JPH08196617A - 生体内分解吸収性の外科用材料及びその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 高分子量ポリ乳酸系ポリマーのみか
らなり、該ポリマーを溶融成形し、延伸した成形物を更
に切削加工する、強靱で耐加水分解性に優れた生体内分
解吸収性の外科用材料。 前記成形物を骨接合用のプ
レート、ピン、ビス又はスクリューの形状に切削加工す
ること。 前記成形物の圧縮曲げ強度が１．６×１０
³ ｋｇ／ｃｍ² 以上、圧縮曲げ弾性率が５．０×１０²
ｋｇ／ｍｍ² 以上、溶融成形後の粘度平均分子量が２０
万以上であること。 粘度平均分子量が３０万以上の
ポリ乳酸系ポリマーを、その融点以上２２０℃以下で溶
融成形し、更に６０〜１８０℃で延伸した成形物を、更
に切削加工して種々のサイズ及び形状にする製造法。 【効果】 従来のポリ乳酸系外科用材料では得られなか
った高い圧縮曲げ強度、圧縮曲げ弾性率を持つ高強度の
材料で、耐加水分解性にも優れているため、整形外科、
口腔外科、又は胸部外科等の領域に、骨接合用のプレー
ト、スクリュー、ピン又はビス等として有用である。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、ポリ乳酸又は乳酸
−グリコール酸共重合体（以下、両者をポリ乳酸系ポリ
マーと略称する）からなる溶融成形され、延伸され、切
削加工された、強靱で耐加水分解性に優れた新規な生体
内分解吸収性の外科用材料、特に骨接合材及びその製造
法に関する。より詳細には、本発明の新規な外科用材料
は、骨と同程度かやや高い圧縮曲げ強度と圧縮曲げ弾性
率、即ち強靱さと優れた耐加水分解性を有し且つ生体内
分解吸収性の材料であって、生体内における強度の保持
特性が大巾に向上し、更に骨折等の癒合に必要な期間中
はその特性を保持するが、その期間を経過すると徐々に
分解・吸収されて異物として長期に生体内に存在するこ
とにより生じる様々な悪影響を除外できる、と云う効果
を有する。 【０００２】 【従来の技術】整形外科や口腔外科においては、骨折部
の整復に高強度の骨接合プレートやビス等が使用されて
いる。このような骨接合用の人工材料は、骨折が治癒す
るまでの期間だけ機能し、治癒後は骨の弱化を防ぐため
にもできるだけ早期に抜き去る必要がある。現在、臨床
で広く使用されている骨接合プレート等は殆どが金属製
であり、最近セラミックス製のものも出現してきた。し
かし、これらは材料そのものの弾性率が高すぎて骨を変
質させるとか、金属イオンの溶出による生体損傷性等の
問題がある。従って、骨と同程度かやや高い弾性率を持
ち、且つ生体内分解吸収性である材料を骨接合に用いる
ならば、抜ていのための再手術が不必要になるだけでな
く、異物が長期にわたって生体内に存在することにより
生じる様々な悪影響を除外できるはずである。 【０００３】かかる事情から、生体内分解吸収性材料で
あるポリ乳酸又は乳酸−グリコール酸共重合体を用いた
骨接合材の開発が活発に進められている。例えば、Makr
omol Chem.Suppl.Vol.5,p30〜41(1981)には、M.Vert;F.
Chabotらは、骨接合プレートとしてポリ乳酸や乳酸−グ
リコール酸共重合体を合成し、ポリ乳酸１００％のもの
で圧縮曲げ弾性率が３．４ＧＰａ（３４０ｋｇ／ｍ
ｍ²）という低い値を報告している。また、第９回USA
バイオマテリアル学会要旨集,6号.p47.(1983) には、D.
C.Tuncは圧縮曲げ弾性率５１０ｋｇ／ｍｍ² という値の
ポリ乳酸骨接合プレートを報告している。 【０００４】また、特開昭５９−９７６５４号公報に
は、吸収性の骨固定用器具として使用できるポリ乳酸又
は乳酸−グリコール酸共重合体の合成法が開示されてい
るが、この場合に該骨固定用材料として挙げられている
のは重合生成物自体であり、このポリ乳酸の引張強度が
約５８０ｋｇ／ｃｍ² と低い値であり、しかもこの材料
の成形加工については何ら説明されておらず、その強度
を人の骨程度に上げる試みは示されていない。つい最
近、Biomaterials,Vol.8,p42(1987)には、P.Tormala他
がグリコール酸−乳酸共重合体繊維により強化されたグ
リコール酸−乳酸共重合体の複合体からなる骨接合プレ
ートを報告しており、その圧縮曲げ強度が２６５ＭＰａ
(２６．５ｋｇ/ ｍｍ² ) と高いが、in vitro加水分解
に伴う強度劣化が極めて速く、約１ケ月で強度がなくな
っている。 【０００５】また、J.W.Leenslag,A.J.Pennings らは、
粘度平均分子量約１００万のポリ乳酸を合成し、その高
分子量ポリ乳酸の骨接合プレートの圧縮曲げ弾性率が５
ＧＰａ（５００ｋｇ／ｍｍ² ）という値であると報告し
ている。また、「人工臓器」Vol.16,No.3(1987) には、
中村らが、ポリ乳酸に無機物質であるハイドロキシアパ
タイト（ＨＡ）少量（５〜２０重量％）を含有させ熱圧
縮成形によりプレート状に成形後、延伸して円柱状ピン
を得たと報告しているが、これは、あくまでもＨＡの存
在下での延伸であって、本発明のようにポリ乳酸系ポリ
マー単独の延伸の可能性については全く示唆していな
い。 【０００６】このように、従来のポリ乳酸系骨接合材の
圧縮曲げ強度等の機械的性質を向上させて骨のそれに近
づけるための研究が数多く報告され、様々な方法が試み
られているが、未だ臨床で十分に使用されて満足できる
圧縮曲げ強度等を有し、且つ治癒後は徐々に分解吸収さ
れる生体内分解吸収性材料は開発されていない。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の課題
に鑑みてなされたもので、従来公知のポリ乳酸系骨接合
材の圧縮曲げ強度と圧縮曲げ弾性率等の機械的特性と耐
加水分解性を大きく上回る、高い圧縮曲げ強度並びに圧
縮曲げ弾性率を有しており且つ耐加水分解性に優れたポ
リ乳酸系の生体内分解吸収性の外科用材料及びその製造
