Способ получения аллогенного гидроксилапатита

 

Изобретение относится к биотехнологии и медицине и может быть использовано в производстве костных трансплантатов, предназначенных для замены и восстановления костных структур в результате дефектов костной ткани. Способ заключается в том, что в качестве сырья используют солевой раствор, полученный после деминерализации костной ткани человека, фильтруют его, затем нейтрализуют, доводя pH раствора до 7,2 - 7,4, после чего осадок отделяют центрифугированием, промывают последний дистиллированной водой, снова центрифугируют осадок и промывают водой и фосфатным буфером с pH 7,4 ± 0,05 в течение 30 мин, далее трижды промывают водой и подвергают осадок термообработке при 120 - 140 в течение 3-3,5 ч, полученный порошок гидроксилапатита стерилизуют. Изобретение позволяет упростить и удешевить способ путем утилизации отходов при производстве костных трансплантатов и создать экологически чистое безотходное производство.

Изобретение относится к биотехнологии и медицине, а именно к способам получения аллогенного гидроксилапатита, и может быть использовано в производстве костных трансплантатов, предназначенных для замены или восстановления костных структур в результате дефектов костной ткани.

Известно, что материал естественных костей состоит в его неорганической фазе из гидроксилапатита Ca₅(PO₄)₃OH, являющемся сырьем для изготовления костно-пластических материалов.

Была поставлена задача создания способа получения аллогенного гидроксилапатита, который по сравнению с имплантационными синтетическими материалами был бы наиболее адаптирован к человеческому организму.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления материала-заменителя костного вещества, защищенного патентом РФ N 2062622, МКИ 6 A 61 L 27/00, опубликованным в бюл. N 18 за 1996 год.

В известном способе гидроксилапатит органического происхождения, например из естественного костного материала получают путем разрушения органических компонентов костного вещества с последующим укреплением с доведением структуры до керамической структуры путем спекания.

Техническим результатом, на достижение которого направлено создание данного изобретения, является упрощение и удешевление технического процесса получения аллогенного гидроксилапатита за счет утилизации отходов при производстве костных трансплантатов, используемых для костной пластики.

Поставленный технический результат достигается тем, что в способе получения аллогенного гидроксилапатита, в качестве сырья используют солевой раствор, являющийся отходом производства костных трансплантатов после деминерализации костной ткани человека, который фильтруют через бумажный фильтр, затем полученный раствор нейтрализуют, доводя pH раствора до 7,2-7,4, а образующийся после нейтрализации осадок отделяют центрифугированием, далее последний промывают дистиллированной водой, и фосфатным буфером с pH 7,4±0,05 в течение 30 минут, а затем трижды промывают водой и подвергают осадок термообработке при температуре 120-140^oC в течение 3-3,5 часов, полученный порошок гидроксилапатита стерилизуют.

Способ осуществляют следующим образом.

Исходным сырьем для получения аллогенного гидроксилапатита является солевой раствор, полученный после деминерализации кости человека, когда кость человека помещают в 1,2-3,6 н. раствор соляной кислоты, при соотношении массы кости к массе кислоты как 1:3. Один раз в два-три дня отработанный деминерализующий раствор заменяют, сливая его, как отход производства, в канализацию.

Для изготовления аллогенного гидроксилапатита по заявляемому способу отработанный солевой деминерализующий раствор фильтруют через бумажный фильтр, удаляя мелкодисперсные примеси и капли жира. Затем полученный после фильтрации раствор нейтрализуют, доводя pH раствора до 7,2-7,4, а образующийся после нейтрализации осадок отделяют центрифугированием.

Далее последний промывают дистиллированной водой, после чего снова центрифугируют осадок, промывают его водой и фосфатным буфером с pH 7,4±0,05 в течение 30 мин. Затем осадок трижды промывают водой и подвергают его термообработке при температуре 120-140^oC в течение 3-3,5 ч; после этого полученный порошок гидроксилапатита стерилизуют.

Пример. В качестве исходного сырья используют 50 мл солевого раствора, являющегося отходом после деминерализации костной ткани человека. Производят фильтрацию раствора с целью удаления механических загрязнений. После этого отфильтрованный солевой раствор нейтрализуют 5 н. гидроксидом натрия до pH 7,4, для чего потребовалось 13 мл NaOH.

Затем отделяют осадок, центрифугируя полученный после нейтрализации раствор в течение 20 мин при 4000 об/мин.

Далее полученный осадок промывают дистиллированной водой, после чего снова центрифугируют осадок, промывают его водой с добавлением 100 мл фосфатного буфера (pH 7,4). По истечении 30 мин производят процесс высушивания в термостате около 3,5 ч при 140^oC.

В результате чего получают 4,7 г гидроксилапатита (Ca₅(PO₄)₃ОН), который подвергают стерилизации.

Предлагаемый способ предусматривает использование в качестве сырья для производства аллогенного гидроксилапатита - нереализуемый отход производства костных трансплантатов, образующийся после завершения процесса деминерализации костной ткани человека.

К преимуществу способа получения аллогенного гидроксилапатита стоит отнести то обстоятельство, что он не предусматривает разрушения органического вещества костной ткани для изготовления гидроксилапатита, что существенно удешевляет технологический процесс и делает безотходным производство костных трансплантатов.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого изобретения, позволили установить, что заявители не обнаружили аналог, характеризующийся признаками, тождественными (идентичными) всем существенным признакам заявляемого изобретения.

Определение из перечня выявленных аналогов прототипа позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому техническому результату отличительных признаков в заявляемом способе получения аллогенного гидроксилапатита, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует критерию "новизна".

Для проверки соответствия заявляемого изобретения условию "изобретательский уровень" заявители провели дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявляемого изобретения.

Результаты поиска показали, что заявляемое изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, определенного заявителями, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявляемого изобретения преобразований на достижение поставленного технического результата.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень".

Критерий изобретения "промышленная применимость" подтверждается тем, что предлагаемый способ получения аллогенного гидроксилапатита может быть использован в производстве костных трансплантатов, делая его безотходным и экологически чистым, используя отходы производства костных трансплантатов, образующиеся после завершения процесса деминерализации костной ткани человека.

Формула изобретения

Способ получения аллогенного гидроксилапатита из органоминерального вещества, отличающийся тем, что в качестве сырья используют солевой раствор, являющийся отходом производства костных трансплантатов, образующимся после деминерализации костной ткани человека, который фильтруют через бумажный фильтр, затем полученный раствор нейтрализуют, доводя рН раствора до 7,2 - 7,4, а образующийся после нейтрализации осадок отделяют центрифугированием, далее последний промывают дистиллированной водой, после чего снова центрифугируют и промывают водой и фосфатным буфером с рН 7,4 ± 0,5 в течение 30 мин, а затем трижды промывают водой и подвергают осадок термообработке при 120 - 140^oC в течение 3 - 3,5 ч, в результате полученный порошок гидроксилапатита стерилизуют.