因此本发明涉及含作为两种主要成分的钝化的结晶的HA和CSH的可硬化的骨替 代物，其中所述骨替代物在钝化结晶的HA之后显示更快的凝固时间。
[0038] 羟磷灰石的钝化处理
[0039] 本发明的粉末中存在的HA在体内具有慢的再吸收速率是需要的。为了使HA具有 慢的再吸收速率，HA的溶解度应尽可能的低。溶解度主要取决于化学计量和晶体大小。当 制备HA用于CSH基可硬化的骨替代物时，在900°C以上，例如900-1350°C的温度下烧结天 然存在的或合成制备的羟磷灰石粉末。在该烧结过程中，HA的晶粒大小将增加，这将降低 其溶解度。在烧结过程后，通常需要HA材料的机械处理（例如任何合适类型的微粉化）以 得到具有正确粒度分布的HA粉末用于具有合适性能的糊状物中。所述烧结的HA粉末应包 含>90%的结晶的HA，优选95%或更高，例如99%。本发明语境中使用的术语"结晶的羟磷 灰石"因此指烧结的HA由>90%结晶的HA，优选95%或更高，例如99%结晶的HA组成。
[0040] 已出乎意料地发现，烧结HA的机械处理（以得到具有正确粒度分布的粉末状原 料HA)导致CSH基骨替代物糊状物的凝固过程的减缓效应，其中CSH是在凝固中经历水合 反应的凝固成分，且所述粉末状原料HA用作固态非凝固成分，在凝固过程中不经历水合反 应。这在实施例5中显示。
[0041] 现在本发明人已惊奇地发现，通过加热一定时间（取决于所选择的温度）"钝化" 所述烧结的和机械处理的结晶的HA(原料HA)废止了机械处理的效果，正如在实施例5中 所示。
[0042] 因此，在本发明的一个方面，提供了 一种用于制备钝化的烧结的结晶羟磷灰石 (PHA)粉末的方法和可由该方法得到的产物，所述方法包括提供第一烧结的结晶原料HA粉 末（例如可商购的HA粉末）和在高达约900°C的温度下加热所述粉末至少5min以得到 所述钝化的HA粉末。优选地，所述温度为100-900°C加热lOmin至两周，300-900°C加热 10min-10h，300-600°C加热l_4h。在一个特定的实施方案中，所述热处理为450-550°C， lV 2-2V2h，例如 500°C，2h。
[0043] 所述HA粉末，原料或钝化的，在烧结过程后具有>90%的结晶含量，优选>95 %， 例如>99 %，这发生在900 °C以上的温度下，例如900-1350 °C。微粉化后，所述粉末具 有D (V，0? 99)〈1000 y m的粒度，例如〈200 y m，优选〈100 y m和更优选〈50 y m，例如小于 35 ym。当根据BET (Brunauer, Emmett and Teller)方法测量时，所述粉末的比表面积应优 选低于20m2/g，更优选低于10m2/g，所述BET方法是通过测定吸附在已知重量的粉末样品的 表面上的气体（通常是队）的体积来测定用每样品质量的面积（m 2/g)为单位表示的粉末总 表面积的方法。可作为替代选择应用其他测定表面积的方法。
[0044] 钝化处理所需的加热步骤的温度和持续时间可受多种参数的影响，所述参数包 含，但不限于，之前的烧结条件，机械处理的广泛程度，微粉化的类型和方法，在钝化加热过 程中使用的坩埚，多少粉末被钝化和烘炉达到其钝化温度和冷却下来的快慢。例如，在一些 情况下，如果机械处理不广泛，那么可降低所述持续时间和/或温度。
[0045] 通过常规实验测定加热步骤的温度和持续时间以使足以钝化根据本发明的机械 处理的HA粉末是可能的。可应用至当用在CSH/HA骨替代物时显示临床不相关的凝固时间 的HA的这样的常规实验的一个建议如下：在不同的温度下热处理该HA的多个分数以不同 时间，开始于低温和/或短的热处理时间并走向较高的温度和/或较长的处理时间。通过 测量各热处理后的凝固时间，容易判定何时较高的温度和/或较长的处理不再产生凝固时 间的进一步下降或何时HA被足够钝化以产生适合应用的凝固时间。
[0046] 在钝化处理中的加热步骤的最短时间可通过实验确定，并取决于多种因素，例如 钝化过程的温度，烧结过程的加热温度和机械处理的程度。在一些实施方案中，钝化热处理 的持续时间是至少5min，例如至少lOmin，优选至少lh。优选地，加热时间是l-4h。
