MATERIAL ANTIMICROBIANO PARA EL IMPLANTE DE HUESOS.

Material antimicrobiano para la implantación en huesos, para el recubrimiento o para la fabricación de un implante o de un dispositivo medicinal implantable,

estando distribuidos finamente agregados constituidos por un metal antimicrobiano en un material de matriz que forma una matriz en estado endurecido, caracterizado porque los agregados presentan un tamaño medio de grano comprendido entre 10 y 20 µm y una estructura principalmente altamente porosa y porque la estructura principal está constituida por partículas primarias todavía identificables en cuanto a su forma, unidas entre sí por medio de cuellos de sinterización, con un tamaño medio de grano comprendido entre 10 y 100 nm

Material antimicrobiano para el implante en huesos.

La invención se refiere a un material antimicrobiano para el implante en huesos, para el recubrimiento o para la fabricación de implantes o de un dispositivo implantable de conformidad con la parte introductoria de la reivindicación 1.

Se conoce por la publicación EP 0 190 504 una composición antimicrobiana, que contiene entre un 5 y un 10% en peso de plata. Para mejorar las propiedades antimicrobianas se ha aportado además un óxido hidratable o un óxido hidratado.

La publicación DE 31 10 681 C2 describe un material para implantes óseos. El material se prepara a partir de un polímero, al que se ha aportado fosfato de plata a título de producto activo antimicrobiano.

Se conoce por la publicación WO 81/02667 un implante quirúrgico antimicrobiano. Se ha aportado al implante plata metálica a título de producto activo antimicrobiano.

La publicación WO 82/01990, correspondiente al objeto aquí considerado, describe un cemento óseo a base de polimetacrilato de metilo como componente principal, al cual se ha aportado una sal de plata como producto activo antimicrobiano en un 5% en volumen.

La publicación US 5,837,275 divulga un material antimicrobiano que contiene, entre otras cosas, partículas de plata con un tamaño de grano menor que 200 nm. La red cristalina de la plata presenta perturbaciones de la red cristalina y puntos de dislocación con objeto de facilitar la liberación de los iones de plata.

La publicación US 5,595,750 se refiere a un material antimicrobiano, en el cual se ha recubierto un polvo, fabricado a partir de partículas de sulfato de bario, con plata o con una plata que contiene cobre.

La publicación WO 99/26666 describe una válvula cardíaca artificial que está recubierta con un material, que contiene metal de efecto antimicrobiano.

Se conoce por la publicación WO 84/01721 un material dotado con sulfato de plata o con acetato de plata. Este material se libera en un fluido circundante en el transcurso de 24 horas, en una concentración mayor que 1 µM de iones plata.

La publicación DE 32 288 849 A1 describe un material con un recubrimiento constituido por plata. Se ha aportado al material carbono elemental o titanio elemental. El aporte debería facilitar una mayor liberación de los iones de plata en el medio circundante.

La publicación US 4,849,233 divulga un cemento óseo, al cual se ha aportado aproximadamente un 10% en peso de plata elemental así como de óxido de titanio o de óxido de tántalo. El cemento óseo se caracteriza por una elevada velocidad de liberación de los iones plata.

La actividad antimicrobiana de los materiales, conocidos en el estado de la técnica, se ha puesto de manifiesto con la denominada medición de la zona de inhibición. Esta medición de la zona de inhibición ha sido descrita por ejemplo en la publicación de Raad I. et al., J. Infec. Dis. 173 (1996). En este caso se incrusta el material que debe ser ensayado en un medio nutriente, por ejemplo en agar. Como consecuencia de la liberación de los iones metálicos de acción antimicrobiana se forma alrededor del material una zona de inhibición. En el estado de la técnica se ha evaluado la formación y el tamaño de dicha zona de inhibición como indicación de la actividad antimicrobiana del material. Los materiales, que son conocidos por el estado de la técnica, tienen en parte el inconveniente de que únicamente liberan durante un tiempo relativamente corto una concentración suficientemente elevada de iones plata. Su actividad antimicrobiana está limitada a este tiempo. Con el fin de contrarrestar este inconveniente, se aportan, de conformidad con el estado de la técnica, cantidades relativamente elevadas de metales de acción antimicrobiana. Esto conduce a su vez in vivo a efectos tóxicos a desde el punto de vista celular no deseados.

La tarea de la invención consiste en eliminar los inconvenientes del estado de la técnica. De manera especial, debe ser proporcionado un material antimicrobiano que pueda ser fabricado de manera sencilla y económica con propiedades mejoradas. El material debe ser tan compatible como sea posible con los pacientes. De la misma manera, se proporciona un implante.

Esta tarea se resuelve con ayuda de las características de las reivindicaciones 1 y 10. A partir de las características de las reivindicaciones 2 a 9 se desprenden configuraciones convenientes.

Se ha previsto entre otras cosas, de conformidad con la invención, que el metal esté constituido a partir de agregados de partículas primarias con un tamaño de grano medio comprendido entre 10 y 100 nm.

Las partículas primarias pueden ser identificadas todavía en los agregados, de conformidad con la invención, como consecuencia de su forma externa. Las partículas primarias están enlazadas entre sí esencialmente a través de cuellos de sinterización. Los agregados forman una estructura principal altamente porosa. De manera esencial, el material de la matriz puede ser bioinerte en función de la configuración correspondiente.