法を提供することを目的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
種々検討した結果、高分子量を持つポリ乳酸系ポリマー
を特定の調整された条件下で溶融成形し、延伸し且つ切
削加工することにより、得られた外科用材料の圧縮曲げ
強度及び圧縮曲げ弾性率が骨と同程度かやや高いように
できることを見出し、本発明を完成するに至った。即
ち、本発明は； 粘度平均分子量３０万〜６０万のポリ乳酸又は乳酸
−グリコール酸共重合体のみからなる生体内分解吸収性
材料であって、これらのポリマーを溶融成形し、延伸し
た成形物を更に切削加工してなることを特徴とする、強
靱で耐加水分解性に優れた生体内分解吸収性の外科用材
料である。また、 【０００９】 前記成形物を骨接合用のプレート、ピ
ン、ビス、スクリューのいずれかの形状に切削加工して
なる点にも特徴を有する。また、 前記外科用材料の圧縮曲げ強度が１．６×１０³ ｋ
ｇ／ｃｍ² 以上、圧縮曲げ弾性率が５．０×１０² ｋｇ
／ｍｍ² 以上、溶融成形後の粘度平均分子量が２０万以
上である点にも特徴を有する。また、 粘度平均分子量が３０万〜６０万のポリ乳酸又は乳
酸−グリコール酸共重合体を、その融点以上２２０℃以
下の温度条件下で溶融成形し、更に６０〜１８０℃の温
度条件下で延伸して得られた成形物を、切削加工して種
々のサイズ及び形状にする、強靱で耐加水分解性に優れ
た生体内分解吸収性の外科用材料の製造法である。 【００１０】以下、本発明を具体的に説明する。本発明
に係るポリ乳酸系生体内分解吸収性の外科用材料の製造
方法を以下に説明する。出発原料であるポリ乳酸系ポリ
マー、特にポリ乳酸は、例えば光学活性を有するＬ体又
はＤ体の乳酸から常法（C.E.Loweによる米国特許第2,66
8,162 号明細書) に従って乳酸の環状二量体であるラク
チドを合成した後、そのラクチドを開環重合することに
よって得られるものである。このポリ乳酸は、溶融成形
時の分子量低下を考慮すると、少なくとも粘度平均分子
量が３０万以上のものであることが必要であり、該分子
量が高いものほど高い圧縮曲げ強度、圧縮曲げ弾性率の
外科用材料を得るのに適する。しかし、該分子量があま
り高すぎると、溶融成形、特に押出成形の際に高温・高
圧が必要となるため分子量の大幅な低下を招き、結果的
に溶融成形後の分子量が２０万を下回るようになるの
で、目的とする高い圧縮曲げ強度、高い圧縮曲げ弾性率
の外科用材料を得ることが困難となる。従って、該原料
のポリ乳酸の粘度平均分子量は３０万〜６０万程度、好
ましくは４０〜５０万程度の分子量であることが望まし
い。 【００１１】また、本発明では、出発原料として上記ポ
リ乳酸に代えて乳酸−グリコール酸共重合体も用いられ
る。この共重合体は、ポリ乳酸と同程度の粘度平均分子
量を有し、乳酸含有割合の大きい方が適しており、なか
でも乳酸とグリコール酸の重量比が９９：１〜７５：２
５の範囲にあるものが好ましく使用される。グリコール
酸が少量で上記範囲内の場合には、得られる外科用材料
が優れた耐加水分解性を有するため、３７℃の生理食塩
水中に３ケ月間浸漬しても（骨折の癒合に必要と考えら
れる３ケ月間生体内に埋植させた状況に相当する）殆ど
圧縮曲げ強度、圧縮曲げ弾性率などの強度劣化を生じな
いが、グリコール酸が上記範囲を越えて増加すると、耐
加水分解性が低下して早期に該強度劣化を招くという不
都合が生じるからである。 【００１２】本発明の外科用材料は、上記特定範囲内の
粘度平均分子量を有するポリ乳酸系ポリマーを出発原料
とし、これをロッド又は帯状（プレート状）など所定の
形状に溶融成形、例えば押出成形、プレス成形した後、
長軸方向に一軸に延伸し、更に切削加工することによっ
て得られる。溶融成形の中でも、特に押出成形は生産性
が良いので好ましく利用でき、この場合通常の押出機を
用いることができる。溶融成形（例えば押出成形）の条
件は、上記ポリ乳酸系ポリマーの融点以上、２２０℃以
下の温度範囲とする必要がある。この場合に、溶融成形
温度がポリ乳酸系ポリマーの融点より低いと溶融成形が
困難となり、逆に２２０℃を越えるとポリ乳酸系ポリマ
ーの分子量低下が著しくなり、溶融成形後の粘度平均分
子量が所定の２０万を下回るからである。 【００１３】溶融成形時のポリ乳酸系ポリマーの分子量
低下を最小限に抑えるには、原料ポリ乳酸系ポリマーの
融点より僅かに高い温度で溶融成形することが大切であ
る。従って、原料ポリ乳酸系ポリマーとして上述のよう
に４０〜５０万程度の粘度平均分子量を有するものを使
用する場合には、２００℃以下の温度条件で溶融成形す
ることが望ましい。同様に、溶融押出成形の圧力条件
は、原料ポリ乳酸系ポリマーの分子量低下を極力抑える
ために、溶融したポリ乳酸系ポリマーの粘度（粘度平均
分子量）に応じて押出可能な最小限の押出圧力とするの
が望ましい。従って、原料ポリ乳酸系ポリマーの粘度平
均分子量が６０万までの場合には、２６０ｋｇ／ｃｍ²
以下、該分子量が４０〜５０万程度の場合には１７０〜
２１０ｋｇ／ｃｍ² 程度の押出圧力とするのが適当であ
る。 【００１４】なお、溶融成形の前に、原料のポリ乳酸系
ポリマーのペレットを予め減圧加熱乾燥して水分を十分
に除去しておくのが好ましい。溶融成形によって得られ
た成形物は、粘度平均分子量が２０万以上に保たれてい
るので、かなりの圧縮曲げ強度、圧縮曲げ弾性率を有す
るが、まだ目的とする（骨に匹敵する）値には及ばな
い。そこで、本発明では、上記溶融成形物を更に流動パ
ラフィン、油等の熱媒体中で長軸方向（押出方向）に一
軸延伸することにより、ポリマー分子を配向させて圧縮
曲げ強度、圧縮曲げ弾性率を向上させている。 【００１５】この一軸延伸は６０〜１８０℃での温度条
件で行うことが必要である。この延伸温度が６０℃より
低い温度では、ポリ乳酸系材料のガラス転移点に近すぎ
るため延伸による分子配向が不十分となり、逆に１８０
℃より高い温度では材料の分子量低下をきたし、いずれ
の場合も延伸によって満足に圧縮曲げ強度、圧縮曲げ弾
性率を向上させることが困難となる。好ましい温度条件
