Calciumphoshatzemente als Antibiotika-freisetzende Knochenersatzwerkstoffe

Calciumphosphatzemente, die aus den Edukten TTCP und DCPD hergestellt wurden, können nicht ohne weiteres mit Clindamycinhydrochlorid, Gentamicinsulfat und Vancomycinhydrochlorid kombiniert werden, ohne daß die physikalisch-chemischen Eigenschaften der Zementmischungen verändert werden. Bei der Kombination mit Amoxicillinnatrium und Clavulansäurekalium verändern sich die physikalisch-chemischen Eigenschaften sowohl des Zementes als auch der Antibiotika nicht gravierend. Während des Abbindevorgangs reagiert TTCP mit Wasser teilweise zu stark basischem Calciumoxid. Dies führt einerseits zu einer Freisetzung von Chlor- und Sulfat-Ionen, andererseits zur Bildung der freien Base des gelösten Antibiotikums. Die freigesetzten Ionen nehmen Einfluß auf das Zeta-Potential der Partikeloberflächen und verändern so die rheologischen Eigenschaften der Zemente. Sie werden in den präzipitierenden Hydroxylapatit eingebaut und verschlechtern hierdurch die mechanische Stabilität der abgebundenen Zemente. Die hierbei auftretenden Porositäten verhindern eine langsame Abgabe der Wirkstoffe, es kommt zu einem hohen initialen Freisetzen (Burst). Durch die Umwandlung der Salze in die freie Base aufgrund des basischen Reaktionsumfeldes steht nicht die gesamte Menge der enthaltenen Antibiotika für die Diffusion aus dem Zement zur Verfügung. Die noch im Zement enthaltene Restmenge kann bei einer pH-Wert-Änderung beispielsweise aufgrund einer Entzündung und des hierbei sauren Gewebe-pH-Werts unkontrolliert freigesetzt werden. In weiterführenden Untersuchungen muß versucht werden, die gegenseitige Beeinflussung von CPC und Pharmakon zu vermeiden. Dies kann mit Hilfe von Wirkstoff-beladenen, biodegradierbaren PLGA-Mikropartikeln erreicht werden. Ferner muß die antimikrobielle Wirksamkeit auf die Zielorganismen und die Biokompatibilität von derartigen neuen Depotsystemen in vivo untersucht werden, um die klinische Anwendbarkeit des Verfahrens zu überprüfen.

Level thesis:degree_level

thesis.doctoral

Grantor dc:publisher

Universität Würzburg

Year

2005

Author dc:creator

• Deffner, Christian

Contributors dc:contributor

• Thull, Roger

• Calciumphosphatzemente
• Antibiotika
• Depotsystem
• Tetracalciumphosphat
• Dicalciumphosphatanhydrid
• calciumphosphate cements
• antibiotics
• drug-delivery-system
• tetracalciumphosphate
• dicalciumphosphate-anhydride

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