JPH11267194A - 生体用リン酸カルシウムセメント組成物 - Google Patents
生体用リン酸カルシウムセメント組成物Info
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- JPH11267194A JPH11267194A JP10077815A JP7781598A JPH11267194A JP H11267194 A JPH11267194 A JP H11267194A JP 10077815 A JP10077815 A JP 10077815A JP 7781598 A JP7781598 A JP 7781598A JP H11267194 A JPH11267194 A JP H11267194A
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Landscapes
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- Dental Preparations (AREA)
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- Inorganic Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 生体親和性に優れ、かつ高い強度を有し、強
度のばらつきが少なく、練和時における操作性に優れた
生体用リン酸カルシウムセメント組成物を得る。 【解決手段】 リン酸カルシウムを主成分とする基材
と、混和溶媒とからなる生体用リン酸カルシウムセメン
ト組成物であり、基材としてさらにチタン酸カルシウム
繊維を含有させたことを特徴としている。
度のばらつきが少なく、練和時における操作性に優れた
生体用リン酸カルシウムセメント組成物を得る。 【解決手段】 リン酸カルシウムを主成分とする基材
と、混和溶媒とからなる生体用リン酸カルシウムセメン
ト組成物であり、基材としてさらにチタン酸カルシウム
繊維を含有させたことを特徴としている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、骨欠損部もしくは
骨空隙部の充填剤、または歯牙根管部の充填剤などに利
用可能な生体用リン酸カルシウムセメント組成物に関す
る。
骨空隙部の充填剤、または歯牙根管部の充填剤などに利
用可能な生体用リン酸カルシウムセメント組成物に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】天然骨は、形状が複雑で、手術中、骨欠
損部に合わせて金属やセラミックスを成形し、インプラ
ントすることは非常に難しい。そのため、成形性に優れ
た、骨と人工材料間の隙間を充填する材料が必要とされ
ている。このような材料として、水と練和することによ
り硬化するリン酸カルシウムセメントが従来より知られ
ている（特開昭６４−３７４４５号公報等）。
損部に合わせて金属やセラミックスを成形し、インプラ
ントすることは非常に難しい。そのため、成形性に優れ
た、骨と人工材料間の隙間を充填する材料が必要とされ
ている。このような材料として、水と練和することによ
り硬化するリン酸カルシウムセメントが従来より知られ
ている（特開昭６４−３７４４５号公報等）。
【０００３】しかしながら、リン酸カルシウムセメント
は、天然骨と比べると、機械的特性が低く、荷重の加わ
る部位へ応用する場合に問題があった。このようなリン
酸カルシウムセメントの強度を向上させることを目的と
して、セメント中に繊維状物質を混合したセメント組成
物が種々提案されている。例えば、特開昭５９−１６１
３０７号公報においては、アパタイトと酸化亜鉛からな
る粉剤にナイロン繊維を混合したセメント組成物が提案
されている。このような組成物によれば、セメントの物
性は向上するものの、分解物の生体内への溶出により安
全性の点に問題がある。また、特開平２−１６７１７１
号公報においては、ＰＭＭＡを主成分とする骨セメント
に、アパタイト綿状体を混合し、該骨セメントの物性を
向上させる方法が開示されている。しかしながら、この
ようなＰＭＭＡを主成分とする骨セメントは、それ自体
の生体親和性に問題がある。
は、天然骨と比べると、機械的特性が低く、荷重の加わ
る部位へ応用する場合に問題があった。このようなリン
酸カルシウムセメントの強度を向上させることを目的と
して、セメント中に繊維状物質を混合したセメント組成
物が種々提案されている。例えば、特開昭５９−１６１
３０７号公報においては、アパタイトと酸化亜鉛からな
る粉剤にナイロン繊維を混合したセメント組成物が提案
されている。このような組成物によれば、セメントの物
性は向上するものの、分解物の生体内への溶出により安
全性の点に問題がある。また、特開平２−１６７１７１
号公報においては、ＰＭＭＡを主成分とする骨セメント
に、アパタイト綿状体を混合し、該骨セメントの物性を
向上させる方法が開示されている。しかしながら、この
