DE10032220A1 - Magnesium-ammonium-phosphat-Zemente, deren Herstellung und Verwendung - Google Patents
Magnesium-ammonium-phosphat-Zemente, deren Herstellung und VerwendungInfo
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Abstract
Diese Erfindung betrifft einen Zement, der nach dem Aushärten in seiner Hauptphase aus mikrokristallinem Magnesiumammoniumphosphat und Nanoapatit besteht und dabei gleichzeitig eine große Festigkeit aufweist. DOLLAR A Das Material ist biologisch abbaubar und eignet sich für die Anwendung in Zahnzementen, als Knochenersatz, als Knochenfüllstoff, als Knochenzement oder als Knochenklebstoff.
Description
Die Erfindung betrifft eine Magnesium-ammonium-phosphat-Zement-Zubereitung,
ein Verfahren zu deren Herstellung und eine zugehörige Verwendung.
Diese Erfindung betrifft insbesondere einen biologisch abbaubaren Zement, der
nach Aushärtung in seiner Hauptphase aus Magnesium-Ammoniumphosphaten und
Nanoapatiten besteht und dabei gleichzeitig eine hohe Festigkeit aufweist.
Das Material kann als Knochenersatz, zur Knochenaugmentation und zur Knochen
regeneration eingesetzt werden.
Es kann als Trägermaterial für pharmazeutische oder biologische Wirkstoffe dienen.
Die wichtigsten Mineralbestandteile im menschlichen Knochen und Zahnhartgewebe
sind Calcium und Phosphat. Aber auch beachtliche Mengen von Natrium, Magne
sium und Carbonat sind vorhanden.
Aus Präzipitationsstudien von synthetischen Systemen weiß man, daß Natriumionen
und Carbonationen sehr leicht in Calcium-phosphat-präzipitate inkorporiert werden
können mit dem Ergebnis einer apatitähnlichen Molekülstruktur.
Allerdings hat Magnesium eine starke Neigung zur Fällung in einer anderen, nicht
apatitähnlichen Struktur.
Physiologisch als Knochen und Dentin präzipitiertes Calciumphosphat ist nano
kristallin. Im Röntgendiffraktogramm ist wegen der Linienverbreiterungen nicht er
kennbar, ob es sich dabei um Apatit oder um andere Strukturen handelt.
Einige Wissenschaftler sind der Meinung, daß in Knochen und Dentin so viel
Magnesium vorkommt, daß dies nicht alles in der Apatitstruktur aufgenommen wer
den kann. Deshalb vermutet man hier eine Mischform des Minerals aus Nanoapatit
und Nanodolomit bzw. Nanostruvit.
Calciumphosphate sind nicht nur biokompatibel sondern werden von der lebenden
Zelle als körperzugehörig erkannt. Deshalb gibt es viele Biomaterialien und Medizin
produkte die teilweise aus Calciumphosphat bestehen.
Seit ca. 1970 gibt es Calciumphosphat-Keramiken auf dem Markt, teils in Form von
vorgefertigten Blocks oder als Granulate.
Implantationen von diesen Materialien in Knochenstrukturen sind überwiegend er
folgreich.
Der größte Nachteil dieser Systeme ist, daß die Blocks vorgefertigt sein müssen und
die Granulate von der Implantationsseite wegdriften (Ausschwemmen). Dies führt oft
zum Scheitern solcher Implantationen.
Calciumphosphat-Keramiken sind höchst erfolgreich wenn sie aus Hydroxylapatit
(HA) oder aus beta-tertiären Calciumphosphat (β-TCP, eine whitloctit artige Struktur)
bestehen oder wenn die Calciumphosphat-Keramiken aus beiden, HA und β-TCP
in variablen Verhältnissen bestehen.
Aus Knochenimplantationen ist HA praktisch nicht resorbierbar wohingegen β-TCP
langsam resorbiert und durch neuen Knochen ersetzt wird.
