Биосовместимый инжектируемый костный цемент на основе кальций-магний фосфатных фаз с добавлением карбоксиметилцеллюлозы для заполнения костных дефектов Российский патент 2024 года по МПК A61L24/02 A61L24/08 

Изобретение относится к медицине, а именно для применения в малоинвазивной хирургии для заполнения костного дефекта. Вертебропластика и кифопластика - это современные малоинвазивные хирургические процедуры, применяемые для лечения компрессионных переломов позвонков, вызванных остеопорозом, а также дефектов, вызванных онкологическими и другими заболеваниями костной ткани [Liu Z. et al. Risk Factors for Local Bone Destruction Progression in Palliative Percutaneous Vertebroplasty for Vertebral Metastases and the Significance of Bone Cement Filling Rates // Pain Physician. - 2021. - T. 24. - №. 1. - C. E101-E109]. Целью вертебропластики является стабилизация сломанного тела позвонка, в то время как целью кифопластики является как стабилизация, так и восстановление его высоты до максимально возможного уровня до травмы [Hardouin P. et al. Kyphoplasty // Joint Bone Spine. - 2002. - T. 69. - №. 3. - C. 256-261]. Обе процедуры включают в себя инъекцию затвердевающего инжектируемого костного цемента (ИКЦ) непосредственно в дефект позвонка, который обеспечивает процесс остеогенеза [Zeytinoglu М., Jain R.К., Vokes Т.J. Vertebral fracture assessment: Enhancing the diagnosis, prevention, and treatment of osteoporosis // Bone. - 2017. - T. 104. - C. 54-65., Zhu J. et al. Mineralized collagen modified polymethyl methacrylate bone cement for osteoporotic compression vertebral fracture at 1-year follow-up // Spine. - 2019. - T. 44. - №. 12. - C. 827-838]. Таким образом, малоинвазивными методами при остеопорозе и метастазах в теле позвонков полужидкий композиционный цемент распространяется по губчатой ткани и по мере затвердевания обеспечивает консолидацию пораженного позвонка. ИКЦ находят применение также в процедурах увеличения костной ткани (например, в ортопедических и челюстно-лицевых операциях) и реконструкции костей (например, при заполнении костной кисты) [Johnstone В.R. et al. Cemented versus uncemented surface replacement arthroplasty of the proximal interphalangeal joint with a mean 5-year follow-up // The Journal of hand surgery. - 2008. - T. 33. - №. 5. - C. 726-732, Fevang В.T.S. et al. Results after 562 total elbow replacements: a report from the Norwegian Arthroplasty Register // Journal of shoulder and elbow surgery. - 2009. - T. 18. - №. 3. - C. 449-456]. Список предъявляемых требований для ИКЦ обширный [Injectable Bone Cements for Use in Vertebroplasty and Kyphoplasty: State-of-the-Art Review]. Однако, по общему мнению, наиболее важными из этих свойств являются: легкость проведения инъекций, высокая рентгеноконтрастность, вязкость затвердевающего цементного теста, которая не сильно меняется между фазой смешения и фазой затвердевания цементной пасты, скорость резорбции, которая должна быть не слишком быстрой, не слишком медленной, и механические свойства, которые сопоставимы с таковыми для здоровой костной ткани.

Костные цементы можно разделить в зависимости от химического состава на: акриловые костные цементы (АКЦ) на основе полимеров, например полиметилметакрилата (ПММА); цементы на основе фосфатов кальция (КФЦ); цементы на основе сульфатов кальция (КСЦ); цементы на основе фосфатов магния (МФЦ) и композитные костные цементы на основе фаз фосфатов кальция и магния (КМФЦ).

