DE3888079T2 - Poröses keramisches Material. - Google Patents

Poröses keramisches Material.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein poröses keramisches Material (vgl. US-A-4 071 365) und insbesondere ein poröses keramisches Material, bei dem der Porendurchmesser in geeigneter Weise gesteuert ist.
  • Der Porendurchmesser poröser keramischer Materialien hängt im allgemeinen von der Größe der primären Teilchen ab. Nach einem herkömmlichen Verfahren wird, wenn ein größerer Porendurchmesser erforderlich ist, eine Verbindung, die beim Sintern verschwindet (z.B. ein organisches Harz), mit dem als Ausgangsmaterial verwendeten keramischen Pulver gemischt, und das Gemisch wird dann gesintert. Bei diesem Verfahren ist jedoch eine Entfettungsvorrichtung erforderlich, die das Gas entfernt, das aus der beim Sintern verschwindenden Verbindung gebildet wird, und so sind die Herstellungskosten hoch. Darüber hinaus ist es, wenn das spezifische Gewicht der Verbindung, die beim Sintern verschwindet, sich von dem des keramischen Pulvers unterscheidet, schwierig, diese Bestandteile gleichmäßig zu mischen, so daß ein poröses keramisches Material mit einem gleichmäßigen Porendurchmesser nicht erhalten werden kann.
  • Hydroxylapatit ist in seiner Beschaffenheit ähnlich den anorganischen Hauptbestandteilen von Knochen und Zähnen und weist eine hervorragende Biokompatibilität auf, und er wird daher als keramischen Bioimplantatmaterial, z.B. für künstliche Zahnwurzeln, künstliche Knochen und dergl., verwendet (vgl. DE-A-27 25 665 und DE-B-26 52 611). Von Tricalciumphosphat ist ebenfalls bekannt, daß es eine entsprechend gute Biokompatibilität aufweist.
  • Im Hinblick auf Hydroxylapatit ist es von Interesse, daß er auch gute Eigenschaften bei der Verwendung als Packungsmaterial in der Chromatographie aufweist und daß er bei der Abtrennung und Reinigung von Biomaterialien, wie Proteinen, Enzymen, Nucleinsäuren und dergl., verwendet wird. In den letzten Jahren sind Produkte aus porösem kugelförmigem Hydroxylapatit mit guter Trennfähigkeit entwickelt und in den Handel gebracht worden; dieser Typ von Hydroxylapatit ist sehr vielversprechend für einen breiten Anwendungsbereich.
  • Ein Verfahren zur Herstellung einer Packung aus Hydroxylapatit umfaßt die Synthese einer Hydroxylapatit- Aufschlämmung durch ein Naßverfahren, das Granulieren der Aufschlämmung durch ein geeignetes Verfahren, wie Sprühtrocknen, und das Formen der Teilchen in eine gewünschte Form. Die nach diesem Verfahren hergestellten Teilchen weisen den Nachteil auf, daß die sekundären Teilchen, die aus primären Teilchen aufgebaut sind, aufgrund der schwachen Bindung der primären Teilchen eine geringe Festigkeit aufweisen und nicht sehr haltbar sind. Die Festigkeit der Teilchen kann erhöht werden, indem sie bei erhöhten Temperaturen (≥ 700ºC) wärmebehandelt werden, so daß die primären Teilchen gesintert werden. Dieses Verfahren ist wirksam im Hinblick auf eine Verbesserung der Festigkeit der Teilchen, es weist jedoch den Nachteil auf, daß die Fähigkeit der behandelten Teilchen, saure Proteine, wie Rinderserumalbumin (BSA) , zu adsorbieren, verringert wird.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein poröses keramisches Material als Packungsmaterial für die Chromatographie bereitzustellen, bei dem der Porendurchmesser in geeigneter Weise gesteuert ist.
  • Die vorstehende und weitere Aufgaben und Wirkungen der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung sichtbar.
  • Diese Aufgaben der vorliegenden Erfindung können durch Verwendung eines porösen keramischen Materials als Packungsmaterial für die Chromatographie gelöst werden, wobei dieses Material durch ein Verfahren erhalten werden kann, das folgende Stufen umfaßt: (i) Mischen von Hydroxylapatit und mindestens einem keramischen Material in einer solchen Weise, daß mindestens einer der Bestandteile Hydroxylapatit und keramisches Material sich in der Sinterbarkeit vom anderen Bestandteil unterscheidet und in einer Menge von 1 bis 99 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an Hydroxylapatit und keramischem Material,vermischt wird; und (ii) Sintern des auf diese Weise erhaltenen Gemisches.
