JPH0528627B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〈産業上の利用分野〉 本発明は、骨欠損部及び骨空隙部を充填する医
科用セメント及び歯牙根管部充填材等の歯科用セ
メントとして利用可能な水硬性リン酸カルシウム
セメント組成物に関する。 〈従来の技術〉 水硬性リン酸カルシウムセメント組成物は凝結
硬化によつて生体内の歯及び骨の主成分に近似し
た化合物に転化するために、歯及び骨の修復材料
として有用であり、更には生体高分子や生体中の
有害な有機物又は無機質イオンの吸着剤として有
用なものであることが知られている。 従来は、このような水硬性リン酸カルシウムセ
メント組成物は、硬化液として、塩類及び希薄酸
を組合せて使用したり（例えば、特開昭第59−
88351号公報）、また不飽和カルボン酸重合体を含
有する酸性溶液を使用していた（例えば、特開昭
第60−253454号公報）。しかしながら、このよう
な従来の水硬性リン酸カルシウムセメント組成物
においては、セメントの硬化が終了するまでは、
硬化液の酸性が強く、生体にかなりの刺激を及ぼ
していた。更に、セメントの硬化終了後も未反応
の酸の溶出によりPHが低下し、その結果として生
体に刺激を与えるという問題もある。 かかる問題の解決のため、水により硬化する水
硬性リン酸カルシウムセメント組成物が開発され
ている（例えば、FC REPORT，vol.6（1988），
p.475〜480「バイオセラミツクスとしての水硬性
アパタイト」）。このような水により硬化する水硬
性リン酸カルシウムセメント組成物は現在までに
数種類開発されており、例えば単に水と練和する
のみで37℃において10分程度で硬化する水硬性リ
ン酸カルシウムセメント組成物（特開昭64−
37445号）が知られている。この水硬性リン酸カ
ルシウムセメント組成物はPHもほぼ中性程度であ
り、生体に対する刺激も少なく、従来公知の水硬
性リン酸カルシウムセメント組成物の問題点を解
消するものである。 しかしながら、前記水硬性リン酸カルシウムセ
メント組成物は、水との練和時に、いわゆる湿り
砂状を呈し、操作性が悪いという欠点がある。即
ち、水が少ないとボサボサの状態と成り、水が多
過ぎると混和泥の運搬が困難となる。更にまた混
合泥の流動性も悪いため、狭い箇所又は複雑な形
状の場所への充填が困難であるという欠点もあ
る。 また水硬性リン酸カルシウムセメントの練和時
における稠度及び練和泥の濡れ性を調整するため
に、該セメントの硬化液中に、例えばポリエチレ
ングリコール、ポリビニルアルコール等の水溶性
の高分子界面活性剤を添加することが考えられる
が、前記高分子界面活性剤等を生体に応用するセ
メントに用いる場合には、生体親和性に問題が生
じ、更にポリエチレングリコールの場合、練和時
の稠度は良好なものの、硬化に要する時間が60分
以上と長くなるという欠点が生じる。またポリビ
ニルアルコールでは、濡れ性をはじめ界面活性の
向上は図れるものの、練和時の稠度が不十分であ
るという欠点がある。 〈発明が解決しようとする課題〉 従つて、本発明の目的は、練和時に適度な稠度
及び良好な操作性が得られる新規な水硬性リン酸
カルシウムセメント組成物を提供することにあ
る。 本発明の別の目的は、狭い箇所又は複雑な形状
の場所であつても、確実、且つ緊密に充填するこ
とができるように、充分な流動性及び濡れ性を有
する新規な水硬性リン酸カルシウムセメント組成
物を提供することにある。 本発明の更に別な目的は、比較的短時間で硬化
させることが可能であり、且つ必要に応じて硬化
時間を任意に選択することができる新規な水硬性
リン酸カルシウムセメント組成物を提供すること
にある。 〈課題を解決するための手段〉 本発明によれば、α型第３リン酸カルシウム
と、第２リン酸カルシウム２水和物とのCa／Ｐ
モル比が、1.200〜1.498の混合粉体を主成分とし
