JPH03242364A - リン酸カルシウム系生体材料の製造方法 - Google Patents
リン酸カルシウム系生体材料の製造方法Info
- Publication number
- JPH03242364A JPH03242364A JP2035676A JP3567690A JPH03242364A JP H03242364 A JPH03242364 A JP H03242364A JP 2035676 A JP2035676 A JP 2035676A JP 3567690 A JP3567690 A JP 3567690A JP H03242364 A JPH03242364 A JP H03242364A
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- JP
- Japan
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- phosphoric acid
- compound
- calcium
- apatite
- phosphate
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- Materials For Medical Uses (AREA)
- Dental Prosthetics (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「利用分野」
本発明は、リン酸カルシウム系の医科用あるいは歯科用
生体材料の製造方法に関する。
生体材料の製造方法に関する。
「従来技術及びその問題点」
ハイドロキシアパタイトは、その優れた生体親和性及び
骨伝導性により人工歯根、人工骨など、医科用あるいは
歯科用生体材料への応用が広範に検討されており、数多
くのものが既に商品化されている。その製品形態はブロ
ック状及び顆粒状の人工骨、人工歯根、人工耳小骨など
多岐にわたる。
骨伝導性により人工歯根、人工骨など、医科用あるいは
歯科用生体材料への応用が広範に検討されており、数多
くのものが既に商品化されている。その製品形態はブロ
ック状及び顆粒状の人工骨、人工歯根、人工耳小骨など
多岐にわたる。
ところで、以前は、化学量論組成のハイドロキシアパタ
イト〔化学式Ｃａ＋ｏ（Ｐ ０４）６（ＯＨ）！、Ｃａ
ＺＰ比＝ １．６７ ）を得ることは非常に難しいとさ
れており、これを克服するために数多くの研究がなされ
てきた。例えば、特開昭５３−８１４９９号公報には、
化学量論組成に比べて不足したカルシウムを加え、反応
させて化学量論組成のハイドロキシアパタイトを得るこ
とが開示されており、また、特開昭５９−２１５０９号
公報にはカルシウム塩とリン酸塩を摩砕しつつ反応させ
ることによりＣａ／Ｐ比＝１．６７に極めて近いハイド
ロキシアパタイトを得ることが開示されている。このよ
うな状況に伴い、化学量論組成のハイドロキシアパタイ
トの粉末を入手することは容易になってきた。
イト〔化学式Ｃａ＋ｏ（Ｐ ０４）６（ＯＨ）！、Ｃａ
ＺＰ比＝ １．６７ ）を得ることは非常に難しいとさ
れており、これを克服するために数多くの研究がなされ
てきた。例えば、特開昭５３−８１４９９号公報には、
化学量論組成に比べて不足したカルシウムを加え、反応
させて化学量論組成のハイドロキシアパタイトを得るこ
とが開示されており、また、特開昭５９−２１５０９号
公報にはカルシウム塩とリン酸塩を摩砕しつつ反応させ
ることによりＣａ／Ｐ比＝１．６７に極めて近いハイド
ロキシアパタイトを得ることが開示されている。このよ
うな状況に伴い、化学量論組成のハイドロキシアパタイ
トの粉末を入手することは容易になってきた。
一方、従来、化学量論組成の純粋なハイドロキシアパタ
イトが生体材料には好ましいとされていたが、近年、用
途に応して特定の機能を付与するため、純粋なハイドロ
キシアパタイト以外の研究も行われるようになった。例
えば、本発明者は、特願平１２８４２０９号明細書にお
いて、カルシウム過剰アパタイトを９００°Ｃ以上の温
度で焼成して酸化カルシウムを分相させたものは、純粋
なハイドロキシアパタイトより骨伝導能に優れているこ
とを開示した。また、生体内非吸収性であるハイドロキ
シアパタイトに吸収性を付与するために、生体内で吸収
されるβ−リン酸三カルシウムを複合化させる研究もな
されている（例えば、第８２回日本補綴歯科学会学術大