  • Fig. 1 ist eine rasterelektronenmikroskopische Aufnahme des in Beispiel 1 hergestellten Packungsmaterials, das das erfindungsgemäß verwendete poröse keramische Material umfaßt;
  • Fig. 2 ist das Ergebnis einer Röntgenbeugungsuntersuchung des in Beispiel 1 hergestellten Packungsmaterials, das das erfindungsgemäß verwendete poröse keramische Material umfaßt;
  • Fig. 3 ist ein Chromatogramm, das unter Verwendung des in Beispiel 1 hergestellten Packungsmaterials, das das erfindungsgemäß verwendete poröse keramische Material umfaßt, erhalten wurde;
  • Fig. 4 ist eine rasterelektronenmikroskopische Aufnahme des in Beispiel 2 hergestellten Packungsmaterials, das das erfindungsgemäß verwendete poröse keramische Material umfaßt;
  • Fig. 5 ist das Ergebnis einer Röntgenbeugungsuntersuchung des in Beispiel 2 hergestellten Packungsmaterials, das das erfindungsgemäß verwendete poröse keramische Material umfaßt;
  • Fig. 6 ist ein Chromatogramm, das unter Verwendung des in Beispiel 2 hergestellten Packungsmaterials, das das erfindungsgemäß verwendete poröse keramische Material umfaßt, erhalten wurde;
  • Fig. 7 ist eine rasterelektronenmikroskopische Aufnahme des in Beispiel 3 hergestellten Packungsmaterials, das das erfindungsgemäß verwendete poröse keramische Material umfaßt;
  • Fig. 8 ist das Ergebnis einer Röntgenbeugungsuntersuchung des in Beispiel 3 hergestellten Packungsmaterials, das das erfindungsgemäß verwendete poröse keramische Material umfaßt;
  • Fig. 8 ist ein Chromatogramm, das unter Verwendung des in Beispiel 3 hergestellten Packungsmaterials, das das erfindungsgemäß verwendete poröse keramische Material umfaßt, erhalten wurde;
  • Fig. 10 ist eine rasterelektronenmikroskopische Aufnahme des in Vergleichsbeispiel 1 hergestellten Packungsmaterials; Fig. 11 ist das Ergebnis einer Röntgenbeugungsuntersuchung des in Vergleichsbeispiel 1 hergestellten Packungsmaterials; Fig. 12 ist ein Chromatogramm, das unter Verwendung des in Vergleichsbeispiel 1 hergestellten Packungsmaterials erhalten wurde;
  • Fig. 13 ist eine rasterelektronenmikroskopische Aufnahme des in Vergleichsbeispiel 2 hergestellten Packungsmaterials; Fig 14 ist das Ergebnis einer Röntgenbeugungsuntersuchung des in Vergleichsbeispiel 2 hergestellten Packungsmaterials; Fig. 15 ist ein Chromatogramm, das unter Verwendung des in Vergleichsbeispiel 2 hergestellten Packungsmaterials erhalten wurde;
  • Fig. 16 ist ein Chromatogramm, das unter Verwendung des in Beispiel 4 hergestellten Packungsmaterials, das das erfindungsgemäß verwendete poröse keramische Material umfaßt, erhalten wurde;
  • Fig. 17 ist ein Chromatogramm, das unter Verwendung des in Vergleichsbeispiel 3 hergestellten Packungsmaterials erhalten wurde.
  • Der Ausdruck "Sinterbarkeit" bedeutet das Verhalten einer Verbindung beim Sintern und ist z.B. ausführlich beschrieben in: Nippon Ceramics Kyokai Gakujutsu Ronbun Shi (Academic Monograph Journal of Japan Ceramics Society), Bd. 96/9 (1988) , S. 907 bis 913, dito, Bd. 96/5 (1988) , S. 595 bis 598, J. Am. Ceram. Soc., Bd. 70/11 (1987), S. C-329 bis C- 334, dito, Bd. 70/10 (1987), S. C-232 bis C-236 und Ceramics Zairyo Gijushi Shusei (Compilation of Ceramics Material Technology), S. 67 bis 74, veröffentlicht von Sangyo Gijushu Center, Co., Ltd., Japan, 10. April 1979.
