ES2195731B1

ES2195731B1 - Producto mineral oseo en particulas para la reparacion de defectos de cartilagos y defectos oseos combinados.

Info

Publication number: ES2195731B1
Application number: ES200101664A
Authority: ES
Inventors: Peter Geistlich; Lothar Schlosser
Original assignee: Ed Geistlich Soehne AG fuer Chemische Industrie
Current assignee: Ed Geistlich Soehne AG fuer Chemische Industrie
Priority date: 2000-07-19
Filing date: 2001-07-17
Publication date: 2005-04-01
Anticipated expiration: 2021-07-17
Also published as: ITMI20011468A1; DK200101004A; GB0117623D0; US6576015B2; RU2292858C2; ES2195731A1; GB2367497A; JP2002078791A; ITMI20011468A0; NL1018560A1; CA2353240A1; CH695924A5; FR2812553A1; JP4958344B2; GB2367497B; PL348794A1; CA2353240C; FR2812553B1; PL208538B1; DK177997B1

Abstract

Producto mineral óseo en partículas para la reparación de defectos de cartílagos y defectos óseos combinados. Se trata de un producto mineral óseo para utilizar en la reparación de defectos de los cartílagos (14) y defectos óseos (14) combinados en uniones óseas articuladas (10) que incluye partículas de mineral óseo poroso obtenidas a partir de hueso natural que poseen una estructura cristalina sustancialmente igual a la correspondiente del hueso natural y que están sustancialmente libres de todo material orgánico endógeno, presentando las partículas por lo menos en una superficie de las mismas unas fibras de colágeno II reabsorbible, fisiológicamente compatible, en donde la relación de pesos de las fibras de colágeno II con respecto a las partículas de mineral óseo poroso es por lo menos aproximadamente 1:40.

Description

Producto mineral óseo en partículas para la reparación de defectos de cartílagos y defectos óseos combinados.

Antecedentes de la invención Sector técnico de la invención

La presente invención se refiere al sector técnico de la reparación de articulaciones lesionadas o defectuosas.

Descripción de la técnica anterior

Las uniones articuladas en los mamíferos están cubiertas con un cartílago articular que evita el contacto directo de las superficies óseas opuestas y permite el movimiento uniforme de los huesos articulados uno con respecto a otro.

Se han realizado varias propuestas para la reparación de lesiones y defectos en el cartílago articular. Estas propuestas incluyen la implantación de condrocitos cultivados en el lugar de la lesión del cartílago, y el cubrimiento de la lesión con un parche de colágeno.

En ocasiones la lesión o el defecto en una unión articulada se extiende a una mayor profundidad que el cartílago articular en el hueso subyacente. Continúa existiendo en la técnica una necesidad de materiales y métodos para reparar uniones articuladas en las cuales una lesión o defecto se extiende a través del cartílago en el hueso.

Resumen de la invención

Con la presente invención, se da a conocer un producto mineral óseo para utilizar en el tratamiento de, lesiones o defectos combinados de los cartílagos y los huesos en uniones articuladas que comprende partículas de mineral óseo poroso obtenidas a partir de hueso natural que poseen una estructura cristalina sustancialmente igual a la correspondiente del hueso natural y que están sustancialmente libres de todo material orgánico endógeno, presentando las partículas por lo menos en una superficie de las mismas unas fibras de colágeno II reabsorbible, fisiológicamente compatible, en donde la relación de pesos de dichas fibras de colágeno II con respecto a dichas partículas de mineral óseo poroso es por lo menos aproximadamente 1:40.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es una vista en alzado, parcialmente esquemática, de un extremo de un hueso de una unión articulada sana.

La Figura 2 es una vista en alzado, parcialmente esquemática, de un extremo de un hueso de una unión articulada en la cual hay presente un defecto que se extiende a través del cartílago en el hueso.

La Figura 3 es una vista en alzado, parcialmente esquemática, en la cual una matriz de colágeno/mineral óseo según la presente invención se ha insertado en un defecto en un extremo de un hueso de una unión articulada.

