FI68216B - OPALT ISOTROPISKT OCH POLYKRISTALLINT SINTRAT KERAMISKT MATERIAL OCH DETTA INNEHAOLLANDE PLOMBERINGSKOMPOSITION FOER TAENDER - Google Patents

OPALT ISOTROPISKT OCH POLYKRISTALLINT SINTRAT KERAMISKT MATERIAL OCH DETTA INNEHAOLLANDE PLOMBERINGSKOMPOSITION FOER TAENDER Download PDF

Info

Publication number
FI68216B
FI68216B FI792164A FI792164A FI68216B FI 68216 B FI68216 B FI 68216B FI 792164 A FI792164 A FI 792164A FI 792164 A FI792164 A FI 792164A FI 68216 B FI68216 B FI 68216B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
hydroxylapatite
ceramic
och
dental
porous
Prior art date
Application number
FI792164A
Other languages
Finnish (fi)
Other versions
FI792164A (en
FI68216C (en
Inventor
Michael Jarcho
Original Assignee
Sterling Drug Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FI752194A external-priority patent/FI64131C/en
Application filed by Sterling Drug Inc filed Critical Sterling Drug Inc
Publication of FI792164A publication Critical patent/FI792164A/en
Publication of FI68216B publication Critical patent/FI68216B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI68216C publication Critical patent/FI68216C/en

Links

Landscapes

  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Dental Preparations (AREA)

Description

U^i^-1 KUULUTUSjULKAISU , Q 0 * , B 11 utlAggningsskrift 6 8 2.1 6 C Patentti oyönnetty 12 08 1985U ^ i ^ -1 NOTICE OF PUBLICATION, Q 0 *, B 11 utlAggningsskrift 6 8 2.1 6 C Patent granted 12 08 1985

Patent neddelat V (51) K».ik.4/int.a.4 C 04 B 35/00, A 61 K 6/06, 6/08 SUOMI—FINLAND (21) Patenttihakemus — Patentansöknlng 792164 (22) HikemispUvi — Ansöknlngsdtg 10.07.79 (FI) (23) Alkupäivä — Glltighetsdag 31 .07.75 (41) Tullut julkiseksi — Bllvlt offentllg 10.07.79Patent neddelat V (51) K ».ik.4 / int.a.4 C 04 B 35/00, A 61 K 6/06, 6/08 FINLAND — FINLAND (21) Patent application - Patentansöknlng 792164 (22) HikemispUvi - Ansöknlngsdtg 10.07.79 (EN) (23) Starting date - Glltighetsdag 31 .07.75 (41) Made public - Bllvlt offentllg 10.07.79

Patentti- ja rekisterihallitus (44) NShtäväksiP»non ja kuul.julkaisun pvm.— 30.04.85National Board of Patents and Registration (44) Date of publication and hearing publication - 30.04.85

Patent- och registerstyrelsen ' 1 Ansökan utlagd ooh utl.skrlften publlcerad (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begird priomet 02.08.74 07.07.75 USA(US) 494240, 593303 (71) Sterling Drug Inc., 90 Park Avenue, New York, N.Y., USA(US) (72) Michael Jarcho, Nassau, N.Y., USA(US) (74) Oy Kolster Ab (54) Läpikuultava, isotrooppinen ja polykiteinen sintrattu keraaminen materiaali ja tätä sisältävä hampaiden paikkauskoostumus - Opalt, isotropiskt och polykristal1int sintrat keramiskt material och detta innehällande plomberings-kompositiön för tänder (62) Jakamalla erotettu hakemuksesta 752194 (patentti 64131) -Avdelad frän ansökan 752194 (patent 64131) Tämän keksinnön kohteena on läpikuultava, isotrooppinen, po-lykiteinen, sintrattu keraaminen materiaali. Uusi aine soveltuu käytettäväksi erikoisesti hammaslääketieteessä ja ortopediassa.Patents and Registration Cases 1 Ansökan utlagd ooh utl.skrlften publlcerad (32) (33) (31) Privilege claimed - Begird priomet 02.08.74 07.07.75 USA (US) 494240, 593303 (71) Sterling Drug Inc., 90 Park Avenue, New York, NY, USA (72) Michael Jarcho, Nassau, NY, USA (74) Oy Kolster Ab (54) Translucent, isotropic and polycrystalline sintered ceramic material and dental repair composition containing it - Opalt, The present invention relates to a transparent, isotropic, isotropic, isotropic, isotropic, isotropic, isotropic, isotropic, The new substance is especially suitable for use in dentistry and orthopedics.

