109]
[0110] 实施例2-当抗生素存在时，CSH/HA骨替代物的扩大的凝固行为变化
[0111] 在该研究中，来自相同制造者的3个不同的原料HA批次（A-C)在实施例1中描述 的初始预测试后被选择，因为所形成的CSH/HA骨替代物具有可接受的凝固结果。所有批次 均是通过在1275 ± 50°C下烧结4h然后微粉化制备。该3个HA批次的粒度分布和比表面积 是相似的（平均粒度：~5 y m且SSA:~1. 5-2m2/g)。
[0112] 该研究的目的是评估当抗生素万古霉素添加至该体系中时对含不同HA批次的 CSH/HA骨替代物的凝固时间的影响。在与陶瓷粉末混合前，将500mg万古霉素（作为万古 霉素盐酸盐）溶解在液相中。
[0113] 将59. 6wt%的合成制备的CSH(粒度分布：0. l-80ym且平均粒度~9ym)、 40.0 wt %原料HA (来自相同制造者的不同批次，如上）和0. 4wt %的加速剂CSD (合成物，粒 度分布：0. l-55ym)的混合物与含碘海醇的液相（180mg I/mL)混合。将18. 5g的陶瓷粉 末混合物与8mL液体（纯碘海醇溶液或预先混合有万古霉素的碘海醇溶液，如上）混合，这 给出了 〇.43mL/g的液粉比。用专门设计的混合和注射装置（W0 2005/122971)实施所述混 合30秒。使用吉尔摩针ASTM C266评估所得到的糊状物的凝固行为。
[0114] 下表显示了添加和不添加万古霉素盐酸盐的三种CSH/HA组合物的凝固时间。
[0115]
[0116] *1. 7wt%基于糊状物的重量。2. 7wt%万古霉素HC1基于粉末的重量。
[0117] 可以看出，当添加万古霉素盐酸盐时，CSH/HA骨替代物的凝固时间具有较大差异， 这取决于使用何种批次的原料HA。显示了当不添加抗生素时，该3种不同的体系（具有不 同的原料HA批次）显示相似的凝固性能。所述3个批次的原料HA在根据实施例1中描述 的初始预测试后被选择且当不添加抗生素时，这3个批次的原料HA均显示可接受的凝固性 能。对于2个这样的体系，凝固被强烈延迟且初始凝固时间不在lh内。
[0118] 实施例3-在含抗生素体系中HA对CSH水合作用的影响
[0119] 为了评估烧结的结晶的原料HA对于CSH凝固性能的影响，制备了两种不同类型的 骨替代物；一种有原料HA存在，另一种不具有HA。对添加和不添加抗生素（万古霉素或庆 大霉素硫酸盐）的所述两种骨替代物实施试验。HA批次在根据实施例1中描述的初始预测 试后被选择且当不添加抗生素时，所述HA批次为CSH/HA骨替代物提供可接受的凝固结果。
[0120] 将18. 5g的陶瓷粉末与8mL碘浓度为180mg I/mL的碘海醇溶液（即，0? 43mL/g 的液粉比）混合。第一种类型的陶瓷骨替代物仅由99. 3wt%合成制备的CSH(粒度分布： 0. 1-80 y m且平均粒度~7 y m)和0. 67wt %的加速剂CSD (合成物：粒度分布：0. 1-55 y m) 组成。在第二种类型的骨替代物中，也存在原料HA(59. 6wt% CSH、40wt% HA和0. 4wt% CSD)。原料HA粉末是商业的且已在1275±50°C下烧结4h和其后被微粉化。粒度分布为 0? 1-40 y m，平均粒度为~7 y m。
[0121] 所述液相仅包含碘海醇溶液或溶解有lg抗生素（万古霉素或庆大霉素硫酸盐） 的碘海醇溶液。
[0122] 用专门设计的混合和注射装置（W0 2005/122971)实施混合陶瓷粉末（含或不含 HA)和碘海醇溶液（含或不含抗生素）30秒。使用吉尔摩针评估所得到的糊状物的凝固行 为。
[0123] 在下表中显示了具有或不具有两种不同类型抗生素的所述两种骨替代物的凝固 时间。可以看出，仅在抗生素添加至含HA的组合物中的情况下取得了临床不相关的凝固时 间。因此，所测试的添加剂单独并不延迟CSH的凝固时间，而是与原料HA粉末组合时才延 迟CSH的凝固时间。结果显示，当抗生素添加至体系中时，所得到的延迟的凝固与结晶的羟 磷灰石的存在有关。
[0124]
[0126] *浓度基于所述糊状物。基于粉末，所述浓度为5. 4wt %。
[0127] 实施例4-含钝化前和钝化后的HA的CSH/HA糊状物的凝固时间的差异