会論文集、９４頁など）。
イトが生体材料には好ましいとされていたが、近年、用
途に応して特定の機能を付与するため、純粋なハイドロ
キシアパタイト以外の研究も行われるようになった。例
えば、本発明者は、特願平１２８４２０９号明細書にお
いて、カルシウム過剰アパタイトを９００°Ｃ以上の温
度で焼成して酸化カルシウムを分相させたものは、純粋
なハイドロキシアパタイトより骨伝導能に優れているこ
とを開示した。また、生体内非吸収性であるハイドロキ
シアパタイトに吸収性を付与するために、生体内で吸収
されるβ−リン酸三カルシウムを複合化させる研究もな
されている（例えば、第８２回日本補綴歯科学会学術大
会論文集、９４頁など）。
しかしながら、これらの原料粉末はいずれも合成段階か
らその都度特別に調製したものである。
らその都度特別に調製したものである。
また、工業的規模で化学量論組成のハイドロキシアパタ
イトの生産が行われているメーカーでも、化学量論組成
のものを製造するために設定されている合成装置のパラ
メーターを変更しなければならず、さらに、その後の合
成品への夾雑を防止するために装置を洗浄する煩雑さを
考慮すると、合成工程から特定のＣａ／Ｐ比のアパタイ
トを得ようとすることは、非常に問題である。一方、市
販の化学量論組成のハイドロキシアパタイト粉末と酸化
カルシウム又はβ−リン酸三カルシウム粉末を混合して
複合材料を得るのは、混合の均一性の点で問題がある。
イトの生産が行われているメーカーでも、化学量論組成
のものを製造するために設定されている合成装置のパラ
メーターを変更しなければならず、さらに、その後の合
成品への夾雑を防止するために装置を洗浄する煩雑さを
考慮すると、合成工程から特定のＣａ／Ｐ比のアパタイ
トを得ようとすることは、非常に問題である。一方、市
販の化学量論組成のハイドロキシアパタイト粉末と酸化
カルシウム又はβ−リン酸三カルシウム粉末を混合して
複合材料を得るのは、混合の均一性の点で問題がある。
「発明の目的」
本発明の目的は、市販のノ＼イドロキシアパタイト粉末
など、容易に入手できる原料を用いて、簡単な操作工程
でＣａ／Ｐ比が化学量論組成からはずれたリン酸カルシ
ウム系生体材料を効率よく製造する方法を提供すること
にある。
など、容易に入手できる原料を用いて、簡単な操作工程
でＣａ／Ｐ比が化学量論組成からはずれたリン酸カルシ
ウム系生体材料を効率よく製造する方法を提供すること
にある。
「発明の構成」
本発明ニよるリン酸カルシウム系生体材料の製造方法は
、焼成前のアパタイト成形体にカルシウム化合物又はリ
ン酸化合物の水溶液を含浸させ、焼成して酸化カルシウ
ム２〜６０重量％又はリン酸三カルシウムフル９０重量
％を分相させることを特徴とする。
、焼成前のアパタイト成形体にカルシウム化合物又はリ
ン酸化合物の水溶液を含浸させ、焼成して酸化カルシウ
ム２〜６０重量％又はリン酸三カルシウムフル９０重量
％を分相させることを特徴とする。
以下、本発明の詳細な説明する。
原料に用いるアパタイトは、容易に入手できるものであ
れば、どのようなものでもよい。その場合、化学量論組
成のものが最も好ましいが、化学量論組成からはずれた
ものでも、化学分析、Ｘ線回折などにより非化学量論性
（どれくらい、化学量論組成から偏倚しているか）を分
析してあれば用いることができる。アパタイトとしては
、ハイドロキシアパタイトが最も好ましいが、フッ素ア
パタイト、塩素アパタイトを用いることもできる。
れば、どのようなものでもよい。その場合、化学量論組
成のものが最も好ましいが、化学量論組成からはずれた
ものでも、化学分析、Ｘ線回折などにより非化学量論性
（どれくらい、化学量論組成から偏倚しているか）を分
析してあれば用いることができる。アパタイトとしては
、ハイドロキシアパタイトが最も好ましいが、フッ素ア
パタイト、塩素アパタイトを用いることもできる。
このような原料から生体材料を製造する方法としては、
通常、以下の３方法がある。すなわち、■粉末のまま乾
式成形（プレス）により圧粉体を作製しく多孔質焼結体
を製造する場合には、ここで焼失性物質を混合する）、
焼成し、緻密質又は多孔質焼結体を得る方法、■粉末を
水に分散させ、バインダー、必要に応じて発泡剤、界面
活性剤などを加え、湿式成形用原料スラリーとし、各種
湿式成形に付した後、焼成することにより緻密質又は多
孔質焼結体を得る方法、■前述の■の原料スラリーをウ