は、溶融成形後のポリ乳酸系材料の分子量によって変動
するが、その分子量が２０万〜２５万程度であれば１０
０℃前後である。 【００１６】また、延伸倍率は２倍又はそれ以上とする
のが望ましい。２倍より小さい延伸倍率では分子配向が
不十分となり、満足に圧縮曲げ強度、圧縮曲げ弾性率を
向上させることが困難となるからである。従来、ポリ乳
酸系材料を単独で使用して骨に匹敵する高い圧縮曲げ強
度、圧縮曲げ弾性率並びに優れた耐加水分解性を有する
外科用材料、特に骨接合用材料は得られなかった。然る
に、上述のように、本発明の新規な外科用材料では、３
０万〜６０万程度という特定範囲の粘度平均分子量を持
つ原料ポリ乳酸系ポリマーを選択し且つ溶融成形温度条
件を特定範囲（その融点以上、２２０℃以下）としたの
で、溶融成形時のポリ乳酸系ポリマーの分子量低下を最
低限に抑えることができ、また、溶融成形後の粘度平均
分子量を２０万以上としたポリ乳酸系材料をガラス転移
点付近（６０℃）〜融点付近（１８０℃）の温度、好ま
しくはそのガラス転移点に近い温度（１００℃程度）で
一軸延伸することにより、初めて高強度で耐加水分解性
に優れた外科用延伸成形物を提供できる点に技術的意義
を有する。 【００１７】本発明の新規な外科用材料は、ポリ乳酸系
ポリマーのみからなる生体内分解吸収性材料を溶融成形
し、延伸された成形物を切削加工したものであって、そ
の圧縮曲げ強度が１．６×１０³ ｋｇ／ｃｍ² 以上、圧
縮曲げ弾性率が５．０×１０² ｋｇ／ｍｍ² 以上、溶融
成形後の粘度平均分子量が２０万以上である、強靱で耐
加水分解性に優れた外科用材料となる。この外科用材料
は、特定範囲の高い分子量を有するポリ乳酸系ポリマー
を特定の調整された条件下で溶融成形し、且つ延伸され
た後に、適当な寸法に切断され、最終的に種々のサイズ
及び形状の骨接合プレート、ピン、ビス、スクリュー等
に切削加工されることにより製造されるものであり、通
常整形外科、口腔外科、胸部外科等の領域で臨床に使用
できる。 【００１８】本発明の新規な外科用材料は、ポリ乳酸系
ポリマーのみよりなるから、生体内分解吸収性も極めて
良好であり、従来の金属又はセラミックス製外科用材料
のように生体内で悪影響を与える心配は殆どない。より
詳細には、本発明の新規な外科用材料は、骨と同程度か
やや高い圧縮曲げ強度、圧縮曲げ弾性率を有していて、
外科治療に際し骨折等の部位の固定をし、骨の再生につ
れて徐々に分解しても、骨折が修復される３ケ月程度ま
では強度を保持し、その後は分解が進んで強度が低下す
るものの骨が再生されて全体として強度保持がなされる
のである。 【００１９】しかも、本発明の新規な外科用材料では、
溶融成形時の分子量低下を最小限に抑えて溶融成形後の
粘度平均分子量を２０万以上に保ち、更に延伸によって
分子配向及び結晶配向を与えているため、その圧縮曲げ
強度が１．６×１０³ ｋｇ／ｃｍ² 以上、圧縮曲げ弾性
率が５．０×１０² ｋｇ／ｍｍ² 以上と、従来のポリ乳
酸系外科用材料では到達できなかった高い圧縮曲げ強
度、高い圧縮曲げ弾性率を示し、また、耐加水分解性も
向上し、３７℃の生理食塩水中に約３ケ月浸漬しても
（骨折の癒合に必要と考えられる３ケ月間生体内に埋植
させた状況に相当する）、殆ど強度劣化を生じることが
ない効果がある。 【００２０】本発明の新規な外科用材料は、溶融成形後
の粘度平均分子量が２０万以上である必要がある。この
ような粘度平均分子量を持つ成形物を延伸すると、埋植
時において骨と同程度かやや高い初期圧縮曲げ強度及び
初期圧縮曲げ弾性率を与え、さらに癒合に必要と考えら
れる３ケ月間該骨接合材を生体内にインプラントさせて
も圧縮曲げ強度、圧縮曲げ弾性率を低下させないように
保持できる。また、溶融成形後の粘度平均分子量が２０
万より低いと、上記初期の圧縮曲げ強度及び圧縮曲げ弾
性率は目標値（骨と同じかそれを上回る値）を下回り、
骨接合材の分解も早くなって使用できなくなり、外科用
材料としては強度的並びに、耐加水分解性の両面で実用
化できなくなる。 【００２１】 【実施例】本発明を実施例により詳細に説明するが、こ
れらは本発明の範囲を制限しない。実施例中に示した圧
縮曲げ強度及び圧縮曲げ弾性率はＪＩＳ Ｋ−７２０３
に基づいて測定したものである。 （実施例１）初期の粘度平均分子量が４４万のポリ乳酸
のペレットを減圧下に１２０〜１４０℃で一昼夜乾燥
し、この乾燥ペレットを押出機に入れて減圧下に約２０
分間放置した後、下記表１に示した温度条件で、角棒又
は丸棒状に溶融押出成形した。得られた角棒又は丸棒状
成形物の粘度平均分子量を測定したところ、下記表１に
示すように２２万であった。 【００２２】なお、この場合の粘度式は： 【数１】 〔η〕＝5.45×10^-4Ｍ_v ^0.73（クロロホルム ２５℃） を用いた。次いで、この成形物を１００℃の流動パラフ
ィン中で長軸方向に２倍に一軸延伸し、これを切断して
試験片（寸法：幅１０ｍｍ×厚み５ｍｍ×長さ８０ｍ
ｍ）を作製した。得られた試験片の圧縮曲げ強度及び圧
縮曲げ弾性率を測定したところ、下記表１に示すよう
に、圧縮曲げ強度が１，７２０ｋｇ／ｃｍ² 、圧縮曲げ
弾性率が６１０ｋｇ／ｍｍ² であった。更に、この試験
片を３７℃の生理食塩水中に３ケ月間浸漬し、その後、
該試験片の圧縮曲げ強度及び圧縮曲げ弾性率を測定した
ところ、下記表１に示すように、圧縮曲げ強度が１，７
００ｋｇ／ｃｍ² 、圧縮曲げ弾性率が６００ｋｇ／ｍｍ
² であり、強度劣化が殆ど見られなかった。 【００２３】（実施例２）初期の粘度平均分子量が４２
万のポリ乳酸のペレットを用いた以外は実施例１と同様
にして試験片を作製し、この試験片の初期及び３ケ月間
浸漬後の圧縮曲げ強度、圧縮曲げ弾性率並びに溶融押出
成形後の粘度平均分子量を測定した。その結果を下記表
１に示す。 【００２４】（実施例３）初期の粘度平均分子量が４０
万の乳酸−グリコール酸共重合体（乳酸：グリコール酸
＝９０：１０）を用いた以外は実施例１と同様にして試
験片を作製し、この試験片の初期及び３ケ月間浸漬後の