Es ist daher möglich, durch Verändern des β-TCP/HA-Verhältnisses den Grad der
Resorption der Calciumphosphat-Keramik zu beeinflussen.
Es ist ebenso möglich, andere resorbierbare Stoffe beizumischen wie: monetit
CaHPO4, brushit CaHPO4-2H2O, calcit CaCO3 und dolomit CaMg(CO3)2.
Seit 1985 versucht man Calciumphosphat-Zemente zu entwickeln um die Nachteile
von vorgefertigten oder granulatförmigen Calciumphosphat-Keramiken zu umgehen
(W. E. Brown and L. C. Ghow, "A new calcium phosphate, water-setting cement",
Cem. Res. Prog. 1986 352-379 (1987)).
Darunter ist ein noch nicht im Handel befindlicher brushit-Zement mit einem Ca/P
Molverhältnis der gefällten Phase von 1,00. Diese Phase ist nicht nanokristallin son
dern mikrokristallin.
Alle anderen bisher entwickelten Calciumphosphat-Zemente besitzen eine nano
kristalline Fällungsstruktur und ein Ca/P Molverhältnis von < = 1,5 das durch Zusatz
von Carbonat noch vergrößert werden kann. Diese Materialien sind unter U.S.
5,605,713; EP 0 835 668 A1; WO 96114265; bekannt, und manche dieser Materia
lien sind bereits auf dem Markt.
Bezüglich der Resorbierbarkeit dieser Materialien nach Implantationen in Knochen
und weichem Gewebe gibt es widersprüchliche Berichte.
In jedem Fall unterscheidet man Calciumphosphat-Zemente aufbauend auf Hy
droxylapatit (HA) die nicht resorbierbar sind (HA Keramiken s. o.) und Calciumphos
phat-Zemente aufbauend auf defiziente Calciumhydroxylapatiten (CDHA, Calcium
deficient Hydroxyapatite) die gut osteotransductiv sind.
Das bedeutet für die Letztgenannten, daß sie von Osteoklasten resorbiert und von
Osteoplasten durch neues Knochengewebe ersetzt werden können.
Die Resorption dieser Zemente hängt entscheidend von den lokalen Knochenum
baumechanismen ab.
Heutzutage wird von den meisten Chirurgen ein Calciumphosphat-Zement ge
wünscht, bei dem zunächst eine mechanisch unterstützende Wirkweise zum tragen
kommt, aber die letztendliche Resorption unabhängig von den lokalen Umbaume
chanismen des Knochens abhängt, d. h. daß das Material vollständig abgebaut wird.
Außerdem ist in der Orthopädie bekannt daß vitaler Knochen nur dort verbleibt wo er
aus biomechanischer Sicht benötigt wird. Dies ist als sogenanntes Wolff'sches Ge
setz bekannt. Hat demzufolge ein in einen Kochendefekt eingebrachter Calzium
phosphatzement eine höhere Druckfestigkeit als der ihn umgebende Knochen und
bleibt diese hohe Druckfestigkeit unverändert erhalten, so führt dies zum Abbau von
um das Implantat (hier Calzoumphosphatzement) liegende Knochengewebe.
Um diese Forderung wenn auch nur teilweise zu erfüllen, haben manche Hersteller
Substanzen in ihre nanoapatit ähnlichen, CDHA-Zemente beigemischt die von den
Körperflüssigkeiten aufgrund der Konzentrationsgradienten passiv resorbiert werden
wie z. B. Monetit (CaHPO4) oder Calcit (CaCO3) wie aus EP 0 543 765 bekannt.
Dies löst das Problem aber nur teilweise. Es wird weiterhin ein Zement benötigt, der
vollständig passiv resorbierbar ist und bei dem die Resorptionsfront und die Ablage
rungsfront in direktem Kontakt liegen.
Gips beispielsweise erfüllt diese Forderung nicht. Gips ist so schnell resorbiert, daß
immer eine Lücke zwischen der Resorptionsfront und der Ablagerungsfront klafft und
diese Materialien aufgrund ihrer niedrigen Druckstabilität keine ausreichende unter
stützende Funktion besitzen. Solche Materialien sind beispielsweise unter U.S.
