Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

пористый композиционный хитозан-желатиновый матрикс для заполнения костных дефектов

Классы МПК:A61K31/722 хитин; хитозан
A61K33/06 алюминий, кальций или магний; их соединения
A61L27/56 пористые или ячеистые материалы
A61L27/12 фосфорсодержащии материалы, например апатит
A61L27/26 смеси высокомолекулярных материалов
Автор(ы):, , , , ,
Патентообладатель(и):Учреждение Российской академии наук Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (RU),
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство образования и науки Российской Федерации (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2010-04-14
публикация патента:

Изобретение относится к области медицины и касается композиционных материалов для пластической реконструкции поврежденных костных тканей. Высокопористые эластичные хитозан-желатиновые матриксы с пористостью более 90% состоит из хитозана и содержит желатин до 60 мас.% и лаурилсульфат натрия до 0,2-0,4 мас.%. Пористая структура получается в результате введения добавок, замороживания и сублимационной сушки. За счет эластичности и высокой пористости данные губки заполняют костные дефекты с минимальным зазором, что способствует равномерному формированию костной ткани по всему объему дефекта. Высокая растворимость матриксов способствует быстрому восстановлению костной ткани. 1 табл.

Изобретение относится к медицине, а именно пластической реконструкции поврежденных костных тканей.

Наиболее перспективными для быстрого восстановления костных тканей человека являются пористые композиционные керамические материалы. Высокая пористость способствует более быстрой резорбции материалов и как следствие более быстрому восстановлению костной ткани. Наличие развитой поровой структуры способствует также формированию новых костных тканей по всему объему в порах и каналах пористых материалов. Повысить биактивность и резорбируемость возможно за счет использования пористых композитов, содержащих хитозан (хитозановых матриксов). Данный полимер обладает биоактивными и противовирусными свойствами. К преимуществам пористых композиционных материалов на основе хитозана по сравнению с пористой керамикой можно отнести также и их высокую эластичность и возможность их получения без использования высокотемпературного обжига. За счет эластичности и пористости хитозановые матриксы легко заполняют костные дефекты с минимальным зазором между костью и имплантатам.

Наиболее близким по техническому решению и достигаемому эффекту являются матриксы на основе хитозана (ХГ), (Dominique J. GriVon, М. Reza Sedighi, David V. SchaeVer,b, Jo Ann Eurell, Ann L. Johnson, Chitosan scaffolds: Interconnective pore size and cartilage engineering // Acta Biomaterialia 2 (2006) 313-320). Матриксы получали при растворении хитазана в растворе уксусной кислоты. Затем из раствора удаляли избыток воды методом сушки - вымораживания. В процессе сушки происходит удаление замороженного растворителя путем сублимации. При замораживании из исходного раствора в виде частиц льда кристаллизуется водный раствор, который затем удаляют при сушке. В результате на месте удаленного льда образуются округлые поры размером до 100 мкм. Недостаток полученных матриксов является их недостаточная растворимость, что препятствует быстрому восстановлению костных тканей, а также низкая пористость. Низкая пористость (около 80%) губок затрудняет возможность деформации губок при заполнении костных дефектов и как следствие ведет к получению плотного прилегания губки к кости, что может приводить к образованию пустот при формировании костной ткани.

Технический результат предлагаемого изобретения - получение пористых хитозан-желатиновых матриксов (ХЖМ), обладающих более высокой растворимостью и пористостью более 90%, с размером округлых пор от 20 до 400 мкм в диаметре и вытянутых пор от 20 до 3000 мкм в длину и от 10 до 200 мкм в диаметре.

Технический результат достигается тем, что пористый композиционный хитозан-желатиновый матрикс для заполнения костных дефектов согласно изобретению содержит желатин в количестве до 60 мас.% и лаурилсульфат натрия 0,2-0,4 мас.% и имеет пористость более 90% с размерами округлых пор диаметром от 20 до 400 мкм и вытянутых пор от 20 до 3000 мкм в длину и от 10 до 200 мкм в диаметре.

Указанный состав ХЖМ не известен. Для получения ХЖМ в растворе этановой кислоты растворяют хитозан и желатин при pH от 4 до 5. После полного растворения в раствор добавляют пенообразователь - добавку карбонат аммония и лаурилсульфат натрия.