て含有するセメント組成物であつて、該組成物の
硬化液が、キチン、キトサン、溶性デンプン、グ
リコーゲン、アラビアゴム、コンドロイチン硫
酸、ヒアルロン酸及びこれらの混合物から成る群
より選択される水溶性の多糖類を含むことを特徴
とする水硬性リン酸カルシウムセメント組成物が
提供される。 以下本発明を更に詳細に説明する。 本発明の水硬性リン酸カルシウムセメント組成
物は、特定のセメント組成物と、特定の水溶性の
多糖類を含有する硬化液とを含むことを特徴とす
る。 本発明に用いるセメント組成物は、α型第３リ
ン酸カルシウムと、第２リン酸カルシウム２水和
物とをCa／Ｐモル比で1.200〜1.498の範囲で混合
させて成る組成物である。Ca／Ｐモル比が前記
範囲外である場合には、ほぼ中性の領域で、実用
的な時間内に硬化させることができず、しかも得
られる硬化体の強度も実用的でないので前記範囲
内とする必要がある。 本発明の水硬性リン酸カルシウムセメント組成
物では、前記セメント組成物の他に、特定の水溶
性の多糖類を含有する硬化液を用いるのである
が、一般的に多糖類は、生物により生成される高
分子物質であり、植物、海藻類、昆虫、甲殻類等
の主成分であつて、当然人体中にも含まれる物質
であるので、生体に対する親和性には何等問題の
ないものである。本発明に用いる水溶性の多糖類
は、生体親和性に優れ、練和時の稠度が充分に得
られるとともに、練和時の濡れ性を改善し、更に
は水硬性リン酸カルシウムセメント組成物の硬化
時間を短縮することができる物質であつて、具体
的にはキチン、キトサン、溶性デンプン、グリコ
ーゲン、アラビアゴム、コンドロイチン硫酸、ヒ
アルロン酸及びこれらの混合物から成る群より選
択である。使用に際しては、例えばキチン、キト
サンの場合、クエン酸、リンゴ酸、乳酸等の有機
酸を含む水溶液に溶解させ、また他の多糖類は、
単に水に溶解させることにより用いることができ
る。一方前記コンドロイチン硫酸及びヒアルロン
酸の水溶液は、強酸性を示すが、例えばカリウム
塩、カルシウム塩、ナトリウム塩等の塩にして使
用することにより、ほぼ中性の状態で用いること
ができ、しかも該コンドロイチン硫酸の塩は、練
和時の操作性が非常に良く、且つセメント泥が歯
や骨の主要構成成分であるヒドロキシアパタイト
と良好な接着性を示し、更には水硬性リン酸カル
シウムセメント組成物の硬化時間を10分以内とす
ることができるので特に好ましい。前記水溶性の
多糖類の硬化液中の濃度は、多糖類の種類により
異なるが、例えばキチン、キトサンの場合１〜10
重量％、溶性デンプン、グリコーゲン、アラビア
ゴム、コンドロイチン硫酸及びその塩の場合１〜
30重量％、ヒアルロン酸及びその塩の場合0.5〜
２重量％であるのが好ましい。多糖類の濃度が前
記範囲未満の場合には、充分な効果が期待でき
ず、また前記範囲を超える場合には粘度が高くな
り、操作性に問題が生ずるので好ましくない。 本発明において、前記水溶性の多糖類の他に硬
化液中に含有させることができる化合物として
は、例えばポリエチレングリコール、ポリビニル
アルコール等の界面活性剤を用いることができ、
また操作性を更に向上させるために、グリセリン
等の潤滑剤を添加することもできる。前記硬化液
の配合割合は、前記セメント組成物100重量部に
対して、０〜30重量部であるのが好ましい。 本発明の水硬性リン酸カルシウムセメント組成
物は、生体の骨や歯の主成分であるヒドロキシア
パタイトと同系のリン酸カルシウム化合物と、特
定の水溶性の多糖類とを必須の成分として用いて
いるので、生体に対する親和性が良好である。従
つて本発明においては、生体親和性を損ねること
がない限り、前記必須の構成成分のほかに、セラ
ミツクス粉体等を含有させて、組成物を硬化させ
た際の機械的強度及び更に生体和性等を向上させ
ることもできる。該セラミツクス粉体としては、