5,281,265 offenbart.
Es ist aus diesen Gründen wünschenswert ein Knochenersatzmaterial zur Verfü
gung zu stellen, welches zunächst mit hoher Druckstabilität die verlorengegangene
Stützfunktion des Knochens übernimmt, dann aber sukzessive an Druckstabilität
abnimmt wodurch die körpereigenen Knochenumbauvorgänge (Remodelling) ange
regt werden und somit eine schnellere Osteoneogenese und damit auch aktive Re
sorption des Knochenersatzmaterials eingeleitet wird. Dies kann auch dadurch er
reicht werden, indem z. B. in eine aushärtende Zementpaste eine leicht lösliche Sub
stanz eingearbeitet wird. Weil Knochen gut in makroporöse Strukturen einwächst ist
es vorteilhaft, granuläre oder pelletförmige, solubilisierende Substanzen bestehend
aus z. B. Zuckern, Salzen (z. B. NaCl) oder Gips (CaSO4) in die Zementpaste
einzumischen. Diese werden dann sehr schnell im Körper aus dem gehärteten Ze
mentgerüst herausgelöst und übrig bleibt eine poröse schwammartige Struktur.
Denkbar ist auch eine Herstellung der porösen (fertigen) Zemente außerhalb des
Körpers.
Um einen Zement für dentale Anwendungen, wie z. B. Füllung und Verschluß von
Dentinkanälchen, Füllung von Zahnhöhlen nach Vitalextirpation, Benutzung eines
solchen Zementes als Unterfüllungswerkstoff in der Endodontologie, benutzen zu
können, darf ein solches Material nicht schrumpfen um einen Durchtritt von Bakte
rien zu verhindern. Wünschenswert wäre sogar ein Material mit geringgradig expan
dierbaren Eigenschaften.
Es ist Aufgabe der Erfindung eine Zementzubereitung zur Verfügung zu stellen, mit
der die Nachteile des Standes der Technik vermieden werden.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Zement-Zubereitung nach den Ansprüchen 1, 12
und 14, durch ein Verfahren zu deren Herstellung nach Anspruch 22 und durch die
Verwendung nach den Ansprüchen 25 bis 27. Weiterbildungen der Erfindung sind in
den Unteransprüchen angegeben.
Die Probleme beim Stand der Technik werden durch vorliegende Erfindung bevor
zugt dahingehend gelöst, indem durch Variation in der Zumischung von Strontium
salzen die Expansionsfähigkeit der aushärtenden Zementpaste eingestellt werden
kann. In Versuchen, wie in den Beispielen dargelegt, zeigt sich nämlich, daß die Ex
pansionsfähigkeit der Zementmischung, deren Hauptphase im ausgehärteten Zu
stand das Magnesiumammoniumphosphat darstellt, mit zunehmendem Gewichts
anteil von Strontiumsalzen an der Gesamtpulvermischung abnimmt. Demzufolge
kann mit dieser Erfindung ein Werkstoff für die Endodontologie zur Verfügung ge
stellt werden der neben ausreichender mechanisch belastbaren Stabilität auch eine
expandierbare Eigenschaft aufweist.
- - Gegenstand dieser Erfindung ist es, ein Material für den Knochenersatz, für die Knochenaugmentation und die Knochenregeneration zur Verfügung zu stellen wel ches in einer begrenzten Zeit resorbiert werden kann und dessen Druckstabilität den Regenerationserfordernissen des Körpers angepaßt abnehmen kann.
- - Ebenso ist es Gegenstand dieser Erfindung ein Material zur Verfügung zu stellen, daß bei normalen Temperaturbedingungen, vorzugsweise Körpertemperatur, erstellt, vorbereitet und modelliert werden kann, in anderen Worten ein Zement.