ようなＰＭＭＡを主成分とする骨セメントは、それ自体
の生体親和性に問題がある。
【０００４】また、特開平４−３１４４４９号公報に
は、第３リン酸カルシウムと第２リン酸カルシウムにア
パタイトウィスカーを混合した生体用リン酸カルシウム
セメントが提案されている。このような生体用リン酸カ
ルシウムによれば、生体親和性を高めることができる
が、製造工程が複雑であるため、操作性に劣り、また得
られる硬化物において物性のばらつきが大きく、またマ
トリックスと同質のウィスカー材であるアパタイトウィ
スカーが用いられているため、十分な補強効果が得られ
ていない。
は、第３リン酸カルシウムと第２リン酸カルシウムにア
パタイトウィスカーを混合した生体用リン酸カルシウム
セメントが提案されている。このような生体用リン酸カ
ルシウムによれば、生体親和性を高めることができる
が、製造工程が複雑であるため、操作性に劣り、また得
られる硬化物において物性のばらつきが大きく、またマ
トリックスと同質のウィスカー材であるアパタイトウィ
スカーが用いられているため、十分な補強効果が得られ
ていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
生体用リン酸カルシウムセメントにおいては、十分な機
械的強度を有するものがなく、機械的強度の改善が要望
されている。
生体用リン酸カルシウムセメントにおいては、十分な機
械的強度を有するものがなく、機械的強度の改善が要望
されている。
【０００６】本発明の目的は、生体親和性に優れ、かつ
高い強度を有し、強度のばらつきが少なく、練和時にお
ける操作性に優れた生体用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。
高い強度を有し、強度のばらつきが少なく、練和時にお
ける操作性に優れた生体用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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、リン酸カルシ
ウムを主成分とする基材と、混和溶媒とからなる生体用
リン酸カルシウムセメント組成物であり、基材としてさ
らにチタン酸カルシウム繊維を含有させたことを特徴と
している。
ウムを主成分とする基材と、混和溶媒とからなる生体用
リン酸カルシウムセメント組成物であり、基材としてさ
らにチタン酸カルシウム繊維を含有させたことを特徴と
している。
【０００８】本発明の生体用リン酸カルシウムセメント
組成物において、基材の主成分として用いられるリン酸
カルシウムは、水または擬似体液の存在下にて反応し、
ハイドロキシアパタイト（Ｃａ10（ＰＯ4 ）6 （ＯＨ）
2 ）を生成し硬化する成分であれば特に限定されない
が、例えば、α−ＴＣＰ（α−Ｃａ3 （ＰＯ4 ）2 ）、
β−ＴＣＰ（β−Ｃａ3 （ＰＯ4 ）2 ）、α−ＴＣＰ−
ＴｅＣＰ（Ｃａ4 Ｏ（ＰＯ4 ）2 ）、α−ＴＣＰ−ＤＣ
ＰＤ（ＣａＨＰＯ4 ・２Ｈ2 Ｏ）、ＴｅＣＰ−ＤＣＰＤ
等が挙げられる。
組成物において、基材の主成分として用いられるリン酸
カルシウムは、水または擬似体液の存在下にて反応し、
ハイドロキシアパタイト（Ｃａ10（ＰＯ4 ）6 （ＯＨ）
2 ）を生成し硬化する成分であれば特に限定されない
が、例えば、α−ＴＣＰ（α−Ｃａ3 （ＰＯ4 ）2 ）、
β−ＴＣＰ（β−Ｃａ3 （ＰＯ4 ）2 ）、α−ＴＣＰ−
ＴｅＣＰ（Ｃａ4 Ｏ（ＰＯ4 ）2 ）、α−ＴＣＰ−ＤＣ
ＰＤ（ＣａＨＰＯ4 ・２Ｈ2 Ｏ）、ＴｅＣＰ−ＤＣＰＤ
等が挙げられる。
【０００９】本発明においては、基材として、上記リン
酸カルシウムの他に、チタン酸カルシウム繊維が含有さ
れる。チタン酸カルシウムは、生体親和性に優れた物質
として知られている。例えば、チタン系金属からなるイ
ンプラント材において、チタン金属と骨組織（リン酸カ
ルシウム）が結合し易いのは、チタン系金属の表面にチ
タン酸カルシウムが生成するためと考えられている。本
発明においては、このようなチタン酸カルシウムからな
る繊維状物を基材として含有することにより、セメント
硬化体の強度等を向上させている。
酸カルシウムの他に、チタン酸カルシウム繊維が含有さ
れる。チタン酸カルシウムは、生体親和性に優れた物質
として知られている。例えば、チタン系金属からなるイ
ンプラント材において、チタン金属と骨組織（リン酸カ
ルシウム）が結合し易いのは、チタン系金属の表面にチ
タン酸カルシウムが生成するためと考えられている。本
発明においては、このようなチタン酸カルシウムからな
る繊維状物を基材として含有することにより、セメント
硬化体の強度等を向上させている。
【００１０】本発明において用いるチタン酸カルシウム
繊維としては、平均繊維長０．１μｍ〜１００μｍ、平
均繊維径０．０１μｍ〜１０μｍ、アスペクト比３〜５
０である微細な繊維が好ましい。さらに好ましくは、平
均繊維長０．５μｍ〜１０μｍ、平均繊維径０．０５μ
ｍ〜１μｍ、アスペクト比５〜３０のものが用いられ