  • Beispiele für die keramischen Materialien, die in Kombination mit Hydroxylapatit verwendet werden, umfassen eine Calciumphosphat-Verbindung (wie Tricalciumphosphat), Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Zirkoniumdioxid und Gemische davon. Die Kombination von Hydroxylapatit und Tricalciumphosphat wird bevorzugt verwendet, und zwar aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften, wie der Biokompatibilität.
  • Das geeignete Mischungsverhältnis der keramischen Materialien hängt vom beabsichtigten Porendurchmesser und den Unterschieden in der Sinterbarkeit zwischen den keramischen Materialien ab, es wird jedoch so gewählt, daß die Menge mindestens einer der keramischen Materialien 1 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 95 Gew.-% und insbesondere 20 bis 80 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an keramischen Materialien, beträgt.
  • Die Sintertemperatur und die Sinterzeit sind nicht besonders beschränkt, und sie können in Abhängigkeit von den Arten der keramischen Materialien, dem beabsichtigten Porendurchmesser und dergl. gewählt werden.
  • Das erfindungsgemäß verwendete keramische Material wird in Form von Teilchen als Packungsmaterial für die Chromatographie verwendet. Die keramischen Materialien werden in den bereits angegebenen Verhältnissen gemischt, und das Gemisch wird zu im allgemeinen kugelförmigen Teilchen nach einer Reihe bekannter Verfahren zur Granulierung unter Einschluß des Sprühtrockenverfahrens und des Walzen-Trommel- Verfahrens granuliert.
  • Beim Sprühtrockenverfahren wird eine Aufschlämmung mit den in Wasser dispergierten keramischen Materialien bei einer Temperatur von etwa 100 bis 250ºC unter Bildung im allgemeinen kugelförmiger Körner versprüht. Beim Walzen- Trommel-Verfahren werden die Verbindungen auf eine Platte gegeben, die gedreht wird, um die Verbindungen zu Körnern zu agglomerieren.
  • Der erfindungsgemäß verwendete Hydroxylapatit kann nach einer Reihe bekannter Verfahren unter Einschluß eines Naßverfahrens, bei dem Phosphorsäure oder ein wasserlösiiches Phosphatsalz mit einer wasserlöslichen Calciumverbindung in einer wäßrigen Lösung umgesetzt werden, und eines Trockenverfahrens, bei dem eine Phosphorsäure-Verbindung mit einer Calciumverbindung bei hohen Temperaturen umgesetzt wird, synthetisiert werden.
  • Das Naßverfahren ist z.B. beschrieben in: Wallaeys, R., Ann. Chim. (Paris), Bd. 7 (1952), S. 808 und S. 823; Moreno, E.C., Gregory, T.M., Brown, W.E., J. Res. Nat. Bur. Stand, Bd. 72A (1968), S. 773; und L.C. Bell, H. Mika, B.J. Kruger, Archs. Oral. Biol. , Bd. 23 (1978), S. 329 bis S. 336. Das Trockenverfahren ist z.B. beschrieben in: Quinaux, N., Arch. Intern. Physiol. Biochim., Bd. 72 (1964), S. 337 und Chem. Abstr., Bd. 60 (1964), 15418a; und Liteanu, C., Macarouci, D., Studii Cercetari Chim., Ed. 13 (1962), S. 157.
  • Tricalciumphosphat, das erfindungsgemäß verwendet werden kann, kann ebenfalls nach einer Reihe bekannter Verfahren unter Einschluß des Naßverfahrens und des Trockenverfahrens, wie sie vorstehend beschrieben wurden, hergestellt werden.
  • Welches Verfahren auch immer angewandt wird, Tricalciumphosphat wird durch Umsetzung einer Phosphorsäure- Verbindung mit einer Calciumverbindung, wobei für ein Verhältnis Ca/P von 1,5 gesorgt wird, hergestellt, und Hydroxylapatit wird durch Umsetzung einer Phosphorsäure- Verbindung und einer Calciumverbindung hergestellt, wobei für ein Verhältnis Ca/P gesorgt wird, das 1,5 überschreitet und vorzugsweise 1,666 nicht überschreitet. Wenn bei der Herstellung von Hydroxylapatit das Verhältnis Ca/P 1,666 überschreitet, dann bildet sich während der Sinterstufe Calciumoxid, das eine ungünstige Wirkung auf den menschlichen Körper ausübt.