La Figura 4 es una vista en alzado, parcialmente esquemática, en la cual una membrana de colágeno o sintética está cubriendo un defecto de una articulación que ha sido rellenado con una matriz de colágeno/mineral óseo según la presente invención.

La Figura 5 es una vista lateral esquemática de una membrana para utilizar según una realización de la invención.

La Figura 6 es una vista lateral esquemática de otra membrana para utilizar de acuerdo con una segunda realización de la invención.

Descripción detallada de la invención

La presente invención es útil para reconstruir defectos tisulares que incluyen tanto defectos de los cartílagos como defectos óseos, particularmente en uniones articuladas tales como la rodilla y la columna vertebral.

El producto mineral óseo de la presente invención, compuesto por partículas de mineral óseo poroso y fibras de colágeno II, proporciona un sustrato para el crecimiento tanto de condrocitos nativos como de osteocitos nativos en la matriz de manera que influyen en la regeneración de los cartílagos y de los huesos.

Además la matriz de colágeno II del producto de la presente invención proporciona resistencia al mineral óseo frágil.

Según la presente invención se proporciona un producto mineral óseo purificado, en partículas, para utilizar en medicina, estando las partículas de dicho mineral sustancialmente libres de todo material orgánico endógeno y presentando por lo menos en la superficie de las mismas un material de colágeno II, fisiológicamente compatible y reabsorbible.

Los huesos de animales sacrificados son un material de partida barato y disponible en grandes cantidades. Contienen entre un 50 y un 60% de hidroxilapatita cristalizada muy finamente, unida por tejido de colágeno y que presenta cualidades significativas de la materia proteínica y otra materia así como tejidos adiposos y musculares asociados. En vista de su estructura cristalina formada biológicamente se puede considerar también como un recambio óseo protésico altamente biocompatible. Debido a su gran superficie específica se puede utilizar también, por Ejemplo, como adsorbente o como soporte para medicación de liberación lenta.

El mineral óseo natural comprende cristalitos del tipo hidroxiapatita con un grado específico de cristalinidad, hábito y tamaño (morfología de tipo placa irregular, entre 5 y 10 mm de grosor y entre 10 y 50 mm de longitud) y una química de superficies resultante de la relación del calcio con respecto al fosfato (entre el 37,5 y el 38,0% de calcio y entre el 15,5 y el 519,0% de fósforo). En el mineral óseo natural también hay presentes pequeñas cantidades de entidades no cristalinas y otras fases cristalinas de fosfato de calcio que incluyen los minerales Brushita y Nihitlockita, y fosfato de octacalcio. La fase inorgánica del hueso presenta una porosidad que incluye intersticios ultraestructurales (entre 10 y 100 mm) entre los cristalitos que se generan de forma natural y producidos por la eliminación de la fase orgánica, y espacios microscópicos (entre 1 y 20 micras), que incluyen lagunas de los osteocitos, canalículos, canales vasculares, canales de Volkmann, y los canales de sistemas de Haversian (entre 100 y 500 mm). El área de la superficie específica, que es una medida de la porosidad está comprendida entre 50 y 100 m^{2}/gm determinada mediante un Porosímetro de mercurio. La cristalinidad del mineral óseo se puede caracterizar mediante difracción de rayos X y la morfología y las dimensiones de los cristalitos y la porosidad mediante microscopía electrónica. Mediante análisis termogravimétrico se pueden detectar pequeñas cantidades de cristalitos no apatíticos.

No obstante, la composición y la estructura del mineral óseo natural no se puede duplicar mediante productos formados in vitro o mediante hidroxiapatitas que se produzcan de forma natural preparadas previamente. Se han propuesto dos Métodos para la purificación del mineral óseo natural, a saber calcinación y extracción por disolvente.