El material propuesto se caracteriza por una excelente actividad antimicrobiana. Sobre la superficie del material se proporciona una concentración suficientemente elevada de iones plata. En este caso es especialmente reducida la velocidad de la difusión de los iones plata en el tejido circundante. De este modo queda limitada la actividad antimicrobiana sobre la superficie del material. Con el material, de conformidad con la invención, pueden fabricarse, por ejemplo, cementos óseos, implantes o incluso dispositivos implantables, tales como catéteres, con propiedades antimicrobianas mejoradas. No se presentan efectos citotóxicos no deseados. La actividad antimicrobiana del material se mantiene durante un tiempo especialmente prolongado. El paciente está sometido a una menor carga farma- cológica.

Los agregados presentan un tamaño de grano medio comprendido entre 10 y 20 µm. La superficie de los agregados está comprendida, de manera conveniente, entre 3 y 6 m²/g. Estos agregados pueden presentar una porosidad de hasta un 95% inclusive. De manera conveniente, la porosidad está comprendida entre un 70 y un 95%. Las características que han sido citadas precedentemente contribuyen a una liberación de los iones de plata sobre la superficie del material, homogénea e inocua desde el punto de vista citotóxico.

Los agregados pueden ser fabricados por medio de evaporación con gas inerte y condensación, preferentemente a una presión de los gases inertes comprendida entre 10 y 100 mbares. El metal puede estar constituido por uno o por varios de los constituyentes siguientes: Ag, Au, Pt, Pd, Ir, Sn, Cu, Sb, Zn. De manera conveniente, el metal presenta una estructura de red cristalina esencialmente no perturbada. De este modo se evita una liberación indeseablemente elevada de iones plata en el tejido circundante.

De conformidad con una característica de realización especialmente ventajosa está contenido como máximo un 2% en peso, de manera preferente está contenido entre un 0,01 y un 2% en peso de metal con relación al peso del material de la matriz. De manera conveniente, la plata encuentra aplicación a título de metal. El aporte propuesto de metal es relativamente pequeño. El material puede ser fabricado de una manera económica.

Por otra parte, se ha revelado como conveniente el que los agregados estén completamente infiltrados con el material de la matriz. Los agregados están dispersados o bien están distribuidos ventajosamente de manera homogénea en el material de la matriz. Estas características contribuyen a que en todos los puntos de la superficie del material sea liberada siempre una cantidad de igual magnitud de iones plata.

El material de la matriz puede estar constituido por un polímero, que puede estar formado, de manera preferente, por varios componentes. El polímero puede contener esencialmente ésteres del ácido acrílico y/o ésteres del ácido metacrílico. Sin embargo, también son adecuados como material de la matriz otros materiales de la matriz empleados en el estado de la técnica para la fabricación de cementos óseos.

El material antimicrobiano propuesto es adecuado para la fabricación o incluso para el recubrimiento de implantes o de un dispositivo medicinal implantable, por ejemplo un catéter o tubos intratraqueales. De manera especial, pueden estar recubiertos o pueden ser fabricados con el material antimicrobiano propuesto implantes de articulación de cadera...

1. Material antimicrobiano para la implantación en huesos, para el recubrimiento o para la fabricación de un implante o de un dispositivo medicinal implantable, estando distribuidos finamente agregados constituidos por un metal antimicrobiano en un material de matriz que forma una matriz en estado endurecido, caracterizado porque los agregados presentan un tamaño medio de grano comprendido entre 10 y 20 µm y una estructura principalmente altamente porosa y porque la estructura principal está constituida por partículas primarias todavía identificables en cuanto a su forma, unidas entre sí por medio de cuellos de sinterización, con un tamaño medio de grano comprendido entre 10 y 100 nm.

2. Material antimicrobiano según la reivindicación 1, en el que los agregados presentan una superficie comprendida entre 3 y 6 m² por gramo.

3. Material antimicrobiano según una de las reivindicaciones precedentes, en el que los agregados presentan una porosidad comprendida entre un 70 y un 95%.

4. Material antimicrobiano según una de las reivindicaciones precedentes, en el que metal está formado por uno o varios de los componentes siguientes: Ag, Au, Pt, Pd, Ir, Sn, Cu, Sb, Zn.

5. Material antimicrobiano según una de las reivindicaciones precedentes, en el que está contenido al menos un 2,0% en peso, de manera preferente entre un 0,01 y un 2,0% en peso de metal, referido al peso del material para la matriz.

6. Material antimicrobiano según una de las reivindicaciones precedentes, en el que el polímero contiene ésteres del ácido acrílico y/o ésteres del ácido metacrílico.

7. Material antimicrobiano según una de las reivindicaciones precedentes, en el que los agregados están infiltrados completamente con el material de la matriz.

8. Material antimicrobiano según una de las reivindicaciones precedentes, en el que el material de la matriz es un polímero, constituido preferentemente a partir de varios componentes.

9. Material antimicrobiano según una de las reivindicaciones precedentes, en el que los agregados están dispersados homogéneamente en el material para el implante.

10. Implante o dispositivo medicinal implantable constituido por o al menos revestido por tramos con el material antimicrobiano según una de las reivindicaciones precedentes.