[0128] 在该研究中，使用来自相同制造者的3个不同的HA批次（D-F)。所有批次均是通 过在1275 ± 50°C下烧结4h然后微粉化制备。该3个HA批次的粒度分布和比表面积是相似 的（平均粒度：~5 y m且SSA:~1. 5-2m2/g)。该3个原料HA批次在根据实施例1中描述 的初始预测试后被选择为赋予CSH/HA骨替代物不可接受的凝固结果，即使不添加抗生素。
[0129] 实施试验，其中HA粉末是原料HA或已在500 °C下额外加热处理2h的原料 HA (pHA) 〇
[0130] 所述陶瓷粉末混合物由59. 6wt%合成制备的CSH(粒度分布：0.1-80 ym且平均 粒度~9 y m)、40.0 wt % HA (原料或钝化的）和0? 4wt %的加速剂CSD (合成物，粒度分布： 0. l-55ym)组成。将陶瓷粉末与含碘海醇的液相（180mg I/mL)混合。将18. 5g的所述陶 瓷粉末混合物与8mL碘海醇溶液混合（即，液粉比为0. 43mL/g)。用专门设计的混合和注射 装置（W0 2005/122971)实施所述混合30秒。使用吉尔摩针评估所得到的糊状物的凝固行 为。
[0131] 在下表中，呈现了含钝化前和钝化后的不同的HA批次的骨替代物的凝固时间。 可以看出，含所述三个批次的HA的CSH/HA糊状物的凝固时间在HA粉末未钝化时具有 27-39min的初始凝固时间并因此超出临床相关的值。HA在500 °C下钝化2h后，初始凝固时 间下降至约lOmin，即，约1/3的初始值。这三个批次的HA均在钝化后赋予所述骨替代物糊 状物相同的（临床相关的）性能。
[0132]
[0133] 实施例5-微粉化对HA对CSH凝固的减缓效应的影响
[0134] 为了进一步理解什么引起羟磷灰石对硫酸钙半水合物凝固的减缓效应，使用未被 烧结的商业化的羟磷灰石粉末（Riedel-de-Hagn,德国）实施研究，在B0NESUPP0RT在 1250°C下烧结HA粉末3h。在烧结HA粉末后，用不同的方式对其进行处理：
[0135] ?小心粉碎（几毫米的粒度）
[0136] ?球磨（粒度〈200 u m ?)
[0137] ?球磨和然后在360°C下加热处理10h (粒度〈200 ym)
[0138] ?在360°C下加热处理10h和最后球磨（粒度〈200 y m)
[0139] 所述陶瓷粉末混合物由59. 6wt%合成制备的CSH(粒度分布：0.1-80 ym且平均 粒度~9 y m)、40.0 wt % HA (上述任何类型）和0. 4wt %的加速剂CSD (合成物，粒度分布： 0. l-55ym)组成。所述陶瓷粉末与含碘海醇的液相（300mg I/mL)混合。3.0g的陶瓷粉末 混合物与1. 5mL碘海醇溶液混合（即，液粉比为0. 5mL/g)。使用匙在烧杯中实施这些小样 品的混合60秒。使用吉尔摩针ASTM C266评估所得到的糊状物的凝固行为。
[0140] 在下表中可以看出，在烧结后和在烧结和热处理步骤后被研磨的HA比未研磨的 HA和在球磨后经历热处理的HA更大程度地延迟硫酸钙凝固。所述结果显示HA的球磨步骤 引起其对CSH/HA骨替代物的减缓效应。这支持如下理论：在研磨过程中应用至HA的机械 力是硫酸钙迟延的原因。
[0141]
[0142] 实施例6-HA钝化后缓冲能力的变化
[0143] 研究了数个不同的分析方法以鉴定在钝化处理步骤中影响了原料HA的哪些性 质。在钝化处理前和后测试了相同的HA批次的pH和缓冲能力。"pH和缓冲能力试验"方 法显示了当在热处理前和后研究HA粉末时的不同。
[0144] 在该研究中，在钝化处理（即，在500°C下热处理2h)前和后分析了商业的、烧结的 (1275°C，4h)且微粉化的原料HA粉末（粒度分布：0? 1-40 y m，平均粒度~7 y m)的pH/缓 冲能力。
[0145] 从图2中可以看出，当添加HC1时，含钝化前HA的样品比含钝化后HA的样品具有 更高的对pH变化的抗性。
[0146]当存在某些添加剂例如抗生素时，钝化前原料HA粉末对CSH凝固的减缓效应更为 明显。因此，在万古霉素盐酸盐（13. 5mg/ml)存在下重复所述缓冲能力试验。结果如图3所 示并显示，钝化前原料HA粉末（HA A)比钝化后的HA粉末（HA B)具有更高的对由HC1添 加引起的pH变化的抗性的差异。