  • In dem Fall, in dem die Kombination aus Hydroxylapatit und Tricalciumphosphat als keramisches Material verwendet wird, bildet sich, wenn Hydroxylapatit mit einem Verhältnis Ca/P von mehr als 1,5, das jedoch unter 1,666 liegt, bei einer Temperatur zwischen 800 und 1160ºC gebrannt wird, ein Gemisch von Tricalciumphosphat mit einem Verhältnis von Ca/P von 1,5 und Hydroxylapatit mit einem Verhältnis von Ca/P von 1,666.
  • Daher kann in dem Fall, daß eine Kombination von Hydroxylapatit und Tricalciumphosphat eingesetzt wird, Hydroxylapatit, bei dem das Verhältnis von Ca/P 1,5 überschreitet, jedoch unter 1,666 liegt, als Ausgangsmaterial verwendet werden, und zwar anstelle des Mischens von getrennt hergestelltem Tricalciumphosphat und Hydroxylapatit, und dieses Ausgangsmaterial kann granuliert oder geformt und gebrannt werden. In diesem Fall kann durch Verwendung von Hydroxylapatit mit einem Verhältnis von Ca/P im Bereich von 1,501 bis 1,655 ein Gemisch von Tricalciumphosphat und Hydroxylapatit in den Anteilen, die im vorstehend angegebenen Bereich liegen, erhalten werden.
  • Die Sintertemperatur bei der Herstellung des erfindungsgemäß eingesetzten keramischen Materials unter Verwendung von Hydroxylapatit beträgt vorzugsweise 700ºC oder darüber, da das Ausmaß der Sinterung, wenn die Temperatur weniger als 700ºC beträgt, unzureichend ist und die mechanische Festigkeit des keramischen Materials dann verringert ist. Die obere Grenze der Sintertemperatur ist nicht besonders beschränkt, wenn jedoch eine Zersetzung des Hydroxylapatits verhindert werden soll, dann beträgt die Sintertemperatur vorzugsweise 1400ºC oder weniger.
  • Das poröse keramische Material wird in Form von Teilchen als Packungsmaterial für die Chromatographie, z.B. zur Trennung und Reinigung verschiedener Biomaterialien, wie Proteine, Enzyme, Nucleinsäuren und dergl., verwendet.
  • Der bevorzugte mittlere Porendurchmesser des Packungsmaterials für die Chromatographie, das das erfindungsgemäße poröse keramische Material umfaßt, beträgt 0,005 bis 0,1 µm für niedermolekulare gelöste Stoffe und 0,1 bis 5 µm für hochmolekulare gelöste Stoffe, wie DNA.
  • Die Porosität des erfindungsgemäß verwendeten Packungsmaterials beträgt vorzugsweise 5 % oder mehr, insbesondere 10 bis 65 % und ganz besonders 20 bis 50 %
  • Die Form des erfindungsgemäß verwendeten Packungsmaterials ist nicht auf vollkommene Kugeln beschränkt, und sie kann im wesentlichen kugelförmig sein (z.E. eine eiförmige Form, eine ellipsoidale Form)
  • Der mittlere Durchmesser des erfindungsgemäß verwendeten Packungsmaterials ist nicht besonders beschränkt, und er beträgt vorzugsweise 1 bis 100 µm. Wenn er weniger als 1 µm beträgt, dann wird der Widerstand gegen einen Durchtritt der mobilen Phase in der mit dem Packungsmaterial gefüllten Säule hoch, und wenn er mehr als 100 µm beträgt, dann besteht die Gefahr, daß die Trennleistung der Säule beeinträchtigt wird.
  • Bei dem erfindungsgemäß verwendeten Packungsmaterial für die Chromatographie kann, wenn eine Kombination von Hydroxylapatit und Tricalciumphosphat als keramische Materialien verwendet wird, ein Packungsmaterial für die Chromatographie erhalten werden, das eine hohe mechanische Festigkeit aufweist und dennoch eine hohe Fähigkeit zeigt, saure Proteine zu adsorbieren.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, werden mit den erfindungsgemäß verwendeten porösen keramischen Materialien Packungsmaterialien für die Chromatographie mit hoher Biokompatibilität bereitgestellt, bei denen die mechanische Festigkeit hervorragend und der Porendurchmesser in geeigneter Weise gesteuert ist.
  • Die nachstehenden Beispiele werden zur weiteren Verdeutlichung der vorliegenden Erfindung vorgelegt, sie sollen die Erfindung jedoch nicht beschränken. Sofern nichts anderes angegeben ist, beziehen sich Teile, Verhältnisse, Prozente und dergl. auf das Gewicht.