例えばヒドロキシアパタイト、フツ素アパタイ
ト、β型第３リン酸カルシウム、ピロリン酸カル
シウム、第４リン酸カルシウム等のリン酸カルシ
ウム化合物等を挙げることができ、使用に際して
は単独若しくは混合物として用いることができ
る。 また本発明の水硬性リン酸カルシウムセメント
組成物では、更に必要に応じて、Ｘ線造影剤及び
抗菌剤等を任意に含有させることができる。例え
ば、好ましいＸ線造影剤としては、硫酸バリウ
ム、塩基性炭酸ビスマス、ヨードホルム及びこれ
らの混合物から成る群より選択することができ
る。また好ましい抗菌剤としては、ヨードホルム
又はクロルヘキシジン等がある。該Ｘ線造影剤又
は抗菌剤の使用量は、特に限定されるものではな
いが、水硬性リン酸カルシウムセメント組成物
100重量部に対して０〜30重量部であるのが好ま
しい。 本発明の水硬性リン酸カルシウムセメント組成
物は、前記セメント組成物と、前記硬化液とを混
合練和することにより容易に硬化させることがで
きる。 〈実施例〉 以下本発明を実施例及び比較例により更に詳細
に説明するが、本発明はこれらに限定されるもの
ではない。 実施例 １ α型第３リン酸カルシウムと、第２リン酸カル
シウム２水和物とを、Ca／Ｐモル比で1.200，
1.330，1.470，1.498となるように、ボールミルに
よつて混合し、セメント組成物を調製した。次い
で該セメント組成物の硬化液として、コンドロイ
チン硫酸ナトリウム（和光純薬工業株式会社製）
を、水に溶解してコンドロイチン硫酸ナトリウム
１，10，30重量％含有される硬化液を夫々調製し
た。得られたセメント組成物1.5重量部に対して、
前記夫々の硬化液を１重量部混合練和したとこ
ろ、良好な稠度が得られ、水だけで練和した場合
に比べて格段に操作製が向上した。 実施例 ２ α型第３リン酸カルシウムと、第２リン酸カル
シウム２水和物（和光純薬工業株式会社製）と
を、Ca／Ｐモル比で1.450となるように混合し、
セメント組成物を調製した。次いで該セメント組
成物の硬化液として、コンドロイチン硫酸ナトリ
ウム（和光純薬工業株式会社製）を、水に溶解し
てコンドロイチン硫酸ナトリウム１，10，30重量
％含有される硬化液を夫々調製した。得られたセ
メント組成物1.5重量部に対して、前記夫々の硬
化液を１重量部混合練和したところ良好な稠度が
得られ、また硬化時間を測定したところ、いずれ
も10〜25分という短時間で硬化した。 比較例 １ コンドロイチン硫酸ナトリウムを溶解した硬化
液の代わりに、ポリエチレングリコール（和光純
薬株式会社製、分子量6000）を水に10，30，50重
量％夫々溶解した硬化液を用いた以外は、実施例
２と同様にセメント組成物と、硬化液とを混合練
和した。その結果、ポリエチレングリコールを10
重量％含有した硬化液を用いた場合には、良好な
稠度及び操作性が得られなかつた。またポリエチ
レングリコールを30，50重量％含有した硬化液を
用いた場合には、硬化時間が夫々70分と、100分
と長時間を要した。 実施例 ３ 硬化液として、表１に示す配合割合で、コンド
ロイチン硫酸ナトリウムと、ポリエチレングリコ
ール（和光純薬工業株式会社製、分子量6000）と
の混合物を用いた以外は、実施例２と同様にセメ
ント組成物と、硬化液とを混合練和したところ、
良好な稠度及び操作性が得られた。また硬化時間
を測定した結果を表１に示す。

【表】 実施例 ４ α型第３リン酸カルシウムと、第２リン酸カル
シウム２水和物（和光純薬工業株式会社製）と
を、Ca／Ｐモル比で1.450となるように混合し、
セメント組成物を調製した。次いで該セメント組
成物の硬化液として、溶性デンプン、グリコーゲ
ン、アラビアゴム（以上和光純薬工業株式会社
製）夫々を20重量％水溶液となるように水に溶か
した溶液と、ヒアルロン酸１重量％と成るように
水に溶解した溶液を各々調製した。得られたセメ
