-трикальцийфосфат с размером порошковых частиц от 5 до 20 мкм, 15,6 масс. % порошка ванкомицина в качестве антибактериального средства гликопептида и 17,0 масс. % гранул полиэтиленгликоля с размером гранул 100-400 мкм с жидкостью затворения, в качестве которой использовали 5% раствор гидрофосфата натрия 12-водного. При этом соотношение жидкости затворения к порошковой смеси α-трикальцийфосфата, антибактериального средства и гранул полиэтиленгликоля выбрано равным 0,2.

Полученную массу смеси исходных порошков с жидкостью затворения сформировали под давлением 130 МПа и полученный кальцийфосфатный матрикс выдержали при температуре 40°С в течение 24 часов при 100% влажности. Экстрагировали гранулы полиэтиленгликоля хлороформом при 65°С с получением кальцийфосфатного матрикса для замещения костных дефектов опорно-двигательной системы.

Полученный кальцийфосфатный матрикс очистили в среде сверхкритического CO₂ в реакторе при перемешивании в течение 8 часов при температуре 60°С и давлении 10 МПа с получением конечного продукта в виде кальцийфосфатного матрикса на основе самосхватывающейся композиции с антибактериальными свойствами.

Пример 5. Выполнили смешивание исходных порошков, содержащих в качестве основы α-трикальцийфосфат с размером порошковых частиц от 5 до 20 мкм, 8,8 масс. % порошка гентамицина в качестве антибактериального средства аминогликозида и 31,6 масс. % гранул полиэтиленгликоля с размером гранул 100-400 мкм с жидкостью затворения, в качестве которой использовали дистиллированную воду. При этом соотношение жидкости затворения к порошковой смеси α-трикальцийфосфата, антибактериального средства и гранул полиэтиленгликоля выбрано равным 0,2.

Полученную массу смеси исходных порошков с жидкостью затворения сформировали под давлением 130 МПа и полученный кальцийфосфатный матрикс выдержали при температуре 60°С в течение 24 часов при 100% влажности. Экстрагировали гранулы полиэтиленгликоля хлороформом при 65°С с получением кальцийфосфатного матрикса для замещения костных дефектов опорно-двигательной системы.

Полученный кальцийфосфатный матрикс очистили в среде сверхкритического CO₂ в реакторе при перемешивании в течение 8 часов при температуре 60°С и давлении 10 МПа с получением конечного продукта в виде кальцийфосфатного матрикса на основе самосхватывающейся композиции с антибактериальными свойствами.

На полученный кальцийфосфатный матрикс после очистки в среде сверхкритического СО₂ дополнительно нанесли покрытие толщиной 120-200 нм в виде поли(D, L-лактида-со-гликолида) 50:50, предварительно растворенного в метиленхлориде при температуре 40°С в соотношении 150 мг сополимера полилактида и полигликолида на 1 мл метиленхлорида методом пропитки при вакуумировании. Причем покрытие содержало 8,8 масс. % гентамицина.

Пример 6. Выполнили смешивание исходных порошков, содержащих в качестве основы α-трикальцийфосфат с размером порошковых частиц от 5 до 20 мкм, 2,0 масс. % порошка гентамицина в качестве антибактериального средства аминогликозида и 17,0 масс. % гранул полиэтиленгликоля с размером гранул 100-400 мкм с жидкостью затворения, в качестве которой использовали 5% раствор гидрофосфата натрия 12-водного. При этом соотношение жидкости затворения к порошковой смеси α-трикальцийфосфата, антибактериального средства и гранул полиэтиленгликоля выбрано равным 0,2.

Полученную массу смеси исходных порошков с жидкостью затворения сформировали под давлением 130 МПа и полученный кальцийфосфатный матрикс выдержали при температуре 60°С в течение 24 часов при 100% влажности. Экстрагировали гранулы полиэтиленгликоля хлороформом при 65°С с получением кальцийфосфатного матрикса для замещения костных дефектов опорно-двигательной системы.

Полученный кальцийфосфатный матрикса очистили в среде сверхкритического СО₂ в реакторе при перемешивании в течение 8 часов при температуре 60°С и давлении 10 МПа с получением конечного продукта в виде кальцийфосфатного матрикса на основе самосхватывающейся композиции с антибактериальными свойствами.

На полученный кальцийфосфатный матрикс после очистки в среде сверхкритического СО₂ дополнительно нанесли покрытие толщиной 60-120 нм в виде поли(D, L-лактида-со-гликолида) 50:50, предварительно растворенного в метиленхлориде при температуре 40°С в соотношении 150 мг полигликолида на 1 мл метиленхлорида методом пропитки при вакуумировании. Причем покрытие содержало 2,0 масс. % ванкомицина.