    • Beispiel 1
  • Eine wäßrige Lösung von Phosphorsäure und eine Suspension von Calciumhydroxid wurden gemischt, um ein Verhältnis von Ca/P von 1,578 zu erhalten, und das Gemisch wurde einer Reaktion nach einem bekannten Verfahren unterworfen, um eine Hydroxylapatit-Aufschlämmung mit einem Verhältnis von Ca/P von 1,578 zu erhalten. Das heißt, zu 20 l einer Calciumhydroxid-Aufschlämmung mit einer Konzentration von 0,5 Mol/l wurden 20 l einer wäßrigen Phosphorsäurelösung mit einer Konzentration von 0,317 Mol/l tropfenweise mit einer Geschwindigkeit von 30 ml/min unter Rühren gegeben. Nach Abschluß der Zugabe ließ man das Reaktionsgemisch 72 Stunden stehen, um eine Hydroxylapatit-Aufschlämmung zu erhalten. Die Temperatur des Reaktionsgemisches betrug 25ºC. Die Aufschlämmung wurde mit einem Sprühtrockner ("Mobile Minor Model", hergestellt von Ashizawaniro Co., Ltd.) sprühgetrocknet. Das erhaltene granulierte Material, das aus im allgemeinen kugelförmigen Teilchen bestand, wurde 4 Stunden bei 900ºC gesintert, um als erfindungsgemäßes Packungsmaterial, das ein poröses keramisches Material umfaßt, herzustellen. Das Packungsmaterial wies einen mittleren Teilchendurchmesser von 20 µm und einen mittleren Porendurchmesser von 0,2 µm auf. Es bestand zu 53 Gew.-% aus Tricalciumphosphat und zu 47 Gew.-% aus Hydroxylapatit.
  • Die rasterelektronenmikroskopische Aufnahme und das Ergebnis einer Röntgenbeugungsuntersuchung des erhaltenen Packungsmaterials sind in Fig. 1 bzw. Fig. 2 gezeigt.
  • Das hergestellte Packungsmaterial wurde in eine Säule aus rostfreiem Stahl mit einem Innendurchmesser von 7,5 mm und einer Länge von 100 mm gefüllt. Unter Verwendung dieser Säule und einer mit Natriumphosphat gepufferten Lösung als mobiler Phase wurde eine Trennung von Standardproteinen (BSA, Lysozym und Cytochrom C) mit einem linearen Gradienten von 10 millimolar bis 400 millimolar innerhalb einer Zeitspanne von 30 Minuten bei einer Durchflußgeschwindigkeit von 1,0 ml/min durchgeführt. Das erhaltene Chromatogramm ist in Fig. 3 gezeigt.
    • Beispiel 2
  • Ein Packungsmaterial, das aus 77 Gew.-% Tricalciumphosphat und 23 Gew.-% Hydroxylapatit bestand und einen mittleren Porendurchmesser von 0,5 µm und einen mittleren Teilchendurchmesser von 20 µm aufwies, wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt.
  • Die rasterelektronenmikroskopische Aufnahme und das Ergebnis der Röntgenbeugungsuntersuchung des erhaltenen Packungsmaterials sind in Fig. 4 bzw. Fig. 5 gezeigt.
  • Unter Verwendung dieses Packungsmaterials wurden Standardproteine in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 getrennt. Das erhaltene Chromatogramm ist in Fig. 6 gezeigt.
    • Beispiel 3
  • Ein Packungsmaterial, das aus 93 Gew.-% Tricalciumphosphat und 7 Gew.-% Hydroxylapatit bestand und einen mittleren Porendurchmesser von 0,8 µm und einen mittleren Teilchendurchmesser von 20 µm aufwies, wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt.
  • Die rasterelektronenmikroskopische Aufnahme und das Ergebnis der Röntgenbeugungsuntersuchung des erhaltenen Packungsmaterials sind in Fig. 7 bzw. Fig. 8 gezeigt.
  • Unter Verwendung dieses Packungsmaterials wurden Standardproteine in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 getrennt. Das erhaltene Chromatogramm ist in Fig. 9 gezeigt.
    • Vergleichsbeispiel 1
  • Ein Packungsmaterial, das aus Hydroxylapatit mit einem Verhältnis von Ca/P von 1,666 bestand und einen mittleren Porendurchmesser von 0,1 µm und einen mittleren Teilchendurchmesser von 20 µm aufwies, wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt.