Keksinnön kohteena on myös tätä ainetta sisältävä hampaiden paikkauskoostumus.The invention also relates to a dental replacement composition containing this substance.

Nykyinen hammaslääketieteellinen tutkimus kohdistuu suurelta osalta materiaalien valmistamiseen, joita voidaan käyttää hampaan ja luun korvikkeena, hammaslääketieteellisenä korjausmateriaalina täytteitä, kuoria ja kruunuja varten ja prosteettisena täytemateriaalina luuta varten. Hammaslääketieteellinen tutkimus on kohdistunut myös hammasruosteen muodostumisen estämiseen hampaissa, mitä pidetään sekä hammaskarieksen että periodontaalisen taudin syynä.Current dental research is largely focused on the manufacture of materials that can be used as a tooth and bone substitute, as a dental repair material for fillings, shells and crowns, and as a prosthetic filling material for bone. Dental research has also focused on preventing the formation of tooth rust in teeth, which is considered to be the cause of both dental caries and periodontal disease.

Nykyisin hampaiden paikkauskoostumuksissa käytetyt täyteaineet, kuten kvartsi, alumina, silikaatit, lasihelmet jne. muistuttavat kemiallisesti ja fysikaalisesti vain vähän hammaskiillettä. Näi- 2 68216 den materiaalien varsinainen heikkous on täytemateriaalin ja hampaan lineaaristen lämpölaajenemiskertoimien eroavaisuus, mikä voi mahdollisesti aiheuttaa halkeamia liitoskohdissa ja uutta karieksen muodostumista. Hampaiden hoidossa on siten pitkään toivottu täyte-koostumusta, jonka fysikaaliset ominaisuudet vastaavat läheisesti luonnollisten hampaiden ominaisuuksia.Fillers currently used in dental restorative compositions, such as quartz, alumina, silicates, glass beads, etc., resemble little tooth enamel chemically and physically. The actual weakness of these 2 68216 materials is the difference in the coefficients of linear thermal expansion of the filling material and the tooth, which can potentially cause cracks at the joints and new caries formation. Thus, in the treatment of teeth, a filling composition has long been desired, the physical properties of which closely correspond to those of natural teeth.

Lisäksi kirurgisten prosteettisten materiaalien alueella, jossa nykyisin ovat lujat, korrosioitumattomat metalliseokset määrääviä, on havaittu tarvetta materiaalin suhteen, joka paremmin muistuttaa biologisia, kovia kudoksia, koska kudosten hyväksymisessä ja kiinnittymisessä esiintyviä vaikeuksia ei vielä ole täysin poistettu /kulbert, et ai., Material Science Research 5, 417 (1971 )J.In addition, in the area of surgical prosthetic materials, which is currently dominated by strong, non-corrosive alloys, a need has been identified for a material that better resembles biological, hard tissues, as difficulties in tissue acceptance and attachment have not yet been completely eliminated / kulbert, et al., Material Science Research 5, 417 (1971) J.