Из уровня техники известен ИКЦ на основе полимера [Hosseinzadeh Н. R. S. et al. The acrylic bone cement in arthroplasty // Arthroplasty-Update. Rijeka, Croatia: InTech. - 2013. - C. 101-28]. Костные цементы на основе ПММА широко используются в современных ортопедических операциях и дегенеративных заболеваний позвоночника. Костный цемент на основе ITMMA обычно представлен двумя составляющими - жидким мономером и порошкообразным полимером. При смешении двух компонентов происходит реакция полимеризации мономера в течение 10 минут, которая приводит к связыванию гранул полимера. Во время полимеризации полужидкая масса превращается в твердый конгломерат и образуется костный цемент. Обычно, для придания рентгеноконтрастности в цемент добавляют металл (например, цирконий в коммерческом цементе PALACOS MV + G (Heraeus Kulzer), с добавлением антибиотика- гентамицина) либо сульфат бария BaSO₄ (например, в коммерческом цементе Surgical Simplex® Р (Stryker-Howmedica-Osteonics)) [Kuhn K-D. Bone cements: Up-to-date comparison of physical and chemical properties of commercial materials. Berlin: Springer-Verlag; 2000]. Костные цементам на основе ПММА характеризуются быстрой полимеризацией и инжекционной способностью, что дает костному цементу многочисленные преимущества по сравнению с другими материалами, особенно для применения в малоинвазивной ортопедической хирургии. Однако ПММА цементы имеют недостаточную биологическую активность и обладают нежелательным термическим эффектом в ходе полимеризации акрилового мономера в процессе схватывания цементной массы, который может приводить к некрозу мягких тканей, в некоторых случаях температура достигает 80°С [Li С, Mason J., Yakimicki D. Thermal characterization of PMMA-based bone cement curing // Journal of Materials Science: Materials in Medicine. - 2004. - T. 15. - №. 1. - C. 85-89, Lin X. et al. Surface degradation-enabled osseointegrative, angiogenic and antiinfective properties of magnesium-modified acrylic bone cement //Journal of orthopaedic translation. - 2019. - T. 17. -C. 121-132].

КФЦ нашли широкое применение для восстановления дефектов костных тканей [Баринов С.М., Комлев В.С. Кальцийфосфатные костные цементы (обзор). Часть I. Вяжущие системы // Материаловедение. - 2014. - №. 1. - С. 33-40, Баринов С.М., Комлев В.С. Кальцийфосфатные костные цементы (обзор). Часть II. Композиты и применение в медицине //Материаловедение. - 2014. - №. 2. - С. 35-45]. Выбор фосфатов кальция для применения в ортопедии и травматологии обусловлен их уникальными свойствами: эти материалы являются биосовместимыми (то есть не вызывают отрицательных иммунных реакций, а продукты их метаболизма нетоксичны для человека), биорезорбируемыми (в той или иной степени, в зависимости от фазового состава и микроструктуры); по оценкам ведущих отечественных и зарубежных ученых, именно кальцийфосфатные (КФ) материалы являются наиболее перспективными для решения актуальных задач медицинской практики в области замещения костных дефектов [Lu J., Yu Н., Chen С.Biological properties of calcium phosphate biomaterials for bone repair: a review // RSC advances. - 2018. - T. 8. - №. 4. - C. 2015-2033].

Из уровня техники известен КФЦ на основе гидроксиапатита, обладающие высокой прочностью от 50 до 190 МПа при сжатии. К таким материалам относятся в первую очередь коммерческие цементы, например, Calcibon®, HydroSet™, Cortoss® [Van Lieshout E.M., Van Kralingen G.H., El-Massoudi Y., Weinans H., Patka P. Microstructure and biomechanical characteristics of bone substitutes for trauma and orthopaedic surgery // BMC musculoskeletal disorders. -2011. - T. 12. - №. 1. - C. 34]. Однако данные материалы обладают недостаточной инжектируемостью.

Из уровня техники известен ИКЦ на основе тетракальциевого фосфата [Са₄(PO₄)₂O, ТеТКФ] и безводного дикальций фосфата, который находится в стабильном состоянии в шприце и затвердевает только после того, как его доставят в корневой канал, где он взаимодействует с водой из окружающих тканей. Цементная жидкость была получена на основе раствора натриевой соли Na₂HPO₄ с добавлением глицерина с разными соотношениями в составе, время затвердевания таких цементов составляло 30 мин и увеличивалось до 100 мин по мере добавления полисахарида в составе цементной жидкости, однако, все полученные цементные материалы обладали недостаточными механическими характеристиками (прочность составляла 2,6-6,5 МПа). [Takagi, S., Chow, L.С., Hirayama, S., & Sugawara, A. (2003). Premixed calcium-phosphate cement pastes. Journal of Biomedical Materials Research, 67B(2), 689-696. doi:10.1002/jbm.b. 10065].