  • Die rasterelektronenmikroskopische Aufnahme und das Ergebnis der Röntgenbeugungsuntersuchung des erhaltenen Packungsmaterials sind in Fig. 10 bzw. Fig. 11 gezeigt.
  • Unter Verwendung dieses Packungsmaterials wurden Standardproteine in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 getrennt. Das erhaltene Chromatogramm ist in Fig. 12 gezeigt
    • Vergleichsbeispiel 2
  • Ein aus Tricalciumphosphat bestehendes Packungsmaterial, das einen mittleren Porendurchmesser von 2 µm und einen mittleren Teilchendurchmesser von 20 µm aufweist, wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt.
  • Die rasterelektronenmikroskopische Aufnahme und das Ergebnis einer Röntgenbeugungsuntersuchung des erhaltenen Packungsmaterials sind in Fig. 13 bzw. Fig. 14 gezeigt.
  • Unter Verwendung dieses Packungsmaterials wurden Standardproteine in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 getrennt. Das erhaltene Chromatogramm ist in Fig. 15 gezeigt.
  • In den Chromatogrammen stellt die y-Achse die Extinktion bei 280 nm und die x-Achse die Retentionszeit in Minuten dar. Die in diesem Graphen verwendeten Symbole haben die folgende Bedeutung: a: Peak von BSA; b: Peak von Lysozym; und c: Peak von Cytohrom C.
  • Aus den in den Beispielen 1 bis 3 und in den Vergleichsbeispielen 1 und 2 erhaltenen Ergebnissen ist ersichtlich, daß das Packungsmaterial, das erfindungsgemäß das poröse keramische Material umfaßt, für die Trennung von Proteinen ähnlich wirksam ist wie ein aus Hydroxylapatit allein bestehendes Packungsmaterial.
    • Beispiel 4
  • Eine wäßrige Lösung von Phosphorsäure und eine Suspension von Calciumhydroxid wurden gemischt, um ein Verhältnis von Ca/P von 1,607 zu erhalten, und das Gemisch wurde einer Reaktion nach einem bekannten Verfahren unterworfen, um eine Hydroxylapatit-Aufschlämmung mit einem Verhältnis von Ca/P von 1,607 zu erhalten. Das heißt, zu 20 l einer Calciumhydroxid-Aufschlämmung mit einer Konzentration von 0,5 Mol/l wurden 20 l einer wäßrigen Phosphorsäurelösung mit einer Konzentration von 0,311 Mol/l tropfenweise mit einer Geschwindigkeit von 30 ml/min unter Rühren gegeben. Nach Abschluß der Zugabe ließ man das Reaktionsgemisch 72 Stunden stehen, um eine Hydroxylapatit-Aufschlämmung zu erhalten. Die Temperatur des Reaktionsgemisches betrug 25ºC. Die Aufschlämmung wurde mit einem Sprühtrockner ("Mobile Minor Model", hergestellt von Ashizawaniro Co., Ltd.) sprühgetrocknet. Das erhaltene granulierte Material, das aus im allgemeinen kugelförmigen Teilchen bestand, wurde 4 Stunden bei 950ºC gesintert, um ein Packungsmaterial innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung herzustelffien. Das Packungsmaterial wies einen mittleren Teilchendurchmesser von 20 µm und eine Porosität von etwa 50 auf. Es bestand zu 32 Gew.-% aus Tricalciumphosphat und zu 68 Gew.-% aus Hydroxylapatit.
  • Unter Verwendung dieses Packungsmaterials wurden Standardproteine in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 getrennt. Das erhaltene Chromatogramm ist in Fig. 16 gezeigt.
    • Vergleichsbeispiel 3
  • Der gleiche Versuch wie in Beispiel 4 wurde unter Verwendung eines Packungsmaterials, das nur aus Hydroxylapatit mit einem Verhältnis von Ca/P von 1,666 (Teilchengröße: 2 µm; gebrannt bei 950ºC) bestand, durchgeführt. Das erhaltene Chromatogramm ist in Fig. 17 gezeigt, aus der ersichtlich ist, daß der Peak von BSA breit wird, da BSA nicht an das Packungsmaterial adsorbiert wurde.
  • In den Chromatogrammen haben die Achsen und Symbole die gleiche Bedeutung wie vorstehend.