Пример 7. Выполнили смешивание исходных порошков, содержащих в качестве основы α-трикальцийфосфат с размером порошковых частиц от 5 до 20 мкм, 8,8 масс. % смеси порошкового антибактериального препарата гентамицина с 50 объемными % порошкового антибактериального препарата ванкомицина и 17,0 масс. % гранул полиэтиленгликоля с размером гранул 100-400 мкм с жидкостью затворения, в качестве которой использовали дистиллированную воду. При этом соотношение жидкости затворения к порошковой смеси α-трикальцийфосфата, антибактериального средства и гранул полиэтиленгликоля выбрано равным 0,2.

Полученную массу смеси исходных порошков с жидкостью затворения сформировали под давлением 130 МПа и полученный кальцийфосфатный матрикс выдержали при температуре 60°С в течение 24 часов при 100% влажности. Экстрагировали гранулы полиэтиленгликоля хлороформом при 65°С с получением кальцийфосфатного матрикса для замещения костных дефектов опорно-двигательной системы.

Полученный кальцийфосфатный матрикс очистили в среде сверхкритического CO₂ в реакторе при перемешивании в течение 8 часов при температуре 60°С и давлении 10 МПа с получением конечного продукта в виде кальцийфосфатного матрикса на основе самосхватывающейся композиции с антибактериальными свойствами.

На полученный кальцийфосфатный матрикс после очистки в среде сверхкритического СО₂ дополнительно нанесли покрытие толщиной 120-200 нм в виде поли(D, L-лактида-со-гликолида) 50:50, предварительно растворенного в метиленхлориде при температуре 40°С в соотношении 150 мг полилактида на 1 мл метиленхлорида методом пропитки при вакуумировании. Причем покрытие содержало 2,0 масс. % гентамицина.

Пример 8. Выполнили смешивание исходных порошков, содержащих в качестве основы α-трикальцийфосфат с размером порошковых частиц от 5 до 20 мкм, 8,8 масс. % порошка ванкомицина в качестве антибактериального средства гликопептида и 2,8 масс. % гранул полиэтиленгликоля с размером гранул 100-400 мкм с жидкостью затворения, в качестве которой использовали 5% раствор гидрофосфата натрия 12-водного. При этом соотношение жидкости затворения к порошковой смеси α-трикальцийфосфата, антибактериального средства и гранул полиэтиленгликоля выбрано равным 0,2.

Полученную массу смеси исходных порошков с жидкостью затворения сформировали под давлением 130 МПа и полученный кальцийфосфатный матрикс выдержали при температуре 20°С в течение 24 часов при 100% влажности. Экстрагировали гранулы полиэтиленгликоля хлороформом при 65°С с получением кальцийфосфатного матрикса для замещения костных дефектов опорно-двигательной системы.

Полученный кальцийфосфатный матрикс очистили в среде сверхкритического СО₂ в реакторе при перемешивании в течение 8 часов при температуре 60°С и давлении 10 МПа с получением конечного продукта в виде кальцийфосфатного матрикса на основе самосхватывающейся композиции с антибактериальными свойствами.

Пример 9. Выполнили смешивание исходных порошков, содержащих в качестве основы α-трикальцийфосфат с размером порошковых частиц от 5 до 20 мкм, 2,0 масс. % смеси порошкового антибактериального препарата гентамицина с 80 объемными % порошкового антибактериального препарата ванкомицина и 31,6 масс. % гранул полиэтиленгликоля с размером гранул 100-400 мкм с жидкостью затворения, в качестве которой использовали 5% раствор гидрофосфата натрия 12-водного. При этом соотношение жидкости затворения к порошковой смеси α-трикальцийфосфата, антибактериального средства и гранул полиэтиленгликоля выбрано равным 0,2.

Полученную массу смеси исходных порошков с жидкостью затворения сформировали под давлением 130 МПа и полученный кальцийфосфатный матрикс выдержали при температуре 40°С в течение 24 часов при 100% влажности. Экстрагировали гранулы полиэтиленгликоля хлороформом при 65°С с получением кальцийфосфатного матрикса для замещения костных дефектов опорно-двигательной системы.

Полученный кальцийфосфатный матрикса очистили в среде сверхкритического СО₂ в реакторе при перемешивании в течение 8 часов при температуре 60°С и давлении 10 МПа с получением конечного продукта в виде кальцийфосфатного матрикса на основе самосхватывающейся композиции с антибактериальными свойствами.

На полученный кальцийфосфатный матрикс после очистки в среде сверхкритического СО₂ дополнительно нанесли покрытие толщиной 60-120 нм в виде поли(D, L-лактида-со-гликолида) 50:50, предварительно растворенного в метиленхлориде при температуре 40°С в соотношении 150 мг полигликолида на 1 мл метиленхлорида методом пропитки при вакуумировании. Причем покрытие содержало 15,6 масс. % ванкомицина.

