Регистрационный номер :
Лекарственная форма :
Состав :
1 таблетка содержит:
Пиридоксина гидрохлорид (витамин В6) 0,40 мг.
Ретинола пальмитат, порошок 500 000 МЕ/г (витамин А)(что соответствует 1000 ME) 2,00 мг.
Колекальциферол 100 000 МЕ/г (витамин D3) (что соответствует 100 ME) 1,00 мг.
Аскорбиновая кислота (витамин С) 15,00 мг.
Кальция гидрофосфата дигидрат 430,40 мг (что соответствует содержанию кальция 100 мг и фосфора 77 мг в одной таблетке).
Вспомогательные вещества: крахмал кукурузный, повидон, лимонная кислота, безводная, полисорбат 80, магния стеарат.
1 таблетка светло-зеленого цвета (киви) дополнительно содержит: краситель зеленый [краситель хинолиновый желтый (Е104), индигокармин (Е132)], ароматизатор киви, сахароза.
1 таблетка светло-голубого цвета (черничные) дополнительно содержит: индигокармин (Е132), ароматизатор черничный, сахароза.
1 таблетка светло-желтого цвета (ананасовые) дополнительно содержит: краситель хинолиновый желтый (Е104), ароматизатор ананасовый, сахароза.
1 таблетка розового цвета (малиновые) дополнительно содержит: краситель красный очаровательный (Е129), ароматизатор малиновый, сахароза.
Описание :
Круглые таблетки с незначительной мраморностью на поверхности.
Таблетки: розового цвета (малиновые); светло-желтого цвета (ананасовые); светло- голубого цвета (черничные); светло-зеленого цвета (киви).
Фармакотерапевтическая группа :
Комбинированный препарат, содержащий комплекс витаминов и минералов, являющихся важными факторами метаболических процессов.
Кальций участвует в формировании костной ткани, свертывании крови, передаче нервных импульсов, сокращении скелетных и гладких мышц, нормальной работе сердца.
Фосфор наряду с кальцием участвует в формировании костей и зубов, а также участвует в процессах энергетического обмена.
Для правильной минерализации костей и зубов кроме кальция и фосфора, являющихся строительным материалом, необходимо употреблять витамины, особенно витамин D3, способствующий абсорбции кальция и фосфора в органах пищеварения и их правильному распределению в костной и зубной тканях.
Витамин А участвует в синтезе различных веществ (белков, липидов, мукополисахаридов) и обеспечивает нормальную функцию кожи, слизистых оболочек, а также органа зрения.
Витамин В6 способствует поддержанию структуры и функции костей, зубов, десен; оказывает влияние на эритропоэз, способствует нормальному функционированию нервной системы.
Витамин С участвует в окислении ряда биологически активных веществ, регуляции обмена в соединительной ткани, углеводного обмена, свертываемости крови и регенерации тканей, стимулирует образование стероидных гормонов, нормализует проницаемость капилляров. Витамин С повышает устойчивость организма к инфекциям, снижает воспалительные реакции.
Фармакокинетика:
Таблетки Кальцинова рекомендуются:
— для детей в период интенсивного роста и развития;
— для детей с непереносимостью к молоку и молочным продуктам;
— для укрепления и защиты костей и зубов у детей.
Противопоказания
— Повышенная чувствительность к компонентам препарата;
— повышенное содержание солей кальция в крови и моче;
— тяжелая почечная недостаточность (клиренс креатинина (КК) менее 30 мл/мин);
— детский возраст до 3-х лет.
С осторожностью :
Беременность и лактация :
Внутрь, таблетки держать во рту до полного растворения либо разжевывать.
Побочное действие
Возможны аллергические реакции, диарея и боль в животе. В этом случае необходимо прервать лечение препаратом Кальцинова и посоветоваться с лечащим врачом.
Передозировка :
Не принимать больше рекомендуемых доз.
Длительный прием очень высоких доз Кальциновы может привести к гипервитаминозу витаминов А и D, повышению содержания кальция в крови и моче.
Взаимодействие
Таблетки Кальцинова нельзя принимать одновременно с препаратами тетрациклинового ряда и натрия фторидом, так как кальций снижает абсорбцию этих препаратов. Если необходимо одновременное лечение этими препаратами и таблетками Кальцинова, временной промежуток между приемами должен быть не менее 3 часов.