Другим классом перспективных ИКЦ, являются материалы на основе смешанных фаз фосфата кальция и магния, что позволяет совместить преимущества фосфатов кальция- биоактивность и биосовместимость, и фосфатов магния- прочность и резорбируемость в условиях организма человека [Klammert, U., Reuther, Т., Blank, М., Reske, I., Barralet, J.E., Grover, L.M., Kubler, A.C. and Gbureck, U., 2010. Phase composition, mechanical performance and in vitro biocompatibility of hydraulic setting calcium magnesium phosphate cement. Acta biomaterialia, 6(4), pp.1529-1535]. Получение инжектируемых КМФЦ материалов является актуальной и междисциплинарной задачей в области биоматериаловедения. Современные исследования получения ИКЦ на основе КМФЦ ведутся в области подбора состава цементного порошка, состава цементной жидкости и концентрации вводимой добавки, с целью обеспечить максимальное соответствие предъявляемым требованиям к цементным материалам.

Из уровня техники известен метод WO 2008117043 A2 получения цементного материала при смешении цементного порошка, содержащего оксид магния MgO в количестве 10-15%, керамических гранул в количестве 8-21%, и цементной жидкости на основе водного раствора с добавлением полимера - поликапролактона - в количестве 8-12%. Однако в данном изобретении не приведены свойства цементных материалов, что не позволяет полностью оценить его эффективность и конкурентоспособность.

Из уровня техники US 20190192725 A1 известен цементный материал, характеризующийся цементной магний фосфатной фазой - фарингонит Mg₃(PO₄)₂ и ньюбериит MgHPO4*3(H₂O). Цементный порошок состоит из смеси компонентов дегидрированного фосфата магния (более 10% дегидрации) и аморфного фосфата магния, цементная жидкость была получена на основе водного раствора, содержащего органические кислоты - ионы органических кислот, например цитрата, и/или моновалентные катионы в концентрации 2-20 вес. %, предпочтительно характеризующаяся уровнем рН 4-8. Отношение порошок/жидкость составляет от 0,2 г/мл до 5 г/мл. Цементные материалы характеризуются прочностью при сжатии 22 МПа при использовании цементной жидкости, обладающей уровнем рН=7, время схватывания составляет 15 мин при добавлении 8 вес. % лимонной кислоты, которая также приводит к увеличению инжектируемости цементных материалов с 22% до 80%. В тоже время, данный цементный материал не содержит ионов кальция, необходимых для процессов остеогенеза.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является цементный материал, полученный на основе цементного порошка, содержащего фазы гидроксиапатита 76 масс. %, 20% дикальций фосфата дигидрата и 4% карбоната кальция (СаСО₃), с добавлением 2% MgCO₃ или SrCO₃. [Arkin, Vetharaj HephzibahRajam, Uttamchand Narendrakumar, Harishkumar Madhyastha, and Inderchand Manjubala. "Characterization and in vitro evaluations of injectable calcium phosphate cement doped with magnesium and strontium." ACS omega 6, no. 4 (2021): 2477-2486]. Состав цементной жидкости был представлен 0,25М водным раствором солей Na₂HPO₄, NaH₂PO₄ с добавлением 2,5 масс % карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ). Время схватывания цементного материала в зависимости от состава было 11,3-13,3 мин, механические характеристики представлены в диапазоне 1,2-1,8 МПа, инжектируемость цементного материала характеризовалась значениями в диапазоне 36,4-63,6%. Также были представлены результаты исследования цитотоксичности полученных цементных материалов методом МТТ на клеточной линии фибробластов человека, было установлено, что цементный материал, содержащий Sr²⁺ оказывает токсическое действие и уменьшает плотность популяции клеток. Также существенным недостатком является недостаточные механические характеристики цементного материала.

