JPH03174348A - 水硬性リン酸カルシウムセメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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
ント及び歯牙様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に関する。

〈従来の技術〉 水硬性リン酸カルシウムセメントは、凝結硬化によって
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、このような水硬性リン酸カルシウムセメントは、
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）、シか
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。

一方、結晶子の大きさが、５０人〜１０μｍのヒドロキ
シアパタイトを骨欠損部及び骨空隙部充填剤に充填して
骨組織と一体化させる骨欠損部及び骨空隙部充填剤は公
知である（例えば、特開昭５６−５４８４１号公報）。

更に、骨欠損部及び骨空隙部並びに骨吸収部に最短径が
０．１〜３．０ａｍ、且つ比表面積形状係数φが６．３
〜１５であるヒドロキシアパタイトを充填する充填剤も
公知である（特開昭６１−２０５５８号）。

これらの公知の骨欠損部及び骨空隙部充填材中で使用さ
れるヒドロキシアパタイトは生体親和性に優れており、
不定形上の骨欠損部及び骨空隙部への充填剤としては上
記のような粉状又は粒状のヒドロキシアパタイトが最適
である。

しかしながら、粉状又は粒状のヒドロキシアパタイトは
圧密を行った場合でも、圧密後に形状が保持されない場
合があり、手術後２〜３週間が経過して切開部位の周辺
に骨組織が生成して固定する以前に、切開した部位から
充填物の漏出が起こって、充填部位の治癒を遅らせる場
合がある。このように、充填した圧密ヒドロキシアパタ
イト粒子の形状を初期の形状に保持することは、治癒の
促進上極めて重要である。

〈発明が解決し゛ようとする課題〉 従って１本発明の目的は、生体に対する刺激がなく、生
体親和性に優れた新規な水硬性リン酸カルシウムセメン
トを提供することにある。

本発明の別の目的は１手術後の初期における形状保持性
が優れた新規な水硬性リン酸カルシウムセメントを提供
することにある。

本発明の更に別な目的は、手術後の充填物の漏出を防止
し得る新規な水硬性リン酸カルシウムセメントを提供す
ることにある。

く課題を解決するための手段〉 本発明によれば、ヒドロキシアパタイトと、第１リン酸
カルシウムとの混合粉体を主成分として含有する水硬性
リン酸カルシウムセメントが提供される。

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は、ヒドロキ
シアパタイトと、第１リン酸カルシウムとを必須の構成
成分として含むことを特徴とする。

本発明において使用するヒドロキシアパタイト（Ｃａ　
ｓ　（Ｐ　Ｏ４）　＝　ＯＨ）は７００℃以上で熱処理
して得られるヒドロキシアパタイト粒子が特に新生骨の
生成が早く好ましい、熱処理の上限温度は特に限定され
るものではないが、ヒドロキシアパタイトが分解を開始
するので１分解温度以下とするのが好ましい１本発明に
て使用し得るヒドロキシアパタイトは、湿式法、乾式法
又は水熱法等の公知の製造方法により人工的に合成され
たものであっても、又、骨等から得られる天然のものを
用いてもよい０本発明において使用するヒドロキシアパ
タイト粉体の粒径は１００μｍ以下であることが望まし
い。１００μｍを超える場合には、硬化液との練和操作
が難しくなり、且つ均一な充填物の製造が困難であって
、更には硬化物の強度を高くすることができないので好
ましくない。本発明の水硬性リン酸カルシウムセメン１
−に用いる第１リン酸カルシウムは、硬化液中の水と反
応して、第２リン酸カルシウムに変化し、セメント粉体
を硬化させる成分である。この際前記ヒドロキシアパタ
イトは骨材としてセメント硬化体の強度を増大させるた
めに作用する。前記第１リン酸カルシウムとしては、市
販品を好ましく用いることができる。一般に市販品は水
和物であるが、無水物であっても使用することができる
。

本発明において、前記ヒドロキシアパタイト及び第１リ
ン酸カルシウムの含有割合は、水硬性リン酸カルシウム
セメント全体に対して、ヒドロキシアパタイトが９７〜
５０重量％、第１リン酸カルシウムが３〜５０重量％、
特に１０〜３０重量％の範囲であるのが好ましい、この
際第ニリン酸カルシウムの含有割合が３重量％未満の場
合には、得られる硬化体の強度が低下し、また５０重量
％を超える場合には、第１リン酸カルシウムが水溶性で
あるため練和時の操作が困難となり、しかもヒドロキシ
アパタイトの量が減少し、生体親和性が失われるので好
ましくない。