- - Weiterhin ist es Gegenstand dieser Erfindung einen Phosphatzement mit partieller Löslichkeit zur Verfügung zu stellen, vorzugsweise durch die langsame Löslichkeit der Magnesium-ammonium-phosphat Apatitstruktur (Zement).
- - Weiterhin ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung einen Reaktionsprozess zu beschreiben, der aus einer Anzahl von Einzelkomponentenzur Formung eines Magnesium-ammonium-phosphatzementes führt und welcher in klinisch akzeptabler Zeit bei Raum- und/oder Körpertemperatur aushärtet.
- - Weiterhin ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Material zur Verfügung zu stellen, welches in klinisch akzeptabler Zeit ausreichend hart und stabil wird und welches eine starke Adhäsionsfähigkeit an mineralisierten Oberflächen aufweist.
- - Weiterhin ist Gegenstand der Erfindung sich das nach Art der Erfindung offen barte Material durch eine starke Adhäsionsfähigkeit an metallischen Oberflächen auszeichnet.
- - Weiterhin ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung einen resorbierbaren Ze ment zur Verfügung zu stellen der im Stadium einer gemischten Paste injizierbar ist.
- - Ein Aspekt dieser Erfindung ist, dass das Endprodukt aus einer Pulvermischung besteht mit einem molaren Ca/P Verhältnis im Bereich von 1,00 bis 1,50. (P steht für Orthophosphat).
- - Außerdem ist es essentiell, dass das molare Mg/P-Verhältnis dieser Pulvermi schung den Bereich von 0 bis 1,00 umfasst.
- - Um eine Zementpaste zu mischen und zu formen, die innerhalb einer akzeptablen Zeit härtet, müssen diese Pulvermischungen ausreichend reaktiv sein. Um dies zu erreichen ist ein weiterer Aspekt dieser Erfindung die Pulvermischungen mit geeig neten Mengen leicht basischer (7 < pH < 12), wässriger Lösungen aus löslichen ioni schen Bestandteilen zu mischen wie beispielsweise: Na3PO4, K2CO3, und/oder Na2CO3 in Kombination mit (NH4)2HPO4.
- - Ein weiteres Merkmal dieser Erfindung ist, dass der aushärtenden Zementpaste granuläre aber dabei in der Körperflüssigkeit leicht lösliche, granuläre Feststoffe zugemischt werden, so dass nach deren Herauslösung ein mikro- bis makroporöses Porensystem entsteht.
- - Ein anderer Aspekt dieser Erfindung ist, dass diese Zemente ihre maximale Festigkeit innerhalb weniger Stunden erreichen.
- - Ein weiteres Merkmal dieser Erfindung liegt in der Expansionsfähigkeit des Ze mentes während des Abbindens. Die Expansivität wird durch den relativen Anteil eines zugemischten Strontiumsalzes bestimmt bzw. eingestellt.
- - Ein weiteres Merkmal dieser Erfindung ist, dass der ausgehärtete Zement aus mikrokristallinem Magnesium-ammonium-phosphat besteht.
- - Ein weiteres Merkmal dieser Erfindung ist, dass die initiale Aushärtezeit des Ze mentes auf 1 bis 40 Minuten und die finale Aushärtezeit auf 2,5 bis 60 Minuten ein gestellt werden kann. (nach ASTM C266-89)
- - Ein weiteres Merkmal dieser Erfindung ist, dass der Zement eine maximale Kom pressionsfestigkeit von über 50 MPa erreichen kann
- - Ein weiteres Merkmal dieser Erfindung ist, dass die Zementpaste vor Erreichen der initialen Aushärtezeit injizierbar ist.
- - Ein weiteres Merkmal dieser Erfindung ist, dass die Zementpaste als Trägermate rial für andere Stoffe die nicht Ca, Mg und/oder Phosphat sind, dienen kann. Z. B. ZnO, pharmazeutische Wirkstoffe (Antibiotika, Zytostatika, Wachstumsfaktoren) oder andere bioaktive Substanzen.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Be
schreibung von Ausführungsbeispielen.