La temperatura requerida durante la calcinación para la incineración de los constituyentes orgánicos de los huesos es bastante elevada. Esto lleva a una amplia recristalización de la parte mineral con la formación de cristales mucho más gruesos. El material formado de esta manera presenta una superficie específica relativamente pequeña. De este modo, dicho material no se remodela fácilmente para formar el hueso nuevo en la implantación y los implantes pueden permanecer sin remodelar indefinidamente aunque esta situación puede ser aceptable para algunos fines.

En los procesos de extracción las proteínas se extraen de hueso desgrasado con un disolvente adecuado. A continuación el mineral óseo resultante se lava para eliminar el disolvente.

En ambos casos, cuando se eliminan impurezas orgánicas del hueso natural para dejar solamente el mineral óseo, la resistencia del material se reduce notablemente y consecuentemente las piezas individuales de mineral óseo purificado son extremadamente frágiles. Esta situación hace que la manipulación del material resulte complicada y puede llevar a efectos no deseables sobre la implantación.

La Patente U.S. Nº. 5,573,771 de propiedad común (incorporada en el presente documento a modo de referencia) da a conocer un producto mineral óseo medicinal en el cual el mineral óseo se refuerza mediante una matriz constituida por colágeno de Tipo I (colágeno I), o una mezcla de colágeno de Tipo I y colágeno de Tipo III (colágeno I y colágeno III).

El colágeno se produce en una serie de formas en el cuerpo animal, y diferentes tejidos contienen diferentes proporciones de los tipos respectivos. El material de esponja de colágeno utilizado en medicina y en cosméticos se obtiene generalmente de piel y tendones, y está compuesto predominantemente por colágeno I y/o colágeno III. El colágeno óseo comprende predominantemente colágeno I y colágeno II.

El material de colágeno II de la presente invención incluye, además de colágeno II sustancialmente puro, varias proporciones de colágeno I, colágeno III y mezclas de los mismos combinadas con el colágeno II. Por ejemplo, el material de colágeno II puede poseer mezclados en el mismo aproximadamente entre un 0,1 y un 10% en peso (de forma preferente aproximadamente entre un 0,1 y un 5% en peso) de colágeno III, y/o aproximadamente entre un 1 y un 50% en peso de colágeno I.

El material de colágeno II de la presente invención puede impregnar cada una de las partículas individuales para mejorar las propiedades de manipulación del producto en la fabricación y el uso. En ese caso, la relación de pesos del material de colágeno II con respecto al mineral óseo purificado es de forma ventajosa mayor que 1:40, preferentemente mayor que 1:8 y menor que 4:1, preferentemente menor que 1:2. De forma ventajosa, el material de colágeno II comprende aproximadamente entre un 1 y un 30% en peso del producto mineral óseo de la presente invención, de forma preferente aproximadamente entre un 5 y un 15% del mismo. El material de colágeno II penetra en la estructura porosa del mineral óseo y sustituye eficazmente parte del material proteínico natural presente previamente en el hueso natural que, aunque proporciona resistencia, también produce reacciones tisulares inmunológicas sobre la implantación del mineral óseo.

El material de colágeno II se puede utilizar para proporcionar una matriz para el mineral óseo en partículas a partir de la cual se pueden formar artículos conformados. En este caso, es posible utilizar Colágeno II junto con una sustancia macromolecular formadora de gel tal como gelatina. La relación de pesos del material fibroso con respecto al mineral óseo puede estar comprendida, por ejemplo, entre 1:40 y 3:20 por ejemplo aproximadamente 1:10. La fase de gel equivale de forma ventajosa a una cantidad entre un 2 y un 20% en peso del mineral óseo, por ejemplo aproximadamente un 5%. En los casos en que se utilice gelatina como la fase del gel, puede estar ligeramente reticulada, por ejemplo con aproximadamente un 0,28 de formaldehído.

El mineral óseo se obtiene preferentemente de hueso esponjoso, y posee enlaces con las fibras de colágeno II para añadir resistencia física a la matriz. En realizaciones preferidas, el producto de colágeno/mineral óseo según la presente invención se utiliza como una matriz para regenerar defectos de los cartílagos en uniones articuladas en donde existe adicionalmente una pérdida ósea.