[0147] 在所述的两个测试中使用相同的HA批次，但在第一个中，HA粉末在500°C下钝化 lh，在第二个中，HA粉末在500°C下钝化2h。
[0148] 实施例7-温度对钝化处理的影响
[0149] 商业的、烧结的（1275°C，4h)且微粉化的原料HA粉末（粒度分布：0?l-20ym，平 均粒度~3ixm)在不同的温度下（400-600°C)被热处理不同时间（l_3h)然后与陶瓷粉末 混合物混合以评估对CSH基糊状物凝固的影响。
[0150] 陶瓷粉末混合物由59. 6wt%合成制备的CSH(粒度分布：0. 1-80 ym且平均粒度~ 9 y m)、40.0 wt % HA (通过上述热处理钝化的）和0. 4wt %的加速剂CSD (合成物，粒度分布： 0. 1-55 ym)组成。18. 5g的陶瓷粉末混合物与8mL碘海醇溶液（180mg I/mL)混合，即液粉 比为0.43mL/g。使用专门设计的混合和注射装置（W0 2005/122971)实施所述混合30秒。 使用吉尔摩针评估所得到的糊状物的凝固行为。
[0151] 下表中的结果显示，当使用相同批次但具有不同热处理的HA时，基于硫酸钙的骨 替代物的凝固时间是如何变化的。当所述热处理的温度和持续时间增加时，HA粉末对CSH 凝固时间的减缓效应下降。
[0152]
[0153]
[0154] 实施例8-在钝化处理中所使用的温度可能对pH/缓冲性能产生的影响
[0155] 将商业的、烧结的（1275°C，4h)且微粉化的原料HA粉末（粒度分布：0.1-20ym， 平均粒度~5 ym)在不同的温度下热处理（120-900°C，10h)，所述批次在根据实施例1的试 验中被鉴定具有太长的凝固时间性能。
[0156] 热处理后，在pH/缓冲试验中评估不同的pHA样品。不同的HA批次也混合入陶瓷 粉末混合物以评估它们对半水合硫酸钙凝固的影响。
[0157] pH/缓冲试验显示，高达360°C的热处理不影响所测试批次的pH/缓冲性能，但当 温度增高至900°C (10h)时，其对粉末具有影响。在900°C下加热处理10h的HA粉末的pH 增加并具有较高的缓冲能力（必需加入更多的酸以降低pH)。
[0158] 将59.6wt%的合成制备的CSH(粒度分布：0?l-80ym且平均粒度~9ym)、 40.0 wt% HA (上述制备的）和0? 4wt%的加速剂CSD(合成物，粒度分布：0? 1-55 ym)的混 合物与含碘海醇的液相（300mgI/mL)混合。将3.0g的陶瓷粉末混合物与1.5mL碘海醇溶 液混合（即液粉比为〇.5mL/g)。使用匙在烧杯中实施这些小样品的混合60秒。使用吉尔 摩针评估所得到的糊状物的凝固行为。
[0159] 下表显示了相同HA批次从120°C至900°C的热处理如何影响pH和缓冲能力。此 外，表中也显示了具有在不同温度下处理的HA批次的CSH/HA骨替代物的凝固时间的变化。 结果显示，当原料HA热处理步骤中使用的温度增加时，原料HA粉末对硫酸钙凝固时间的减 缓效应下降。然而，太高的温度（和太长的时间）可导致HA的关于其pH/缓冲性能的不期 望的性能。
[0160]
[0161] 实施例9-抗生素头孢唑啉添加至含钝化处理前和后的HA粉末的、基于CSH/HA的 骨替代物中
[0162] 为了评估原料HA对CSH/HA骨替代物的凝固性能的影响，制备了两种不同类型的 骨替代物。它们均包含相同类型的商业的、烧结的（1275°C，4h)且微粉化的原料HA粉末 (粒度分布：〇. 1-40 y m，平均粒度~7 y m)。在实施例1中描述的初始预测试后选择HA批 次，因为所形成的CSH/HA骨替代物具有可接受的凝固结果。使用未经处理的（原料HA)和 在500°C下加热处理2h后（即，钝化）的HA粉末。该研究的目的是，调查如果原料HA在与 头孢唑啉混合之前被钝化，那么抗生素头孢唑啉对CSH/HA材料的减缓效应是否可能下降。
[0163] 陶瓷粉末混合物由59. 6wt%合成制备的CSH(粒度分布：0.1-80ym且平均粒度~ 9 ym)、40.0 wt%