In den Beispielen werden folgende Symbole benutzt:
P Pulvermischung
L Flüssigkeit
L/P Flüssigkeit/Pulver Verhältnis in ml/g
tI initiale Aushärtezeit (nach ASTM-Norm C266-89, Gilmoore Nadel)
TF finale (end-) Aushärtezeit (nach ASTM-Norm C266-89 Gilmoore Nadel)
D(x h) Kompressionsfestigkeit in Mpa nach x-Stunden Lagerung in 0,9%iger NaCl Lösung bei 37°C
P Pulvermischung
L Flüssigkeit
L/P Flüssigkeit/Pulver Verhältnis in ml/g
tI initiale Aushärtezeit (nach ASTM-Norm C266-89, Gilmoore Nadel)
TF finale (end-) Aushärtezeit (nach ASTM-Norm C266-89 Gilmoore Nadel)
D(x h) Kompressionsfestigkeit in Mpa nach x-Stunden Lagerung in 0,9%iger NaCl Lösung bei 37°C
Nach Einwiegen aller Bestandteile wird die Pulvermischung in einer
Kugelmühle für ca. 20 Minuten homogenisiert.
P = 60 g α-Ca3
(PO4
)2
+ 6 g MgHPO4
. 3H2
O + 5 g MgSO4
.7H2
O
L = 2 M (NH4
L = 2 M (NH4
)2
HPO4
; L/P = 0,40
tI
tI
= 9; TF
= 21
D(18) 18,4 ± 1,5
D(72) 26,1 ± 4,0
D(18) 18,4 ± 1,5
D(72) 26,1 ± 4,0
P = 60 g α-Ca3
(PO4
)2
+ 14 g MgHPO4
.3H2
O + 2 g Mg(OH)2
L = 3,5 M (NH4
)2
HPO4
; L/P = 0,35
tI
tI
= 3; TF
= 7
D(18) 32,5 ± 3,5
D(72) 46,9 ± 5,4
D(18) 32,5 ± 3,5
D(72) 46,9 ± 5,4
P = 60 g α-Ca3
(PO4
)2
+ 16 g MgHPO4
.3H2
O + 3 g Na3
(PO4
)3
.12H2
O
L = 3,5 M (NH4
L = 3,5 M (NH4
)2
HPO4
; L/P = 0,35
tI
tI
= 6; TF
= 14
D(18) 44,7 ± 3,4
D(72) 51,7 ± 5,0
D(18) 44,7 ± 3,4
D(72) 51,7 ± 5,0
P = 60 g α-Ca3
(PO4
)2
+ 14 g MgHPO4
.3H2
O + 2 g ZnO
L = 3,5 M (NH4
L = 3,5 M (NH4
)2
HPO4
; L/P = 0,35
tI
tI
= 6; TF
= 23
D(16) 35,1 ± 5,3
D(72) 42,9 ± 0,8
D(16) 35,1 ± 5,3
D(72) 42,9 ± 0,8
P = 45 g CaHPO4
.2H2
O + 14 g CaCO3
+ 14 g MgHPO4
.3H2
O + 6 g Mg(OH)2
L = 2 M (NH4
)2
HPO4
; L/P = 0,40
tI
tI
= 2,5; TF
= 7,5
D(18) 3,8 ± 1,2
D(18) 3,8 ± 1,2
P = 45 g CaHPO4
.2H2
O + 14 g CaCO3
+ 14 g MgHPO4
.3H2
O + 6 g ZnO
L = 3,5 M (NH4
L = 3,5 M (NH4
)2
HPO4
; L/P = 0,35
tI
tI
= 2; TF
= 4
D(18) 3,8 ± 1,2
D(18) 3,8 ± 1,2
P = 60 g α-Ca3
(PO4
)2
+ 16 g MgHPO4
.3H2
O + 5 g β-Ca3
(PO4
)2
L = 3,5 M (NH4
)2
HPO4
; L/P = 0,35
tI
tI
= 4; TF
= 9
D(2) 59,3 ± 1,0
D(4) 55,6 ± 5,0
D(18) 61,6 ± 5,0
D(72) 51,5 ± 6,6
