JPH01160560A - 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］ 本発明は生体組織代替のための人体硬組織代替組成物に
関し、更に詳しくは、病的あるいは外的原因等により生
じた骨や歯牙の欠損部や空隙部に用い、新生骨を発生さ
せ易くし、後には生体の硬組織と一体化する人体硬組織
代替組成物に関する。

［従来の技術］ 従来から、生体硬組織代替材については、次のようなも
のが用いられてきた。

歯科分野における硬組織代替材としては、リン酸亜鉛セ
メント、ポリカルボン酸セメント、グラスアイオノマー
セメント等が用いられてきた。

また、医科分野においては、合着充填材料としてメタア
クリレート系のボーンセメントが使用されて来た。

しかし、これらの硬組織組成物は、いずれも骨や歯牙の
成分と異なるため、生体適合性の点で充分とは言えない
。

そこで、生体適合性に関する問題点を解決するため、生
体との親和性が比較的良好であるといわれるアルミナ単
結晶若しくはアルミナ焼結体からなる人工骨、人工関節
や人工歯根、あるいはハイドロキシアパタイトの焼結体
からなる人工骨、人工歯根等が提案されている。

更に最近では、ハイドロキシアパタイト前駆体と言われ
るα−リン酸三カルシウム粉体な、無機塩もしくは有機
酸ポリマーの水溶液で練和して硬化物を得る方法が知ら
れている。（例えば特開昭５９−１８２２６３号公報参
照。） また、リン酸四カルシウム粉末を酸類の水溶液で練和す
る方法も提案されている。（特開昭６２［発明が解決し
ようとする問題点］ しかしながら、前記した従来の技術には、夫々次のよう
な欠点があった。

アルミナ単結晶若しくはアルミナ焼結体あるいはハイド
ロキシアパタイトの焼結体からなる生体組織代替材は、
インブラント（注入）材として使用するには適している
ものの、骨や歯牙の欠損部および空隙部への充填材や合
着材としては使用出来ないという欠点があった。

また、α−リン酸三カルシウム粉体な無機塩若しくは有
機酸ポリマーの水溶液で練和してなる硬化物、リン酸四
カルシウム粉末を酸類の水溶液で練和してなる硬化物に
おいては、強度、生体適合性の点で、充分であるとは言
えなかった。

［問題点を解決するための手段］ そこで本発明者らは、生体硬組織代替材に関する要件で
ある生体適合性、所定の硬化速度、硬化後の強度、の３
点を満たす人体硬組織代替組成物の研究を鋭意行った結
果１本発明に到達したものである。

即ち、本発明によれば、 リン酸八カルシウム（ＣａａＨ２（ＰＯ４）ａ”５８ａ
Ｏ）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 ・が提供される。

本発明について更に詳しく説明する。

本発明の硬組織代替組成物は、以下に述べる特定の方法
で製造されるリン酸八カルシウムの微粉末に、必要によ
り特定の方法で製造されたリン酸カルシウム混合物を加
え、不飽和カルボン酸の重合体、共重合体もしくは無機
酸、有機酸の水溶液等と混和して、流動状態又は可塑状
態とすることにより調製される。

本発明の組成物において使用するリン酸八カルシウム粉
末は、次のようにして得られる。

即ち、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２：１の割合で均一に混合して充分に乾燥さ
せた後、　１０００〜１：Ｉｏｏ　”Ｃ１好ましくは１
２Ｏ０℃前後にて約１時間焼成し、得られた生成物を微
粉砕して３５０メツシユの微粉とする。この微粉１００
ｇ　　につき２ｆＬの割合で、ｐＨ８〜９に調整された
水と混合し水利反応を行う。

約４時間水和反応をした後、中性の水でよく洗い常温乾
燥後３００〜４００℃て１時間焼成すると、リン酸八カ
ルシウム粉末を得ることができる。

次に、本発明組成物の硬化時間を調整するため、必要に
応じて加えるリン酸カルシウム混合物の粉末は次のよう
にして得られる。

即ち、リン酸水素カルシウムと炭酸カルシウムとを、モ
ル比１：１の割合で均一に混合し、１３００〜１６００
°Ｃ１好ましくは１５５０°Ｃ前後で、約１時間焼成し
、得られた生成物を微粉砕して、粒径１０ＩＬ１１以下
の微粉末とすることにより得られる。