圧縮曲げ強度、圧縮曲げ弾性率並びに溶融押出成形後の
粘度平均分子量を測定した。その結果を下記表１に示
す。 【００２５】（実施例４〜５）延伸温度をそれぞれ７０
℃と１７０℃に変更した以外は実施例１と同様にして２
種類の試験片を作製し、この試験片の初期及び３ケ月間
浸漬後の圧縮曲げ強度、圧縮曲げ弾性率並びに溶融押出
成形後の粘度平均分子量を測定した。その結果を下記表
１に併せて示す。 【００２６】（比較例１〜２）初期の粘度平均分子量が
それぞれ７０万及び２８万のポリ乳酸を用いて、溶融押
出成形の温度条件を下記表１に示す温度に変更した以外
は実施例１と同様にして２種類の試験片を作製し、この
試験片の初期及び３ケ月間浸漬後の圧縮曲げ強度、圧縮
曲げ弾性率並びに溶融押出成形後の粘度平均分子量を測
定した。その結果を下記表１に併せて示す。 【００２７】 【表１】 前記表１より、実施例１〜５の本発明の生体内分解吸収
性の外科用材料は、いずれも溶融成形後の粘度平均分子
量が２０万以上であって、圧縮曲げ強度が１．６×１０
³ ｋｇ／ｃｍ² 以上、圧縮曲げ弾性率が５．０×１０²
ｋｇ／ｍｍ² 以上と優れた強度を有しており、また、生
理食塩水中で３ケ月間浸漬しても殆ど強度劣化を生じな
い高耐加水分解性を有することが分かる。これに対し、
比較例１の材料は、分子量が７０万と極めて高いポリ乳
酸を用いたにも拘らず、溶融押出成形の温度及び圧力が
高いため、成形後の分子量が２０万を下回り、一軸延伸
しても、結果的に圧縮曲げ強度及び圧縮曲げ弾性率が目
標値を下回り、満足な強度が得られないことが分かる。
また、比較例２は、分子量が３０万より低いため、溶融
押出成形の温度及び圧力を低くして分子量低下を極力抑
えても、成形後の分子量が２０万を遙かに下回り、その
ために一軸延伸しても、満足な強度が得られないことが
分かる。 【００２８】 【発明の効果】以上の説明及び実施例の結果から明らか
ように、本発明のポリ乳酸系生体内分解吸収性の外科用
材料は、従来のポリ乳酸系外科用材料では得られなかっ
た高い圧縮曲げ強度、圧縮曲げ弾性率を具備する高強度
の材料であり、且つ耐加水分解性にも優れたものである
ため、整形外科、口腔外科、又は胸部外科等の領域にお
いて、骨接合用のプレート、スクリュー、ピン又はビス
等として頗る好適に使用することができる。また、本発
明の製造法は、樹脂成形の分野で汎用される溶融成形の
工程に延伸の工程を付加するのみであるから、なんら特
別の装置を準備することなく容易且つ高能率で実施で
き、且つ必要に応じて連続工程も可能であり、量産性、
作業性等に優れるといった効果がある。

【手続補正書】 【提出日】平成７年１０月２３日 【手続補正１】 【補正対象書類名】明細書 【補正対象項目名】全文 【補正方法】変更 【補正内容】 【書類名】 明細書 【発明の名称】 生体内分解吸収性の外科用材料及び
その製造法 【特許請求の範囲】 （１） 高分子量のポリ乳酸又は乳酸−グリコール酸共
重合体のみからなる生体内分解吸収性材料であって、こ
れらのポリマーを溶融成形し、延伸した成形物を更に切
削加工してなることを特徴とする、強靱で耐加水分解性
に優れた生体内分解吸収性の外科用材料。 （２） 前記成形物を骨接合用のプレート、ピン、ビ
ス、スクリューのいずれかの形状に切削加工してなるこ
とを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の強靱で耐
加水分解性に優れた生体内分解吸収性の外科用材料。 （３） 前記成形物の圧縮曲げ強度が１．６×１０^３ｋ
ｇ／ｃｍ^２以上、圧縮曲げ弾性率が５．０×１０^２ｋｇ
／ｍｍ^２以上、溶融成形後の粘度平均分子量が２０万以
上であることを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載
の強靱で耐加水分解性に優れた生体内分解吸収性の外科
用材料。 （４） 高分子量のポリ乳酸又は乳酸−グリコール酸共
重合体を、その融点以上２２０℃以下の温度条件下で溶
融成形し、更に６０〜１８０℃の温度条件下で延伸して
得られた成形物を、更に切削加工して種々のサイズ及び
形状にすることを特徴とする、強靱で耐加水分解性に優
れた生体内分解吸収性の外科用材料の製造法。 【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、ポリ乳酸又は乳酸
−グリコール酸共重合体（以下、両者をポリ乳酸系ポリ
マーと略称する）からなる溶融成形され、延伸され、切
削加工された、強靱で耐加水分解性に優れた新規な生体
内分解吸収性の外科用材料、特に骨接合材及びその製造
法に関する。より詳細には、本発明の新規な外科用材料
は、骨と同程度かやや高い圧縮曲げ強度と圧縮曲げ弾性
率、即ち強靱さと優れた耐加水分解性を有し且つ生体内
分解吸収性の材料であって、生体内における強度の保持
特性が大巾に向上し、更に骨折等の癒合に必要な期間中
はその強度を保持するが、その期間を経過すると徐々に
分解・吸収されて異物として長期に生体内に存在するこ
とにより生じる様々な悪影響を除外でき、且つその延伸
成形物に更に切削加工を施すことによって、外科治療に
適するサイズ、形状のプレート等の骨接合材にできると
共に、切削加工により該延伸成形物の表面積が増加し加
水分解速度を適度に速めることができる。 【０００２】 【従来の技術】整形外科や口腔外科においては、骨折部
の整復に高強度の骨接合プレートやビス等が使用されて
いる。このような骨接合用の人工材料は、骨折が治癒す
るまでの期間だけ機能し、治癒後は骨の弱化を防ぐため
にもできるだけ早期に抜き去る必要がある。現在、臨床
で広く使用されている骨接合プレート等は殆どが金属製
であり、最近セラミックス製のものも出現してきた。し
かし、これらは材料そのものの弾性率が高すぎて骨を変
質させるとか、金属イオンの溶出による生体損傷性等の
問題がある。従って、骨と同程度かやや高い弾性率を持
ち、且つ生体内分解吸収性である材料を骨接合に用いる
ならば、抜ていのための再手術が不必要になるだけでな