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в получении биосовместимого инжектируемого цементного материала на основе фаз фосфата кальция и магния, соответствующего предъявляемым требованиям к цементным материалам.

Техническим результатом является получение биосовместимого инжектируемого костного цемента на основе кальций-магний фосфатных фаз с добавлением карбоксиметилцеллюлозы для заполнения костных дефектов, характеризующегося временем схватывания 11-18 минут, нейтральным уровнем рН (6.8-7.3) прочностью не менее 10 МПа, содержащего основные цементные фазы - станфилдит (Mg₃Ca₃(PO₄)₄) и ньюбериит MgHPO₄(H₂O)₃, инжектируемостью не менее 60%.

Технический результат достигается тем, что биосовместимый инжектируемый цементный материал для заполнения костных дефектов получают в результате смешения исходного цементного порошка, который получают методом химического осаждения из водного раствора солей соответствующих компонентов на основе трехкомпонентной диаграммы состояния CaO-P₂O₅-MgO, содержащего фазу оксид магния MgO в количестве 5-15 масс. %, фазу станфилдит (Mg₃Ca₃(PO₄)₄ в количестве 0-90 масс. % и фазу магний-замещенный витлокит (Ca_2,586Mg_0,411)(PO₄)₂ в количестве до 10 масс. %, с цементной жидкостью на основе водного 3,5М раствора солей Na₂HPO₄ и/или NaH₂PO₄ с добавлением КМЦ в концентрации не более 2 масс. %, предпочтительнее 0,2-1,0 масс. %. Смешение компонентов проводят в течение 0,5-2,0 минут до получения однородного цементного материала. В процессе смешения происходит химическая реакция между исходными фазами в цементном порошке с насыщенным раствором ионов в цементной жидкости, в результате чего формируются цементные фазы.

Согласно изобретению, новый биосовместимый инжектируемый цементный материал для заполнения костных дефектов на основе кальций-магний фосфатных фаз, характеризуется формированием цементной фазы ньюбериит MgHPO₄(H₂O)₃ в количестве 10-50 масс. %, временем схватывания 11-18 мин, инжектируемостью не менее 60%, нейтральным уровнем рН (6.8-7.3), механической прочностью не менее 10 МПа при сжатии, по результатам исследований in vitro на клеточной линии MG63 обладает индексом токсичности менее 30% к 3 суткам эксперимента, прирост популяции клеточной культуры (к 7 суткам эксперимента) составил 280%, что является показателем биосовместимости цементного материала.

Методика проведения исследований

Фазовый состав материалов определяли методом рентгенофазового анализа (РФА) (на приборе Shimadzu XRD-6000, Kyoto, Ja-pan) с использованием CuKα-излучения в диапазоне 2θ от 10° до 70° с шагом 0,02° с использованием базы данных ICDD, PDF2. Фазы были сопоставлены со следующими картами: оксид магния-серия (MgO: ICDD 77-2364), магнийзамещенная витлокитовая фаза (Ca2.589Mg0. 411(PO₄)2: ICDD 87-1582), станфилдит (Mg3Ca3(PO4)4: ICDD 73-1182), ньюбериит (MgHPO4-3H2O: ICDD 75-1714). Результаты исследований для цементных порошков приведены на рис. 1., для цементных материалов на рис. 2.

Величину рН цементных материалов определяли при перемешивании цементной пасты с помощью рН-метра Testo (Testo, Titisee-Neustadt, Germany).

Время схватывания цементных материалов определялось путем погружения иглы Виканта диаметром 1,0 мм (400 г) в образец в соответствии с ГОСТР ИСО 1942-2017 [https://meganorm.ru/Data2/1/4293744/4293744097.pdf].

Механические исследования при одноосном сжатии проводили согласно ASTM D695-91 на оборудовании Instron 5581 со скоростью нагружения 1 мм/мин (погрешность измерения скорости 0.2%, погрешность измерения нагрузки 0,5%), окончательные статистические расчеты проводились по 5 образцам цементных материалов. Результаты исследований приведены на рис. 3.

