TW538015B - Calcium phosphate cement for reinforcing and curing bio-bone - Google Patents
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Description
«8015 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（丨) 技術領域 本發明係關於例如使用於包含口腔外科的醫科領域之 活體骨骼補強治療上可形成高強度硬化體的磷酸鈣水泥。 先前技術 通常活體骨骼補強治療用水泥被要求具有（1 )由添 加該水泥硬化用水溶液所得之泥漿具有可凝結之凝結性， (2 )該凝結體在水分存在下硬化之硬化性，（3 )該硬 化體具有在治療補強骨之運動時的十分硬化體強度，（4 )該硬化體被活體骨骼吸收而可具有被活體骨骼再生的吸 收取代性等之性能。能具有這些性能的水泥，已知有特開 平4 一 3 2 8 1 8 5號公報中揭示含有1 0〜2 5質量％ 的第4磷酸鈣、3〜1 0質量％的第2磷酸鈣、以及α型 第3磷酸鈣之磷酸鈣水泥。 另一方面，由活體骨骼補強治療用水泥所得的水泥硬 化體，對活體而言係爲異物，故希望盡量以少量硬化體使 用量就能獲得對治療補強骨的所定量之強度。因此，欲達 成減低硬化體使用量的目的，強力企求能開發可提升硬化 體之強度。 發明之揭示 本發明係有鑑於前述，提供一種能使用於活體骨骼補 強治療上，可形成高強度硬化體之磷酸鈣水泥爲目的。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 線· 538015 Α7 Β7 五、發明説明（2 ) 本發明者等，爲了提升由前述磷酸鈣水 泥所形成的硬化體強度而進行硏究結果’使第2磷酸鈣與 α型第3磷酸鈣進行水合反應調製成水合反應生成物，將 此水合反應生成物對前述磷酸鈣水泥的全質量而言，以2 〜1 0質量％的比率調配，所得之水泥中加入硬化性水溶 液形成泥漿中，分散的前述水合反應生成物作爲硬化反應 的起點而作用，因這些起點爲中心的同時進行硬化反應’ 發現硬化體的強度有顯著性地提升，而完成本發明。 即，本發明之磷酸鈣水泥含有2〜1 0質量％之第2 磷酸鈣與α型第3磷酸鈣的水合反應生成物、1 0〜2 5 質量％之第4磷酸鈣，3〜1 0的質量％之第2磷酸鈣’ 剩餘部分爲α型第3磷酸鈣與不可避免的不純物的混合組 成物所構成。 又，對前述第2磷酸鈣與^型第3磷酸鈣的水合反應 生成物，其第2磷酸鈣與^型第3磷酸鈣的配合比率之質 量比爲，第2磷酸鈣：α型第3磷酸鈣: 5〜1 : 3〇。又，對前述第2磷酸鈣與α型第3磷酸鈣的水合反 應生成物，其第2磷酸鈣與α型第3磷酸鈣的配合比率之 質量比亦可爲，第2磷酸鈣：α型第3磷酸鈣=1 : 1 0 〜1 ·· 2 0。 實施發明之最隹型態 其次，擬就本發明之磷酸鈣水泥，以枚舉實施例來力口 以具體的說明。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線_ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 538015 A7 ___B7 五、發明説明（3 ) 本發明之磷酸齡水泥含有2〜1 0質量 %之第2磷酸鈣與α型第3磷酸鈣的水合反應生成物、1 〇〜2 5質量％之第4磷酸鈣，3〜1〇的質量％之第2 磷酸鈣，剩餘部分爲α型第3磷酸鈣與不可避免的不純物 所成。例如可適合使用於活體骨骼補強及治療上。但本發 明之磷酸鈣水泥，並不限定於此用途，例如齒料用水泥， 齒料用石膏等石膏代替物，建材用水泥等其他用途亦可使 用。 前述的第2磷酸鈣與α型第3磷酸鈣的水合反應生成 物（以下稱爲水合反應生成物），如上述其具有更提升硬 化體強度的作用。此水合反應生成物的磷酸鈣水泥之含有 量，對磷酸鈣水泥全質量而言爲2〜1 0質量％，較佳爲 3〜8 8質量％，更佳爲4〜6質量％。若前述含有量未 滿2質量％時，有不能達到所期待的強度提升效果之傾向 ，另一方面，若含有量超過1 0質量％時泥漿的流動性會 降低而有作業性受損之傾向。 前述水合反應生成物係可由，第2磷酸鈣與α型第3 磷酸鈣的質量比爲，第2磷酸鈣與：α型第3磷酸鈣二1 :5〜1 : 30 ，較佳爲1 : 10〜1 : 2〇的配合比率 經混合所得之混合物中加入質量比爲混合物：水=1 : 0.2〜1:0 .5，較佳爲1:〇.3〜1:0.4比 率之水，經水合反應後，粉碎至粒徑爲1〜3 0 0 // m程 度而調製出。 前述第4磷酸鈣具有促進硬化體對活體骨骼的再生吸 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、言 -線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 538015 Α7