レタンフオームなどの焼失性三次元網状構造体にコーテ
ィングし、加熱によりこれを消失させ、さらに焼成する
ことにより多孔質焼結体を得る方法がある。本発明を実
施するには、■では圧粉体又は仮焼後の成形体（以下、
仮焼体という）、■及び■の方法では乾燥体及び仮焼体
のいずれでもよい。すなわち、本発明を実施する場合に
は、上記■〜■のいずれかの方法で製造した焼成前の成
形体にカルシウム化合物又はリン酸化合物の水溶液を含
浸させる。
通常、以下の３方法がある。すなわち、■粉末のまま乾
式成形（プレス）により圧粉体を作製しく多孔質焼結体
を製造する場合には、ここで焼失性物質を混合する）、
焼成し、緻密質又は多孔質焼結体を得る方法、■粉末を
水に分散させ、バインダー、必要に応じて発泡剤、界面
活性剤などを加え、湿式成形用原料スラリーとし、各種
湿式成形に付した後、焼成することにより緻密質又は多
孔質焼結体を得る方法、■前述の■の原料スラリーをウ
レタンフオームなどの焼失性三次元網状構造体にコーテ
ィングし、加熱によりこれを消失させ、さらに焼成する
ことにより多孔質焼結体を得る方法がある。本発明を実
施するには、■では圧粉体又は仮焼後の成形体（以下、
仮焼体という）、■及び■の方法では乾燥体及び仮焼体
のいずれでもよい。すなわち、本発明を実施する場合に
は、上記■〜■のいずれかの方法で製造した焼成前の成
形体にカルシウム化合物又はリン酸化合物の水溶液を含
浸させる。
カルシウム化合物としては、炭酸カルシウム、水酸化カ
ルシウム、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、酢酸カル
シウム、乳酸カルシウムなどがあるが、均一な混合とい
う観点から水溶性のものが好ましい。また、ここで、ア
パタイトとしてハイドロキシアパタイトを適用する際に
、例えば塩化カルシウムを用いると、焼成工程でも塩素
は揮発せず、結晶構造中に取り込まれ、ハイドロキシア
パタイトが一部塩素アパタイトになるおそれがあるので
、これが問題となる場合には、酢酸力ルシラム、乳酸カ
ルシウムなどを用いるか、又は本発明者が特願昭６３−
２４７２３６号明細書で提案したカルシウムゾルを用い
るのが好ましい。
ルシウム、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、酢酸カル
シウム、乳酸カルシウムなどがあるが、均一な混合とい
う観点から水溶性のものが好ましい。また、ここで、ア
パタイトとしてハイドロキシアパタイトを適用する際に
、例えば塩化カルシウムを用いると、焼成工程でも塩素
は揮発せず、結晶構造中に取り込まれ、ハイドロキシア
パタイトが一部塩素アパタイトになるおそれがあるので
、これが問題となる場合には、酢酸力ルシラム、乳酸カ
ルシウムなどを用いるか、又は本発明者が特願昭６３−
２４７２３６号明細書で提案したカルシウムゾルを用い
るのが好ましい。
また、リン酸化合物としては、正リン酸（以下、リン酸
と略記する）、リン酸ナトリウム、リン酸水素カリウム
、リン酸アンモニウム、リン酸マグネシウム、トリエチ
ルホスフェート等のリン酸エステル類などが挙げられる
が、カルシウムと同様な理由から溶解度の高いものが好
ましい。また、リン酸ナトリウムやリン酸カリウムを用
いた場合、ナトリウムやカリウムが揮発せず、アパタイ
ト中に不純物として残ってしまうおそれがあるので、こ
れが問題となる場合には、リン酸、リン酸アンモニウム
、リン酸エステル類を用いるべきである。
と略記する）、リン酸ナトリウム、リン酸水素カリウム
、リン酸アンモニウム、リン酸マグネシウム、トリエチ
ルホスフェート等のリン酸エステル類などが挙げられる
が、カルシウムと同様な理由から溶解度の高いものが好
ましい。また、リン酸ナトリウムやリン酸カリウムを用
いた場合、ナトリウムやカリウムが揮発せず、アパタイ
ト中に不純物として残ってしまうおそれがあるので、こ
れが問題となる場合には、リン酸、リン酸アンモニウム
、リン酸エステル類を用いるべきである。
また、リン酸、一部のリン酸エステルの中には酸性が強
く、一部アパタイトを溶解してしまうおそれもあるので
、これらが問題となる場合には、このような化合物の使
用を避けるべきである。
く、一部アパタイトを溶解してしまうおそれもあるので
、これらが問題となる場合には、このような化合物の使
用を避けるべきである。