При взаимодействии с этановой кислотой карбоната аммония происходит выделение пузырьков углекислого газа с образованием пор округлых форм.

Полученный вспененный раствор замораживают и подвергают сублимационной сушке. В процессе замораживания и сублимационной сушки формируется окончательная равномерная структура матрикса, характеризующаяся высокой пористостью более 90% с размером округлых пор до 400 мкм в диаметре и канальных пор до 3000 мкм в длину и до 200 мкм в диаметре. Затем полученные матриксы промывали и сушили при температуре до 80°C, при этом оставшийся карбонат аммония полностью удаляется. В результате получают пористые композиционные матриксы с различным составом и пористостью с различным размером в зависимости от концентрации в растворе исходных компонентов.

При содержании более 60 мас.% желатина при выдержке в воде губки очень быстро растворяются с частичным или полным разрушением. При содержании лаурилсульфата натрия менее 0,2 мас.% структура получается с неравномерным распределением пор, бóльшее содержание не эффективно, т.к. структура практически не меняется и снижается эластичность и прочность матриксов.

Пример. 1 Порошок хитозана 1 г и желатина 1 г растворили в 20 мл раствора этановой кислоты при pH=4-4,5. Затем в раствор при перемешивании добавили 1 г карбоната аммония и лаурилсульфата натрия 0,008 г. После замораживания при температуре ниже минус 18°C вспененную массу поместили в сублимационную сушилку. После сублимационной сушки, промывки и сушки на воздухе при 80°C получили пластичный композиционный матрикс с пористостью 95-98% и размером пор округлой формы - 20-300 мкм в диаметре. Растворимость через 7 суток составляла 11-13 мас.%.

пористый композиционный хитозан-желатиновый матрикс для заполнения   костных дефектов, патент № 2421229

Растворимость определяли по потере массы при выдерживании ХЖМ в воде. Образцы массой 0,5 г выдерживали в 50 мл дистиллированной воды при 37°C в течение 7 суток, после чего их извлекали, сушили при 60-80°C до полного высыхания, когда масса образцов становилась неизменной. Расчет растворимости производили по формуле:

P=(m1-m 2)/m1×100%,

где m1 - масса ХЖМ до испытания на растворимость;

m 2 - масса ХЖМ после испытания на растворимость.

В соответствии с примерами также были изготовлены образцы ХЖМ, имеющие составы в пределах заявленных, и определены их свойства в сравнении с прототипом. Полученные результаты сведены в таблицу.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Пористый композиционный хитозан-желатиновый матрикс для заполнения костных дефектов, отличающийся тем, что содержит желатин в количестве до 60 мас.% и лаурилсульфат натрия 0,2-0,4 мас.% и имеет пористость более 90% с размерами округлых пор диаметром от 20 до 400 мкм и вытянутых пор от 20 до 3000 мкм в длину и от 10 до 200 мкм в диаметре.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2421229

patent-2421229.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс A61K31/722 хитин; хитозан

Патенты РФ в классе A61K31/722:
стабилизатор липосомальных суспензий и способ его получения -  патент 2529179 (27.09.2014)
гемостатическая противоожоговая ранозаживляющая композиция -  патент 2526183 (20.08.2014)
композиции для лечения гастроэзофагеальной рефлюксной болезни (гэрб) -  патент 2524639 (27.07.2014)
многослойный материал с хитозановым слоем из нано- и ультратонких волокон -  патент 2522216 (10.07.2014)
местное гемостатическое средство -  патент 2519220 (10.06.2014)
способ лечения аллергического ринита -  патент 2494774 (10.10.2013)
антибактериальная композиция, включающая водорастворимый низкомолекулярный хитозан -  патент 2494746 (10.10.2013)
способ тканевой инженерии спинного мозга после его анатомического разрыва -  патент 2489176 (10.08.2013)
раствор для получения материала на основе хитозана, способ получения гемостатического материала из этого раствора (варианты) и медицинское изделие с использованием волокон на основе хитозана -  патент 2487701 (20.07.2013)
препарат для регенерации мягких тканей с антибактериальным эффектом -  патент 2485959 (27.06.2013)