この生成物はリン酸四カルシウム、ハイドロキシアパタ
イト、α−リン酸三カルシウム等の混合物であることが
Ｘ線回折で確認された。

上記リン酸八カルシウム粉末に流動性、可塑性を与える
ために用いる練和硬化液としては、（ｉ）正リン酸、ビ
ロリン酸、塩酸等の無機酸の２規定以下の水溶液 （ｉｉ）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 （ｉｉｉ）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、又は２種類以上の
組合わせによる重合体の水溶液等が挙げられる。

特に好ましくは、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である。前記アクリル酸の共重合体
は従来の歯科用セメント等の公知技術としてよく知られ
ている。

練和液として用いられる有機酸水溶液は、一般に１５〜
４０重量％の溶液として使用される。例えば、クエン酸
水溶液の場合は、特に２５〜３０重量％の濃度範囲の水
溶液であることが好ましい。また上記クエン酸水溶液の
約１０重量％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性の酸で置き換えること
も可能である。

更に本発明の組成物において、リン酸八カルシウム、及
び混合リン酸カルシウム粉末（Ｐ）と、練和液（Ｌ）の
重量混合割合（粉液比）、即ちＰ／Ｌが１．０〜２．８
の範囲にあることが望ましい。特に好ましくはＰ／Ｌ＝
　１．４〜１．８の範囲である。

［実施例］ 以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明するが
、本発明がこれら実施例に限定されるものでないことは
明らかであろう。

（実施例１〜５） （粉末Ｉ）　リン酸水素カルシウム無水物ＣａＨＰＯ４
２モルと炭酸カルシウムＣａＣ０，１モルを均一になる
ようによく混合し、　１２Ｏ０℃で２時間焼成し、外気
中に取り出し急冷した。３５０メツシュ通過の微粉とし
た後、この粉末　１００　ｇに、ｐＨ８の水２文を加え
水和反応を行った。４時間の反応後、濾過し数回水洗後
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。

（粉末■）　リン酸水素カルシウム無水物ＣａＨＰＯ４
１モルと炭酸カルシウムＣａＣＯ３１モルを均一になる
ようよく混合し、　１５５０°Ｃで２時間焼成し、外気
中に取り出し急冷した。０．１〜３０ｇｍの粉粒体とな
し１次いでＸ線回折により、この粉粒体がリン酸四カル
シウム（７５％）、ハイドロキシアパタイト（２Ｏ％）
、α−リン酸玉カルシウム（５％）の混合物であること
を確認した。

この粉末Ｉ、■をクエン酸２Ｏ重量％、マロン酸１０重
量％を含有する塩酸０．５　　規定水溶液の練和液で表
−Ｉの組合わせにて練和し、粉液比１．５　　に於ける
硬化時間、圧縮強度を測定した。

（実施例６〜１１） 前記実施例で得たリン酸八カルシウム（粉末Ｉ）及びリ
ン酸カルシウム混合物（粉末■）の粉粒体を、次の練和
液のいずれかで練和した。

ａ、クエン酸３０重量％を含有する０、２規定塩酸水溶
液 す、アクリル酸（８５％）イタコン酸（１５％）共重合
体の４３重量％水溶液 Ｃ，フィチン酸４５重量％水溶液 結果は表−Ｈの通りである。

（以下、余白） 表−工Ｉ ［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の人体硬組織代替組成物に
よれば、リン酸八カルシウムを主成分とし、必要に応じ
、硬化時間調整剤としてのリン酸カルシウム混合物を含
有する組成物としたため、填入直後の強度に優れ、生体
に対する組織適合性が極めて良好であり、用途に適して
硬化時間を調整できるという使用上の便利さを備えてい
るという利点を持つ。

従って、本発明は、自家骨の不足を補い、理想的な人体
硬組織代替組成物として機能するものである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）リン酸八カルシウム（Ｃａ＿８Ｈ＿２（ＰＯ＿４
   ）＿６・５Ｈ＿２Ｏ）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）前記粉末が、リン酸水素カルシウム無水物（Ｃａ
   ＨＰＯ＿４）と炭酸カルシウム（ＣａＣＯ＿３）をモル
   比１対１で均一混合した後、１３００℃〜１６００℃で
   焼成し、次いで粉砕して得られた粉末を１０〜５０％の
   範囲含有する特許請求の範囲第１項記載の組成物。
3. （３）前記練和液が、有機酸と無機酸の混合物の水溶液
   である特許請求の範囲第１項記載の組成物。