本発明の方法において含浸させる水溶性カルシウム化合
物又はリン酸化合物の量は、焼成により分相させたい量
に応じて適宜決定することができる。本発明においては
、焼結体中に酸化カルシウムを２〜６０重量％重量％分
易か又はリン酸三カルシウムを７〜９０重量％重量％分
易ことが必要である。酸化カルシウムが２重量％未満で
あると、骨伝導能が充分に改善されず、酸化カルシウム
が６０重量％を超えると、結晶形、収縮率の違いから、
焼結体が崩壊するおそれがある。また、リン酸三カルシ
ウムが７重量％未満であると、生体吸収性が低く、９０
重量％を超えると、吸収性はリン酸三カルシウムに等し
くなる。
物又はリン酸化合物の量は、焼成により分相させたい量
に応じて適宜決定することができる。本発明においては
、焼結体中に酸化カルシウムを２〜６０重量％重量％分
易か又はリン酸三カルシウムを７〜９０重量％重量％分
易ことが必要である。酸化カルシウムが２重量％未満で
あると、骨伝導能が充分に改善されず、酸化カルシウム
が６０重量％を超えると、結晶形、収縮率の違いから、
焼結体が崩壊するおそれがある。また、リン酸三カルシ
ウムが７重量％未満であると、生体吸収性が低く、９０
重量％を超えると、吸収性はリン酸三カルシウムに等し
くなる。
なお、酸化カルシウム又はリン酸三カルシウムの分相量
は、Ｘ線回折分析により求めることができる。
は、Ｘ線回折分析により求めることができる。
上記のように、成形体を含浸した後、乾燥し、焼成する
。焼成は、常法で行うことができる。
。焼成は、常法で行うことができる。
［発明の実施例ｊ
次に、実施例に基づいて本発明をさらに詳しく説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。
が、本発明はこれに限定されるものではない。
実施例１
公知の過酸化水素発泡法で作製したハイドロキシアパタ
イト多孔質乾燥体１．３ｇに水２ｇとリン酸水素二アン
モニウム０．０２ ｇから調製した水溶液をスポイトで
滴下、含浸させた後、１１００°Ｃで１時間焼成し、焼
結体を作製した。得られた焼結体を粉砕し、Ｘ線回折を
行ったところ、第１図に示すＸ線回折図が得られた。第
１図において、ａはリン酸三カルシウムのピークを示す
。この図から、得られた焼結体がハイドロキシアパタイ
トとリン酸三カルシウムの混合物であり、リン酸三カル
シウムの量は約９重量％であることが分かった。
イト多孔質乾燥体１．３ｇに水２ｇとリン酸水素二アン
モニウム０．０２ ｇから調製した水溶液をスポイトで
滴下、含浸させた後、１１００°Ｃで１時間焼成し、焼
結体を作製した。得られた焼結体を粉砕し、Ｘ線回折を
行ったところ、第１図に示すＸ線回折図が得られた。第
１図において、ａはリン酸三カルシウムのピークを示す
。この図から、得られた焼結体がハイドロキシアパタイ
トとリン酸三カルシウムの混合物であり、リン酸三カル
シウムの量は約９重量％であることが分かった。
実施例２
公知の過酸化水素発泡法で作製したハイドロキシアパタ
イト多孔質乾燥体１．５ｇに水２ｇと酢酸カルシウム０
．０７ ｇから調製した水溶液をスポイトで滴下、含浸
させた後、１１００°Ｃで１時間焼成し、焼結体を作製
した。得られた焼結体を粉砕し、Ｘ線回折を行ったとこ
ろ、第２図に示すＸ線回折図が得られた。第２図におい
て、ｂは酸化カルシウムのピークを示す。この図から、
得られた焼結体がハイドロキシアパタイトと酸化カルシ
ウムの混合物であり、酸化カルシウムの量は約３重量％
であることが分かった。
イト多孔質乾燥体１．５ｇに水２ｇと酢酸カルシウム０
．０７ ｇから調製した水溶液をスポイトで滴下、含浸
させた後、１１００°Ｃで１時間焼成し、焼結体を作製
した。得られた焼結体を粉砕し、Ｘ線回折を行ったとこ
ろ、第２図に示すＸ線回折図が得られた。第２図におい
て、ｂは酸化カルシウムのピークを示す。この図から、
得られた焼結体がハイドロキシアパタイトと酸化カルシ
ウムの混合物であり、酸化カルシウムの量は約３重量％
であることが分かった。
「発明の効果」
本発明の方法によれば、市販のハイドロキシアパタイト
粉末など、容易に入手できる原料を用いて、Ｃａ／Ｐ比
が化学量論組成から偏倚したリン酸カルシウム系生体材
料を簡単な操作で効率よく製造することができる。
粉末など、容易に入手できる原料を用いて、Ｃａ／Ｐ比
が化学量論組成から偏倚したリン酸カルシウム系生体材
料を簡単な操作で効率よく製造することができる。
