Биосовместимый материал для стоматологии "биоимплант"

 

Изобретение относится к области стоматологии. Биосовместимый материал для стоматологии содержит неорганические соли, коллаген, водорастворимые производные целлюлозы, сульфатированные гликозаминогликаны и воду, при этом в качестве неорганических солей используют соли двух и/или трехвалентных металлов, а в качестве коллагена - коллаген, выделенный из перикарда быка, компоненты взяты в определенных количественных соотношениях. Материал повышает заживляемость и восстановление костной ткани, а также предотвращает ее резорбцию.

Изобретение относится к медицине, а более конкретно к стоматологии, и может быть использовано в челюстно-лицевой хирургии при дентальной имплантации, при заболеваниях пародонта и для лечения различных заболеваний костной ткани.

Известен материал "Коллапан", состоящий из гидроксиапатита коллагена и антибиотиков. (Международная научно-практическая конференция: Новые технологии в стоматологии. М., 1998 г., 10-13 февраля, с. 149 - 150).

Недостатком этого материала является то, что он не оказывает длительное специфическое действие на репарацию костной ткани, поскольку в его составе отсутствуют прологирующие вещества и биологические стимуляторы.

Техническим результатом является повышение заживляемости и восстановление костной ткани, а также предотвращение ее резорбции. Технический результат достигается тем, что биосовместимый материал для стоматологии, включающий неорганические соли и коллаген, согласно изобретению, дополнительно содержит водорастворимые производные целлюлозы, сульфатированные гликозаминогликаны (сГАГ) и воду, при этом в качестве неорганических солей использованы соли двух и/или трехвалентных металлов, в качестве коллагена использован коллаген, выделенный из перикарда быка, при следующем соотношении компонентов, мас. %: Соли двух и/или трехвалентных металлов - 0,5 - 95 Коллаген, выделенный из перикарда быка - 0,5 - 95 Алкил-, или карбоксиалкил-, или гидроксиалкилпроизводные целлюлозы - 0,5-15 Сульфатированные гликозаминогликоны - 0,05 - 2 Вода очищенная - Остальное Введение в композицию солей двух и/или трехвалентных металлов (Cu⁺⁺, Zn⁺⁺, Mg⁺⁺ и др.) в указанных количествах необходимо в целях стимуляции местного репаративного остогенеза ( Новое в стоматологии. 1997/6, (56), М., с. 21 - 25).

Концентрация солей в композиции менее 0,5% никакого действия на репаративные процессы не оказывает, концентрация более 95% является избыточной и не метаболизируется в процессе остеогенеза.

Соли двух- и трехвалентных металлов (Ca²⁺, Zn²⁺, Mg²⁺, Be²⁺, Ti²⁺, Zr²⁺, Ag²⁺, Cu²⁺, Al³⁺, Au^2+,3+) получают путем реакций ионного обмена, реакций замещения в растворах. Выделяют путем избирательного осаждения и концентрирования.

Идентификацию солей проводят путем постановки качественных реакций на соли двухвалентных металлов (Фармацевтическая химия. М.: Медицина, 1993 г., с. 144 - 145).

Применение коллагена, выделенного из перикарда быка, объясняется тем, что он является структурированным фибриллярным белком I и III типов и в отличие от других типов коллагенов обладает большей ферментативной устойчивостью, что особенно важно при высокой протеолитической активности клеток воспалительного ряда на ранних стадиях репаративного процесса.

Важным свойством коллагена из перикарда быка является то, что его влияние на репарацию костной ткани продолжается длительное время.

Концентрация коллагена в композиции менее 0,5% не оказывает никакого действия, концентрация более 95% может привести к побочным эффектам.

Коллаген получают из перикарда крупного рогатого скота путем кислотно-щелочного гидролиза (Коллаген и его применение в медицине. М., Медицина, 1976 г. , с. 53-59), определение коллагена проводят путем измерения оптической плотности по Na₂SO₄.

Качественный анализ коллагена проводят электрофоретически по Laemli (Immunocemistry of the extracellular matrix. Vol. 1 Furth NY 1976).

Производные целлюлозы применяют в качестве инертного материала, способного пролонгировать действие других веществ, входящих в состав композиции.