Tehokkaiden hammasruostetta estävien kemoterapeuttisten aineiden löytämiseen kohdistuvassa tutkimuksessa on esiintynyt tarvetta standardikoemateriaalin saamiseksi, jonka pinta muistuttaa hammasta sekä hammasruosteen muodostumisen että kemiallisen vaikutuksen suhteen. Vaikkakin luonnollista hammasta on käytetty tähän tarkoitukseen, on sen epäkohtana suuri vaihtelevuus, verrattain vaikea saatavuus suurina määrinä ja tarvittava monimutkainen puhdistus ennen käyttöä. Tämän vuoksi on käytetty muita materiaaleja, joille muodostuu hammasruostetta, kuten jauhettua hydroksyyliapatiittia, akryylihampaita, lasia ja metallilankaa. Vaikkakin ne ovat ehkä sopivia hammasruton muodostuksen tutkimiseen sinänsä, nämä materiaalit muistuttavat vain vähän luonnollisen hampaan pintaa, eivätkä ne ole siten täysin sopivia tehokkaan hammasruostetta estävän aineen löytämiseksi. Esimerkiksi tiedetään, että kemikaalit, jotka estävät ruosteen muodostumisen hampaille, eivät välttämättä ole tehokkaita lasilla ja metallHangalla /Turesky et ai., J. Periodontology 43, 263 (1972)]. Tämän vuoksi esiintyy tarve halvan, helposti saatavan materiaalin saamiseksi, joka kemiallisesti muistuttaa hammaskiillettä, on kova, tiivis ja hyvin kiillotettavissa.In research to find effective anti-rust chemotherapeutic agents, there has been a need for a standard test material with a surface resembling a tooth in terms of both tooth rust formation and chemical action. Although natural tooth has been used for this purpose, it has the disadvantage of high variability, relatively difficult availability in large quantities, and the complex cleaning required before use. Therefore, other materials that form dental rust, such as powdered hydroxylapatite, acrylic teeth, glass, and metal wire, have been used. Although they may be suitable for studying the formation of dental fever per se, these materials bear little resemblance to the surface of a natural tooth and are thus not entirely suitable for finding an effective anti-rust agent. For example, it is known that chemicals that prevent rust from forming on teeth may not be effective with glass and metal (Turesky et al., J. Periodontology 43, 263 (1972)). Therefore, there is a need to obtain a cheap, readily available material that is chemically similar to tooth enamel, is hard, dense, and highly polishable.

Hydroksyyliapatiittia, Ca^g(PO^)g(OH)^r tunnetaan myös nimellä emäksinen kalsiumortofosfaatti, hampaan ja luun mineraaliperus, on esitetty käytettäväksi edellä esitettyihin erilaisiin tarkoituksiin ja itse asiassa US-patentissa 2 508 816 on esitetty menetelmä hydroksyyliapatiitin talteenottamiseksi hammaskiilteestä ja sen käyttämiseksi synteettisen hartsin kanssa sekoitettuna prosteet-tisena hammaskoostumuksena. Tämä menetelmä on pitkä ja työläs ja rajoittuu hienojakoisen hydroksyyliapatiitin valmistamiseen. Lisäksi riippuu menetelmä luonnollisesti luonnollisten hampaiden saatavuudesta.Hydroxyl apatite, Ca 2 g (PO 2) g (OH) 2 r, also known as basic calcium orthophosphate, a tooth and bone mineral base, has been proposed for use in the various purposes set forth above, and in fact U.S. Patent 2,508,816 discloses a method for recovering hydroxyl apatite from tooth enamel and for use as a prosthetic dental composition mixed with a synthetic resin. This method is long and laborious and is limited to the preparation of finely divided hydroxylapatite. In addition, the method naturally depends on the availability of natural teeth.

ti 3 68216ti 3 68216

Kutty /Indian J. Chem. 11, 695 (1973)/ esittelee hydroksyy-liapatiitin ja whitloktiitin seoksia muodostettuina hajottamalla jauhettua hydroksyyliapatiittia eri lämpötiloissa.Kutty / Indian J. Chem. 11, 695 (1973) / discloses mixtures of hydroxylapatite and whitlocyte formed by decomposing powdered hydroxylapatite at different temperatures.