ント組成物と、夫々の硬化液とを混合練和したと
ころ、すべての水硬性リン酸カルシウムセメント
組成物が良好な稠度を示した。また硬化時間も30
分程度と短時間であつた。 実施例 ５ 硬化液として、クエン酸の１重量％水溶液に、
キトサン（片倉チツカリン株式会社製）１重量％
を溶解した以外は、実施例４と同様にセメント組
成物と、硬化液とを混合練和したところ、良好な
稠度が得られ、硬化時間も15分程度と短時間であ
つた。 実施例 ６ 実施例１で調製した各水硬性リン酸カルシウム
セメント組成物のＸ線造影性を向上させるため
に、セメント組成物に、更に硫酸バリウム、塩基
性炭酸ビスマス及びヨードホルム（和光純薬工業
株式会社）を、前記組成物100重量部に対して
夫々30重量部含有させた。次いで得られた組成物
を硬化液で練和してペースト状とし、抜髄処理を
行なつたヒトの抜去歯牙の根管部に充填した。該
ペーストが硬化した後、レントゲン撮影を行なつ
たところ、セメントの充填箇所が明瞭に認められ
た。尚実施例１で調製した水硬性リン酸カルシウ
ムセメント組成物についても同様に、レントゲン
撮影を行なつたところ、セメントの充填箇所を特
定することはできなかつた。 実施例 ７ 抗菌性を付与するために実施例１で調製した各
水硬性リン酸カルシウムセメント組成物に、ヨー
ドホルムを、前記組成物100重量部に対して30重
量部含有させた。次いで得られた組成物を硬化液
で練和し、直径３mm、高さ６mmの円柱状に成形
し、硬化直後、１日、３日、７日及び30日後の硬
化体について、以下に示す試験を行なつたとこ
ろ、ヨードホルムを含有させた硬化体は、明瞭な
抗菌性を示し、すべての細菌の発育を著しく阻害
した。また、抗菌作用は、硬化直後で最も強く、
以後経時的に減少した。 抗菌性試験 供試菌として、Str.faecalis，Str.salivarius，
Staph.epidermidis，B.subtilis，E.coIiの５種類
の菌と、感染根管由来のmixedcultureを使用し
た。細菌の濃度は、McFarland法に従い1.2×
10¹²／mlに培地中で調製した。次に各培地から培
養液を0.1mlずつ均等に、tryptone soya agarの
ペトリ皿に分注し、室温で30分間乾燥後、好気的
条件下、37℃、48時間培養し、セメント硬化体か
ら最も近いコロニーまでの細菌育成阻止帯を計測
した。 〈発明の効果〉 本発明の水硬性リン酸カルシウムセメント組成
物は、自己硬化能力を有するα型第３リン酸カル
シウムと、第２リン酸カルシウム２水和物とを、
特定のCa／Ｐモル比で混合しており、しかも硬
化液に、特定の水溶性の多糖類を含有させている
ので、練和時に適度の稠度及び良好な操作性が得
られる。また狭い箇所及び複雑な形状の場所であ
つても、確実に、且つ緊密に充填することがで
き、流動性及び濡れ性が良好である。更に硬化時
間が比較的短時間であり、しかも多糖類の種類及
び量を調整することにより、硬化時間を任意に選
択することもできる。また所望に応じて、本発明
の組成物中に、更に硫酸バリウム、塩基性炭酸ビ
スマス、ヨードホルム及びこれらの混合物から成
る群より選択される化合物を含有させることによ
り、組成物を硬化させた際のＸ線造影性を向上さ
せたり、抗菌性を付与することもできる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ α型第３リン酸カルシウムと、第２リン酸カ
   ルシウム２水和物とのCa／Ｐモル比が、1.200〜
   1.498の混合粉体を主成分として含有するセメン
   ト組成物であつて、該組成物の硬化液が、キチ
   ン、キトサン、溶性デンプン、グリコーゲン、ア
   ラビアゴム、コンドロイチン硫酸、ヒアルロン酸
   及びこれらの混合物から成る群より選択される水
   溶性の多糖類を含むことを特徴とする水硬性リン
   酸カルシウムセメント。