Пример 10. Выполнили смешивание исходных порошков, содержащих в качестве основы α-трикальцийфосфат с размером порошковых частиц от 5 до 20 мкм, 15,6 масс. % порошка ванкомицина в качестве антибактериального средства гликопептида и 17,0 масс. % гранул полиэтиленгликоля с размером гранул 100-400 мкм с жидкостью затворения, в качестве которой использовали 5% раствор гидрофосфата натрия 12-водного. При этом соотношение жидкости затворения к порошковой смеси α-трикальцийфосфата, антибактериального средства и гранул полиэтиленгликоля выбрано равным 0,2.

Полученную массу смеси исходных порошков с жидкостью затворения сформировали под давлением 130 МПа и полученный кальцийфосфатный матрикс выдержали при температуре 40°С в течение 24 часов при 100% влажности. Экстрагировали гранулы полиэтиленгликоля хлороформом при 65°С с получением кальцийфосфатного матрикса для замещения костных дефектов опорно-двигательной системы.

Полученный кальцийфосфатный матрикс очистили в среде сверхкритического СО₂ в реакторе при перемешивании в течение 8 часов при температуре 60°С и давлении 10 МПа с получением конечного продукта в виде кальцийфосфатного матрикса на основе самосхватывающейся композиции с антибактериальными свойствами.

Пример 11. Выполнили смешивание исходных порошков, содержащих в качестве основы α-трикальцийфосфат с размером порошковых частиц от 5 до 20 мкм, 15,6 масс. % смеси порошкового антибактериального препарата гентамицина с 20 объемными % порошкового антибактериального препарата ванкомицина и 17,0 масс. % гранул полиэтиленгликоля с размером гранул 100-400 мкм с жидкостью затворения, в качестве которой использовали дистиллированную воду. При этом соотношение жидкости затворения к порошковой смеси α-трикальцийфосфата, антибактериального средства и гранул полиэтиленгликоля выбрано равным 0,2.

Полученную массу смеси исходных порошков с жидкостью затворения сформировали под давлением 130 МПа и полученный кальцийфосфатный матрикс выдержали при температуре 20°С в течение 24 часов при 100% влажности. Экстрагировали гранулы полиэтиленгликоля хлороформом при 65°С с получением кальцийфосфатного матрикса для замещения костных дефектов опорно-двигательной системы.

Полученный кальцийфосфатный матрикс очистили в среде сверхкритического CO₂ в реакторе при перемешивании в течение 8 часов при температуре 60°С и давлении 10 МПа с получением конечного продукта в виде кальцийфосфатного матрикса на основе самосхватывающейся композиции с антибактериальными свойствами.

На полученный кальцийфосфатный матрикс после очистки в среде сверхкритического CO₂ дополнительно нанесли покрытие толщиной 10-60 нм в виде поли(D, L-лактида-со-гликолида) 50:50, предварительно растворенного в метиленхлориде при температуре 40°С в соотношении 150 мг сополимера полилактида и полигликолида на 1 мл метиленхлорида методом пропитки при вакуумировании. Причем покрытие содержало 8,8 масс. % гентамицина.

Пример 12. Выполнили смешивание исходных порошков, содержащих в качестве основы α-трикальцийфосфат с размером порошковых частиц от 5 до 20 мкм, 2,0 масс. % порошка гентамицина в качестве антибактериального средства аминогликозида и 17,0 масс. % гранул полиэтиленгликоля с размером гранул 100-400 мкм с жидкостью затворения, в качестве которой использовали 5% раствор гидрофосфата натрия 12-водного. При этом соотношение жидкости затворения к порошковой смеси α-трикальцийфосфата, антибактериального средства и гранул полиэтиленгликоля выбрано равным 0,2.

Полученную массу смеси исходных порошков с жидкостью затворения сформировали под давлением 130 МПа и полученный кальцийфосфатный матрикс выдержали при температуре 60°С в течение 24 часов при 100% влажности. Экстрагировали гранулы полиэтиленгликоля хлороформом при 65°С с получением кальцийфосфатного матрикса для замещения костных дефектов опорно-двигательной системы.

Полученный кальцийфосфатный матрикса очистили в среде сверхкритического СО₂ в реакторе при перемешивании в течение 8 часов при температуре 60°С и давлении 10 МПа с получением конечного продукта в виде кальцийфосфатного матрикса на основе самосхватывающейся композиции с антибактериальными свойствами.

На полученный кальцийфосфатный матрикс после очистки в среде сверхкритического СО₂ дополнительно нанесли покрытие толщиной 60-120 нм в виде поли(D, L-лактида-со-гликолида) 50:50, предварительно растворенного в метиленхлориде при температуре 40°С в соотношении 150 мг полигликолида на 1 мл метиленхлорида методом пропитки при вакуумировании. Причем покрытие содержало 2,0 масс. % ванкомицина.