[0047] 温度越高钝化发生的越快。因此，在本发明的一个实施方案中，为了减少钝化时 间，热处理步骤在100°C以上实施，例如在200°C以上，300°C以上，400°C以上，或500°C以 上。
[0048] 已发现在约900-1000°C或更高的温度下延长原料HA的热处理可导致不期望的HA 性能的变化，例如pH的增加，和/或产生在热处理之前未发现的钝化的HA在水性环境中 的碱性缓冲效果。此外，这样的高温可导致晶体的团聚，引起需要重新进行微粉化和钝化 处理步骤。因此，为保持HA的临界性质，例如在钝化后在水溶液中的pH，所述钝化热处理 优选在低于900°C，例如低于800°C或低于700°C。为了避免钝化HA的任何不期望的性能， 使用实际适用的低温而不使用不期望的长的加热时间可能是有利的。实施例8示出了在钝 化处理中加热温度的影响和太高的温度对pH/缓冲性能的风险。优选地，所述钝化温度为 300-600。。。
[0049] 已发现HA粉末在钝化后比钝化前具有更小的缓冲。实施例6中显示了说明该结 果的具有和不具有添加剂的两个实例。该效果可用于监测热处理的钝化处理效果。
[0050] 可基于本说明书设想涉及加热时间和温度的所有范围排列，和重复加热步骤多于 一次，例如重复所述加热步骤1、2、3或4次或更多。
[0051] 实施例4、7和8中描述了加热步骤的具体实例。在本发明的一些实施方案中，所 述加热步骤为例如100_900°C加热lOmin至2周，例如200-800°C加热lOmin至1周，例如 300-700°C加热 lOmin 至 1 周，例如 400-600°C加热 lOmin 至 1 周，例如 450-550°C加热 lOmin 至1周。
[0052] 在一些实施方案中，所述加热步骤为例如100-900°C加热lOmin至1周，例如 l-24h。在一些实施方案中，所述加热步骤为例如300-600°C加热l_4h，例如400-600°C加热 l-4h，例如 450-550°C加热 lV2-2V2h，例如 500°C ±10°C加热 2h±15min。
[0053] 在一个特定的实施方案中，通过这样一种方法进一步表征钝化的HA，其中通过研 究当每10秒向悬浮液中加入100 y 1 1M HC1时HA/水溶液的pH如何变化来研究pH/缓冲 能力。
[0054] 正如前面解释的，已发现在约900-1000°C或更高的温度下延长的处理可引起在一 些应用中不需要的碱性缓冲效果，因为已显示具有缓冲能力的碱性pH可引起溶血和/或蛋 白质变性并因此是在临床应用中不期望的。参加实施例8。
[0055] 如上所述，不同批次的烧结的和微粉化的烧结的原料HA具有不同的性质，取决于 原料HA的含量、起源和处理并因此在钝化处理过程中具有对温度/时间处理的不同需求。 然而，出于实际原因，可引入标准的最小的处理。确定钝化处理是否已引起所需要的和改进 的凝固即凝固时间减小的一个方法是比较两种可硬化的骨替代物的凝固时间，所述两种可 硬化的骨替代物为含至少CSH、HA和水相的两种可硬化的骨替代物糊状物，其中仅有的差 别是HA，其在一种可硬化的骨替代物中是第一原料HA，在另一种可硬化的骨替代物中是相 同的原料HA但是是钝化后的，例如在500°C下钝化2小时后。应在相同的条件下实施所述 比较。通过使用钝化的HA相比较于未钝化的原料HA应优选得到至少3min的凝固时间下 降。测定凝固时间的一种方式可利用吉尔摩针，在其中测定初始凝固时间（1ST)和最终凝 固时间（FST)。少于3min的凝固时间的下降可为原料HA批次的不充分的钝化处理的结果 或是由于在烧结和微粉化过程中原料HA批次实际保持惰性而未引入任何凝固延迟特性。 根据原料HA批次的凝固延迟性能的程度和幅度，所述批次的钝化处理相比较于无钝化的 原料HA批次可使凝固时间下降多于3min，例如5min或更多，或lOmin或更多。
[0056]因此，在本发明的一个实施方案中，在相同的条件下，所述第一（原料）HA粉末的 钝化处理引起由所述钝化的羟磷灰石（pHA)粉末、硫酸钙粉末和水性液体组成的可硬化的 骨替代物糊状物的凝固时间（初始凝固时间（1ST)和最终凝固时间（FST)，用例如吉尔摩针 测量）下降至少3min，例如5min或更多，例如lOmin或更多，相比较于相同的然而含所述第 一原料HA粉末而不是所述钝化的HA粉末的糊状物的凝固时间。
[0057] 用于可硬化的骨替代物的粉末