Пиридоксин угнетает активность леводопы.
Особые указания :
Влияние на способность управлять транспортным средством :
Не известно отрицательного влияния на способность управления автомобилем и работе с другими механизмами.
Форма выпуска :
Упаковка :
По 9 таблеток в блистер.
По 3 блистера в пачку картонную вместе с инструкцией по применению.
Условия хранения :
При температуре не выше 25 °С, в оригинальной упаковке.
Хранить в недоступном для детей месте.
Срок годности :
Не применять препарат после истечения срока годности.
Дуовит ® (Duovit)
Владелец регистрационного удостоверения:
Лекарственная форма
Форма выпуска, упаковка и состав препарата Дуовит ®
Драже двух видов (40 шт. в пачке).
| Драже красного цвета (витамины) (20 шт. в пачке). | 1 драже |
| ретинола пальмитат (вит. А) | 2.94 мг |
| α-токоферола ацетат (вит. E) | 10 мг |
| колекальциферол (вит. D 3 ) | 200 мкг |
| аскорбиновая кислота (вит. С) | 60 мг |
| тиамина мононитрат (вит. B 1 ) | 1 мг |
| рибофлавин (вит. B 2 ) | 1.2 мг |
| кальция пантотенат (вит. B 5 ) | 5 мг |
| пиридоксина гидрохлорид (вит. B 6 ) | 2 мг |
| фолиевая кислота (вит. B с ) | 400 мкг |
| цианокобаламин* (вит. B 12 ) | 3 мкг |
| никотинамид (вит. PP) | 13 мг |
* цианокобаламин 0.1% в маннитоле (3 мг)
Вспомогательные вещества: лактозы моногидрат, масло апельсина 05073, полисорбат 80, глицерол, масло касторовое очищенное, сорбитол, декстроза жидкая, пеногаситель 1510, магния стеарат, краситель Опалюкс AS-F-2833G (краситель Ponceau 4R пунцовый (E124), краситель солнечный закат желтый (E110)), воск эмульсионный, сахароза.
| Драже голубого цвета (минералы) (20 шт. в пачке). | 1 драже |
| кальция гидрофосфата дигидрат | 64.5 мг, |
| что соответствует содержанию кальция (Ca 2+ ) | 15 мг |
| что соответствует содержанию фосфора (P 5+ ) | 12 мг |
| магния лактата дигидрат | 200 мг, |
| что соответствует содержанию магния (Mg 2+ ) | 20 мг |
| железа фумарат | 30.3 мг, |
| что соответствует содержанию железа (Fe 2+ ) | 10 мг |
| меди сульфата пентагидрат | 4 мг, |
| что соответствует содержанию меди (Cu 2+ ) | 1 мг |
| цинка сульфата гептагидрат | 13.3 мг, |
| что соответствует содержанию цинка (Zn 2+ ) | 3 мг |
| марганца сульфата моногидрат | 3.1 мг, |
| что соответствует содержанию марганца (Mn 2+ ) | 1 мг |
| натрия молибдата дигидрат | 220 мкг, |
| что соответствует содержанию молибдена (Mo 6+ ) | 100 мкг |
Вспомогательные вещества: лактозы моногидрат, масло апельсина 05073, полисорбат 80, глицерол, масло касторовое очищенное, сорбитол, декстроза жидкая, пеногаситель 1510, магния стеарат, парафин жидкий, повидон, краситель индигокармин AS-20912 Blue (E132), воск эмульсионный, сахароза.
Фармакологическое действие
Комбинированное лекарственное средство с микро- и макроэлементами, содержит комплекс 11 витаминов и 8 минералов, являющихся важными факторами метаболических процессов.
Ретинол (витамин А) участвует в синтезе различных веществ (белков, липидов, мукополисахаридов) и обеспечивает нормальную функцию кожи, слизистых оболочек, а также органа зрения.
Колекальциферол (витамин D 3 ) играет важную роль в поддержании баланса кальция и фосфора в организме. При его недостатке в костной ткани уменьшается содержание кальция (остеопороз).
Тиамин (витамин В 1 ) нормализует деятельность сердца и способствует нормальному функционированию нервной системы.
Рибофлавин (витамин В 2 ) способствует процессам регенерации тканей, в т.ч. клеток кожи.