く、異物が長期にわたって生体内に存在することにより
生じる様々な悪影響を除外できるはずである。 【０００３】かかる事情から、生体内分解吸収性材料で
あるポリ乳酸又は乳酸−グリコール酸共重合体を用いた
骨接合材の開発が活発に進められている。例えば、Ｍａ
ｋｒｏｍｏｌ Ｃｈｅｍ．Ｓｕｐｐｌ．Ｖｏｌ．５，ｐ
３０〜４１（１９８１）には、Ｍ．Ｖｅｒｔ，Ｆ．Ｃｈ
ａｂｏｔらは、骨接合プレートとしてポリ乳酸や乳酸−
グリコール酸共重合体を合成し、ポリ乳酸１００％のも
ので圧縮曲げ弾性率が３．４ＧＰａ（３４０ｋｇ／ｍｍ
^２）という低い値を報告している。また、第９回ＵＳＡ
バイオマテリアル学会要旨集，６号．ｐ４７．（１９８
３）には、Ｄ．Ｃ．Ｔｕｎｃは圧縮曲げ弾性率５１０ｋ
ｇ／ｍｍ^２という値のポリ乳酸骨接合プレートを報告し
ている。 【０００４】また、特開昭５９−９７６５４号公報に
は、吸収性の骨固定用器具として使用できるポリ乳酸又
は乳酸−グリコール酸共重合体の合成法が開示されてい
るが、この場合に該骨固定用材料として挙げられている
のは重合生成物自体であり、このポリ乳酸の引張強度が
約５８０ｋｇ／ｃｍ^２と低い値であり、しかもこの材料
の成形加工については何ら説明されておらず、その強度
を人の骨程度に上げる試みは示されていない。つい最
近、Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｖｏｌ．８，ｐ４２
（１９８７）には、Ｐ．Ｔｏｒｍａｌａ他がグリコール
酸−乳酸共重合体繊維により強化されたグリコール酸−
乳酸共重合体の複合体からなる骨接合プレートを報告し
ており、その圧縮曲げ強度が２６５ＭＰａ（２６．５ｋ
ｇ／ｍｍ^２）と高いが、ｉｎ ｖｉｔｒｏ加水分解に伴
う強度劣化が極めて速く、約１ケ月で強度がなくなって
いる。 【０００５】また、Ｊ．Ｗ．Ｌｅｅｎｓｌａｇ，Ａ．
Ｊ．Ｐｅｎｎｉｎｇｓらは、粘度平均分子量約１００万
のポリ乳酸を合成し、その高分子量ポリ乳酸の骨接合プ
レートの圧縮曲げ弾性率が５ＧＰａ（５００ｋｇ／ｍｍ
^２）という値であると報告している。また、「人工臓
器」Ｖｏｌ．１６，Ｎｏ．３（１９８７）には、中村ら
が、ポリ乳酸に無機物質であるハイドロキシアパタイト
（ＨＡ）を少量（５〜２０重量％）含有させ熱圧縮成形
によりプレート状に成形後、延伸して円柱状ピンを得た
と報告しているが、これは、あくまでもＨＡの存在下で
の延伸であって、本発明のようにポリ乳酸系ポリマー単
独の延伸の可能性については全く示唆していない。 【０００６】このように、従来のポリ乳酸系骨接合材の
圧縮曲げ強度等の機械的性質を向上させて骨のそれに近
づけるための研究が数多く報告され、様々な方法が試み
られているが、未だ臨床で十分に使用されて満足できる
圧縮曲げ強度等を有し、且つ治癒後は徐々に分解吸収さ
れる生体内分解吸収性材料は開発されていない。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の課題
に鑑みてなされたもので、従来公知のポリ乳酸系骨接合
材の圧縮曲げ強度と圧縮曲げ弾性率等の機械的特性と耐
加水分解性を大きく上回る、高い初期圧縮曲げ強度並び
に初期圧縮曲げ弾性率を有し且つ癒合に必要な期間の耐
加水分解性に優れその後に適度な速さで分解吸収される
ポリ乳酸系の生体内分解吸収性の外科用材料及びその製
造法を提供することを目的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
種々検討した結果、高分子量を持つポリ乳酸系ポリマー
を特定の調整された条件下で溶融成形し、延伸し且つ切
削加工することにより、得られた外科用材料の圧縮曲げ
強度及び圧縮曲げ弾性率が骨と同程度かやや高くできる
ことを見出し、本発明を完成するに至った。即ち、本発
明は；高分子量のポリ乳酸又は乳酸−グリコール酸共重合
体のみからなる生体内分解吸収性材料であって、これら
のポリマーを溶融成形し、延伸した成形物を更に切削加
工してなることを特徴とする、強靱で耐加水分解性に優
れた生体内分解吸収性の外科用材料である。また、 【０００９】 前記成形物を骨接合用のプレート、ピ
ン、ビス、スクリューのいずれかの形状に切削加工して
なる点にも特徴を有する。また、 前記外科用材料の圧縮曲げ強度が１．６×１０^３ｋ
ｇ／ｃｍ^２以上、圧縮曲げ弾性率が５．０×１０^２ｋｇ
／ｍｍ^２以上、溶融成形後の粘度平均分子量が２０万以
上である点にも特徴を有する。また、高分子量ポリ乳酸又は乳酸−グリコール酸共重合体
を、その融点以上２２０℃以下の温度条件下で溶融成形
し、更に６０〜１８０℃の温度条件下で延伸して得られ
た成形物を、切削加工して種々のサイズ及び形状にす
る、強靱で耐加水分解性に優れた生体内分解吸収性の外
科用材料の製造法である。ここで、本発明において「耐
加水分解性に優れる」とは、骨癒合に必要な３ケ月程度
は必要な強度を保持し、骨の癒合後は徐々に分解吸収さ
れて生体内に異物として長期間残らない加水分解性を言
う。 【００１０】以下、本発明を具体的に説明する。本発明
に係るポリ乳酸系生体内分解吸収性の外科用材料の製造
方法を以下に説明する。原料であるポリ乳酸系ポリマ
ー、特にポリ乳酸は、例えば光学活性を有するＬ体又は
Ｄ体の乳酸から常法（Ｃ．Ｅ．Ｌｏｗｅによる米国特許
第２，６６８，１６２ 号明細書）に従って乳酸の環状
二量体であるラクチドを合成した後、そのラクチドを開
環重合することによって得られるものである。このポリ
乳酸は、溶融成形時の分子量低下を考慮すると、少なく
とも粘度平均分子量が３０万以上のものであることが必
要であり、該分子量が高いものほど高い圧縮曲げ強度、
圧縮曲げ弾性率を有する外科用材料を得るのに適する。
しかし、該分子量があまり高すぎると、溶融成形、特に
押出成形の際に高温・高圧が必要となるため分子量の大
幅な低下を招き、結果的に溶融成形後の分子量が２０万
を下回るようになるので、これを延伸しても目的とする
高い圧縮曲げ強度、高い圧縮曲げ弾性率を有する外科用