る。本発明において用いるチタン酸カルシウム繊維の製
造方法は特に限定されるものではなく、例えば、繊維状
チタニア化合物の表面に炭酸カルシウムを沈着させた
後、加熱処理することにより得られるチタン酸カルシウ
ム繊維を用いることができる。
繊維としては、平均繊維長０．１μｍ〜１００μｍ、平
均繊維径０．０１μｍ〜１０μｍ、アスペクト比３〜５
０である微細な繊維が好ましい。さらに好ましくは、平
均繊維長０．５μｍ〜１０μｍ、平均繊維径０．０５μ
ｍ〜１μｍ、アスペクト比５〜３０のものが用いられ
る。本発明において用いるチタン酸カルシウム繊維の製
造方法は特に限定されるものではなく、例えば、繊維状
チタニア化合物の表面に炭酸カルシウムを沈着させた
後、加熱処理することにより得られるチタン酸カルシウ
ム繊維を用いることができる。
【００１１】本発明において用いるチタン酸カルシウム
繊維は、分散性向上のため、アルカリ水溶液中における
水熱処理を施してもよい。このようなアルカリ水溶液中
での水熱処理の条件としては、ｐＨ１０〜１３、１２０
℃〜３００℃、１〜１０時間の範囲を挙げることができ
る。
繊維は、分散性向上のため、アルカリ水溶液中における
水熱処理を施してもよい。このようなアルカリ水溶液中
での水熱処理の条件としては、ｐＨ１０〜１３、１２０
℃〜３００℃、１〜１０時間の範囲を挙げることができ
る。
【００１２】本発明において、チタン酸カルシウム繊維
の含有量は、基材全体に対し０．２重量％〜５０重量％
が好ましく、さらに好ましくは０．５重量％〜３０重量
％であり、さらに好ましくは１重量％〜２５重量％であ
る。チタン酸カルシウム繊維の含有量が少なすぎると、
セメント硬化体の強度が向上しない場合があり、逆にチ
タン酸カルシウム繊維の含有量が多すぎると、セメント
ペーストの粘性が高くなり、練和時に巻き込んだ気泡が
抜けず、強度低下が起こる場合がある。
の含有量は、基材全体に対し０．２重量％〜５０重量％
が好ましく、さらに好ましくは０．５重量％〜３０重量
％であり、さらに好ましくは１重量％〜２５重量％であ
る。チタン酸カルシウム繊維の含有量が少なすぎると、
セメント硬化体の強度が向上しない場合があり、逆にチ
タン酸カルシウム繊維の含有量が多すぎると、セメント
ペーストの粘性が高くなり、練和時に巻き込んだ気泡が
抜けず、強度低下が起こる場合がある。
【００１３】本発明において用いられる混和溶媒は、基
材を練和するための溶媒であり、一般的には水あるいは
イオン交換水が用いられる。また、必要に応じて、体液
の組成に近似した組成を有する擬似体液が用いられる。
材を練和するための溶媒であり、一般的には水あるいは
イオン交換水が用いられる。また、必要に応じて、体液
の組成に近似した組成を有する擬似体液が用いられる。
【００１４】また、操作性の向上のために、コンドロイ
チン硫酸ナトリウムやヒアルロン酸ナトリウム等のムコ
多糖類を添加してもよいし、硬化時間を短縮するために
コハク酸ナトリウムや乳酸ナトリウム等の水溶性ナトリ
ウム塩等を添加して用いてもよい。
チン硫酸ナトリウムやヒアルロン酸ナトリウム等のムコ
多糖類を添加してもよいし、硬化時間を短縮するために
コハク酸ナトリウムや乳酸ナトリウム等の水溶性ナトリ
ウム塩等を添加して用いてもよい。
【００１５】また、本発明のリン酸カルシウムセメント
組成物には、必要に応じて、硫酸バリウム、次炭酸ビス
マス等のＸ線造影剤、ヨードホルム、クロルヘキシジン
等の抗菌剤等を添加して用いてもよい。
組成物には、必要に応じて、硫酸バリウム、次炭酸ビス
マス等のＸ線造影剤、ヨードホルム、クロルヘキシジン
等の抗菌剤等を添加して用いてもよい。
【００１６】
【発明の効果】本発明の生体用リン酸カルシウムセメン
ト組成物は、生体親和性に優れたリン酸カルシウムとチ
タン酸カルシウム繊維を基材として含有しているので、
生体親和性に優れている。また、チタン酸カルシウム繊
維の補強効果により、高い強度が得られる。また、チタ
ン酸カルシウム繊維は均一に分散され易い繊維であるの
で、強度のばらつきが少ない。また、チタン酸カルシウ
ム繊維は微細な繊維であるので、流動性に富み、操作性
に優れている。従って、複雑な形態をした部位等の隅々
にまで充填することができる。
ト組成物は、生体親和性に優れたリン酸カルシウムとチ
タン酸カルシウム繊維を基材として含有しているので、
生体親和性に優れている。また、チタン酸カルシウム繊
維の補強効果により、高い強度が得られる。また、チタ
ン酸カルシウム繊維は均一に分散され易い繊維であるの
で、強度のばらつきが少ない。また、チタン酸カルシウ
ム繊維は微細な繊維であるので、流動性に富み、操作性
に優れている。従って、複雑な形態をした部位等の隅々
にまで充填することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】実施例１〜４ α−ＴＣＰ（Ｃａ3 （ＰＯ4 ）2 ）（太平化学産業株式
会社製）を、振動ボードミルで粉砕し、４２μｍ以下に
分級した。このセメント原料２ｇに、チタン酸カルシウ
