用镁盐稳定的透钙磷石水硬性胶凝材料制造技术

一种用于外科用途的透钙磷石胶凝材料，它包括：包含碱式磷酸钙的第一种成分、包含酸式磷酸盐的第二种成分、包含水的第三种成分和包含镁源的用于稳定在上述成分之间的固化反应的最终产物的第四种成分。镁源的溶解度小于１００ｇ／Ｌ。各种成分以下列方式选择：ｉ）在固化期间胶凝材料浆料的ｐＨ值小于６．０；和（ｉｉ）固化反应的最终产物包括磷酸二钙二水合物［ＣａＨＰＯ↓［４］.２Ｈ↓［２］Ｏ］。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于根据权利要求1的前序特征部分的外科用途的胶凝材料，涉及一种用于稳定透钙磷石的方法，这种透钙磷石用作根据权利要求48的前序特征部分的临时骨替代材料和由根据权利要求47所述的方法获得的临时骨替代材料。一些用于外科的基于磷酸钙的水硬性胶凝材料在本领域中是已知的；它们由两种成分(粉末/液体)通过内部操作混合并使其以糊状的稠度涂敷到合适的位置上，在该位置上原位固化来制备。现有技术的基于磷酸钙的水硬性胶凝材料的缺点是a)不适用的短固化时间，使它们不能用于细致的外科过程；b)注入能力差，即新鲜的浆料往往堵塞注射针，和/或与生理液体接触时碎成小块，这阻止其通过最小侵入式外科过程植入；c)低堆积密度，即目前的水硬性胶凝材料为了使其可以注入或赋予其方便的固化时间，需要较大量的混合水，这导致硬化后的非常低的最终机械强度；和d)太快的再吸收，即胶凝材料的再吸收比骨生长速度更快，导致在骨与胶凝材料之间的非骨质间隙，这对胶凝材料的机械性能有害。在US-A-4880610 CONSANTZ中，公开了一种原位制造磷酸钙无机组合物的方法，即使无水磷酸晶体与钙源结合，产生一种羟基磷酸钙。应该清楚，在操作空间内使用100％的磷酸并在人体内涂敷含有100％磷酸的浆料必须认为是一种不理想的过程，它要求改进。在US-A-5129905 CONSANTZ中，为了减少该问题，磷酸晶体被磷酸一钙一水合物(MCPM)或磷酸一钙(MCP)代替。但是，目的还是获得再吸收时间长的羟基磷酸钙材料，长的再吸收时间与骨再造速度不相称。延长再吸收的缺点是被胶凝材料处理的骨浆在非正常的生物力学情况下保持较长的时间，这可能产生二次术后问题。另外，未再吸收的胶凝材料在较长时间的机械负荷后可能碎裂成小块或碎块，这增加了术后并发症的可能性，例如无菌的发炎反应。理想的胶凝材料的再吸收速度应该尽可能与新骨形成的自发速度匹配，该速度大约为每天20微米。太快的再吸收速度也不是希望的。对熟石膏和磷酸钙胶凝材料进行的某些研究表明，再吸收速度比骨生长速度快，导致在骨与胶凝材料之间的间隙。这对缺陷部位的机械稳定性明显有害。从US-A-5 605 713 BOLTONG中可知，磷酸钙组合物可能含有(其中)β-TCP、MCPM、水和镁盐。但是，该专利技术限制pH值在6.5-8.0范围内，在该范围内，透钙磷石不会沉淀。为了获得透钙磷石，需要低于6.5的pH值，优选的是低于4的pH值。在6.5-8.0的pH值范围内，磷酸八钙和羟基磷酸钙是沉淀的相。但是，这些相在中性pH值下的可溶性远低于透钙磷石，因此导致太慢的再吸收速度。从PCT/EP98/06330中可知，磷酸钙组合物含有透钙磷石(磷酸二钙二水合物；CaHPO4·2H2O)作为固化反应的终产物。但是，这种胶凝材料在体内具有太快的再吸收速度，导致力学不稳定性和发炎反应。要求保护的本专利技术的目的在于解决上述问题。本专利技术提供一种如权利要求1所限定的用于外科目的的胶凝材料，一种生产在权利要求48中限定的临时骨替代材料和一种在权利要求49中限定的临时骨替代材料。表征本专利技术的新颖性的各种特征特别在附加到本说明书的组成部分后的权利要求中指出。为了更好地理解本专利技术，其操作优点和通过其应用获得的具体目标，应该参考所附实施例，其中详细说明了本专利技术的优选的实施方案。根据本专利技术的胶凝材料的第一种成分包括碱式磷酸钙，优选的是β-磷酸三钙、α-磷酸三钙、磷酸四钙、氧代磷灰石、羟基磷灰石或钙缺位羟基磷灰石粉末。它也可以是两种或三种靠后的化合物的混合物。β-TCP是优选的化合物。根据本专利技术的胶凝材料的第二种成分包括酸式磷酸钙，优选的是磷酸一钙一水合物、磷酸一钙或磷酸粉末。它也可以是两种或三种靠后的化合物的混合物。MCPM是优选的化合物。