Пиридоксин (витамин В 6 ) способствует поддержанию структуры и функции костей, зубов, десен; оказывает влияние на эритропоэз, способствует нормальному функционированию нервной системы.
Цианокобаламин (витамин В 12 ) участвует в эритропоэзе, способствует нормальному функционированию нервной системы.
Витамины группы В участвуют в образовании различных ферментов, которые регулируют разные виды обмена веществ в организме.
Фолиевая кислота (витамин В с ) стимулирует эритропоэз.
Токоферол (витамин Е) является природным антиоксидантом. Предотвращает повышенную свертываемость крови и благоприятно влияет на периферическое кровообращение. Участвует в синтезе белков и гемоглобина, в процессе роста клеток, функции скелетных мышц, сердца и сосудов, половых желез.
Аскорбиновая кислота (витамин С) участвует в окислении ряда биологически активных веществ, регуляции обмена в соединительной ткани, углеводного обмена, свертываемости крови и регенерации тканей, стимулирует образование стероидных гормонов, нормализует проницаемость капилляров. Повышает устойчивость организма к инфекциям, снижает воспалительные реакции.
Кальций участвует в формировании костной ткани, свертываемости крови, передаче нервных импульсов, сокращении скелетных и гладких мышц, нормальной работе сердца. Способствует абсорбции железа.
Магний участвует в формировании мышечной и костной тканей, принимает участие в синтезе белка.
Железо является частью молекулы гемоглобина, участвует в переносе кислорода в организме и предупреждает развитие анемии.
Фосфор участвует в формировании костей и зубов, а также в процессах энергетического обмена.
Марганец содействует минерализации костей.
Медь необходима для нормальной функции эритроцитов и обмена железа.
Цинк необходим для регенерации тканей, входит в состав некоторых гормонов, включая инсулин.
Показания активных веществ препарата Дуовит ®
В качестве профилактического средства при состояниях, сопровождающихся повышением потребности в витаминах и минералах: повышенная физическая нагрузка (в т.ч. в период активных занятий спортом); беременность; период лактации; при нерегулярном, неполноценном питании или однообразном рационе питания.
Режим дозирования
Внутрь. Режим дозирования индивидуальный, в зависимости от показаний, возраста пациента и клинической ситуации.
Побочное действие
Противопоказания к применению
Повышенная чувствительность к компонентам препарата.
Применение при беременности и кормлении грудью
При беременности и в период лактации можно применять по назначению врача.
Применение у детей
Особые указания
Возможное окрашивание мочи в желтый цвет безвредно и обусловлено наличием в препарате рибофлавина.
Реакции гиперчувствительности возможны также у пациентов с повышенной чувствительностью к ацетилсалициловой кислоте.
Драже красного цвета содержат полиол (маннитол), который в больших дозах может вызвать диарею.
Не рекомендуется превышать суточную дозу. При случайном приеме препарата в высокой дозе пациент должен немедленно обратиться к врачу.
Не рекомендуется принимать совместно с другими препаратами, содержащими витамины и минералы.
Лекарственное взаимодействие
Содержит железо и кальций и поэтому замедляет всасывание в кишечнике антибиотиков из группы тетрациклинов, а также производных фторхинолонов.
Витамин С усиливает действие и побочные эффекты сульфаниламидов (в т.ч. появление кристаллов в моче).
Антацидные препараты, содержащие алюминий, магний, кальций, а также колестирамин уменьшают всасывание железа. Поэтому при необходимости одновременного применения с антацидными препаратами необходимо соблюдать интервал между приемами не менее 3 ч.
При одновременном применении мочегонных средств из группы тиазидов увеличивается вероятность гиперкальциемии.
Гидроксилапатит — самый главный из фосфатов кальция
Гидроксилапатит — самый главный из фосфатов кальция
Схематичное изображение трубчатой кости. Разумеется, человеку пока не под силу искусственно создать нечто подобное, но ведь можно заставить сам организм ускорить естественный рост такой ткани!
Автор
Редакторы
Статья на конкурс «био/мол/текст»: Заболевания, связанные с повышенной скоростью деградации костной ткани у пожилых людей, все острее ощущаются населением. Во многом это связано с увеличением продолжительности жизни вообще и состариванием так называемого «золотого миллиарда». Новые материалы на основе фосфатов кальция, пригодные для имплантации больным остеопорозом, могут частично решить эту проблему.