Bett, et ai. /J. Amer. Chem. Soc. 89, 5535 (1967)/, esittää hienojakoisen hydroksyyliapatiitin valmistamisen, jolloin stökiomet-rinen suhde Ca/P vaihtelee välillä 1,67 - 1,-57. Täten valmistetut materiaalit sisältävät suuria kiteiden sisäisiä huokosia. On myös mainittu, että kuumennettaessa 1 000°C:seen asti kalsium-vajaat hydroksyyliapatiitit muuttuvat osittain whitloktiitti-faasiksi.Bett, et al. / J. Amer. Chem. Soc. 89, 5535 (1967)], discloses the preparation of finely divided hydroxylapatite with a stoichiometric Ca / P ratio ranging from 1.67 to 1.57. The materials thus prepared contain large internal pores of the crystals. It has also been mentioned that when heated to 1000 ° C, the calcium-deficient hydroxylapatites partially convert to the whitlocyte phase.

US-patentissa 3 787 900 on esitetty prosteettinen luu- ja ham-masmateriaali, joka sisältää korkeassa lämpötilassa sulavaa materiaalia ja kalsiumfosfaattiyhdistettä, esim. whitloktiittia.U.S. Patent 3,787,900 discloses a prosthetic bone and dental material containing a high melting material and a calcium phosphate compound, e.g., whitlocyte.

Useita yrityksiä on tehty kovan, lujan hydroksyyliapatiitin makromuodon saamiseksi. Kuitenkaan mikään aikaisemmin tunnettu hydroksyyliapatiitin muoto ei ole ollut täysin tyydyttävä. Täten Roy ja Linnehan /Mature. 247, 220 (1974)/ ovat esittäneet monimutkaisen hydrotermisen vaihtoprosessin, jolloin merikorallin kalsium-karbonaattirunkoa muutettiin hydroksyyliapatiitiksi. Täten valmistettu materiaali säilyttää pakosta korallin rakenteen erittäin huokoiset ominaisuudet ja lisäksi sen vetolujuus on verrattain pieni, 2 noin 19 - 33 kp/cm , mikä on vakava haitta prosteettisessa materiaalissa.Several attempts have been made to obtain the macro form of hard, strong hydroxylapatite. However, no previously known form of hydroxylapatite has been completely satisfactory. Thus Roy and Linnehan / Mature. 247, 220 (1974) / have disclosed a complex hydrothermal exchange process in which the calcium carbonate backbone of sea coral was converted to hydroxylapatite. The material thus produced inevitably retains the very porous properties of the coral structure and, in addition, its tensile strength is relatively low, 2 about 19 to 33 kp / cm, which is a serious drawback in the prosthetic material.

Monroe, et ai. /journal of Dental Research 50, 860 (1971)/, on esittänyt keraamisen materiaalin valmistamisen sintraamalla puristettuja hydroksyyliapatiittitabletteja. Siten muodostettu materiaali on todella hydroksyyliapatiitin seos noin 30 %:n kanssa Of-whitloktiittia, joka on Ca3(P04)2 eli trikalsiumfosfaattia, järjestyneenä polyhedraalisten kiteiden mosaiikkikuviona ja se osoittautui liian huokoiseksi käytettäväksi hammaslääketieteellisenä materiaalina.Monroe, et al. (journal of Dental Research 50, 860 (1971)) has disclosed the preparation of a ceramic material by sintering compressed hydroxylapatite tablets. The material thus formed is in fact a mixture of hydroxylapatite with about 30% Of-whitloclite, Ca 3 (PO 4) 2 or tricalcium phosphate, as an ordered mosaic pattern of polyhedral crystals and proved to be too porous to be used as a dental material.

Rao ja Boehm /^Journal of Dental Research 53, 1351 (1974)/ ovat esittäneet hydroksyyliapatiitin polykiteisen muodon valmistettua puristamalla isostaattisesti jauhemaista hydroksyyliapatiittia muottiin ja sintraamalla muodostettu kappale isotermisesti.Rao and Boehm (Journal of Dental Research 53, 1351 (1974)) have reported that a polycrystalline form of hydroxylapatite is prepared by isostatically pressing powdered hydroxylapatite into a mold and sintering the formed body isothermally.

Muodostunut keraaminen kappale oli huokoinen ja sen suurin puris- 2 tuslujuus oli noin 1 200 kp/cm .The ceramic body formed was porous and had a maximum compressive strength of about 1,200 kp / cm.

