JPH01121059A - 人体硬組織代替組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、病的或いは外的原因などにより生じた骨及び
歯牙の欠損部或いは空隙部に用いられ、新生組織の発生
を容易とし、経時後、生体の硬組織と一体化する生体硬
組織代替組成物に関する。

〔従来の技術及びその問題点〕

従来、歯科分野では、硬組織代替材料としてリン酸亜鉛
セメント、ポリカルボン酸セメント、ンラスアイオノマ
ーセメントなどが使用されている。

更に、医科分野では、合着充填材料としてメタクリレー
ト系のボーンセメントが使用されている。

しかし、これらの硬組織代替材料は何れも歯牙や骨の成
分と異なるため、生体適合性が充分ではない。又、生体
適合性を改善するため、生体との観相性が比較的良好で
あるアルミナ単結晶若しくは焼結体からなる人工骨、人
工関節、人工歯根或いはヒドロキシアパタイトの焼結体
からなる人工骨、人工歯根などが提供されている。しか
しながら、これらの単結晶或いは焼結体はインブラント
材として使用するには適しているが、骨や歯牙の欠損部
或いは空隙部への充填材或いは合着材としては使用でき
ないという欠点がある。更に、最近では、ヒドロキシア
パタイト前駆体といわれるα−リン酸三カルシウム粉体
を、無機塩芳しくは有機酸重合体の水溶液で練和して硬
化物を得る方法が知られている。（特開昭５９−１８２
２６３号公報参照）又、リジ酸四カルシウム粉末を酸瀕
の水溶液で練和する方法も知られている（特開昭６２−
７２３６３号公報参照）が、これらは何れも強度、生体
適合性が不充分である。

〔問題を解決するための手段〕

本発明は、生体適合性に優れ、所定の硬化速度で硬化し
、埋入直後の形状保持性が良好であって、硬化後の強度
が大である人体硬組織代替組成物に関する。

即ち、本発明は、リン酸八カルシウムを主成分とする粉
末と練和液からなる人体硬組織代替組成物に関する。、
特に好ましくは、主成分であるリン酸八カルシウムにリ
ン酸水素カルシウム無水物と炭酸カルシウムとを、モル
比で１対１に混合し、１４００〜１６００″Ｃの温度範
囲で焼成後粉砕して得られるリン酸カルシウム混合物の
粉体を、１０〜５０重量％含有する粉末を、有機酸及び
無機酸を含有する水溶液からなる練和液で練和して得ら
れる人体硬組織代替組成物を提供するものである。

本発明の人体硬組織代替組成物は、リン酸八カルシウム
を主成分とし、これにリン酸カルシウム混合物を加え、
不飽和カルボン酸の単独重合体、共重合体若しくは無機
酸、有機酸の水溶液によって練和し、流動状態或いは可
望状態とすることにより８用型される。

本発明に用いられるリン酸八カルシウムは、例えば、以
下の方法によって製造される。

リン酸水素カルシウム無水物２モルと炭酸カルシウム１
モルとを、均一に混合し、充分に乾燥させた後、１００
０〜１３００°Ｃ１好ましくは１２００°Ｃ程度の温度
で約１時間焼成する。次いで、得られた焼成物を３５０
メツシュ程度の粒径の微粉末とし、この微粉末１００ｇ
当たり２２の割合でｐＨ８〜９に調製された水と混合し
、水和反応を行う。約１時間焼成反応を続けた後、中性
の水で充分洗浄し、常温で乾燥した俊、３００〜４００
°Ｃの範囲の温度で約１時間焼成することによりリン酸
八カルシウムが得られる。

本発明の組成物の硬化時間を調整し、圧縮強度を向上さ
せるため添加される、前記リン酸カルシウム混合物の粉
体は以下の方法によって製造される。

、　　リン酸水−素カルシウム１モルと炭酸カルシウム
１モルとを、均一に混合し、１３００〜１６００°Ｃ１
好ましくは１５５０°Ｃ程度の温度で約１時間焼成する
。得られた焼成物を微粉砕して、粒径５０μ以下の微粉
末とすることによりリン酸カルシウム混合物の粉体が得
られる。この混合物はリン酸四カルシウム、ヒドロキシ
アパタイト、α−リン酸三カルシウムなどの混合物であ
ることがＸ−線回折により確認された。

人体硬組織代替組成物は、その硬化時間が５〜１５分で
あって、圧縮強度が５００ｋｇ／ｃｎ１以上であるもの
が好ましい。硬化時間が５３分未満と短い場合は、使用
目的前に硬化が進んでしまって充填、成形などの操作が
困難となる。硬化時間が１５分を越える場合は、充填、
成形などの操作が終了しても尚組成物が硬化せず、目的
とする形状を保持することが困難となる。圧縮強度は生
体の硬Ｍｉ熾の強度と略同等以上の強度が必要であり、
圧縮強度が５０　（）ｋｇ／ｃＴ１未満では、代替材料
として使用できない。

リン酸八カルシウム粉末と、リン酸カルシウム混合物の
粉体との混合比（重量比）は、９０　：　１０〜５０　
：　５０の範囲が好ましく、特に、８０　：　２０〜５
０　：　５０の範囲が好ましい。リン酸八カルシウムが
５０　：　５０の重量比より少ない場合は、充分な強度
が得られず、又、硬化時間も５分未満となってしまう。