材料を得ることが困難となる。従って、該原料のポリ乳
酸の粘度平均分子量は３０万〜６０万程度、好ましくは
４０〜５０万程度の分子量であることが望ましい。 【００１１】また、本発明では、原料として上記ポリ乳
酸に代えて乳酸−グリコール酸共重合体も用いられる。
この共重合体は、ポリ乳酸と同程度の粘度平均分子量を
有し、乳酸含有割合の大きい方が適しており、なかでも
乳酸とグリコール酸の重量比が９９：１〜７５：２５の
範囲にあるものが好ましく使用される。グリコール酸が
少量で上記範囲内の場合には、得られる外科用材料が優
れた耐加水分解性を有するため、３７℃の生理食塩水中
に３ケ月間浸漬しても（骨折の癒合に必要と考えられる
３ケ月間生体内に埋植させた状況に相当する）必要とす
る圧縮曲げ強度、圧縮曲げ弾性率などの強度が保持され
るが、グリコール酸が上記範囲を越えて増加すると、耐
加水分解性が低下して早期に該強度劣化を招くという不
都合が生じるからである。 【００１２】本発明の外科用材料は、上記特定範囲内の
粘度平均分子量を有するポリ乳酸系ポリマーを原料と
し、これをロッド又は帯状（プレート状）など所定の形
状に溶融成形、例えば押出成形、プレス成形した後、長
軸方向に一軸に延伸し、更に切削加工することによって
得られる。溶融成形の中でも、特に押出成形は生産性が
良いので好ましく利用でき、この場合通常の押出機を用
いることができる。溶融成形（例えば押出成形）の条件
は、上記ポリ乳酸系ポリマーの融点以上、２２０℃以下
の温度範囲とする必要がある。この場合に、溶融成形温
度がポリ乳酸系ポリマーの融点より低いと溶融成形が困
難となり、逆に２２０℃を越えるとポリ乳酸系ポリマー
の分子量低下が著しくなり、溶融成形後の粘度平均分子
量が２０万を下回るからである。 【００１３】溶融成形時のポリ乳酸系ポリマーの分子量
低下を最小限に抑えるには、原料ポリ乳酸系ポリマーの
融点より僅かに高い温度で溶融成形することが大切であ
る。従って、原料ポリ乳酸系ポリマーとして上述のよう
に４０〜５０万程度の粘度平均分子量を有するものを使
用する場合には、２００℃以下の温度条件で溶融成形す
ることが望ましい。同様に、溶融押出成形の圧力条件
は、原料ポリ乳酸系ポリマーの分子量低下を極力抑える
ために、溶融したポリ乳酸系ポリマーの粘度（粘度平均
分子量）に応じて押出可能な最小限の押出圧力とするの
が望ましい。従って、原料ポリ乳酸系ポリマーの粘度平
均分子量が６０万までの場合には、２６０ｋｇ／ｃｍ^２
以下、該分子量が４０〜５０万程度の場合には１７０〜
２１０ｋｇ／ｃｍ^２程度の押出圧力とするのが適当であ
る。 【００１４】なお、溶融成形の前に、原料のポリ乳酸系
ポリマーのペレットを予め減圧加熱乾燥して水分を十分
に除去しておくのが好ましい。溶融成形によって得られ
た成形物は、その粘度平均分子量が２０万以上に保たれ
ているので、かなりの圧縮曲げ強度、圧縮曲げ弾性率を
有するが、まだ目的とする（骨に匹敵する）値には及ば
ない。そこで、本発明では、上記溶融成形物を更に流動
パラフィン、油等の熱媒体中で長軸方向（押出方向）に
一軸延伸することにより、ポリマー分子を配向させて圧
縮曲げ強度、圧縮曲げ弾性率を向上させている。 【００１５】この一軸延伸は６０〜１８０℃での温度条
件で行うことが必要である。この延伸温度が６０℃より
低い温度では、溶融成形品のガラス転移点に近すぎるた
め延伸による分子配向が不十分となり、逆に１８０℃よ
り高い温度では材料の分子量低下をきたし、いずれの場
合も延伸によって満足に圧縮曲げ強度、圧縮曲げ弾性率
を向上させることが困難となる。好ましい温度条件は、
溶融成形後の成形品の分子量によって変動するが、その
分子量が２０万〜２５万程度であれば１００℃前後であ
る。 【００１６】また、延伸倍率は２倍又はそれ以上とし、
繊維化しない程度の範囲が望ましい。２倍より小さい延
伸倍率では分子配向が不十分となり、満足に圧縮曲げ強
度、圧縮曲げ弾性率を向上させることが困難となるから
である。従来、ポリ乳酸系ポリマーを単独で使用して骨
に匹敵する高い圧縮曲げ強度、圧縮曲げ弾性率並びに優
れた耐加水分解性を有する外科用材料、特に骨接合用材
料は得られなかった。然るに、上述のように、高分子
量、特に３０万〜６０万程度という特定範囲の粘度平均
分子量を持つ原料ポリ乳酸系ポリマーを選択し且つ溶融
成形温度条件を特定範囲（その融点以上、２２０℃以
下）としたので、溶融成形時のポリ乳酸系ポリマーの分
子量低下を最低限に抑えることができて、成形後の粘度
平均分子量を２０万以上とすることができ、この溶融成
形物をガラス転移点付近（６０℃）〜融点付近（１８０
℃）の温度、好ましくは１００℃前後で一軸延伸するこ
とにより、初めて高強度で耐加水分解性に優れた延伸成
形物を提供できたのである。 【００１７】本発明の新規な外科用材料は、ポリ乳酸系
ポリマーのみからなる生体内分解吸収性材料を溶融成形
し、延伸された成形物を切削加工したものであって、そ
の圧縮曲げ強度が１．６×１０^３ｋｇ／ｃｍ^２以上、圧
縮曲げ弾性率が５．０×１０^２ｋｇ／ｍｍ^２２以上、溶
融成形後の粘度平均分子量が２０万以上である、強靱で
耐加水分解性に優れた外科用材料となる。この外科用材
料は、特定範囲の高い分子量を有するポリ乳酸系ポリマ
ーを特定の調整された条件下で溶融成形し、且つ延伸さ
れた後に、適当な寸法に切断され、最終的に種々のサイ
ズ及び形状の骨接合プレート、ピン、ビス、スクリュー
等に切削加工されることにより製造されるものであり、
整形外科、口腔外科、胸部外科、形成外科等の領域で臨
床に使用できる。本発明では、延伸成形物を更に切削加
工したので、表面が凹凸状となって表面積が増加し、加
水分解速度は無切削のものに比べて速くなるものの適度
な速さを保持し、骨の癒合に要する３ヶ月程度は必要な
強度を維持し治癒後は分解が進んで生体内に長時間異物
として残ることがなくなる。また、使用できる切削治具
としては特に限定されないが、例えば金属刃を用いるこ
とができる。また、この切削加工は常温で行うことが好