[0058] 所述钝化的HA(pHA)可以粉末状用于可硬化的骨替代物，因此本发明的一个方面 是提供随时可用于可硬化的骨替代物的粉末，包含作为两种主要成分的如本文描述的钝化 的结晶的HA(pHA)和CSH。表述"随时可用"指所述粉末包含钝化的HA(与原料未钝化的 HA形成对比，并因此准备好使用，具有高的几率引起可接受的凝固时间）以使在用于临床 治疗（例如支持性组织疾病治疗，通常涉及外科手术）之前仅需添加水性液体例如水。
[0059] 所述随时可用型粉末不包含水相，是干粉末。所述CSH可以alfa-CSH和beta-CSH 的形式存在。在一些实施方案中，所述CSH是alfa-CSH，因为该晶体形式与水相混合时通常 形成较强的超结构。在一个优选的实施方案中，CSH是存在于粉末中的、通过水合作用硬化 的仅有的成分。
[0060] CSH和钝化的结晶的HA(pHA)在随时可用型粉末中作为主要成分存在，这意味着 当以重量百分数（wt%)测量时这些成分是最大量的两个成分。相应地，在一个实施方案 中，所述钝化的结晶的HA(pHA)以粉末成分总重量的20-80wt%的量存在，而CSH以粉末成 分总重量的80-20wt%的量存在。
[0061] 在本发明的另一个实施方案中，一个或多个加速剂存在于所述随时可用型粉末 中，例如，以多达粉末成分总重量的l〇wt%的量存在，该加速剂将通过它们的存在加速CSH 的凝固反应并因此缩短凝固时间。一个这样的加速剂是硫酸钙二水合物（CSD)。其他例子 是合适的盐类，例如无机盐，例如氯化物和硫酸盐，例如氯化钠。优选地，硫酸钙二水合物可 组成多达粉末成分总重量的l〇wt%，例如多达5wt%、2wt%或lwt%。在一个特定的实施方 案中，所述粉末成分由59. 6wt% alfa-CSH、40.0 wt%钝化的结晶的HA和0. 4wt%硫酸钙二 水合物组成。
[0062] 在本发明的另一个实施方案中，所述随时可用型粉末由所述粉末成分总重量的 35-45wt%的钝化的HA、所述粉末成分总重量的55-65wt%的CSH和所述粉末成分总重量 的0-5wt%，优选0-2wt%的硫酸妈二水合物和任选的多达10wt%的其他成分/添加剂组 成。这样的其他成分/添加剂可包括，但不限于生物活性剂，有机和无机粘度调节剂，诸如 淀粉，海藻酸盐，纤维素衍生物等和/或添加剂以加速/延缓硫酸钙的凝固。
[0063] 可硬化的骨替代物
[0064] 在本发明的另一方面，提供了用于使用根据本发明的钝化的结晶的HA制备可硬 化的骨替代物的方法和根据本发明的钝化的结晶的HA在制备可硬化的骨替代物中的应 用。
[0065] 根据本发明的钝化的结晶的HA和含所述钝化的HA的本发明的粉末可用在可硬化 的骨替代物糊状物中，例如用于制备小珠（bead)或任何特制的形式以用于支持性组织疾 病的治疗，或在使用中作为可注射的可硬化的骨替代物糊状物用于应用至人类或非人类患 者的支持性组织疾病的治疗位置，例如在该位置处注射。
[0066] 相应地，本发明的另一个方面涉及可硬化的骨替代物糊状物，例如包含混合有水 性液体的根据本发明的随时可用型粉末的可硬化的骨替代物糊状物。
[0067] 通过将水性液体，最简单的形式是水，与所述随时可用型粉末混合在一起以制备 糊状物来形成根据本发明的糊状物。在一个实施方案中，通过在不同的阶段添加一种或多 种添加剂，例如在混合粉末之前将添加剂溶解在液体中和/或通过如在W02011/098438 (在 此通过引用并入本文）中描述的延迟混合，来形成最终的糊状物。
[0068] 粉末和水相的混合比例称为液粉比（L/P)。在本发明的一些实施方案中，L/P在 0. 2-0. 6ml/g范围内，例如0. 3-0. 5ml/g。在一个特定的实施方案中，L/P比例为0. 43ml/g 或0. 5ml/g。可使用较低的L/P比例，例如0. 2-0. 4ml/g，以进一步减少1ST和FST，然而较 低的L/P比例也可降低糊状物的可注射能力，这对于多种临床应用是不利的。
[0069] 在本发明的一个实施方案中，所述水性液体是水，且在其他实施方案中所述水相 包含一种或多种合适的盐，例如氯化物或硫酸盐，例如氯化钠，水溶性非离子型X-射线造 影剂，和/或一种或多种生物活性剂。
[0070] 添加至水相中的氯化钠，例如0. 9mg氯化钠