Bhaskar et ai. /öral Surgery 32, 336 (1971)/ esittää bio-hajaantuvaa kalsiumfosfaattia olevan keraamisen materiaalin käytön 4 6821 6 hampaiden reikien täyttämisessä. Materiaali on erittäin huokoinen, resorboitu istutuskohdassaan eikä omaa metallin tai hajaantumattoman keraamisen paikan lujuutta.Bhaskar et al. / öral Surgery 32, 336 (1971) / discloses the use of a biodegradable calcium phosphate ceramic material to fill 4 6821 6 tooth cavities. The material is very porous, resorbed at its planting site and does not have the strength of a metal or non-dispersed ceramic spot.

Tämän hakemuksen kantahakemuksessa n:o 752194 on esitetty menetelmä polykiteisen, sintratun keraamisen materiaalin saamiseksi, jossa menetelmässä kalsiumioni ja fosfaatti-ioni saatetaan reagoimaan keskenään vesipitoisessa väliaineessa pH-arvossa 10-12 gee-limäisen kalsiumfosfaattisakan muodostamiseksi, jossa kalsiumin ja fosforin moolisuhde on 1,44 - 1,72 joka moolisuhde on(hydroksyyli-apatiitissa ja whitloktiitissa olevien kalsiumin ja fosforin likimääräisten moolisuhteiden välillä), sakka erotetaan liuoksessa, sitä kuumennetaan vähintään 1 000°C:n lämpötilaan, mutta sen lämpötilan alapuolelle, jossa esiintyy huomattavaa hydroksyyliapatiitin hajoamista, ja pidetään tässä lämpötilassa riittävän kauan muodostuneen tuotteen sintraamiseksi, jolloin oleellisesti maksimaalisen tiivistymisen aikaansaamiseksi on yleensä edullista valmistaa keraaminen aine makromuodossa sintraamalla sakan muodostama koko massa, haluttaessa muotoon saatettuna.Master Application No. 752194 of this application discloses a process for obtaining a polycrystalline sintered ceramic material, in which a calcium ion and a phosphate ion are reacted in an aqueous medium at a pH of 10-12 to form a gel-like calcium phosphate precipitate having a calcium and phosphorus content of 1. m - 1.72 at a molar ratio (between the approximate molar ratios of calcium and phosphorus in hydroxylapatite and whitlocyte), the precipitate is separated in solution, heated to at least 1 000 ° C but below the temperature at which significant decomposition of hydroxylapatite occurs and kept at this temperature for a sufficient time to sinter the formed product, whereby in order to achieve substantially maximum compaction, it is generally advantageous to prepare the ceramic material in macro form by sintering the entire mass formed by the precipitate, if desired in shape.

Esiteltävän keksinnön kohteena on läpikuultava, isotrooppinen, polykiteinen, sintrattu keraaminen materiaali, tunnettu siitä, että se on olennaisesti puhdasta hydroksyyliapatiittia, jonka kiteiden koko on keskimäärin 0,2-3 ,um, jonka tiheys on noin 3 ' 3,10 - 3,14 g/cm , joka on oleellisesti huokosetonta ja lohkeaa tasaisia käyriä pintoja pitkin. Kemiallisesti se muistuttaa erittäin paljon hammaskiillettä. Tätä materiaalia voidaan lisäksi valmistaa verrattain yksinkertaisesti halvoista lähtöaineista ja se saadaan tasalaatuisena, jolloin vältytään luonnon hampaalle ominaiselta epäedulliselta vaihtelevuudelta.The present invention relates to a translucent, isotropic, polycrystalline, sintered ceramic material, characterized in that it is a substantially pure hydroxylapatite with an average crystal size of 0.2 to 3 μm and a density of about 3 ', 3.10 to 3.14. g / cm, which is essentially non - porous and splits along even curved surfaces. Chemically, it resembles a lot of tooth enamel. In addition, this material can be prepared relatively simply from inexpensive starting materials and is obtained in a uniform quality, thus avoiding the unfavorable variability inherent in a natural tooth.

