Published Articles

Joint Diseases & Related Surgery

Vol 28 • No 2 • 2017: 100-106
« Go Back
Simple method for increasing drug elution from polymethylmethacrylate bone cement
Polimetilmetakrilat kemik çimentosundan ilaç elüsyonunu artırmak için basit bir yöntem

Ahmet Issın, Nizamettin Koçkara
Department of Orthopedics and Traumatology, Medical Faculty of Erzincan University, Mengücek Gazi Training and Research Hospital, Erzincan, Turkey

Objectives: This study aims to investigate the effects of the use of citric acid and sodium bicarbonate mixture as an effervescent in polymethylmethacrylate bone cement in terms of better drug elution.
Patients and methods: Multiple cylinder cement blocks each containing 10 g of glucose and different amounts of effervescent (E), with different numbers of pieces (P), surface areas, volumes, and porosities were prepared. Physical properties of all blocks were calculated. Blocks were placed in jars containing saline solutions and the released glucose concentrations were measured at predefined intervals. Correlations between elution rate and physical properties were defined.
Results: Elution rates were significantly higher in samples with effervescent. At the end of 45th day, E0P1 released mean 21% of its glucose content. This value was 38%, 61%, 82% and 88% for E0P2, E0P4, E2P1 a nd E 4P1, respectively. Strong correlations were detected between water absorption ratio, surface areas, porosity and glucose elution rates (r=0.942, p<0.01; r=0.894, p<0.05; r=0.918, p<0.05).
Conclusion: Using sodium bicarbonate and citric acid as effervescent in bone cement provides satisfactory porosity development for better antibiotic elution. This method may be useful when a monolithic spacer and better local antibiotic elution are required.

Key words: Antibiotic, bone cement; cement spacer; elution; polymethylmethacrylate.

Amaç: Bu çalışmada sitrik asit ve sodyum bikarbonat karışımının polimetilmetakrilat kemik çimentosunda efervesan olarak kullanımının daha iyi ilaç elüsyonu açısından etkileri araştırıldı.
Hastalar ve yöntemler: İçeriğinde 10’ar gram glikoz ve farklı miktarlarda efervesan (E) olan; parça sayıları (P), yüzey alanları, hacimleri ve poroziteleri farklı silindir çimento bloklar hazırlandı. Tüm blokların fiziksel özellikleri hesaplandı. Bloklar serum fizyolojik içeren kavanozlara konuldu ve sıvı içerisine salınan glikoz konsantrasyonları önceden belirlenen aralıklarda ölçüldü. Elüsyon hızı ve fiziksel özellikler arasındaki ilişkiler tanımlandı.
Bulgular: Efervesanlı numunelerden elüsyon oranları anlamlı derecede daha yüksekti. Kırk beşinci günün sonunda E0P1 glikoz içeriğinin ortalama %21’ini saldı. Bu değer E0P2, E0P4, E2P1 ve E4P1 için sırasıyla %38, %61, %82 ve %88 idi. Su absorbsiyon oranları, yüzey alanları, porozite ve glikoz elüsyonu oranları arasında güçlü korelasyonlar saptandı (r=0,942, p<0,01; r=0,894, p<0,05; r=0,918, p<0,05).
Sonuç: Sodyum bikarbonat ve sitrik asidin efervesan olarak kemik çimentosu içinde kullanılması, daha iyi antibiyotik elüsyonu için tatmin edici porozite oluşumunu sağlamaktadır. Yekpare bir spacer ve daha iyi lokal antibiyotik elüsyonu gereken durumlarda bu yöntem işe yarayabilir.

Anahtar kelimeler: Antibiyotik, kemik çimentosu; çimento spacer; elüsyon; polimetilmetakrilat.

Issın A, Koçkara N. Simple method for increasing drug elution from polymethylmethacrylate bone cement. Joint Dis Rel Surg 2017; 28(2):100-106