D(18d) 28,1 ± 4,6
D(2) 59,3 ± 1,0
D(4) 55,6 ± 5,0
D(18) 61,6 ± 5,0
D(72) 51,5 ± 6,6
D(18d) 28,1 ± 4,6
P = 60 g α-Ca3
(PO4
)2
+ 16 g MgHPO4
.3H2
O + 5 g β-Ca3
(PO4
)2
L = 3,5 M (NH4
)2
HPO4
; L/P = 0,35
tI
tI
= 3,5; TF
= 11,5
D(2,5) 54,4 ± 3,3
D(18) 65,6 ± 5,3
D(4d) 56,6 ± 8,6
D(18d) 36,3 ± 2,4
D(30d) 30,0 ± 3,0
D(2,5) 54,4 ± 3,3
D(18) 65,6 ± 5,3
D(4d) 56,6 ± 8,6
D(18d) 36,3 ± 2,4
D(30d) 30,0 ± 3,0
P = 60 g α-Ca3
(PO4
)2
+ 16 g MgHPO4
.3H2
O + 5 g β-Ca3
(PO4
)2
+ 0,8 g SrCO3
L = 3,5 M (NH4
)2
HPO4
; L/P = 0,35
tI
tI
= 5,5; TF
= 13
D(2,5) 54,3 ± 4,6
D(5) 61,1 ± 5,5
D(18) 70,1 ± 5,7
D(4d) 74,3 ± 9,3
D(18d) 43,4 ± 3,4
D(30d) 34,0 ± 4,0
D(2,5) 54,3 ± 4,6
D(5) 61,1 ± 5,5
D(18) 70,1 ± 5,7
D(4d) 74,3 ± 9,3
D(18d) 43,4 ± 3,4
D(30d) 34,0 ± 4,0
P = 60 g α-Ca3
(PO4
)2
+ 8 g MgHPO4
.3H2
O + 2 g (NH4
)2
SO4
+ 2 g KH2
PO4
+ 3,5 g SrCO3
L = 3,5 M (NH4
)2
HPO4
; L/P = 0,30
tI
tI
= ; TF
=
D(0,25) 11,2 ± 0,8
D(0,5) 17,2 ± 1,8
D(2) 31,7 ± 1,3
D(6) 39,7 ± 0,63
D(3d) 56,5 ± 4,9
D(0,25) 11,2 ± 0,8
D(0,5) 17,2 ± 1,8
D(2) 31,7 ± 1,3
D(6) 39,7 ± 0,63
D(3d) 56,5 ± 4,9
P = 60 g α-Ca3
(PO4
)2
+ 8 g MgHPO4
.3H2
O + 4 g (NH4
)H2
PO4
+ 1 g SrCO3
L = 3,5 M (NH4
)2
HPO4
; L/P = 0,37
tI
tI
= ; TF
=
D(2) 22,6 ± 1,0
D(6) 31,4 ± 1,1
D(18) 45,8 ± 1,8
D(3d) 45,7 ± 2,9
D(35d) 11,5 ± 1,2
D(2) 22,6 ± 1,0
D(6) 31,4 ± 1,1
D(18) 45,8 ± 1,8
D(3d) 45,7 ± 2,9
D(35d) 11,5 ± 1,2
P = 60 g α-Ca3
(PO4
)2
+ 17,4 g MgHPO4
.3H2
O + 7 g (NH4
)2
SO4
+ 1,79 SrCO3
L = 3,5 M (NH4
)2
HPO4
; L/P = 0,35
tI
tI
= ; TF
=
D(2) 43,3 ± 2,9
D(6) 45,4 + 4,4
D(18) 45,8 ± 1,8
D(3d) 45,7 ± 2,9
D(28d) 19,5 ± 5,1
D(2) 43,3 ± 2,9
D(6) 45,4 + 4,4
D(18) 45,8 ± 1,8
D(3d) 45,7 ± 2,9
D(28d) 19,5 ± 5,1
P = 60 g α-Ca3
(PO4
)2
+ 20 g CaHPO4
+ 8 g CaCO3
+ 1 g MgHPO4
+ 1,7 g SrCO3
L = 3,5 M (NH4
)2
HPO4
; L/P = 0,35
tI
tI
= 2,5; TF
= 8
D(2) 43,3 ± 2,9
D(6) 49,4 ± 3,7
D(18) 54,3 ± 2,5
D(3d) 53,6 ± 3,1
D(28d) 54,5 ± 1,9
D(2) 43,3 ± 2,9
D(6) 49,4 ± 3,7
D(18) 54,3 ± 2,5
D(3d) 53,6 ± 3,1
D(28d) 54,5 ± 1,9
P = 60 g β-Ca3
(PO4
)2
+ 17,4 g MgHPO4
.3H2
O + 1,7 g SrCO3
L = 3,5 M (NH4
)2
HPO4
; L/P = 0,35
tI
tI
= 3,5; TF
= 9