ム繊維（大塚化学株式会社製、ＣＴＷ：平均繊維長３．
６μｍ、平均繊維径０．４９μｍ、アスペクト比７．
３）を、５、１０、２０、３０、５０重量％となるよう
にそれぞれ混合し、これにイオン交換水を固液重量比
０．３５となるように加え、練和した後、直径６ｍｍ高
さ１２ｍｍのテフロン管に詰め込み、擬似体液中に含浸
し、３７℃で４日間育成して硬化させた。
会社製）を、振動ボードミルで粉砕し、４２μｍ以下に
分級した。このセメント原料２ｇに、チタン酸カルシウ
ム繊維（大塚化学株式会社製、ＣＴＷ：平均繊維長３．
６μｍ、平均繊維径０．４９μｍ、アスペクト比７．
３）を、５、１０、２０、３０、５０重量％となるよう
にそれぞれ混合し、これにイオン交換水を固液重量比
０．３５となるように加え、練和した後、直径６ｍｍ高
さ１２ｍｍのテフロン管に詰め込み、擬似体液中に含浸
し、３７℃で４日間育成して硬化させた。
【００１８】得られた硬化セメントの圧縮強度を、オー
トグラフ（島津製作所製、ＡＧ２０ＫＮＧ）により、ヘ
ッドスピード０．５ｍｍ／分で測定した。測定結果を表
１に示す。
トグラフ（島津製作所製、ＡＧ２０ＫＮＧ）により、ヘ
ッドスピード０．５ｍｍ／分で測定した。測定結果を表
１に示す。
【００１９】比較例１ セメント原料にチタン酸カルシウム繊維を含有させない
以外は、上記と同様にしてセメント組成物を硬化させ、
その圧縮強度を測定した。測定結果を表１に示す。
以外は、上記と同様にしてセメント組成物を硬化させ、
その圧縮強度を測定した。測定結果を表１に示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】表１から明らかなように、本発明に従いチ
タン酸カルシウム繊維を含有させることにより、圧縮強
度が高められることがわかる。
タン酸カルシウム繊維を含有させることにより、圧縮強
度が高められることがわかる。
【００２２】実施例６〜９ チタン酸カルシウム繊維として、１Ｍ水酸化ナトリウム
水溶液中で、２５０℃、２時間水熱処理したチタン酸カ
ルシウム繊維を用いる以外は、上記実施例１〜４と同様
にしてセメント組成物を調製し、硬化させた。得られた
硬化セメントの圧縮強度を、上記実施例と同様に測定し
た。測定結果を表２に示す。
水溶液中で、２５０℃、２時間水熱処理したチタン酸カ
ルシウム繊維を用いる以外は、上記実施例１〜４と同様
にしてセメント組成物を調製し、硬化させた。得られた
硬化セメントの圧縮強度を、上記実施例と同様に測定し
た。測定結果を表２に示す。
【００２３】
【表２】
【００２４】表２から明らかなように、アルカリ水溶液
中で水熱処理を行ったチタン酸カルシウム繊維を用いた
場合にも、同様に硬化セメントの圧縮強度が向上するこ
とがわかる。
中で水熱処理を行ったチタン酸カルシウム繊維を用いた
場合にも、同様に硬化セメントの圧縮強度が向上するこ
とがわかる。
【００２５】上記実施例では、基材に用いるリン酸カル
シウム成分として、α−ＴＣＰ（Ｃａ3 （ＰＯ4 ）2 ）
を用いたが、本発明はその他のリン酸カルシウム成分を
基材とした場合にも同様に適用することができるもので
ある。
シウム成分として、α−ＴＣＰ（Ｃａ3 （ＰＯ4 ）2 ）
を用いたが、本発明はその他のリン酸カルシウム成分を
基材とした場合にも同様に適用することができるもので
ある。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ (Ｃ０４Ｂ 28/34 14:38）
Claims (2)
- 【請求項１】 リン酸カルシウムを主成分とする基材
と、混和溶媒とからなる生体用リン酸カルシウムセメン
ト組成物であって、前記基材としてさらにチタン酸カル
シウム繊維を含有させたことを特徴とする生体用リン酸
カルシウムセメント組成物。 - 【請求項２】 前記チタン酸カルシウム繊維が、アルカ
リ水溶液中で水熱処理を行ったチタン酸カルシウム繊維
である請求項１に記載の生体用リン酸カルシウムセメン
ト組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10077815A JPH11267194A (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 生体用リン酸カルシウムセメント組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10077815A JPH11267194A (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 生体用リン酸カルシウムセメント組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11267194A true JPH11267194A (ja) | 1999-10-05 |
Family