收取代性之作用。此第4磷酸鈣的磷酸鈣水 泥的含有量’對磷酸鈣水泥全質量而言爲1 〇〜2 5質量 %，較佳爲 1 2〜2 2質量％，更佳爲丄5〜2 〇質量％。若前述含 有量未滿1 0質量％時，有不能達到前述吸收取代性提升 效果之傾向’另一方面，若含有量超過2 5質量％時，有 降低硬化體強度的傾向。 前述第2磷酸鈣具有促進對泥漿硬化體的凝結之作用 。此第2磷酸鈣的磷酸鈣水泥之含有量爲3〜1 〇質量％ ’較佳爲3 · 5〜8質量％，更佳爲4〜6質量％。若前 述含有量未滿3質量％時，有不能得到所期待之凝結促進 作用之傾向’另一方面，若其含有量超過1 〇質量％時， 因硬化時間過於短而有不可避免的作業性下降之傾向。 如此的本發明的磷酸齡水泥係由，2〜1 0質量％之 第2磷酸齡與α型第3磷酸銘的水合反應生成物、1〇〜 2 5質量％之第4磷酸鈣，3〜1 0的質量％之第2磷酸 鈣，以及α型第3磷酸鈣所調配出。 實施例 其次，擬就本發明之磷酸鈣水泥，以枚舉實施例來力口 以具體的說明。 首先水合反應生成物、α型第3磷酸鈣、以及第4磷 酸鈣如下述調製，第2磷酸鈣則使用市面商品。 (1 ) α型第3磷酸鈣之調製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21〇><297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
538015 Α7 Β7 五、發明説明（5 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 將3莫耳的氫氧化鈣懸濁於1 〇公升之 水中，以2莫耳之磷酸以水稀釋成約〇 · 5公升的4 〇 % 磷酸水溶液，一面攪拌緩慢滴下。終了後，將所得的懸濁 液放置1天，再使用乾燥機，以1 1 〇 t：保持2 4小時乾 燥，獲得凝集體。然後將前述凝集體以1 4 〇 〇。(：保持3 小時的燒烤，粉碎燒烤生成物，以8 8 // m以下的篩孔之 篩子（平均粒徑：6 . 5 // m )來製造純度：9 9 · 9 % 之α型第3磷酸鈣。 (2 )第4磷酸鈣之調製 將4莫耳的氫氧耗懸濁於1 0公升之水，另以2莫耳 之磷酸以水稀釋成約0 . 5公升的4 0 %磷酸水溶液，一 面攪拌緩慢滴下。終了後，將所得懸濁液放置在室溫一天 ，再使用乾燥機於1 1 0 °C下保持2 4小時乾燥，獲得凝 集體。然後將此凝集體，先用9 0 0 °C保持3小時的預燒 烤，再於均一粉碎之狀態下，於1 4 0 0 °C保持3小時燒 烤。粉碎所得燒烤生成物，以8 8 // m以下的篩孔之篩子 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (平均粒徑：6 · 5 // m )製造第4磷酸鈣（含有比例： 9 0 . 5 % )與含有實際上不可避免的不純物的氫氧化磷 灰石之混合生成物。此混合生成物做爲第4磷酸鈣使用。 (3 )水合反應生成物 使用前述（1 )所調製之α型第3磷酸鈣與市售之第 2磷酸鈣，以如表1所示的配合比例來配合，混合。將此 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 538015 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（6 ) 混合物添加水，以質量比爲混合物：水=3 :1的比例硬化後，粉碎至3 0 〇 # m以下，來調製水合 反應生成物a〜f 。 其次，做爲原料粉末使用前述（1 )〜（3 )所得α 型第3磷酸鈣，第4磷酸鈣，及水合反應成物a〜f ，以 及市售之第2磷酸鈣。這些原料粉末如表2所示的配合比 例調配，混和，獲得本發明寳施型態之本發明水泥1〜 1 2與過去實施型態的過去水泥1〜5。 由所得本發明水泥1〜1 2與過去水泥1〜5來形成 的硬化體強度，依以下之方法來測定，評價。