P = 65 g α-TCP + 34,8 g MgHPO4
× 3H2
O +13,2 g (NH4
)2
SO4
L = 5% NaHCO3
; L/P = 0,35
tI
tI
= 3; TF
= 10
P = 60 g α-TCP + 16 g MgHPO4
× 3H2
O + 5 g β-TCP + 20 g NaCl (Durchmesserchmesser 150 µm)
L = 3,5 M (NH4
L = 3,5 M (NH4
)2
HPO4
; L/P = 0,35
tI
tI
= 5; TF
= 12.
Claims (27)
1. Magnesium-ammonium-phosphat-Zement-Zubereitung, umfassend
- - eine Pulvermischung mit molaren Mengen der Komponenten Calcium (Ca), Magnesium (Mg) und Orthophosphat (P) in der Mischung in den Bereichen 1,00 < Ca/P < 1, 50 und 0 < Mg/P < 0,50,
- - ein Ammoniumsalz; und
- - Wasser und/oder eine wässrige Lösung.
2. Zubereitung nach Anspruch 1, worin die wässrige Lösung eine wässrige Lö
sung eines Ammoniumsalzes mit einem pH-Wert im Bereich von 7 < pH < 12
ist.
3. Zubereitung nach Anspruch 1, worin das Ammoniumsalz in der Pulvermi
schung enthalten ist und die molaren Mengen der Komponenten Calcium
(Ca), Magnesium (Mg), Orthophosphat (P) und Ammonium (NH4) in den Be
reichen 1,00 < Ca/P < 1,50 und 0 < Mg/P < 0,50 und 0 < NH4 < 0,50 liegen.
4. Zubereitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die Pulvermischung
α/β-tertiäres Calciumphosphat (α/ß-TCP) und bevorzugt MgHPO4 × 3H2O
umfaßt.
5. Zubereitung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die wässrige Lösung eine wässrige (NH4)2SO4-Lösung umfasst.
6. Zubereitung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin die Pulvermischung
(NH4)2SO4 umfaßt.
7. Zubereitung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin eine Anmischflüssigkeit
aus einer wässrigen (NH4)2HPO4-Lösung besteht.
8. Zubereitung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin die Pulvermischung
zusätzlich KH2PO4 umfaßt.
9. Zubereitung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, worin die Pulvermischung
zusätzlich Na2HPO4 umfaßt.
10. Zubereitung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, umfassend zusätzlich SrCO3.
11. Zubereitung nach Anspruch 10, worin der Gehalt an SrCO3 0,01 bis 10 Gew.-
% beträgt, vorzugsweise 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht
der Zubereitung.