El producto mineral óseo según la invención se puede utilizar para la regeneración de cartílagos en rodillas, pies, columnas vertebrales, etc., y como un implante remodelador o un recambio óseo protésico, por ejemplo en cirugía ortopédica incluyendo revisiones de las caderas, sustitución de pérdidas óseas, por ejemplo en traumatología, remodelación en cirugía maxilofacial o relleno de defectos periodentales y de alvéolos de dientes extraídos, incluyendo refuerzo del borde maxilar. De este modo el material en partículas impregnado de la invención se puede utilizar como relleno en una variedad de cavidades óseas y su fragilidad reducida es significativa para ayudar en el procedimiento de manipulación y de relleno.

En un método de la invención, el material de colágeno II/producto mineral óseo se inserta en un defecto óseo, y a continuación el producto de colágeno II/mineral óseo y el defecto óseo se cubren con una membrana de colágeno de cara a la reconstrucción tisular. En la técnica se conocen membranas de colágeno adecuadas, y pueden ser una membrana de colágeno II de una única capa tal como se muestra en el documento WO 96/ 25961 (Solicitud de Patente U.S Nº. 8/894,517), una membrana de colágeno I/III de doble superficie tal como se muestra en la Patente U.S. Nº. 5,837,278, que posee una superficie de barrera externa, no porosa, uniforme y compacta y una superficie fibrosa suave opuesta, o una membrana multicapa que comprende una capa de matriz de colágeno II de tipo esponja, abierta, y por lo menos una capa de barrera de colágeno I, colágeno III o una mezcla de los mismos tal como se muestra en la
Solicitud de Patente U.S. Nº. 09/545,465, registrada el 7 de Abril de 2000, correspondiente al documento PCT/GB98/
02976, y similares. Los documentos mencionados anteriormente se incorporan en el presente documento a modo de referencia.

En una realización preferida, la membrana posee una superficie de barrera uniforme externa que impide la adherencia de células sobre la misma y actúa como barrera para evitar el paso de células a través de la misma, y una cara de membrana opuesta que es fibrosa y suave de manera que permite el crecimiento de células sobre la misma. Un producto de este tipo es el Bio-Gide® vendido por Ed. Geistlich Söhne AG für Chemische Industrie de Suiza. La Figura 5 muestra el producto Bio-Gide®, con la superficie de barrera externa uniforme 20 y la superficie fibrosa suave 22. Cuando se utiliza según la presente invención, la superficie fibrosa, suave, se aplica mirando al defecto, con la superficie de barrera externa uniforme dirigida hacia el exterior. El producto Bio-Gide® se describe en la Patente U.S. Nº. 5,837,278 (anteriormente mencionada), y está compuesto por entre aproximadamente un 95 y un 99% de colágeno I y entre aproximadamente un 1 y un 5% de colágeno III.

En otra realización preferida, se utiliza una membrana multicapa según la presente invención tal como se describe en la Solicitud de Patente U.S. Nº. 09/545,465 a la que se ha hecho referencia anteriormente. Dicha membrana multicapa se puede realizar aplicando una lechada de colágeno II a la superficie fibrosa suave del producto Bio-Gide® descrito anteriormente. Dicho producto se muestra en la Figura 6, e incluye una superficie de barrera externa 20, y una capa de matriz predominantemente de colágeno II que posee una textura de tipo esponja, abierta, 24 que se aplica como una lechada a la superficie fibrosa, suave, 22 y a continuación se seca. Cuando se utiliza un producto tal como se muestra en la Figura 6 según la presente invención, la capa de colágeno II de tipo esponja, abierta, 24 se aplica al defecto, con la superficie de barrera externa uniforme 20 dirigida hacia el exterior.