Исследование инжектируемое™ цементных образцов проводили методом измерения массы выдавленного материала через шприц при постоянном давлении на основе литературных данных [Yousefi А.М. А review of calcium phosphate cements and acrylic bone cements as injectable materials for bone repair and implant fixation // Journal of Applied Biomaterials & Functional Materials. - 2019. - T. 17. - №. 4. - P. 2280800019872594.]. Данный метод был оптимизирован для проведения исследований на оборудовании ИМЕТ РАН, испытательная машина Instron 3382. Шприц с диаметром отверстия 0,8 мм с цементным материалом погружали в матрицу установки, давление прикладывалось при постоянном перемещении траверсы со скоростью 1 мм/сек к пуансону шприца с максимальным пройденным расстоянием 15 мм (погрешность измерения скорости 0,2%, погрешность измерения нагрузки 0,5%). Схема установки измерения инжектируемости приведена на рис. 4.

Цитосовместимость цементных образцов in vitro оценивали методом МТТ (метод прямого контакта) на клеточной линии остеосаркомы человека преостеобластов MG-63 на 1-е и 3-й сутки роста клеток (Российская коллекция клеточных культур, Институт цитологии РАН, Санкт-Петербург). Перед началом опытов in vitro образцы цемента стерилизовали γ-излучением в дозе 18 кГр. Образцы цементных дисков диаметром 5,0 мм и высотой 3,0 мм помещали в 96-луночные планшеты для культивирования (Corning Costar, США) в трех экземплярах по одному 96-луночному планшету на период инкубации и заливали полной ростовой средой (CGM), состоящей из DMEM (ПанЭко, Россия), 10% фетальной бычьей сыворотки (РАА, Австрия), 60 мг/мл глутамина (ПанЭко, Россия), 20 мМ HEPES-буфера (ПанЭко, Россия) и 50 мкг/мл гентамицина (ПанЭко, Россия). Перед этим в 96-луночные планшеты высевали клетки клеточной линии MG-63 при плотности 15000 клеток на лунку в 200 мкл КГМ. Все процедуры проводили в стерильных условиях при температуре 37°С в атмосфере увлажненного воздуха, содержащего 5% CO₂. В дальнейшем оптическую плотность (ОП) раствора формазана (конечный продукт реакции МТТ) оценивали на спектрофотометре Multiscan FC (Thermoscientific, США) при длине волны 540 нм. Показания регистрировали на спектрофотометре и сравнивали. Расчет популяции жизнеспособных клеток (ПЖК) по отношению к контролю (в %) проводили по формуле:

ПЖК = ODопыт : ODконтроль ×100%,

где OD - значение оптической плотности раствора формазана в опыте и в контроле, соответственно.

При оценке острой цитотоксичности, согласно ГОСТ Р ИСО 10993.5-99, рассчитывали индекс токсичности (ИТ) по формуле:

ИТ = 100% - ОDопыт/ОDконтроль (в %).

Образец материала считали нетоксичным или цитосовместимым при величине ПЖК ≥ 70% и значении ИТ ≤ 30%, соответственно. Результаты исследований ПЖК для цементных материалов приведены на рис. 5. Результаты исследований ИТ приведены на рис. 6.

Пример 1. Цементный материал, содержащий 15 масс. % MgO без добавления КМЦ

Цементный материал был получен на основе смешения цементного порошка, содержащего фазы 15 масс. % MgO, ост. магний-замещенный витлокит и цементной жидкости на основе 3,5 М раствора NaH₂PO₄ характеризующийся уровнем рН=3,3. Смешение компонентов проводилось в стерильных условиях на предметном стекле с помощью шпателя в соотношении 3:2. Время схватывания составило 15±0,5 мин. После твердения, в цементном материале образуется новая цементирующая фаза ньюбериит MgHPO₄*3(H₂O) в количестве 36 масс. %. Цементный материал характеризуется нейтральным уровнем рН=6,2, механическая прочность при сжатии составила 2±0,3 МПа, при уровне инжектируемости 43%. По данным исследования цитотоксичности индекс токсичности (ИТ) составил 4,2% на 3 сутки эксперимента, исследования на клетках MG63 ПЖК культуры к 7 суткам эксперимента составил 99,8%.