Класс A61K33/06 алюминий, кальций или магний; их соединения

Патенты РФ в классе A61K33/06:
нейропротекторное фармакологическое средство -  патент 2528914 (20.09.2014)
способ персонифицированной профилактики эстрогензависимых заболеваний у здоровых женщин и женщин с факторами сердечно-сосудистого риска в возрасте 45-60 лет -  патент 2527357 (27.08.2014)
способ сопроводительного лечения при эндопротезировании крупных суставов -  патент 2527159 (27.08.2014)
способ лечения пациентов с заболеваниями пульпы зуба и периодонта -  патент 2526961 (27.08.2014)
способ получения материала с антибактериальными свойствами на основе монтмориллонит содержащих глин -  патент 2522935 (20.07.2014)
местное гемостатическое средство -  патент 2522206 (10.07.2014)
раствор для бикарбонатного гемодиализа -  патент 2521361 (27.06.2014)
способ регенерации костной ткани в эксперименте -  патент 2521344 (27.06.2014)
применение изоосмотических ионных растворов на основе морской воды для изготовления медицинских устройств, применяемых для предупреждения возникновения осложнений от насморка или гриппоподобного синдрома -  патент 2519671 (20.06.2014)
фармацевтическая композиция, содержащая ephedrae herba, для лечения бронхита, и способ ее получения -  патент 2519643 (20.06.2014)

Класс A61L27/56 пористые или ячеистые материалы

Патенты РФ в классе A61L27/56:
способ получения противомикробных имплантатов из полиэфирэфиркетона -  патент 2526168 (20.08.2014)
бесклеточная органическая ткань, подготовленная для восстановления жизнеспособности и способы ее получения -  патент 2523388 (20.07.2014)
способ получения кальций-фосфатных стеклокерамических материалов -  патент 2508132 (27.02.2014)
пористые микросферы на основе биофосфатов кальция и магния с регулируемым размером частиц для регенерации костной ткани -  патент 2497548 (10.11.2013)
трансплантат для склеропластики (варианты) -  патент 2491962 (10.09.2013)
искусственная твердая мозговая оболочка и способ ее производства -  патент 2491961 (10.09.2013)
имплантат для пластики посттравматических дефектов и деформаций дна и стенок глазницы -  патент 2487726 (20.07.2013)
способ получения антимикробных серебросодержащих сетчатых эндопротезов для реконструктивно-восстановительной хирургии (варианты) -  патент 2473369 (27.01.2013)
способ получения нетоксичного пористого имплантата из полимолочной кислоты для замещения костных дефектов длинных трубчатых костей -  патент 2465017 (27.10.2012)
способ изготовления композитного материала из сплавов на основе никелида титана -  патент 2465016 (27.10.2012)

Класс A61L27/12 фосфорсодержащии материалы, например апатит

Патенты РФ в классе A61L27/12:
материал заменителя костной ткани -  патент 2529802 (27.09.2014)
способ получения карбонатгидроксилапатита из модельного раствора синовиальной жидкости человека -  патент 2526191 (20.08.2014)
способ получения шихты для композиционного материала на основе карбоната кальция и гидроксиапатита и/или карбонатгидроксиапатита для восстановления костной ткани при реконструктивно-пластических операциях -  патент 2523453 (20.07.2014)
способ изготовления внутрикостных имплантатов с антимикробным эффектом -  патент 2512714 (10.04.2014)
отверждаемый биокомпозиционный материал для замещения костных дефектов -  патент 2508131 (27.02.2014)
остеогенный биорезорбируемый материал для замещения костных дефектов и способ его получения -  патент 2504405 (20.01.2014)
биоматериалы на основе фосфата кальция -  патент 2501571 (20.12.2013)
способ получения нанокристаллического кремнийзамещенного гидроксиапатита -  патент 2500840 (10.12.2013)
способ получения канафита -  патент 2499767 (27.11.2013)
пористые микросферы на основе биофосфатов кальция и магния с регулируемым размером частиц для регенерации костной ткани -  патент 2497548 (10.11.2013)

Класс A61L27/26 смеси высокомолекулярных материалов


Наверх