Конкурс «био/мол/текст»-2013
Эта статья представлена на конкурс научно-популярных работ «био/мол/текст»-2013 в номинации «Лучший обзор».
Спонсор конкурса — дальновидная компания Thermo Fisher Scientific. Спонсор приза зрительских симпатий — фирма Helicon.
Современная наука ставит одной из главных своих целей продление длительности человеческой жизни. Разрабатываются новые методы лечения заболеваний, облегчается жизнь стариков, многие болезни, считавшиеся неизлечимыми ранее, практически полностью побеждены человечеством. Однако некоторые возрастные изменения заложены в организм генетически, и обычными методами с ними бороться практически невозможно.
Заболевания костной ткани занимают одну из первых строчек в рейтинге наиболее часто встречающихся у пожилых людей проблем. С возрастом нарастает потеря массы кости. Особенно от этого страдают женщины — из-за более активного вымывания из организма катионов кальция, служащего основой нашего скелета. Потеря массы костной ткани может достигать 40% у женщин старше 70 лет [1]!
Это заболевание называется остеопорозом. Пораженные им кости становятся хрупкими, с трудом справляясь с возложенной на них нагрузкой. В случае перелома срастаться такая кость будет значительно дольше, чем здоровая. Как уже упоминалось выше, главной причиной таких изменений является постепенное вымывание кальция из организма. На протяжении всей жизни у нас в организме происходят два равновесных процесса: непрерывное образование новой костной ткани и резорбция (растворение) старой. К старости равновесие смещается в сторону резорбции, и новая ткань просто не успевает занять место растворенной. А избыток катионов кальция, являющегося основным продуктом этого процесса, выводится из организма естественным путем.
Что же представляет собой человеческая кость? На рисунке 1 схематически изображено строение кости человека. Основа состоит из композита (материала, составленного из других материалов и обладающего свойствами, отличными от свойств «родителей»), представляющего собой кристаллы нестехиометрического гидроксилапатита с химической формулой:
и длинных цепочек белка коллагена [2]. Этот композит представляет собой пространственную матрицу, заполненную остеобластами, остеокластами, макрофагами, сетью капилляров и прочим, но в рамках этой статьи мы подробнее строение кости рассматривать не будем.
Рисунок 1. Строение трубчатой кости. Хорошо видно, что кость состоит из последовательных слоев: внешнего — надкостницы, — затем идет компактное вещество кости, губчатое вещество кости и желтый костный мозг.
Существуют различные способы сымитировать костную ткань с помощью различных материалов. Для этого используются керамические, металлические, пластиковые и даже стеклянные протезы, но все они далеки от идеала. Полноценной такую замену назвать нельзя. Одна из проблем, к примеру, — различие прочности настоящей и искусственной кости. Если материал слишком прочный, то нагрузка, которой подвергается эта часть скелета, начинает распределяться неравномерно. Наиболее прочная часть «забирает» львиную долю нагрузки, и на стыке протеза и настоящей кости возникает избыточное разрушение костной ткани. Поэтому искусственная кость должна как можно точнее соответствовать заменяемой части скелета по механическим свойствам.
Очевидно, что материал не должен быть токсичным и вызывать отмирание окружающей протез ткани. Но многие материалы, даже не являясь токсичными для человека, начинают при попадании в организм покрываться соединительной тканью. Так организм изолирует чужеродный объект. По толщине такой капсулы, называемой так же шрамом, судят о биосовместимости материала. В идеале искусственный материал должен срастаться с организмом и не оставлять никаких следов. Такой материал называют биоактивным. Примером может служить стеклянный материал BIOGLASS [3]. Служит такое «стекло» и для крепления имплантов из других материалов, и как самостоятельный биоактивный материал для имитации кости. Применяется он главным образом в стоматологии. При попадании импланта в среду организма клетки костной ткани «прорастают» в его поверхностный слой, прочно связывая имплант с костью. Для увеличения числа таких связей и, следовательно, прочности соединения необходимо увеличивать площадь поверхности материала. Чем он более пористый, тем прочнее связывается кость с искусственным элементом [4].