Tal como se ha indicado anteriormente, la invención es aplicable en particular a la regeneración de defectos de uniones articulares en los cuales tanto el cartílago como el hueso subyacente están dañados. El producto de colágeno/mineral óseo de la invención se puede utilizar para rellenar un área del hueso dañado, y a continuación el área rellenada del defecto óseo se puede cubrir con una membrana de colágeno.

Para mejorar la regeneración, antes de la implantación se pueden añadir condrocitos cultivados extracelulares a la matriz de colágeno/mineral óseo de la invención, y a continuación la matriz cargada de condrocitos se puede implantar durante una operación de cirugía abierta o de cirugía artroscópica. Como alternativa, o además de dicha opción, la matriz implantada se puede cubrir con una membrana de colágeno compuesta por colágeno I, II y/6 III, o se puede cubrir con una membrana sintética. Dicha membrana de colágeno o membrana sintética se puede cargar como alternativa o adicionalmente con condrocitos cultivados extracelulares; aplicándose la membrana sobre el implante óseo rellenado mediante una operación de cirugía abierta o de cirugía artroscópica.

El mineral óseo purificado puede ser, por ejemplo, un producto según se describe en la Solicitud de Patente Internacional WO 86/07265 (PCT/GB86/00310). Dichos productos se pueden preparar desgrasando meticulosamente el hueso en partículas, por ejemplo fémures bovinos, y aplicando un tratamiento con amoniaco o una amina orgánica para degradar la proteína residual continuando con un lavado con agua exhaustivo. Dicho material sigue siendo reabsorbible en la implementación, ayudando al proceso de remodelación.

También es posible preparar mineral óseo purificado calcinando hueso esponjoso o cortical en partículas por ejemplo a 900ºC durante 24 horas. Dicho mineral óseo calcinado es útil en los casos en que se requieren implantes permanentes, no reabsorbibles, por ejemplo en el refuerzo del borde maxilar. En cualquier caso después de la eliminación del material orgánico, el hueso es excesivamente frágil y su resistencia se mejora notablemente mediante un tratamiento según la invención.

En los casos en que el hueso se va a utilizar como un portador de medicamentos, tal como se indica en la anteriormente citada Solicitud de Patente Internacional el mineral óseo puede portar de forma provechosa uno o más medicamentos absorbidos u otras sustancias fisiológicamente activas. Según una realización, el producto de la invención comprende por lo menos una sustancia absorbida y farmacéutica o biológicamente activa o células madre mesenquimales que poseen una capacidad de diferenciarse en células para regenerar el cartílago o el hueso.

Las sustancias fisiológicamente activas que pueden ser adsorbidas sobre el mineral óseo son preferentemente al menos parcialmente solubles en agua e incluyen sustancias antibacterianas tales como antibióticos por ejemplo penicilinas, cefalosporina, aminoglucósidos, etc., sulfonamidas y, en particular, productos de condensación de formaldehído con taurinamida o taurinamida N-sustituidos. Los últimos compuestos se pueden representar mediante la fórmula I

1

donde R^{1} es hidrógeno o un grupo alquilo C_{1-4} y R^{2} es hidrógeno o un grupo de la fórmula II

2

en donde R^{1} posee el significado anterior.

El compuesto de la fórmula (I) en el cual tanto R^{1} como R^{2} son hidrógeno es taurultam mientras que el compuesto en el cual R^{1} es hidrógeno y R^{2} presenta la fórmula (II) es taurolidina. Estos compuestos actúan como agentes de transferencia del metilol y son eficaces no solo para destruir las bacterias tanto gram-negativas como gram-positivas sino también para inactivar tanto las endotoxinas como las exotoxinas producidas por las bacterias.

Otras sustancias útiles fisiológicamente activas incluyen proteínas y polipéptidos capaces de ayudar en la regeneración del hueso especialmente proteínas no colagénicas derivadas de una matriz ósea y de células óseas. Estas incluyen factores mitógenos tales como el factor de crecimiento del esqueleto y factores morfogénicos y angiogénicos así como el factor de crecimiento óseo transformador. Los factores de crecimiento de la matriz ósea natural como por ejemplo la oseína o más preferentemente la osteopoietina son particularmente ventajosos.