ましい。 【００１８】本発明の新規な外科用材料は、ポリ乳酸系
ポリマーのみよりなるから、治癒後の生体内分解吸収性
も極めて良好であり、従来の金属又はセラミックス製外
科用材料のように生体内で悪影響を与える心配は殆どな
い。より詳細には、本発明の新規な外科用材料は、骨と
同程度かやや高い圧縮曲げ強度、圧縮曲げ弾性率を有し
ていて、外科治療に際し骨折等の部位の固定をし、骨の
再生につれて徐々に分解しても、骨折が修復される３ケ
月程度までは必要な強度を保持し、その後は分解が進ん
で強度が低下するものの骨が再生されて全体として強度
保持がなされるのである。 【００１９】しかも、本発明の新規な外科用材料では、
溶融成形時の分子量低下を最小限に抑えて溶融成形後の
粘度平均分子量を２０万以上に保ち、更に延伸によって
分子配向及び結晶配向を与えているため、その圧縮曲げ
強度が１．６×１０^３ｋｇ／ｃｍ^２以上、圧縮曲げ弾性
率が５．０×１０^２ｋｇ／ｍｍ^２以上と、従来のポリ乳
酸系外科用材料では到達できなかった高い圧縮曲げ強
度、高い圧縮曲げ弾性率を示し、また、耐加水分解性も
向上し、３７℃の生理食塩水中に約３ケ月浸漬しても
（骨折の癒合に必要と考えられる３ケ月間生体内に埋植
させた状況に相当する）、必要とする強度が保持できる
効果がある。 【００２０】本発明は、溶融成形後の粘度平均分子量が
２０万以上であることが重要である。このような粘度平
均分子量を持つ成形物を延伸すると、埋植時において骨
と同程度かやや高い初期圧縮曲げ強度及び初期圧縮曲げ
弾性率を与え、さらに癒合に必要と考えられる３ケ月間
該骨接合材を生体内にインプラントさせても圧縮曲げ強
度、圧縮曲げ弾性率を低下させないように保持できる。
溶融成形後の粘度平均分子量が２０万より低いと、これ
を延伸しても上記初期の圧縮曲げ強度及び圧縮曲げ弾性
率は目標値（骨と同じかそれを上回る値）を下回り、骨
接合材の分解も速くなって使用できなくなり、外科用材
料としては強度的並びに、耐加水分解性の両面で実用化
できなくなる。 【００２１】本発明において、溶融成形後の粘度平均分
子量を２０万以上であることが望ましいとしたが、その
上限は一義的に定めることができない。すなわち、原料
ポリ乳酸系ポリマーの望ましい粘度平均分子量は３０万
〜６０万であるので６０万を越えることはないが、使用
する原料ポリ乳酸系ポリマーの分子量、共重合比、成形
温度や押出圧力等の溶融成形条件等にかなりの幅がある
うえ、上記分子量、共重合比、成形条件により分子量低
下の程度に大きなバラツキがあり上限を一義的に定める
ことができないのである。なお、外科用材料は加熱下に
延伸されているので、その粘度平均分子量は２０万を若
干下回ることもありうる。 【００２２】更に、本発明の新規な外科用材料におい
て、その圧縮曲げ強度が１．６×１０ ^３ｋｇ／ｃｍ^２以
上、圧縮曲げ弾性率が５．０×１０^２ｋｇ／ｍｍ^２以上
であるとしたが、その上限は一義的に定めることができ
ない。すなわち、これら外科用材料の強度特性の下限
は、溶融成形後の粘度平均分子量値が２０万の成形品を
延伸したことに由来するものであり、従って、その上限
は原料ポリ乳酸系ポリマーの特定範囲の粘度平均分子量
の上限値（６０万）に由来して決まる溶融成形後の粘度
平均分子量の上限の成形品を延伸したことに基づくが、
原料ポリ乳酸系ポリマーの分子量、共重合比、溶融成形
条件、延伸倍率等にかなりの幅があるうえ、これらによ
りその圧縮曲げ強度、圧縮曲げ弾性率が変化するので一
義的に上限を定めることができないのである。 【００２３】 【実施例】本発明を実施例により詳細に説明するが、こ
れらは本発明の範囲を制限しない。実施例中に示した圧
縮曲げ強度及び圧縮曲げ弾性率はＪＩＳ Ｋ−７２０３
に基づいて測定したものである。 ＜延伸成形物の製造例＞ （参考実施例１）初期の粘度平均分子量が４４万のポリ
乳酸のペレットを減圧下に１２０〜１４０℃で一昼夜乾
燥し、この乾燥ペレットを押出機に入れて減圧下に約２
０分間放置した後、下記表１に示した温度条件で、角棒
又は丸棒状に溶融押出成形した。得られた角棒又は丸棒
状成形物の粘度平均分子量を測定したところ、下記表１
に示すように２２万であった。 【００２４】なお、この場合の粘度式は： 【数１】 を用いた。次いで、この成形物を１００℃の流動パラフ
ィン中で長軸方向に２倍に一軸延伸し、これを切断して
試験片（寸法：幅１０ｍｍ×厚み５ｍｍ×長さ８０ｍ
ｍ）を作製した。得られた試験片の圧縮曲げ強度及び圧
縮曲げ弾性率を測定したところ、下記表１に示すよう
に、圧縮曲げ強度が１，７２０ｋｇ／ｃｍ^２、圧縮曲げ
弾性率が６１０ｋｇ／ｍｍ^２であった。更に、この試験
片を３７℃の生理食塩水中に３ケ月間浸漬し、その後、
該試験片の圧縮曲げ強度及び圧縮曲げ弾性率を測定した
ところ、下記表１に示すように、圧縮曲げ強度が１，７
００ｋｇ／ｃｍ^２、圧縮曲げ弾性率が６００ｋｇ／ｍｍ
^２であり、強度劣化が殆ど見られなかった。 【００２５】（参考実施例２）初期の粘度平均分子量が
４２万のポリ乳酸のペレットを用いた以外は参考実施例
１と同様にして試験片を作製し、この試験片の初期及び
３ケ月間浸漬後の圧縮曲げ強度、圧縮曲げ弾性率並びに
溶融押出成形後の粘度平均分子量を測定した。その結果
を下記表１に示す。 【００２６】（参考実施例３）初期の粘度平均分子量が
４０万の乳酸−グリコール酸共重合体（乳酸：グリコー
ル酸＝９０：１０）を用いた以外は参考実施例１と同様
にして試験片を作製し、この試験片の初期及び３ケ月間
浸漬後の圧縮曲げ強度、圧縮曲げ弾性率並びに溶融押出
成形後の粘度平均分子量を測定した。その結果を下記表
１に示す。 【００２７】（参考実施例４〜５）延伸温度をそれぞれ
７０℃と１７０℃に変更した以外は参考実施例１と同様
にして２種類の試験片を作製し、この試験片の初期及び
３ケ月間浸漬後の圧縮曲げ強度、圧縮曲げ弾性率並びに
溶融押出成形後の粘度平均分子量を測定した。その結果
を下記表１に併せて示す。 【００２８】（参考実施例６）初期の粘度平均分子量が