Таким образом, полная замена кости на искусственный материал нежелательна. Наиболее предпочтительным путем к регенерации костной ткани на сегодняшний день стала замена поврежденной части ткани на биоактивный протез, который срастется с окружающими тканями, затем ускорит естественную регенерацию и постепенно растворится без следа, оставив на костном дефекте новую ткань.
Рисунок 2. Индивидуальный протез фрагмента нижней челюсти для больного саркомой нижней челюсти. Протез изготовлен из полимера и гидроксилапатита.
Традиционно в ортопедии для этих целей применяется гидроксилапатит. Стехиометрически гидроксилапатит (далее для краткости мы будем называть его ГАП) наиболее приближен по составу к минеральной составляющей кости (по сравнению с другими фосфатами кальция). Его формула:
Далее в статье мы расскажем, в чем преимущества и недостатки этого материала по сравнению с другими.
Что собой представляет гидроксилапатит?
Долгое время считалось, что гидроксилапатит Ca10(PO4)6(OH)2 — идеальный в плане биосовместимости материал для восстановления поврежденных костей и зубов. Первая документированная попытка использовать ГАП в качестве остеозамещающего материала относится к 1920-м годам. Однако успешное применение ГАП в указанных целях совершилось только через 60 лет. Гидроксилапатит прекрасно совместим с мускульной тканью и кожным покровом; после имплантации он может напрямую срастаться с костной тканью в организме. Высокая биосовместимость гидроксилапатита объясняется кристаллохимическим подобием искусственного материала костному «минералу» позвоночных.
Название минерала происходит от греческого «апатао» — обманываю, поскольку красиво окрашенные природные разновидности апатитов часто путали с бериллами и турмалином. Несмотря на очень широкий спектр окраски природных апатитов, вызванных различными примесями, низкая твердость (он является эталоном значения 5 по 10-балльной шкале Мооса) не позволяет рассматривать его как полудрагоценный поделочный камень.
Известно, что костный минерал содержит в заметном количестве (
8% по массе) карбонат-ионы; существует также природный минерал сходного состава — даллит. Считается, что карбонат-ионы могут занимать две разные позиции в структуре ГАП, замещая гидроксил и/или фосфат-ионы с образованием карбонатгидроксилапатита (КГАП) А- и Б-типа, соответственно. Апатит биологического происхождения относится к Б-типу. Замещение фосфат-ионов карбонат-ионами приводит к уменьшению размеров кристаллов и степени кристалличности ГАП, а это сильно затрудняет исследование природных биоминералов. Увеличение доли карбонат-ионов в составе гидроксилапатита вызывает закономерные изменения в равновесной форме кристалла. Игольчатые кристаллы «сплющиваются» до пластин, которые очень похожи на кристаллиты существующего в организме апатита [5]. Таким образом, внесением в синтезируемый минерал небольшой доли карбонат-ионов можно получить материал, аналогичный биогенному и по химическому составу, и геометрически.
Как используется гидроксилапатит?
Существуют различные методы синтеза гидроксилапатита. Их можно условно разделить на высоко- и низкотемпературные. Высокотемпературные методы не представляют для нас большого интереса, так как полученные таким образом материалы практически не биоактивны. Низкотемпературные методы можно разделить на две большие группы: гидролиз (в том числе так называемые гидротермальные методы синтеза) и осаждение из раствора. Интересен так же комбинированный метод так называемого золь–гель синтеза. В нем сухой остаток геля подвергается разложению при относительно невысокой температуре 400–700 °С (по сравнению с высокотемпературным синтезом). Материалы, полученные таким образом, представляют собой твердую, пористую керамику, по химическому составу и физическим свойствам напоминающую минерал кости.
Как реагирует организм на кальций-фосфатную керамику?