第１図は実施例１で得られた焼結体のＸ線回折図、第２
図は実施例２で得られた焼結体のＸ線回折図である。 符号の説明 ａ・・・リン酸三カルシウムのピーク ｂ・・・酸化カルシウムのピーク
図は実施例２で得られた焼結体のＸ線回折図である。 符号の説明 ａ・・・リン酸三カルシウムのピーク ｂ・・・酸化カルシウムのピーク
Claims (2)
- １．焼成前のアパタイト成形体にカルシウム化合物又は
リン酸化合物の水溶液を含浸させ、焼成して酸化カルシ
ウム２〜６０重量％又はリン酸三カルシウム７〜９０重
量％を分相させることを特徴とするリン酸カルシウム系
生体材料の製造方法。 - ２．成形体が圧粉体、乾燥体又は仮焼体である請求項１
記載のリン酸カルシウム系生体材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2035676A JPH03242364A (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | リン酸カルシウム系生体材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2035676A JPH03242364A (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | リン酸カルシウム系生体材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03242364A true JPH03242364A (ja) | 1991-10-29 |
Family
ID=12448486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2035676A Pending JPH03242364A (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | リン酸カルシウム系生体材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03242364A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997047334A1 (fr) * | 1996-06-14 | 1997-12-18 | Bioland | Procede de preparation d'un materiau composite implantable, materiau obtenu, implant comprenant ce materiau et kit de mise en oeuvre |
-
1990
- 1990-02-16 JP JP2035676A patent/JPH03242364A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997047334A1 (fr) * | 1996-06-14 | 1997-12-18 | Bioland | Procede de preparation d'un materiau composite implantable, materiau obtenu, implant comprenant ce materiau et kit de mise en oeuvre |
| FR2749756A1 (fr) * | 1996-06-14 | 1997-12-19 | Bioland | Procede de preparation d'un materiau composite implantable, materiau obtenu, implant comprenant ce materiau et kit de mise en oeuvre |
| US6018095A (en) * | 1996-06-14 | 2000-01-25 | Bioland | Method for preparing an implantable composite material, resulting material, implant including said material, and kit therefor |
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