  • Durch einen Vergleich der Figg. 16 und 17 ist ersichtlich, daß das Packungsmaterial, das erfindungsgemäß das poröse keramische Material umfaßt, bei dem eine Kombination von Hydroxylapatit und Tricalciumphosphat verwendet wird, wirksam zum Zweck der Trennung saurer Proteine ist.
  • Wie in der vorstehenden Beschreibung angegeben wurde, wird mit der vorliegenden Erfindung ein poröses keramisches Material bereitgestellt, bei dem der Porendurchmesser in geeigneter Weise gesteuert ist. Wenn Hydroxylapatit als keramisches Material verwendet wird, dann kann das erfindungsgemäße keramische Material in wirksamer Weise als Packungsmaterial für die Chromatographie zur Trennung von Biomaterialien verwendet werden. Wenn eine Kombination von Hydroxylapatit und Tricalciumphosphat eingesetzt wird, dann kann das erfindungsgemäße Packungsmaterial in besonders wirksamer Weise zur Trennung saurer Proteine verwendet werden.

Claims (8)

1. Verwendung eines porösen keramischen Materials als Packungsmaterial für die Chromatographie, wobei dieses Material durch ein Verfahren erhalten werden kann, das folgende Stufen umfaßt: (i) Mischen von Hydroxylapatit und mindestens einem keramischen Material in einer solchen Weise, daß mindestens einer der Bestandteile Hydroxylapatit und keramisches Material sich in der Sinterbarkeit vom anderen Bestandteil unterscheidet und in einer Menge von 1 bis 99 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an Hydroxylapatit und keramischem Material, vermischt wirdül; und (ii) Sintern des auf diese Weise erhaltenen Gemisches.
2. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das mindestens eine keramische Material unter einer Calciumphosphat-Verbindung, Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Zirkoniumdioxid und Gemischen davon ausgewählt ist.
3. Verwendung nach Anspruch 2, wobei es sich bei der Calciumphosphat-Verbindung um Tricalciumphosphat handelt.
4. Verwendung nach Anspruch 1, wobei die Menge des mindestens einen keramischen Materials von 5 bis 95 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an Hydroxylapatit und keramischem Material, beträgt.
5. Verwendung nach Anspruch 1, wobei die Menge des mindestens einen keramischen Materials von 20 bis 80 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an Hydroxylapatit und keramischem Material, beträgt.
6. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das poröse keramische Material in Form von Teilchen vorliegt.
7. Verwendung nach Anspruch 1, wobei der mittlere Porendurchmesser des porösen keramischen Materials 0,005 bis 5 µm beträgt.
8. Verwendung nach Anspruch 1, wobei die Sinterstufe bei einer Temperatur von 700 bis 1400ºC durchgeführt wird.
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5225276A (en) * 1987-09-26 1993-07-06 Kabushiki Kaisha Hayashibara Seibutsu Kagaku Kenkyujo Filter aid for analytical use and method for preparing the same
JPH06315629A (ja) * 1991-11-15 1994-11-15 Central Glass Co Ltd 除タンパク用充填剤およびこれを充填したカートリッジ
DE59409547D1 (de) * 1993-02-26 2000-11-16 Merck Patent Gmbh Trennmittel
DE4423826B4 (de) * 1993-07-07 2007-01-04 Pentax Corp. Keramische Wirbelprothese
JP3300583B2 (ja) * 1995-11-10 2002-07-08 幹男 中山 抗原又は抗体の検出シート、検出キット及び検出方法
JPH09145713A (ja) * 1995-11-21 1997-06-06 Asahi Optical Co Ltd 抗原又は抗体の検査材の評価方法
FR2746412B1 (fr) * 1996-03-21 1998-06-12 Rhone Poulenc Rorer Sa Purification d'adn plasmidique de qualite pharmaceutique
DE19648270A1 (de) * 1996-11-21 1998-05-28 Basf Ag Offenzellige poröse Sinterprodukte und Verfahren zu ihrer Herstellung