Биоактивность — комплексная характеристика совместимых с организмом материалов, учитывающая, помимо воздействия на биологические процессы роста и дифференциации клеток, также:
Среди требований, которые предъявляются к биоактивным материалам, применяемым в медицинской практике для восстановления целостности костной ткани, на первом месте стоят относительно высокая скорость растворения (порядка десятков мкм в год) — так называемая биорезорбируемость. Активную роль в биохимических реакциях, протекающих на границе раздела кость/имплантат с участием клеток специфических для процесса остеосинтеза, играет поверхность. Говоря о скорости резорбции материала, находящегося в межтканевой жидкости, принято сравнивать новые материалы с уже используемыми в медицине — керамикой на основе гидроксилапатита или β-трикальцийфосфата. Крупнокристаллическая керамика на основе ГАП резорбируется медленно, так что включения искусственного материала можно обнаружить в кости и через много лет. Керамика, полученная с использованием β-Ca3(PO4)2, растворяется столь быстро, что растущая кость не успевает заполнить образующиеся полости. Скорость растворения материала зависит от множества факторов: площади поверхности, строения, состава, дефектности материала. Эти характеристики определяют отклик организма на инородный имплантат. Биоактивные материалы характеризуются быстрым срастанием с костной тканью через образование промежуточного слоя ГАП, образующегося двумя возможными путями:
Важная процедура оценки биоактивности подразумевает тестирование in vivo. Это дорого и долго, а также сопряжено с риском. Однако ведется активная разработка методик, позволяющих уже на раннем этапе доклинических испытаний ранжировать материалы по степени биоактивности в ходе относительно простых экспериментов in vitro, моделирующих процессы в организме человека — растворение материала и осаждение ГАП на поверхности материала из растворов, подобных жидкостям организма.
Исследование биоактивности материалов проводят с использованием раствора, имитирующего ионный состав межтканевой жидкости человека. Компактные образцы исследуемого материала помещают в раствор на несколько суток при 37 °С. Процесс осаждения карбонатгидроксилапатита из модельного раствора на поверхность материала контролируют методами рентгенофазового анализа, ИК-спектроскопии и растровой электронной микроскопии.
Существует необходимость регулировать биорезорбируемость искусственных материалов, в зависимости от их назначения. Такая возможность существует благодаря различию свойств материалов с разным составом. Чтобы сделать образец более резорбируемым, нужно увеличить долю карбонат- и силикат-ионов в кристаллической решетке материала.
Рисунок 3. Ажурный слой частично резорбированной керамики. Снимок со сканирующего электронного микроскопа. Здесь изображен фрагмент материала, подвергнутый растворению в модельном растворе in vitro. Справа можно увидеть, каким был материал до начала резорбции.
Наилучшую биоактивность в таких исследованиях проявляет кремнийсодержащий материал. На его поверхности образуются силанольные (—SiOH) группы, активно участвуя в минерализации внешнего слоя имплантата. Такой материал интенсивно обменивается ионами с раствором: силанольные группы прочно связывают ионы кальция, способствуя формированию слоя аморфного фосфата кальция на поверхности, расслоение и кристаллизация которого приводит к образованию ажурного слоя, состоящего из частиц ГАП размером
10 нм (рис. 3). Различия в толщине такого слоя могут служить мерой биоактивности материала: чем он толще, тем проще кость будет встраивать этот материал в свою структуру.
Еще одним из важнейших свойств современных имплантационных материалов является остеоиндуктивность — способность поддерживать жизнедеятельность остеобластов и стимулировать эктопическое (вне кости) образование костной ткани de novo. Это важнейшее свойство для искусственных имплантов. Дело в том, что для инициации костеобразования вокруг импланта необходимо микроокружение частицами живой кости. Вновь образующаяся кость постепенно срастается с окружающими имплантированными частицами, «перескакивая» с одной на другую.
Считается, что наиболее активным с точки зрения остеосинтеза является аморфная модификация гидроксилапатита. Однако в достаточной степени кристалличный ГАП с размерами кристаллитов, приближающимися к размерам кристалла в костной ткани (20–40 нм 3 ), может показывать результаты на порядок выше аморфных цементов, использующихся в настоящее время [6].
Биоинертные материалы никак не влияют на процесс остеосинтеза. На поверхности изготовленных из них имплантатов происходит образование фиброзной ткани, препятствующей образованию связи имплантата с костью. Существует значительная вероятность отторжения таких материалов организмом, часто сопровождающегося воспалительными процессами. Тем не менее, полностью отказаться от этих материалов пока нельзя, поскольку они дешевы и легки в обработке. Основные проблемы, которые решаются при проектировании имплантатов из биоинертных материалов, — приближение упругих характеристик имплантата к характеристикам кости, а также снижение скорости коррозионных процессов.