本発明の水硬性リン酸カルシウムは、前記ヒドロキシア
パタイトと、第１リン酸カルシウムとを含む成分を混合
させることにより得ることができ。

また硬化させるには、単に水と混和することにより、約
１５〜６０分間で硬化させることができる。

更に本発明の水硬性リン酸カルシウムセメントは、ｐＨ
が中性付近であるため、生体を刺激することがなく、シ
かも骨欠損部又は骨空隙部に充填する場合、充填物自体
が硬化するので、術直後の形状を保持することができ、
切開箇所からの漏出を防止し、ヒドロキシアパタイトの
有する生体親和性を最大限に活かすことができる。

また本発明の水硬性リン酸カルシウムを硬化させるため
の硬化液としては、前述のとおり水で十分であるが、練
和時又は生体へ充填する際の操作性を向上させるために
、粘稠剤を含有させるのが好ましい。該粘稠剤としては
、例えばポリエチレングリコール、ポリビニルアルコー
ル等の合成高分子等を挙げることができるが、生体との
親和性を鑑みると、多糖類を含有させるのが最も好まし
い。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
って、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。具体的に
は例えばキチン、キトサン、溶性デンプン、グリコーゲ
ン、アラビアゴム、アルギン酸、コンドロイチンＭ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
れる化合物等を好ましく挙げることができる。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。一方前記アルギン酸、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、はぼ中世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すの
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、アルギン酸、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、十分な効果が期待
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。

本発明の水硬性リン酸カルシウムセメントは、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、セラミッ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親和性等を向上させる
こともできる。該セラミックス粉体としては、例えば、
フッ素アパタイト、第３リン酸カルシウム、ビロリン酸
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Ｘｓ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。

〈発明の効果〉 本発明の水硬性リン酸カルシウムセメントは、ヒドロキ
シアバイトと、第１リン酸カルシウムとを必須の構成成
分として含有するので、生体親和性に優れており、また
骨欠損部及び骨空隙部等に充填した際の初期の形状を保
持することができるので、手術後等における充填物の漏
出を防止することができる。

く実ｍ例〉 以下本発明を実施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。

失に量上 ヒドロキシアバイト粉末（１００μｍ以下）と第１リン
酸カルシウムと（和光補薬工業社製）を、第１リン酸カ
ルシウムが重量比で３．１０，３０゜５０％となるよう
に混合し、水硬性リン酸カルシウムセメント粉体を夫々
調製した。次いで、得られたセメント粉体１００重量部
に対して６０重量部の水を添加して、練和して硬化させ
た。その結果いずれの配合割合であっても硬化体が製造
でき、しかも生体親和性に富んだ生体用セメントであっ
た。

去ＪｆＬｆＬ尖 ヒドロキシアパタイト（１００μｍ以下）８０重量部と
、第１リン酸カルシウム（和光補薬工業社製）２０重量
部とを混合し、水硬性リン酸カルシウムセメント粉体を
ｉｓした。

一方硬化液として、溶性デンプン、グリコーゲン、アラ
ビアゴム（以上和光補薬工業社製）夫々を２０重量％水
溶液となるように水に溶解した溶液、アルギン酸ナトリ
ウム（和光補薬工業社製）を５重量％水溶液となるよう
に水に溶解した溶液。

ヒアルロン酸ナトリウム（チッソ社１１）を１重量％溶
液となるように水に溶解した溶液、コンドロイチン硫酸
ナトリウム（和光補薬工業社ＩＩ）を１０重量％水溶液
となるように水に溶解した溶液を夫々ｍ製した。得られ
たセメント粉末と硬化液とを夫々１００：６０の重量割
合で練和したところすべての組合せにおいて良好な稠度
が得られ、また硬化時間も６０分間と短時間であった。

失旌班立 クエン酸の１重量％水溶液に、キトサン（片倉チッカリ
ン社製）０．５重量％を溶解した硬化液を用いた以外は
、実施例２と同様に、セメント粉末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
程度と短時間であった。

天動Ｄ４髪 実施例２で調製したセメント粉末を、コンドロイチン硫
酸ナトリウム（和光補薬工業社製）の１０重量％水溶液
で流動状態とし、家兎大腿骨に作製した骨欠損部に充填
した６手術において、セメント粉末を流動状態にする操
作は容易であり。

且つ充填物の流動性が良く、骨欠損部の隅々まで完全に
充填することができた。また充填物は、充填時の形状が
保持されており、術後の漏出は認められなかった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ヒドロキシアパタイトと、第１リン酸カルシウムとの混
   合粉体を主成分として含有する水硬性リン酸カルシウム
   セメント。