Пример 2. Цементный материал, содержащий 15 масс. % MgO без добавления КМЦ

Цементный материал был получен на основе смешения цементного порошка, содержащего фазы 15 масс. % MgO, 65 масс. % станфилдита (Mg₃Ca₃(PO₄)₄ и ост. магний-замещенный витлокит и цементной жидкости на основе 3,5М раствора NaH₂PO₄ характеризующийся уровнем рН=3,3. Смешение компонентов проводилось в стерильных условиях на предметном стекле с помощью шпателя в соотношении 3:2. Время схватывания составило 19±0,5 мин. После твердения, в цементном материале образуется новая цементирующая фаза ньюбериит MgHPO₄*3(H₂O) в количестве 36 масс. %. Цементный материал характеризуется нейтральным уровнем рН=6,3, механическая прочность при сжатии составила 30±0,5 МПа, при уровне инжектируемости 35%.

Пример 3. Цементный материал, содержащий 7 масс. % MgO без добавления КМЦ

Цементный материал был получен на основе смешения цементного порошка, содержащего фазы 7 масс. % MgO, 93 масс. % станфилдита (Mg₃Ca₃(PO₄)₄ и цементной жидкости на основе 3,5 М раствора NaH₂PO₄ характеризующийся уровнем рН=3,3. Смешение компонентов проводилось в стерильных условиях на предметном стекле с помощью шпателя в соотношении 2:1. Время схватывания составило 24±0,5 мин. После твердения, в цементном материале образуется новая цементирующая фаза ньюбериит MgHPO₄*3(H₂O) в количестве 5 масс. %. Цементный материал характеризуется нейтральным уровнем рН=7,1, механическая прочность при сжатии составила 7±0,2 МПа, при уровне инжектируемости 30%. По данным исследования цитотоксичности ИТ составил 4,1% на 3 сутки эксперимента, исследования на клетках MG63 ПЖК культуры к 7 суткам эксперимента составил 90,2%.

Пример 4. Цементный материал, содержащий 15 масс. % MgO с добавлением КМЦ в количестве 0,25 масс. %

Цементный материал был получен на основе смешения цементного порошка, содержащего фазы 15 масс. % MgO, ост.магний-замещенный витлокит и цементной жидкости на основе 3,5 М раствора NaH₂PO₄ с добавлением 0,25 масс. % КМЦ характеризующийся уровнем рН=3,5. Смешение компонентов проводилось в стерильных условиях на предметном стекле с помощью шпателя в соотношении 3:2. Время схватывания составило 15±0,5 мин. После твердения, в цементном материале образуется новая цементирующая фаза ньюбериит MgHPO₄*3(H₂O) в количестве 25 масс. %. Цементный материал характеризуется нейтральным уровнем рН=6,3, механическая прочность при сжатии составила 13±0,3 МПа, при уровне инжектируемости 100%. По данным исследования цитотоксичности ИТ составил 3% на 3 сутки эксперимента, исследования на клетках MG63 ПЖК культуры к 7 суткам эксперимента составил 86,1%.

Пример 5. Цементный материал, содержащий 15 масс. % MgO с добавлением КМЦ в количестве 0,75 масс. %

Цементный материал был получен на основе смешения цементного порошка, содержащего фазы 15 масс. % MgO, 65 масс. % станфилдита (Mg₃Ca₃(PO₄)₄ и ост.магний-замещенный витлокит и цементной жидкости на основе 3,5 М раствора NaH₂PO₄ с добавлением КМЦ в количестве 0,75 масс. % характеризующийся уровнем рН=3,7 Смешение компонентов проводилось в стерильных условиях на предметном стекле с помощью шпателя в соотношении 3:2. Время схватывания составило 26±0,5 мин. После твердения, в цементном материале образуется новая цементирующая фаза ньюбериит MgHPO₄*3(H₂O) в количестве 16 масс. %. Цементный материал характеризуется нейтральным уровнем рН=6,7, механическая прочность при сжатии составила 26±0,5 МПа, при уровне инжектируемости 100%.

