可植入糊剂及其用途制造技术

技术编号:14024759 阅读:35 留言:0更新日期:2016-11-18 20:53
本发明专利技术涉及可植入糊剂,其包含具有0.5‑45μm的粒度分布的生物活性玻璃粉末、具有100‑4000μm的粒度分布的生物活性玻璃颗粒、具有200‑700g/mol的分子量的低分子量聚乙二醇、具有700‑2500g/mol的分子量的中分子量聚乙二醇、具有2500‑8000g/mol的分子量的高分子量聚乙二醇和甘油。生物活性玻璃的组成为45‑55wt%的SiO2、20‑25wt%的Na2O、18‑25wt%的CaO和3‑6wt%的P2O5,且低分子量聚乙二醇和中分子量聚乙二醇的分子量彼此相差至少80g/mol并且中分子量聚乙二醇和高分子量聚乙二醇的分子量彼此相差至少300g/mol。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及包含生物活性玻璃的可植入糊剂(paste),其可用作植入物或植入物覆盖物。专利技术背景生物活性玻璃是已知的生物活性和生物相容性材料。生物活性玻璃作为能与骨键合,甚至化学键合在一起的骨填充材料已被研究几十年。最近发现的生物活性玻璃的优异特性使这些材料更加适合于这些应用。例如,一些生物活性玻璃以例如和的商品名进行销售。医学应用采用不同形式的生物活性玻璃,例如用于骨科和颅颌面骨腔填充以及骨重建的颗粒和片状物。生物活性玻璃用作骨移植替代材料的主要益处在于能够避免在继发性部位获得骨移植物。在一定的组成范围内,生物活性玻璃刺激骨生长,并显示抑制细菌生长的性质。为了使玻璃具有生物活性以及上述性质,玻璃必须可溶并具有一定的溶解速率和一定的组成。Hench L.在Bioactive ceramics:Theory and clinical applications.Bioceramics 1994;7:3-14中描述了组成与生物活性之间的关系,这给本领域技术人员提供了足够的方法来设计生物活性玻璃。影响玻璃颗粒的溶解速率和因此的总降解时间的一个因素是粒径,或者表面积与体积比(A/V)。换言之,颗粒越小并且A/V比越高,则溶解越快并且总降解时间越短。例如,可采用粒径范围为90-710μm的市售玻璃并且据称它可在不到一年的时间里溶于体内。以商品名称销售的玻璃S53P4的化学组成为53wt%的SiO2、23wt%的Na2O、20wt%的CaO和4wt%的P2O5,并且该玻璃的溶解明显慢于组成为45wt%的SiO2、24.5wt%的Na2O、24.5wt%的CaO和6wt%的P2O5的45S5玻璃。为了增加对生物活性玻璃的使用并扩大其手术治疗的范围,人们研制了可模制糊剂或油灰(putty)类型的组合物。在理想情况下,油灰制剂应该容易服用、操作并且可直接施用于骨缺损患者,而没有交叉污染、溢出或过量用药的风险。实际上,医生亲自配药,形成油灰,并用手指和/或药刀或类似工具填充骨腔。然而,由于例如操作过程中的污染风险,这种制剂具有很多实际的缺点,因此其不是患者或医生能够使用的最佳制剂。从US2008/0226688可知悉一种在商业上称为油灰的合成油灰/糊剂制剂。该文献描述了骨组织填充类型的糊剂或油灰,即适用于骨缺损部位的无菌可成形植入物组合物,其包含溶于载体水溶液中的生物活性玻璃颗粒。将生物活性玻璃颗粒以约68%至约76%(wt/wt)的浓度添加至粘性载体。载体包括浓度为24%至32%(wt/wt)的甘油和中分子量聚乙二醇(PEG)的混合物,混合物中甘油与聚乙二醇的比例为约45:55至约65:35。除了全合成骨组织填充油灰或糊剂,本领域已知并且广泛使用一些油灰或糊剂制剂形式的半合成混合物,例如,同种异体移植骨、脱矿骨基质和牛胶原蛋白/羟磷灰石的混合物。然而,这种同种异体移植物制剂具有很多缺点,其中最大的缺点是传播疾病的风险,并且该缺点永远无法完全排除。此外,假体关节(PJI)以及其他非生物植入物感染是医疗系统关注的重要问题,它也会给患者造成很多不便,例如住院时间延长、需要额外的具有较高并发症风险的外科手术以及长时间的抗菌治疗。虽然PJI的发生率相对较低(1-2%),但与之相关的经济影响仍很巨大。由于很多微生物能够在假体材料上产生生物膜,在很多情况下这会导致治疗的高致死率。金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、凝固酶阴性葡萄球菌(coagulase negative staphylococci)和革兰氏阴性杆菌(gram-negative rods)是PJI最常见的病原体。PJI发病机制的第一步是细菌细胞附着于植入物,随后形成生物膜基质。生物膜是基质包附的微生物种群,其特征在于微生物和非生物表面之间的细胞间附着力。生物膜形成是原核细胞周期的古老和完整组成并且是细菌在环境中生存的重要因素。生物膜相关感染的共同特征是它们对宿主免疫力、常规抗菌剂和杀菌剂的固有耐药性。已知生物膜结构中包附的细菌对抗生素的耐受水平实际上要比相应浮游生物形式的最低抑制浓度高10至1000倍。一般而言,与细菌感染相关的其他问题是细菌对抗生素产生耐药性的能力。这并不是一个最近才发现的现象,但是其是当今重要的健康问题。几十年来,引起常见感染的细菌对各种新抗生素产生了不同程度的耐药性,并且根据美国疾病预防控制中心和世界卫生组织(Center for Disease Control and Prevention in the US and the World Health Organization)的统计,抗菌剂耐药性已经演变成全球健康威胁问题。实际上,当今由耐药细菌产生的感染太常见了,一些病原体甚至对多种类型或种类的抗生素产生耐药性。现今,大多数医院都遇到抗生素耐药性问题,据估计到2020年有70%的细菌会产生抗生素耐药性。BAG S53P4对从感染慢性骨髓炎的患者分离的甲氧西林耐药性(methicillin resistant)金黄色葡萄球菌(S.aureus)(MRSA)、甲氧西林耐药性表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)(MRSE)、绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa)和鲍氏不动杆菌(Acinetobacter baumannii)的体外细菌生长抑制活性已被证实(Drago L,RomanòD,De Vecchi E等人,Bioactive glass BAG-S53P4for the adjunctive treatment of chronic osteomyelitis of the long bones.An in vitro and prospective clinical study BMC Infect.Dis.10,13:584(2013))。然而,虽然人们已知该生物活性玻璃的小颗粒具有抗菌作用,但它们与实际使用的混合物的其他组分的相互作用尚不清楚。文献“Antibacterial effect of bioactive glasses on clinically important anaerobic bacteria in vitro”,J.Mat.Sc.:Mat.in Medicine,Vol 19,no.2,10July 2007公开了粒径等于或小于45微米的生物活性玻璃S53P4粉末具有良好的抗菌作用。本申请人的文献EP 2322134公开了包含不同类型的聚乙二醇和生物活性玻璃球的可植入糊剂。然而,如下文所示,这些糊剂并不是抗菌剂。定义如果未另外规定,本申请中使用的术语与1987和1992年的生物材料共识会议保持一致,参见Williams,DF(编辑):Definitions in biomaterials:Proceedings of a consensus conference of the European Society for Biomaterials,Chester,England.March 3-5,1986.Elsevier,Amsterdam 1987和Williams DF,Black J,Doherty PJ本文档来自技高网...