12. Magnesium-ammonium-phosphat-Zement-Zubereitung, umfassend
- - eine Pulvermischung, bestehend aus α-TCP, β-TCP, MgHPO4 × 3H2O, KH2PO4 und Na2HPO4;
- - ein Ammoniumsalz; und
- - Wasser und/oder eine wässrige Lösung
13. Zubereitung nach Anspruch 11, umfassend als Anmischflüssigkeit eine wäss
rige Lösung eines Ammoniumsalzes.
14. Magnesium-ammonium-phosphat-Zement-Zubereitung, umfassend
- - eine Pulvermischung bestehend aus α-TCP, β-TCP, (NH4)2SO4, KH2PO4 und Na2HPO4,
- - ein Magnesiumsalz, bevorzugt MgHPO4 × 3H2O; und
- - Wasser und/oder eine wässrige Lösung.
15. Zubereitung nach Anspruch 14, umfassend als Anmischflüssigkeit eine wäss
rige Lösung eines Magnesiumsalzes.
16. Magnesium-ammonium-phosphat-Zement-Zubereitung, umfassend
- - eine Pulvermischung, bestehend aus α-TCP, β-TCP, primärem oder sekundärem Ammoniumphosphat, KH2PO4 und Na2HPO4;
- - ein Magnesiumsalz, bevorzugt MgHPO4 × 3H2O; und
- - Wasser und/oder eine wässrige Lösung.
17. Zubereitung nach einem der Ansprüche 12 bis 16 umfassend zusätzlich
SrCO3 in der Pulvermischung, bevorzugt in einer Menge von 0,01 bis 10 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht der Zubereitung.
18. Zubereitung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, umfassend als Anmischflüs
sigkeit eine wässrige Lösung eines Strontiumsalzes.
19. Zubereitung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, umfassend als zusätzliche
Komponente ZnO in der Pulvermischung und/oder in der Anmischflüssigkeit.
20. Zubereitung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, umfassend als zusätzliche
Komponente Fluorid-Ionen in der Pulvermischung und/oder in der Anmisch
flüssigkeit.
21. Zubereitung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, umfassend als zusätzliche
Komponenten pharmazeutische und/oder bioaktive Wirkstoffe in der Pulver
mischung und/oder in der Anmischflüssigkeit, bevorzugt Antibiotika, Zytosta
tika, Analgetika, Desinfizienzien, Wachstumsfaktoren, Proteine oder
Elastininhibitoren in therapeutischen Dosen.
22. Verfahren zur Herstellung eines Magnesium-ammonium-phosphat-Zements
nach einem der Ansprüche 1 bis 21, worin man die Pulvermischung mit der
Anmischflüssigkeit unter Erzielen einer gleichmäßigen Verteilung der Flüssig
keit in der Pulvermischung mischt und die so erhaltene Paste an bzw. auf der
Zielzone aufträgt bzw. in die Zielzone einbringt und aushärten lässt, wobei die
Komponenten derart reagieren, daß der gebildete Zement mikrokristallines
Magnesiumammoniumphosphat aufweist.
23. Verfahren nach Anspruch 22, wobei der Pulvermischung granuläre, dabei in
wässrigen Flüssigkeiten leicht lösliche granuläre Partikel, zwischen etwa
10 µm und etwa 300 µm, bevorzugt zwischen 50 µm und 20 µ beigefügt wer
den.
24. Verfahren nach Anspruch 23, wobei die granulären Partikel vorzugsweise aus
NaCl, Zuckern, CaSO4, β-TCP, Polylactiden, Polyglycoliden bzw. Poly-
lactid/Polyglycolid-Copolymer, CaCO3 CaHPO4 bestehen.
25. Verwendung einer Zubereitung nach einem der Ansprüche 1 bis 21 für medi
zinische Zwecke.
26. Verwendung einer Zubereitung nach einem der Ansprüche 1 bis 21 als Zahn
zement.
27. Verwendung einer Zubereitung nach einem der Ansprüche 1 bis 21 als Kno
chenersatz oder Knochenfüllstoff oder Knochenzement oder Knochenkleb
stoff.
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