Концентрация производных целлюлозы менее 0,5% не пролонгирует действие, а более 15% значительно повышает вязкость композиции, что нежелательно.

Введение в композицию сГАГ в указанных количествах необходимо, так как при многих заболеваниях и повреждениях соединительной ткани происходит снижение уровня сГАГ в межклеточной матриксе. Сульфатированные гликозамигликаны являются основными компонентами соединительной ткани (в костной ткани они связаны с нативным коллагеном) в состав сГАГ входят гетерополисахариды: хондроитин-сульфат, кератан-сульфат, гепаран-сульфат и гепарин. Сульфатированные гликозамигликаны в целом активно влияют на остеогенез, поскольку являются важнейшим компонентом биоматрикса, особенно в растущей кости, регулируют водный и солевой обмен в клетке, обладают свойством снижать воспалительную реакцию, активно стимулируют репарацию соединительной ткани.

Концентрация сГАГ менее 0,05% не оказывает стимулирующего действия на репарацию костной ткани, концентрация свыше 2% может вызвать побочные эффекты и может ингибировать клеточный рост.

Биосовместимый материал для стоматологии получают следующим образом.

Вначале в воде очищенной растворяют субстанцию сГАГ (сухой порошок) согласно предложенной композиции путем перемешивания на магнитной мешалке, добавляют раствор производных целлюлозы, перемешивают, добавляют коллаген и после полного перемешивания добавляют соли двух- и/или трехвалентных металлов, вновь перемешивают. Полученную массу помещают в шприцы одноразового использования по 1 мл материала в каждый, закрывают заглушкой и стерилизуют γ-облучением дозой 2,5 Мрад.

Пример 1. Больной А. 50 лет. Диагноз - Радикулярная киста верхней челюсти слева.

Больному под местной анестезией произведено удаление кистозного мешка и в сформировавшуюся полость введен биосовместимый материал для стоматологии при следующем соотношении, мас.%: Гидроксиапатит - 60,0 Коллаген перикарда быка - 20,0 Гидроксиэтил-пропил целлюлоза - 4,0
сГАГ - 0,05
Вода очищенная - Остальное
Через один месяц после введения предложенного материала рентгенологически отмечали закрытие дефекта.

Пример 2. Больная В. 40 лет. Диагноз - Ретенция и дистония Vlll зуба, в сформированный карман вводили предложенный материал следующего состава, мас. %:
Гидроксифосфат цинка - 0,5
Коллаген перикарда быка - 95
Метилцеллюлоза - 1,0
сГАГ - 2,0
Вода очищенная - Остальное
Через 20 дней после введения предложенного материала ретенция снижена, зуб укреплен.

Пример 3. Больной В. 50 лет. Диагноз - Дефект альвеолярного отростка нижней челюсти. В сформировавшуюся полость для дентальной имплантации вводили предложенный материал следующего состава, мас.%:
Гидрофосфат алюминия - 80
Коллаген перикарда быка - 0,5
Гидроксиметил целлюлоза - 15
сГАГ - 1,0
Вода очищенная - Остальное
Через 3 месяца после введения предложенного материала отмечали начальный этап остеоинтеграции.

Таким образом, использование биосовместимого материала для стоматологии позволяет значительно уменьшить время лечения больных с различными патологиями в стоматологии.

Формула изобретения

Биосовместимый материал для стоматологии, включающий неорганические соли и коллаген, отличающийся тем, что он дополнительно содержит водорастворимые алкил-, или карбоксиалкил-, или гидроксиалкилпроизводные целлюлозы, сульфатированные гликозаминогликаны и воду, при этом в качестве неорганических солей используют соли двух и/или трехвалентных металлов, а в качестве коллагена - коллаген, выделенный из перикарда быка, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Соли двух и/или трехвалентных металлов - 0,5 - 95,0
Коллаген, выделенный из перикарда быка - 0,5 - 95,0
Алкил- или карбоксиалкил- или гидроксиалкилпроизводные целлюлозы - 0,5 - 15,0
Сульфатированные гликозаминогликаны - 0,05 - 2,0
Вода очищенная - Остальное