Изобретение относится к области медицины, а именно к хирургической остеологии, и может быть использовано при хирургическом лечении пациентов с повреждением костных тканей в условиях травматолого-ортопедических, стоматологических, хирургических и других стационаров. Способ получения кальцийфосфатного матрикса на основе самосхватывающейся композиции с антибактериальными свойствами для коррекции патологии опорно-двигательной системы пациента включает смешивание исходных порошков, содержащих в качестве основы α-трикальцийфосфат с размером порошковых частиц от 5 до 20 мкм, 2,0-15,6 масс.% порошка аминогликозида и/или гликопептида в качестве антибактериального средства и 2,8-31,6 масс.% гранул полиэтиленгликоля с размером гранул 100-400 мкм с жидкостью затворения, в качестве которой используют дистиллированную воду или 5% раствор гидрофосфата натрия 12-водного. Отношение жидкости затворения к указанной порошковой смеси выбрано равным 0,2. Затем полученную массу смеси исходных порошков с жидкостью затворения формуют с использованием прессования под давлением 130 МПа. Полученный кальцийфосфатный матрикс выдерживают при температуре 20-60°С в течение 24 часов при 100% влажности, экстрагируют гранулы полиэтиленгликоля хлороформом при 65°C и очищают в среде сверхкритического СО₂ в реакторе при перемешивании в течение 8 часов при температуре 60°С и давлении 10 МПа с получением конечного продукта. Изобретение обеспечивает получение кальцийфосфатного матрикса с антибактериальными свойствами, обладающего способностью к прорастанию сосудов и новообразованной костной ткани при замещении костных дефектов опорно-двигательной системы человека, а также достаточной и необходимой остеоинтеграцией на границе контакта имплантата с костной тканью пациента при обеспечении антимикробной активности в зоне имплантации. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 12 пр.

1. Способ получения кальцийфосфатного матрикса на основе самосхватывающейся композиции с антибактериальными свойствами для коррекции патологии опорно-двигательной системы пациента, характеризующийся тем, что осуществляют смешивание исходных порошков, содержащих в качестве основы α-трикальцийфосфат с размером порошковых частиц от 5 до 20 мкм, 2,0-15,6 мас.% порошка аминогликозида и/или гликопептида в качестве антибактериального средства и 2,8-31.6 мас.% гранул полиэтиленгликоля с размером гранул 100-400 мкм с жидкостью затворения, в качестве которой используют дистиллированную воду или 5% раствор гидрофосфата натрия 12-водного, при этом соотношение жидкости затворения к порошковой смеси α-трикальцийфосфата, антибактериального средства и гранул полиэтиленгликоля выбрано равным 0,2, затем полученную массу смеси исходных порошков с жидкостью затворения формуют с использованием прессования под давлением 130 МПа, полученный кальцийфосфатный матрикс выдерживают при температуре 20°С-60°С в течение 24 часов при 100% влажности, экстрагируют гранулы полиэтиленгликоля хлороформом при 65°C с получением кальцийфосфатного матрикса для замещения костных дефектов опорно-двигательной системы и очищают в среде сверхкритического СО₂ в реакторе при перемешивании в течение 8 часов при температуре 60°С и давлении 10 МПа с получением конечного продукта в виде кальцийфосфатного матрикса на основе самосхватывающейся композиции с антибактериальными свойствами.

2. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что в качестве исходного аминогликозида антибактериального препарата матрикса используют порошок гентамицина, а в качестве исходного гликопептида антибактериального препарата матрикса используют порошок ванкомицина, при этом содержание порошка исходного антибактериального препарата гентамицина в его смеси с порошком исходного антибактериального препарата ванкомицина выбрано от 20 до 80 об.%.

3. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что исходная смесь может дополнительно содержать 4,6-56,2 мас.% карбоната кальция и/или смеси карбоната кальция с моногидратом однозамещенного фосфата кальция при содержании в моногидрата однозамещенного фосфата кальция от 17 до 82 мас.%.

4. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что на полученный кальцийфосфатный матрикс после очистки в среде сверхкритического СО₂ может быть дополнительно нанесено покрытие толщиной 10-200 нм в виде поли(D, L-лактида-со-гликолида) 50:50, предварительно растворенного в метиленхлориде при температуре 40°С в соотношении 150 мг полилактида, или полигликолида, или их сополимера на 1 мл метиленхлорида методом пропитки при вакуумировании, причем покрытие может содержать 2,0-15,6 мас.% аминогликозида или гликопептида, при этом в качестве аминогликозида покрытия используют гентамицин, а в качестве гликопептида используют ванкомицин.