４９万のポリ乳酸のペレットを用い且つ溶融押出成形の
温度条件を下記表１に示す温度に変更し、延伸温度を１
０５℃に変更して２．５倍に延伸した以外は参考実施例
１と同様にして試験片を作製し、この試験片の初期及び
３ケ月間浸漬後の圧縮曲げ強度、圧縮曲げ弾性率並びに
溶融押出成形後の粘度平均分子量を測定した。その結果
を下記表１に併せて示す。 【００２９】（参考比較例１〜２）初期の粘度平均分子
量がそれぞれ７０万及び２８万のポリ乳酸を用いて、溶
融押出成形の温度条件を下記表１に示す温度に変更した
以外は参考実施例１と同様にして２種類の試験片を作製
し、この試験片の初期及び３ケ月間浸漬後の圧縮曲げ強
度、圧縮曲げ弾性率並びに溶融押出成形後の粘度平均分
子量を測定した。その結果を下記表１に併せて示す。 【００３０】 【表１】 【００３１】前記表１より、参考実施例１〜６の生体内
分解吸収性の外科用材料は、いずれも溶融成形後の粘度
平均分子量が２０万以上であって、圧縮曲げ強度が１．
６×１０^３ｋｇ／ｃｍ^２以上、圧縮曲げ弾性率が５．０
×１０^２ｋｇ／ｍｍ^２以上と優れた強度を有しており、
また、生理食塩水中で３ケ月間浸漬しても殆ど強度劣化
を生じない高耐加水分解性を有することが分かる。これ
に対し、参考比較例１の材料は、分子量が７０万と極め
て高いポリ乳酸を用いたために、溶融押出成形の温度及
び圧力を高くしないと成形できず、成形後の分子量が２
０万を下回り、一軸延伸しても、結果的に圧縮曲げ強度
及び圧縮曲げ弾性率が目標値を下回り、満足な強度が得
られないことが分かる。また、参考比較例２は、分子量
が３０万より低いため、溶融押出成形の温度及び圧力を
低くして分子量低下を極力抑えても、成形後の分子量が
２０万を遙かに下回り、そのために一軸延伸しても、満
足な強度が得られないことが分かる。 【００３２】＜切削加工物の製造例＞ （実施例１）参考実施例１記載の方法で延伸成形物を作
成し、該延伸成形物を金属刃を用いて切削加工して２ｍ
ｍ厚の骨接合プレートを作成し、実施例１のサンプルと
した。次に、上記サンプルについて、ｉｎ ｖｉｔｒｏ
での加水分解にによる分子量低下を経時的に調べた結
果、後述する比較例１に比べて分子量低下は速くなった
が、骨折部の骨の強度と機能がほぼ回復する期間に相当
する３ケ月の間は必要な分子量を維持して生体骨に近い
強度を保持していた。この結果より、３ヶ月以降におい
ては分子量低下が同様に進んで早い時機に分解吸収され
るであろうと推測される。 【００３３】（比較例１）参考実施例１記載の方法で延
伸成形物を作成しこれを比較例１のサンプルとする。実
施例１と同様にして、比較例１のサンプルについて、ｉ
ｎ ｖｉｔｒｏでの加水分解による分子量低下を経時的
に調べた結果、３ヶ月経過後においても分子量の低下が
余りなく、その後も徐々にしか低下しないので、かなり
の期間分解されずに異物として生体内に残存しているで
あろうと推測された。 【００３４】 【発明の効果】以上の説明及び実施例の結果から明らか
なように、本発明のポリ乳酸系生体内分解吸収性の外科
用材料は、従来のポリ乳酸系外科用材料では得られなか
った高い圧縮曲げ強度、圧縮曲げ弾性率を具備する高強
度の材料であり、且つ耐加水分解性にも優れたものであ
るため、整形外科、口腔外科、又は胸部外科等の領域に
おいて、骨接合用のプレート、スクリュー、ピン又はビ
ス等として頗る好適に使用することができる。 【００３５】更に、本発明の外科用材料の製造法は、樹
脂成形の分野で汎用される溶融成形の工程に延伸の工程
を付加し、更に切削加工を施すのみであるから、なんら
特別の装置を準備することなく容易且つ高能率で実施で
き、且つ必要に応じて連続工程も可能であり、量産性、
作業性等に優れるといった効果がある。また、本発明の
方法では、上記延伸成形物に更に切削加工を施すことに
よって、外科治療に適するサイズ、形状のプレート等の
骨接合材にできると共に、切削加工により該延伸成形物
の表面積が増加して加水分解速度を速くすることがで
き、生体内に長期間異物として残ることがない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 玄 丞烋 京都市南区東九条南松ノ木町43番地の１ (72)発明者 蔦 薫 大阪市東区安土町２丁目30番地 タキロン 株式会社内 (72)発明者 棒谷 英和 大阪市東区安土町２丁目30番地 タキロン 株式会社内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１） 粘度平均分子量３０万〜６０万のポリ乳酸又は
   乳酸−グリコール酸共重合体のみからなる生体内分解吸
   収性材料であって、これらのポリマーを溶融成形し、延
   伸した成形物を更に切削加工してなることを特徴とす
   る、強靱で耐加水分解性に優れた生体内分解吸収性の外
   科用材料。 （２） 前記成形物を骨接合用のプレート、ピン、ビ
   ス、スクリューのいずれかの形状に切削加工してなるこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の強靱で耐
   加水分解性に優れた生体内分解吸収性の外科用材料。 （３） 前記成形物の圧縮曲げ強度が１．６×１０³ ｋ
   ｇ／ｃｍ² 以上、圧縮曲げ弾性率が５．０×１０² ｋｇ
   ／ｍｍ² 以上、溶融成形後の粘度平均分子量が２０万以
   上であることを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載
   の強靱で耐加水分解性に優れた生体内分解吸収性の外科
   用材料。 （４） 粘度平均分子量が３０万〜６０万のポリ乳酸又
   は乳酸−グリコール酸共重合体を、その融点以上２２０
   ℃以下の温度条件下で溶融成形し、更に６０〜１８０℃
   の温度条件下で延伸して得られた成形物を、更に切削加
   工して種々のサイズ及び形状にすることを特徴とする、
   強靱で耐加水分解性に優れた生体内分解吸収性の外科用
   材料の製造法。