В отличие от биоинертных синтетических материалов на основе полимеров и металлов, керамика на основе фосфатов кальция биосовместима и биоактивна, а значит, является наиболее перспективным материалом для костных имплантатов. Главным ее недостатком является хрупкость. Пока что наилучшим выходом является применение композитов из покрытых кальцийфосфатной керамикой металлов или полимеров (рис. 4). Они хорошо обеспечивают интеграцию материала в костную ткань, не позволяя образовываться фиброзной ткани вокруг биоинертного металла. Со временем протез очень прочно срастется с окружающей костью, которая заменит слой ГАПа. Процент отказа таких протезов значительно ниже, чем у металлических и пластиковых аналогов.
Рисунок 4. Покрытие из биоактивной керамики на протезе тазобедренного сустава. а — Пористая структура керамического покрытия. б — Рентгеновский снимок протеза, имплантированного на место тазоберенного сустава. Сам протез изготовлен из титана и полимеров.
Как придать ГАПу новые свойства?
Не все свойства, необходимые для протезирования, заложены в гидроксилапатит природой. Однако какие-то терапевтические эффекты к материалам можно добавить, усложняя состав композита дополнительными веществами. Однако это не очень удобно, так как усложнит клинические испытания, да и разрабатывать такой материал значительно труднее. Но можно добиться прогресса и получить уникальные свойства, незначительно модифицируя состав и вводя в решетку гидроксилапатита примеси других катионов и анионов. Изменяя состав керамики, можно варьировать ее прочность, размер и форму кристаллитов, скорость растворения и множество других параметров.
Модифицировать кальций-фосфатную керамику можно введением множества компонентов. Возможности для выбора такого модификатора (легирующего компонента) довольно широки: в зависимости от размеров замещаемого иона можно менять состав как на доли, так и на десятки процентов. Например, малые концентрации ионов кремния активируют регенерацию костной ткани, играя роль антигена для соответствующих клеток.
Интересны, например, биологические свойства катионов лантаноидов [7]. Применение ионов лантаноидов в пероральных препаратах ограничено их низкой способностью проходить сквозь стенки желудка и кишечника. Для улучшения доступности катионов лантаноидов можно использовать липофильные оболочки комплексов. Вещества, способные проникать сквозь клеточные мембраны, называются ионофорами. (Подробнее о них можно прочитать в статье «Неизвестные пептиды: „теневая“ система биорегуляции» [8].) Такая оболочка позволит им проникать сквозь мембрану клетки. Этот метод доставки ионов в остеобласты может стать принципиально новым подходом к лечению целого ряда заболеваний кости.
Благодаря высокому сродству к фосфатам лантаноиды прочно связываются в структуре минералов, составляющих основу костной ткани, не нарушая при этом их структуру. Лантаноиды способны даже замещать кальций в костях, параллельно подавляя развитие клеток, отвечающих за разрыв и резорбцию костной ткани. Эта способность «подражать» функциям ионов кальция позволяет рассматривать лантаноиды в качестве компонента для терапии заболеваний кости.
Частичный обмен катионов кальция на катионы лантаноидов открывает широкие перспективы для целого ряда различных материалов на основе фосфатов кальция. С помощью лантаноидов можно влиять на физические свойства получаемой керамики, регулировать скорость резорбции и даже использовать этот материал как препарат для лечения остеопороза.
На практике ГАП используют в виде цемента или пористых вкладок для заполнения трещин, каверн и других дефектов в ортопедии и челюстно-лицевой хирургии. В виде пленки его наносят на протезы из других материалов (чаще всего металлических или полимерных) для снижения риска отторжения и лучшей фиксации за счет образования новых тканей вокруг протеза. Как правило, это протезы тазобедренного сустава и различные зубные протезы.
Разумеется, искусственно синтезированный гидроксилапатит далек от идеала, и в качестве материала для имплантации при создании полноценных протезов крупных костей или суставов его пока использовать нельзя. Но использование его замечательных свойств, таких как сравнительно простое регулирование состава и морфологии кристаллитов, биоактивность и способность ускорять естественную регенерацию, позволяет делать на его основе препараты для исправления и профилактики костных дефектов уже сейчас. А это значит, что в обозримом будущем мы сможем значительно упростить лечение остеопороза, ускорить излечение переломов, а, возможно, даже и возвращать утраченные конечности с помощью искусственных костей.