Según una realización, una sustancia farmacéuticamente activa se selecciona de entre el grupo compuesto por proteínas morfogénicas óseas (proteínas BMP) tales como BMP-2-8, u otras moléculas de matriz del esqueleto, así como péptidos señal tales como el factor-\beta de crecimiento transformador TGF-\beta, TGF-\beta1, el factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF), el factor de crecimiento tipo insulina (IGF), la proteína relacionada con la hormona paratiroides (PTHrP) y el factor de crecimiento derivado de las plaquetas (PDFG).

El producto de la invención también puede actuar como un portador para células madre dedicado a una línea específica de diferenciación tal como el hueso o el cartílago articular. Dichas células madre se pueden hacer crecer in vitro para aumentar el número de las mismas, y se pueden aplicar a los lugares de reparación en las matrices portadoras con o sin factores de crecimiento.

Se observará que en la sustancia macromolecular se pueden incorporar como alternativa o adicionalmente sustancias fisiológicamente activas por ejemplo gelatina impregnada. Esto es particularmente adecuado para proteínas tales como los factores de crecimiento óseo expuestos anteriormente.

Normalmente el mineral óseo se presentará en forma de partículas de diámetro medio comprendido entre 0,1 y 10 mm. Las partículas destinadas a la incorporación en la fibra de colágeno II serán preferentemente de hueso esponjoso y generalmente tendrán un tamaño comprendido entre 0,1 y 5 mm, preferentemente entre 0,5 y 2 mm. Para el relleno cerrado de las partículas de mineral óseo puede resultar ventajoso utilizar una mezcla de dos o más tamaños de partículas, por Ejemplo entre 0,25 y 1 mm y entre 1 y 2 mm o un margen amplio por ejemplo entre 0,25 y 2 mm.

El mineral óseo purificado se puede obtener, por ejemplo, a través del método descrito en la anterior Solicitud de Patente Internacional. De este modo, por Ejemplo, las grasas se pueden eliminar utilizando uno o más disolventes convencionales de grasas tales como éteres, por ejemplo éter dimetílico; cetonas por Ejemplo acetona; o hidrocarburos o hidrocarburos halogenados por ejemplo heptano o metilciclohexano o tolueno.

Puede resultar ventajoso eliminar un extractante tal como el tolueno mediante una extracción intermedia con un disolvente miscible en agua tal como el etanol antes de continuar adelante. El material de colágeno se puede disolver utilizando agentes proteolíticos tales como bases por ejemplo hidróxido de potasio en glicerol, o bases orgánicas tales como aminas, por ejemplo etilendiamina, o amidas tales como formamida, preferentemente a temperaturas elevadas. Dichos agentes son preferentemente miscibles en agua para facilitar su eliminación mediante un lavado en agua. Se han obtenido resultados especialmente buenos utilizando hueso sometido a un proceso de extracción con un reflujo de etilendiamina.

Se puede continuar de forma ventajosa con la extracción en cada etapa, si fuera necesario con cambios de disolvente, hasta que no se extraiga ningún material más, por ejemplo durante periodos de hasta una o dos semanas. Puede ser ventajoso seguir con el desmenuzado después de la eliminación inicial de protervas ya que el hueso se fractura más fácilmente en esa etapa que antes de la extracción. Después del tratamiento con una base, los disolventes sobrantes se eliminan meticulosamente por ejemplo mediante evaporación y/o, cuando resulte adecuado, mediante un lavado con agua.

Normalmente el material se somete a una etapa de secado. En esta etapa puede resultar adecuado esterilizar el material, por ejemplo mediante un tratamiento térmico que puede realizar una purificación adicional. La absorción y/o adsorción de la sustancia fisiológicamente activa se efectúa preferentemente sumergiendo el mineral óseo tratado en una solución acuosa de dicha sustancia preferiblemente en condiciones estériles. La concentración de la sustancia activa es de forma preferente relativamente alta para facilitar la adsorción y/o absorción y dependerá en parte de la solubilidad del material activo.