JP3360810B2 (ja) 1998-04-14 2003-01-07 ペンタックス株式会社 骨補填材の製造方法
US6354831B1 (en) 1998-04-20 2002-03-12 R & R Holdings, Inc. Porous gas burner
US6572830B1 (en) 1998-10-09 2003-06-03 Motorola, Inc. Integrated multilayered microfludic devices and methods for making the same
AU1916200A (en) * 1998-11-20 2000-06-13 Board Of Trustees Of Michigan State University Porous ceramic composites
JP3974276B2 (ja) * 1998-11-30 2007-09-12 ペンタックス株式会社 セラミックス複合体の製造方法およびセラミックス複合体
JP2000262280A (ja) * 1999-03-18 2000-09-26 Asahi Optical Co Ltd ウィルスまたはウィルス性抗原の精製方法およびワクチンの製造方法
JP4172883B2 (ja) 1999-09-08 2008-10-29 Ｈｏｙａ株式会社 薬物徐放用担体および薬物徐放用担体の製造方法
JP4070951B2 (ja) * 2000-12-07 2008-04-02 ペンタックス株式会社 多孔質リン酸カルシウム系セラミックス焼結体の製造方法
US20070031465A1 (en) * 2003-10-15 2007-02-08 Japan Science And Technology Agency Implant for regenerating bone or cartilage with the use of transcriptional factor
US20070181479A1 (en) * 2005-11-21 2007-08-09 Pentax Corporation Column and method of manufacturing the column
US20110301333A1 (en) * 2010-06-08 2011-12-08 Millipore Corporation Removal of protein aggregates from biopharmaceutical preparations using calcium phosphate salts
CN108689699A (zh) * 2018-06-14 2018-10-23 长沙鹏登生物陶瓷有限公司 一种高柔韧性人工骨骼关节用陶瓷复合材料及制备方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4071369A (en) * 1971-03-19 1978-01-31 Fredrik Wilhelm Kurz Method of manufacturing porous ceramic products by reacting flue gas dust and filter dust with clays or the like, such as expanded clay
US4207306A (en) * 1974-08-02 1980-06-10 Sterling Drug Inc. Process for producing polycrystalline ceramic oxides
JPS5264199A (en) * 1975-11-21 1977-05-27 Tokyo Ika Shika Daigakuchiyou Artificial bone and dental root with sintered apatite and method of producing same
JPS6050743B2 (ja) * 1976-06-02 1985-11-09 旭光学工業株式会社 アパタイト焼結体及びその製造方法
JPS59219B2 (ja) * 1976-06-07 1984-01-05 旭光学工業株式会社 人工歯、人工骨及びその製造方法
US4481175A (en) * 1982-12-14 1984-11-06 Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. Process for preparing apatite
EP0160267B1 (de) * 1984-04-24 1991-02-27 Kanto Kagaku Kabushiki Kaisha Poröse keramische Cordientkörper, ihre Herstellung und ihre Verwendung
WO1986003733A1 (en) * 1984-12-18 1986-07-03 Kanto Kagaku Kabushiki Kaisha Calcium-phosphorus type apatite having novel properties and process for its production
JPS61291468A (ja) * 1985-06-20 1986-12-22 株式会社トクヤマ 多孔質セラミツク体の製造方法
US4693986A (en) * 1985-06-25 1987-09-15 Orthomatrix, Inc. Ceramic process and products
JPH0624964B2 (ja) * 1985-09-23 1994-04-06 東燃株式会社 リン酸カルシウム系ヒドロキシアパタイト及びその製造方法
JPH0788205B2 (ja) * 1985-09-23 1995-09-27 東燃株式会社 クロマトグラフイ−分離用リン酸カルシウム系ヒドロキシアパタイト及びその製造方法
JPS62142565A (ja) * 1985-12-16 1987-06-25 工業技術院長 セラミツクインプラント材料
US4772573A (en) * 1986-01-10 1988-09-20 Agency Of Industrial Science And Technology High-strength sintered article of calcium phosphate compound, raw material for production of said sintered article, and method for production of said sintered article
JPS62197366A (ja) * 1986-02-25 1987-09-01 住友セメント株式会社 断熱材
JPH0762674B2 (ja) * 1986-03-07 1995-07-05 株式会社高研 クロマトグラフイ−用吸着剤、及びその製造方法、並びに該吸着剤を使用したクロマトグラフイ−カラム
JPS62216974A (ja) * 1986-03-19 1987-09-24 イビデン株式会社 多孔性耐火物

Also Published As

Publication number Publication date
JP2691586B2 (ja) 1997-12-17
JPH0264075A (ja) 1990-03-05
DE3888079D1 (de) 1994-04-07
US5030611A (en) 1991-07-09
EP0313090B1 (de) 1994-03-02
EP0313090A2 (de) 1989-04-26
EP0313090A3 (en) 1990-01-10

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