Hydroksyyliapatiitin uuden keraamisen muodon käyttö hampaiden paikkauskoostumuksissa antaa tiiviin täytemateriaalin, jonka lämpölaajenemiskerroin on oleellisesti sama kuin luonnollisen hammaskiilteen .The use of a new ceramic form of hydroxylapatite in dental restorative compositions provides a dense filling material with a coefficient of thermal expansion substantially equal to that of natural tooth enamel.

Esiteltävän keksinnön käyttöönantama hammaslääketieteellinen ja kirurginen implantaatiomateriaali on kova, luja ja täysin yhteensopiva biologisesti ja se voidaan valmistaa jokaiseen haluttuun muotoon ilman suuria paineita tai muita monimutkaisia menettelyjä. Lisäksi, kuten myöhemmin yksityiskohtaisesti esitetään, tälle materiaalille voidaan antaa jokainen haluttu huokoisuusaste, jolloin mahdollistuu kudosten kiinnikasvaminen.The dental and surgical implant material provided by the present invention is hard, strong and fully biocompatible and can be made into any desired shape without high pressures or other complicated procedures. In addition, as will be detailed later, this material can be given any desired degree of porosity, allowing tissues to adhere.

li 5 68216li 5 68216

Kuten seuraavasta ilmenee, tässä esitetyn uuden valmistus-artikkelin, johon myös patenttivaatimukset kohdistuvat, ominaisuudet tekevät sen ideaalisesti sopivaksi kiekkojen, levyjen tai tankojen valmistukseen hammasplakkia estävien aineiden koestukseen.As will be seen below, the features of the new article of manufacture disclosed herein, which is also subject to the claims, make it ideally suited for the manufacture of discs, plates or rods for testing anti-plaque agents.

Esillä olevan keksinnön kohteena oleva hydroksyyliapatiitin uusi fysikaalinen muoto, joka eroaa biologisista ja geologisista muodoista ja kaikista aikaisemmin tunnetuista synteettisistä muodoista, kuten seuraavassa osoitetaan, muodostuu lujasta, kovasta, tiiviistä, isotrooppisesti läpinäkyvästä, polykiteisestä keraamisesta materiaalista, joka sisältää pääasiassa puhdasta hydroksyyli- apatiittia, jonka kiteiden keskimääräinen koko on 0,2 - 3 ,um, 3 tiheys 3,10 - 3,14 g/cm ja jossa ei ole olennaisesti lainkaan huokosia ja joka lohkeaa tasaisia käyriä pintoja pitkin. Lisäksi tavallisella tavalla valmistettuna edellä esitetyllä materiaalilla 2 on puristuslujuus 2 500 - 8 500 kp/cm ja vetolujuus 210 - 2 100 kp/cm^, lineaarinen lämpölaajenemiskerroin 10-12 ppm/°C, Knoop- 5 2 kovuus 470-500 ja kimmomoduli 4,2 x 10 kp/cm , eikä se ole kah-taistaittava polaroidussa valossa. Uuden hydroksyyliapatiitin alku-tutkimukset osoittivat, että se on luja, kova, tiivis, valkoinen, läpinäkyvä keraaminen materiaali, joka muodostuu pääasiassa puhtaasta mikrokiteisestä hydroksyyliapatiitista satunnaisessa, isotrooppisessa järjestyksessä ja jonka puristuslujuus on 2 500 - 5 000 2 2 kp/cm , vetolujuus 210 - 3 500 kp/cm , lineaarinen lämpölaajenemiskerroin 10-12 ppm/°C, Knoop-kovuus 470-500 ja kimmomoduli 4,2 x 5 2 10 kp/cm ja jolle on tunnusomaista lohkeaminen pitkin tasaisia käyriä pintoja ja kahtaistaittumisen puuttuminen ( polaroitu valo).The novel physical form of the hydroxylapatite object of the present invention, which differs from biological and geological forms and all previously known synthetic forms, as shown below, consists of a strong, hard, dense, isotropically transparent, polycrystalline ceramic material containing predominantly pure hydroxyl. the crystals have an average size of 0.2 to 3 μm, a density of 3.10 to 3.14 g / cm 3 and substantially no pores and which cleaves flat curves along the surfaces. In addition, when prepared in the usual manner, the above material 2 has a compressive strength of 2,500 to 8,500 kp / cm and a tensile strength of 210 to 2,100 kp / cm 2, a linear coefficient of thermal expansion of 10 to 12 ppm / ° C, a Knoop hardness of 470 to 500 and a modulus of elasticity 4. , 2 x 10 kbps / cm and does not have to be refracted in polarized light. Initial studies of the new hydroxylapatite showed that it is a strong, hard, dense, white, transparent ceramic material consisting mainly of pure microcrystalline hydroxylapatite in a random, isotropic order and having a compressive strength of 2,500 to 5,000 2 2 kp / cm, a tensile strength of 210 to 3,500 kp / cm, linear coefficient of thermal expansion 10-12 ppm / ° C, Knoop hardness 470-500 and modulus of elasticity 4.2 x 5 2 10 kp / cm and characterized by cleavage along flat curved surfaces and absence of birefringence (polarized light) .