【技术保护点】
可植入糊剂,其包含:(a)具有0.5‑45μm的粒度分布的生物活性玻璃粉末,(b)具有100‑4000μm的粒度分布的生物活性玻璃颗粒,(c)具有200‑700g/mol的分子量的低分子量聚乙二醇,(d)具有700‑2500g/mol的分子量的中分子量聚乙二醇,(e)具有2500‑8000g/mol的分子量的高分子量聚乙二醇,以及(f)甘油,其中,所述生物活性玻璃的组成为45‑55wt%的SiO2、20‑25wt%的Na2O、18‑25wt%的CaO和3‑6wt%的P2O5,条件是所述低分子量聚乙二醇与所述中分子量聚乙二醇的分子量彼此相差至少80g/mol且所述中分子量聚乙二醇与所述高分子量聚乙二醇的分子量彼此相差至少300g/mol。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.17 EP 14160184.91.可植入糊剂,其包含:(a)具有0.5-45μm的粒度分布的生物活性玻璃粉末,(b)具有100-4000μm的粒度分布的生物活性玻璃颗粒,(c)具有200-700g/mol的分子量的低分子量聚乙二醇,(d)具有700-2500g/mol的分子量的中分子量聚乙二醇,(e)具有2500-8000g/mol的分子量的高分子量聚乙二醇,以及(f)甘油,其中,所述生物活性玻璃的组成为45-55wt%的SiO2、20-25wt%的Na2O、18-25wt%的CaO和3-6wt%的P2O5,条件是所述低分子量聚乙二醇与所述中分子量聚乙二醇的分子量彼此相差至少80g/mol且所述中分子量聚乙二醇与所述高分子量聚乙二醇的分子量彼此相差至少300g/mol。2.根据权利要求1所述的糊剂,特征在于其还包含:(g)治疗活性剂。3.根据权利要求1或2所述的糊剂,特征在于其包含具有125-315μm的粒度分布的生物活性玻璃颗粒(b)。4.根据前述权利要求中任一项所述的糊剂,特征在于其包含具有315-500μm的粒度分布的生物活性玻璃颗粒(b)。5.根据前述权利要求中任一项所述的糊剂,特征在于其包含具有500-800μm的粒度分布的生物活性玻璃颗粒(b)。6.根据前述权利要求中任一项所述的糊剂,特征在于其包含具有1000-2000μm的粒度分布的生物活性玻璃颗粒(b)。7.根据前述权利要求中任一项所述的糊剂,特征在于所述具有0.5-45μm的粒度分布的生物活性玻璃粉末(a)的量为所述生物活性玻璃的总重量...

【专利技术属性】
技术研发人员:L·德拉戈C·L·罗马诺J·卢凯西弗雷德里克·奥利拉
申请(专利权)人:博纳雷务生物材料公司
类型:发明
国别省市:芬兰;FI

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