A continuación se describirá adicionalmente la invención haciendo referencia a los dibujos.

La Figura 1 muestra un extremo de un hueso articulado 10 con un cartílago 12, que está sano y sin ningún defecto.

La Figura 2 muestra un hueso articulado 10 con un cartílago 12 en el cual un defecto 14 se extiende a través del cartílago 12 en el hueso 10.

La Figura 3 muestra la matriz de cartílago/mineral óseo 16 de la invención, que puede estar cargada con condrocitos o descargada, y que está introducida como relleno en el defecto 14 en el cartílago 12 y el hueso 10.

La Figura 4 muestra un parche de colágeno o sintético 18 que puede estar o no cargado con condrocitos, que cubre el defecto 14 rellenado con la matriz nueva de colágeno/mineral óseo 16 de la invención, para la regeneración de la lesión tanto en el cartílago 12 como en el hueso 10. El parche 18 se puede fijar a través de cualquier medio adecuado 19, como por ejemplo suturas, clavos quirúrgicos o un adhesivo.

Los siguientes Ejemplos se ofrecen solo a modo de ilustración:

Ejemplo 1

Se hirvieron huesos de fémur de bovinos en agua caliente hasta que quedaron limpios, se desmenuzaron hasta un tamaño de las partículas de entre 5 y 10 mm, y se sometieron a un proceso de extracción bajo reflujo con tolueno durante 24 horas en un aparato Sohxlet. El material se sometió adicionalmente a un proceso de extracción con etanol para eliminar el tolueno y a continuación se sometió a un proceso de extracción a una temperatura elevada con una mezcla azeotrópica de etilendiamina y agua (85:15) durante 8 días, con varios cambios de disolvente hasta que no se extrajo sustancialmente ningún material orgánico más. A continuación el producto se secó al aire a 100ºC.

El producto secado se desmenuzó adicionalmente hasta conseguir un tamaño medio de las partículas de entre 0,2 y 2 mm y se esterilizó en la autoclave. Mediante la misma técnica, omitiendo la granulación final, se purificaron piezas de hueso esponjoso de fémur de bovinos, de un diámetro típico de 10 mm.

Ejemplo 2

Se empapó en agua fría cartílago congelado de cerdos recién sacrificados, se lavó minuciosamente y se purificó mecánicamente de residuos de carne, huesos y piezas duras. Seguidamente, el material se lavó durante 30 minutos bajo un flujo de agua.

Seguidamente, el material se trituró tres veces en un homogeneizador. El tamaño óptico de las partículas al final de la reducción del tamaño era de aproximadamente 8 mm.

Se extrajo el agua de las piezas de cartílago realizando un lavado 4 veces con acetona, cada vez durante 8 horas. A continuación el cartílago se desgrasó mediante un proceso de extracción 4 veces con n-hexano. Cada tratamiento duró por lo menos 8 horas. La relación del hexano con respecto al cartílago era de 1:10. Después de realizar el desgrasado, el cartílago se hinchó en agua potable.

La relación de agua: material era de 10:1. El tiempo del tratamiento fue 24 horas.

A continuación el material se trató con NaOH (5% en peso) con lo cual la relación del cartílago con respecto al líquido resultó 1:4 y el tiempo del tratamiento fue 32 horas. Durante el tratamiento, las piezas del cartílago se agitaron a fondo. Seguidamente, mediante un lavado se retiró el álcali del cartílago. De este modo el pH original de 14 se redujo a un valor entre 9 y 11. Las impurezas disueltas se eliminaron mediante lavado y se separaron del cartílago. El líquido resultante del tratamiento alcalino se recogió para recuperar el glicosaminoglicano.

A continuación el material de colágeno se trató con HCl fuerte (aproximadamente un 3% en peso) inicialmente con un valor de pH inferior a 1,0. El tiempo del tratamiento fue de entre 4 y 6 horas.