首先，就各 水泥，以含有5 %軟骨素硫酸鈉，2 0 %琥珀酸二鈉· 6 水合物，以及水的硬化用水溶液，以質量比爲，水泥：硬 化用水溶液=3 : 1之比例添加，煉和後作爲泥漿。凝結 此泥漿來製造直徑：7 m m X長：1 4 m m尺寸的圓柱狀 凝固體。將此凝固體浸漬五天於含有N a + : 1 4 2 · 0 mM, K+：5.〇mM,Mg2+:1.5mM. Ca2 + :2 · 5mM、Cl'· 148 .8mM、HC〇3—: 4 · 2 m Μ、Η P〇4 2 — : 1 · ◦ m M水溶液（疑似體液 )中浸漬3天使其硬化。測定所得硬化體之壓縮強度’其 結果表示於表2。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210父297公釐） 538015 A7 B7 五、發明説明（7 表1 種別 配合比（質量比） 第2磷酸鈣 α型第3磷酸鈣 水 a 1 5 合 b 1 10 反 c 1 15 應 d 1 2 0 生 e 1 2 5 成 f 1 3 0 物 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T -線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） _丄〇 538015 A7 B7 五、發明説明（8 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 表2 種別 配合割合（重量％) 壓縮強 度 (MPa) 水合反應生 成物 第4磷 酸鈣 第2磷 酸鈣 α型第3 磷酸鈣 1 a ： 5 18 5 剩餘 7 6 2 b ： 5 18 5 剩餘 7 9 本 3 c : 5 18 5 剩餘 8 6 發 4 d ： 5 18 5 剩餘 8 0 明 5 e : 5 18 5 剩餘 8 2 的 6 f : 5 18 5 剩餘 8 8 水 7 c : 2 18 5 剩餘 7 0 泥 8 c : 1〇 18 5 剩餘 8 1 9 c ： 5 10 5 剩餘 7 8 1〇 c ： 5 2 5 5 剩餘 7 1 11 c ： 5 18 3 剩餘 8 3 12 c ： 5 18 10 剩餘 7 4 過 1 一 1〇 5 剩餘 6 1 2 一 18 5 剩餘 6〇 3 _ 2 5 5 剩餘 5 7 4 一 18 3 剩餘 5 8 5 一 18 10 剩餘 5 2 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -11 - 538015 Α7 Β7 五、發明説明（9 ) 由表2所示結果，組合混合組成物α型 第3磷酸鈣與第2磷酸鈣之水合反應生成物及配合本發明 水泥1〜1 2成形的硬化體，比較不含前述水合反應生成 物的過去水泥1〜5所形成的硬化體，具有更高強度。 產業上利用之可能性 本發明之硫酸鎂，係可形成具有高強度的硬化體者， 可大大提升治療補強骨之強度外，亦可減低硬化體使用量 等’具有工業上可利用性的特性。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)Α4規格（210x297公釐）
Claims (1)
- Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 · 一種磷酸鈣水泥，其特徵爲由2〜1 〇質量％之 第2磷酸鈣與α型第.3磷酸鈣的水合反應生成物、1 〇〜 2 5質量％之第4磷酸鈣，以及3〜1 0的質量％之第2 磷酸鈣，剩餘部分爲α型第3磷酸齡以及不可避免的不純 物之混合組成物所構成者。 2 .如申請專利範圍第1項之磷酸鈣水泥，其中該第 2磷酸鈣與^型第3磷酸鈣的水合反應生成物中，第2磷 酸鈣與α型第3磷酸鈣的配合比率之質量比爲，第2磷酸 鈣：α型第3磷酸鈣=1 : 5〜1 : 3 0。 3 ·如申請專利範圍第1項之磷酸鈣水泥’其中該第 2磷酸鈣與α型第3磷酸鈣的水合反應生成物中，第2磷 酸鈣與α型第3磷酸鈣的配合比率之質量比亦爲’第2磷 酸鈣：α型第3磷酸鈣=1 : 1〇〜1 : 20。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -13 -
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