ID=13644533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10077815A Pending JPH11267194A (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 生体用リン酸カルシウムセメント組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11267194A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002032827A1 (en) * | 2000-10-16 | 2002-04-25 | The University Of South Carolina | Biocompatible cement containing reactive calcium phosphate nanoparticles and methods for making and using such cement |
| WO2008026596A1 (en) | 2006-08-28 | 2008-03-06 | National University Corporation Nagoya University | Bone filling material and kit for the preparation of the same |
| CN110934750A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-03-31 | 广州润虹医药科技股份有限公司 | 一种治疗牙髓炎或牙尖周炎的根管填充剂及其制备方法 |
-
1998
- 1998-03-25 JP JP10077815A patent/JPH11267194A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002032827A1 (en) * | 2000-10-16 | 2002-04-25 | The University Of South Carolina | Biocompatible cement containing reactive calcium phosphate nanoparticles and methods for making and using such cement |
| US6808561B2 (en) | 2000-10-16 | 2004-10-26 | University Of South Carolina | Biocompatible cement containing reactive calcium phosphate nanoparticles and methods for making and using such cement |
| US7081161B2 (en) | 2000-10-16 | 2006-07-25 | University Of South Carolina | Biocompatible cement containing reactive calcium phosphate nanoparticles and methods for making and using cement |
| US7527687B2 (en) | 2000-10-16 | 2009-05-05 | University Of South Carolina | Biocompatible cement containing reactive calcium phosphate nanoparticles and methods for making and using such cement |
| WO2008026596A1 (en) | 2006-08-28 | 2008-03-06 | National University Corporation Nagoya University | Bone filling material and kit for the preparation of the same |
| JPWO2008026596A1 (ja) * | 2006-08-28 | 2010-01-21 | 国立大学法人名古屋大学 | 骨充填材およびその調製用キット |
| JP4568899B2 (ja) * | 2006-08-28 | 2010-10-27 | 国立大学法人名古屋大学 | 骨充填材およびその調製用キット |
| CN110934750A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-03-31 | 广州润虹医药科技股份有限公司 | 一种治疗牙髓炎或牙尖周炎的根管填充剂及其制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050124 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081014 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090728 |