根据本专利技术的胶凝材料的第三种成分包括水。根据本专利技术的胶凝材料的第四种成分包括用于稳定固化反应的终端产物的镁的源。固化反应的特征在于具有若干部分反应；第一种成分的溶解，第二种成分的溶解和固化反应终端产物即透钙磷石(磷酸二钙二水合物；CaHPO4·2H2O)的沉淀。通常，第二种成分的溶解反应远比第一种成分的溶解反应快。因为第二种成分是酸性的，根据胶凝材料的组成和颗粒尺寸分布，胶凝材料浆达到2-4的pH值。当第二种成分完全溶解时，呈碱性的第一种成分正在溶解，引起胶凝材料浆的pH值增大。但是，根据本专利技术的胶凝材料的pH值在固化反应结束时总是在2-6范围内。也正是在该范围内，透钙磷石优选地沉淀。在更高的pH值(6或更高)，透钙磷石不能沉淀；硅酸八钙和羟基磷酸钙是沉淀的相。但是，这些相在中性pH值的可溶性远低于透钙磷石，因此导致太慢的再吸收速度。固体成分的颗粒尺寸分布和平均比表面积对胶凝材料的物理化学性质特别是固化时间、机械性能和加工性能具有很大的影响。一般来说，具有高比表面积的粉末导致固化时间短、机械性能高且加工性能好。但是，当粉末团聚时，该规则不再正确；需要大量的混合液体使粉末含水，因此导致机械性能差。所以，粉末应该是解团聚的。良好的加工性能非常依赖于应用。在某些情况下，需要相等稀的浆料(骨质疏松的补强)。在其它情况下，非常稠的浆料可能是最合适的(例如塑性外科手术)。平均颗粒尺寸小的粉末可与水形成浆料的范围非常小；浆料或者是固体且易碎的，或者非常稀。一般地，稠的浆料是优选的，因为该浆料更容易加工并在与体液接触时保持稳定。所以，通常选择含有平均颗粒尺寸大的粉末的浆料。粉末的平均颗粒尺寸的典型范围为0.1-100微米。不同固体成分的溶解度对胶凝材料固化时间的影响很大。如果第一种成分是非常易溶的，固化反应快。如果第一种成分可溶性差，固化反应往往缓慢。例如，使用非常易溶的α-TCP或TetCP粉末作为第一种成分导致固化时间非常短。使用具有相当高溶解性的β-TCP作为第一种组分使固化时间短。最后，使用相当难溶的HA、CDHA或OXA粉末导致固化时间长。所以，为了获得5-20分钟的固化时间，希望使用比表面积小的β-TCP粉末，和比表面积大的CDHA或HA粉末。假定粉末是解团聚的，粉末的平均颗粒尺寸的典型范围为对于CDHA、OXA或HA粉末为0.1-1微米，对于β-TCP粉末为1-10微米，对于α-TCP或TetCP粉末为5-100微米。尽管使用大的α-TCP、TetCP和/或β-TCP颗粒，含有α-TCP、TetCP和/或β-TCP作为第一种成分的胶凝材料的固化时间通常太短。根据本专利技术的胶凝材料在25℃测量的固化时间优选的是应该至少1分钟，通常至少2分钟，优选的是至少5分钟。所以，通常使用固化速度控制剂。它选自焦磷酸钠、焦磷酸钾、醋酸钠、醋酸钾、柠檬酸钠、柠檬酸钾、磷酰基柠檬酸钠(sodium phosphocitrate)、磷酰基柠檬酸钾、硫酸钠、硫酸钾、硫酸钙半水合物、焦磷酸钠、焦磷酸二氢钠、硫酸镁和膦酸氢钠或膦酸氢钾。固化速度控制剂可以预先溶解在第三种成分中或者以固体(粉末)加入。但是，在后一种情况下，固化速度控制剂必须是非常易溶的，因此所述固体在与水接触时几乎瞬间溶解。焦磷酸钠和硫酸钠通常是优选的固化速度控制剂。如果HA、OXA或CDHA用作第一种成分，固化时间通常太长。通过加入合适的固化速度控制剂可以缩短固化时间。有效的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于外科用途的透钙磷石胶凝材料，它包括：包含碱式磷酸钙的第一种成分，和包含酸式磷酸盐的第二种成分，和包含水的第三种成分，和包含镁源的用于稳定在上述成分之间的固化反应的最终产物的第四种成分，其特征在于：Ａ）镁源的溶 解度小于１００ｇ／Ｌ；和Ｂ）各种成分以下列方式选择：ｉ）在固化期间胶凝材料浆料的ｐＨ值小于６．５；和ｉｉ）固化反应的最终产物包括磷酸二钙二水合物［ＣａＨＰＯ↓［４］.２Ｈ↓［２］Ｏ］。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：M博纳，S马特，
申请(专利权)人：HC罗伯特马泰斯斯蒂夫腾，斯特拉泰克医学股份公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]