Seguidamente, el material se lavó con agua fría durante el tiempo suficiente para que el valor del pH subiera a un valor entre 3 y 3,5. Se eliminaron todas las impurezas y el producto resultó una masa de colágeno libre de sal, adecuada para la producción de una esponja u otro material de colágeno. Con este fin, la masa del cartílago, según el resultado deseado, se puede desgasificar, congelar y liofilizar.

Ejemplo 3

El extracto resultante del tratamiento alcalino en el Ejemplo 2 contenía glicosaminoglicano, álcali, proteínas desnaturalizadas y sales. En primer lugar el extracto se neutralizó con HCl, siendo 6 el valor del pH después de la neutralización. A continuación el extracto se trató con un auxiliar de filtro, a saber kieselguhr, que tenía el efecto de eliminar las proteínas desnaturalizadas. En el extracto se introdujo un 0,5 por ciento en peso de kieselguhr y se eliminó mediante filtración junto con la proteína desnaturalizada.

A continuación el sobrenadante se sometió a ultrafiltración utilizando una membrana que poseía un peso molecular limitado a aproximadamente 10000 Daltons. De esta manera, se eliminaron las sales para dejar glicosaminoglicano purificado.

La solución de glicosaminoglicano obtenida de este modo se mezcló con material de colágeno que se ha mencionado anteriormente para proporcionar una matriz de colágeno II que contenía glicosaminoglicano.

Ejemplo 4

En un mezclador se desmenuzan 2,0 g de material de colágeno II del Ejemplo 3 con 500 g de agua destilada. Esta dispersión se centrifuga y el agua sobrenadante se elimina. A la lechada de fibras de colágeno resultante se le añaden 17,5 g de hueso cortical granulado de bovino purificado mediante el procedimiento anterior del Ejemplo 1, continuando con una mezcla y una eliminación minuciosas del agua mediante succión (70 mm). El hueso granulado posee un tamaño de las partículas comprendido entre 0,5 y 1,0 mm. Después de la eliminación del agua, se añaden 5 mis de una solución acuosa de gelatina del 9% p/p (reticulada con un 0,6% de formaldehído acuoso en un 35%) y la mezcla se seca nuevamente mediante succión.

La masa de esponja se corta en piezas y se seca al vacío a 60ºC. Las piezas de esponja se compactan en recipientes de polietileno y se esterilizan mediante irradiación gama.

Claims

1. Producto mineral óseo en partículas para la reparación de defectos de cartílagos y defectos óseos combinados, comprendiendo el producto partículas de mineral óseo poroso obtenidas a partir de hueso natural que poseen una estructura cristalina sustancialmente igual a la correspondiente del hueso natural y que están sustancialmente libres de todo material orgánico endógeno, presentando dichas partículas por lo menos en una superficie de las mismas unas fibras de colágeno II reabsorbible, fisiológicamente compatible, siendo la relación de pesos de dichas fibras de colágeno II con respecto a dichas partículas de mineral óseo poroso por lo menos aproximadamente 1:40.

2. Producto según la reivindicación 1, en el que dichas partículas presentan un diámetro medio comprendido entre aproximadamente 0,1 y aproximadamente 5 mm.

3. Producto según la reivindicación 1, que además comprende por lo menos una sustancia absorbida farmacéuticamente.

4. Producto según la reivindicación 3, en el que dicha sustancia farmacéuticamente activa se selecciona de entre el grupo compuesto por Taurolidina, Taurultam y una mezcla de los mismos.

5. Producto según la reivindicación 1, que además comprende gelatina en una fase de gel, en donde dichas fibras de colágeno II están presentes en dicha fase de gel, y en donde dicha fase de gel comprende entre aproximadamente un 2 y un 8% en peso del material óseo.

6. Método de tratamiento de un individuo humano o animal, en el que un producto mineral óseo según la reivindicación 1 se implanta en un defecto del cartílago y un defecto óseo combinados en un paciente.