Пример 6. Цементный материал, содержащий 7 масс. % MgO с добавлением КМЦ в количестве 0,75 масс. %

Цементный материал был получен на основе смешения цементного порошка, содержащего фазы 7 масс. % MgO, 93 масс. % станфилдита (Mg₃Ca₃(PO₄)4 и цементной жидкости на основе 3,5М раствора NaH₂PO₄ с добавлением КМЦ в количестве 0,75 масс. % характеризующийся уровнем рН=3,7. Смешение компонентов проводилось в стерильных условиях на предметном стекле с помощью шпателя в соотношении 2:1. Время схватывания составило 20±0,5 мин. После твердения, в цементном материале образуется новая цементирующая фаза ньюбериит MgHPO₄*3(H₂O) в количестве 4 масс. %. Цементный материал характеризуется нейтральным уровнем рН=7,1, механическая прочность при сжатии составила 20±0,5 МПа, при уровне инжектируемости 74%. По данным исследования цитотоксичности ИТ составил 3,3% на 3 сутки эксперимента, исследования на клетках MG63 ПЖК культуры к 7 суткам эксперимента составил 83,5%. Были получены образцы инжектируемого цементного материала, на основе фаз фосфата кальция и фосфата магния, имеющие составы в пределах заявленных, и определены их свойства в сравнении с прототипом. Полученные результаты представлены в табл. 1.

Пояснительная расшифровка к табл.: 7-прототип, ЦП- цементный порошок, ЦЖ- цементная жидкость, СТ- станфилдит (Mg₃Ca₃(PO₄)₄, КМЦ-карбоксиметилцеллюлоза, (п/ж)- соотношение порошок жидкость, Т - время схватывания, ЦМ - цементный материал, НБ- ньюбериит (MgHPO₄*3(H₂O), П - прочность при сжатии, И - инжектируемость

Изобретение относится к области медицины, а именно к биосовместимому инжектируемому костному цементу. Биосовместимый инжектируемый костный цемент на основе кальций-магний фосфатных фаз с добавлением карбоксиметилцеллюлозы для заполнения костных дефектов характеризуется тем, что цементный порошок содержит фазы станфилдит Mg₃Ca₃(PO₄)₄ в количестве 0-90 масс. %, витлокит Ca₉Mg(HPO₄)(PO₄)₆ в количестве до 10 масс. % и оксид магния MgO в количестве 5-15 масс. %, и тем, что цементная жидкость на основе водного 3,5 М раствора солей Na₂HPO₄ и/или NaH₂PO₄ содержит добавку полимер карбоксиметилцеллюлозу в концентрации 0,2-2,0 масс. %, характеризующуюся уровнем рН 3,3-3,8, соотношение исходных компонентов при смешивании ЦП:ЦЖ составляет 1,5-2. Вышеописанный костный цемент обладает временем схватывания 11-18 минут, нейтральным уровнем рН 6.8-7.3, прочностью не менее 10 МПа, содержит основные цементные фазы - станфилдит (Mg₃Ca₃(PO₄)₄) и ньюбериит MgHPO₄(H₂O)₃, а также обладает инжектируемостью не менее 60%. 6 ил., 1 табл., 6 пр.

Биосовместимый инжектируемый костный цемент на основе кальций-магний фосфатных фаз с добавлением карбоксиметилцеллюлозы для заполнения костных дефектов, отличающийся тем, что цементный порошок содержит фазы станфилдит Mg₃Ca₃(PO₄)₄ в количестве 0-90 масс. %, витлокит Ca₉Mg(HPO₄)(PO₄)₆ в количестве до 10 масс. % и оксид магния MgO в количестве 5-15 масс. %, и тем, что цементная жидкость на основе водного 3,5 М раствора солей Na₂HPO₄ и/или NaH₂PO₄ содержит добавку полимер карбоксиметилцеллюлозу в концентрации 0,2-2,0 масс. %, характеризующуюся уровнем рН 3,3-3,8, соотношение исходных компонентов при смешивании ЦП:ЦЖ составляет 1,5-2.