リン酸八カルシウム粉末が９０　：　１０の重量比を越
えて多い場合は、充分な強度が得られず、又、硬化時間
が非常に長くなる。

リン酸八カルシウムを主成分とする粉末に、流動性及び
可塑性を付与するために添加する練和液−としては、正
リン酸、ピロリン酸、塩酸等の無殿酸の２規定以下の濃
度の水溶液、酒石酸、リンゴ酸、クエン酸、マロン酸等
の生体由来の有機酸の水溶液及びアクリル酸、イタコン
酸、フマル酸、マレイン酸等の不飽和有機酸の単独重合
体或いは共重合体の１種或いは２種以上の組み合わせか
らなる重合体の水溶液などが挙げられる。特に、生体由
来の有機酸とリン酸等の無機酸との混合物の水溶液は、
練和効果が大であって好ましい。

練和液として使用される有機酸の水溶液の濃度は、１５
〜４０重量％の範囲が好ましい。クエン酸水溶液の場合
は、特に、２５〜３０重量％の範囲が好ましい。又、前
記クエン酸水溶液の約１０重世％以下を、塩酸、リンゴ
酸、マロン酸、リン酸、アクリル酸重合体等の水溶液と
置き換えたものも好適である。

本発明の人体硬組礒代替組成物に於いて、リン酸八カル
シウム粉末及びリン酸カルシウム混合物の粉体と練和液
との重量比（粉液比）は、１．０〜２．８、特に、１．
４〜１．８の範囲であることが好ましい。

重量比（粉液比）が１．０未満では、充分な強度が得ら
れず、又、硬化時間が１５分を越えて非常に長くなる。

重量比（粉液比）が２．８を越えて大きい場合は、練和
時の操作性が不良となる。

以下に、実施例によって本発明の詳細な説明する。

実施例１〜３ リン酸水素カルシウム無水物２モルと炭酸カルシウム１
モルとを、均一になるよう充分混合し、１２００″Ｃの
温度で２＃間焼成し、外気中に取り出し急冷した。３５
０メツシユの篩を通過した微粉末を回収し、この微粉末
１００ｇにｐＨ８の水２２を加え、水和反応を行った。

４時間反応を継続した後、濾過し、数回水洗した後常温
乾燥した。

Ｘ線回折によりリン酸八カルシウムであることを確認し
た。（これを粉末Ｉとする） リン酸水素カルシウム無水物」モルと炭酸カルシウム１
モルとを、均一になるよう充分混合し、１５５０°Ｃの
温度で２時間焼成し、外気中に取り出し急冷した。これ
を０．１〜３０μの粒径の扮′拉体とした。Ｘ線回折に
よりリン酸四カルシウム７５重量％、ヒドロキシアパタ
イト２０重世％、α−リン酸三カルシウム５重量％から
なる混合物であることを確認した。（これを粉末■とす
る）上記粉末■及び粉末■を、クエン酸２０重量％、マ
ロン酸１０重量％を含有するリン酸０．５規定水溶液を
練和液として、表１の組み合わせで練和し、粉液比１．
５に於ける硬化時間、圧縮強度を測定した。圧縮強度は
ＪＩＳ　　Ｔ−６６０２試験法に準じて測定した。結果
を表１に示す。

比較例１〜３ 上記した実施例１〜３に於いて、粉末Ｉを１００重量％
使用（比較例１）、粉末１４０４０重量粉末ｌｌ６０重
量％との混合物を使用（比較例２）及び粉末■を１００
重量％使用（比較例３）した他は、実施例１〜３と同様
にして練和し、粉液比１．５に於ける硬化時間、圧縮強
度を測定した。結果を表１に示す。

表１ 粉末■及び粉末■の欄の単位は重量％ 実施例４〜９ 実施例１〜３で使用したリン酸八カルシウム（粉末■）
とリン酸カルシウム混合物（粉末■）との系（実施例４
〜６では粉末１８８０重１％と粉末■：２０重量％、実
施例７〜９では粉末■：５０重量％と粉末■：５０重１
％）を下記の練和液によって練和し、粉液比１．５に於
ける硬化時間、圧縮強度を測定した。測定結果を表２に
示す。

練和液Ａ：ツクエン酸３重量％を含む０．２規定塩酸水
溶液 練和液Ｂニアクリル酸（８５重量％）とイタコン酸（１
５重量％）との共重合体の４３ 重量％水溶液 練和液Ｃ：フィチン酸４５重量％水溶液表２ 〔発明の効果〕 本発明の、人体硬組熾代替組成物は、従来のヒドロキシ
アパタイト、α−リン酸三カルシウム、リン酸四カルシ
ウム組成物と比較し、生体連合性が極めて良好であり、
填大直後及び硬化後の強度が大であり、更に、用途に適
した硬化時間を調製設定でき、取り扱いが簡便であって
、自家骨の不足も充分補い得る優れたｍ能を有する組成
物である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）リン酸八カルシウムを主成分とする粉末と練和液
   からなる人体硬組織代替組成物。
2. （２）粉末が、リン酸水素カルシウム無水物と炭酸カル
   シウムとを、モル比で１対１に混合し、１４００〜１６
   ００℃の温度範囲で焼成後粉砕して得られる粉体を１０
   〜５０重量％含有する粉末である特許請求の範囲第（１
   ）項記載の人体硬組織代替組成物。
3. （３）練和液が、有機酸及び無機酸を含有する水溶液で
   ある特許請求の範囲第（１）項記載の人体硬組織代替組
   成物。