Termillä tiivis tässä käytettynä tarkoitetaan osasten erittäin tiivistä järjestystä, jolloin niiden välillä puuttuu lähes täysin tyhjät välit ja osasten väliset etäisyydet.The term dense, as used herein, refers to a very dense order of particles, with almost completely no gaps and distances between the particles.

Edellä esitetystä hydroksyyliapatiitin muodosta poiketen geologinen hydroksyyliapatiitti ja synteettinen hydroksyyliapatiit-ti valmistettuina hydrotermisen menetelmän avulla ovat makrokitei-siä, halkeavat tasopintoja pitkin ja ovat kahtaistaittavia. Biologiselle hydroksyyliapatiitille on ominaista se, että se yleensä sisältää huomattavia määriä karbonaatti-ioneja apatiittirakenteessa ja puhtaimmassa tilassaan, so. hammaskiilteenä, se on anisotroop-pisesti järjestäytynyt kiertyviksi säteittäisiksi tangoiksi niin, 6 68216 että se lohkeaa suoraviivaisesti pitkin näiden kiilletankojen lii- 2 tospintoja ja sen vetolujuus on verrattain pieni, 105 kp/cm .In contrast to the form of hydroxylapatite described above, geological hydroxylapatite and synthetic hydroxylapatite prepared by the hydrothermal process are macrocrystalline, crack along planar surfaces, and are birefringent. Biological hydroxylapatite is characterized by the fact that it generally contains significant amounts of carbonate ions in the apatite structure and in its purest state, i. as a tooth enamel, it is anisotropically arranged into rotating radial rods so that it splits linearly along the joint surfaces of these enamels and has a relatively low tensile strength of 105 kp / cm.

Tämän keksinnön mukaisesti valmistetun uuden hydroksyyliapa-tiitin keraamisen muodon edellä esitettyjen ominaisuuksien lisäksi on se myös täysin biologisesti soveltuva ja siten erinomaisen sopiva hammaslääketieteelliseksi ja kirurgiseksi proteesimateriaaliksi. Täten tämän keksinnön mukainen keraaminen materiaali voidaan valaa tai työstää hampaiden hoidossa käytettäviksi kruunuiksi, keinotekoisiksi hampaiksi, luu- ja siltaproteeseiksi, kanyyleiksi kiinnitys-välineiksi keinotekoisia ruumiinjäseniä varten, jotka voidaan kiinnittää luuhun ja jotka ulottuvat ihon lävitse sekä koestuspinnoik-si hammasruosteen, karieksen muodostumisen, niveltulehduksen ja muiden sairauksien tutkimista varten, jotka voivat vaikuttaa hampaaseen ja luuhun. Sopivasti jauhettuna tämän keksinnön mukaista uutta keraamista materiaalia voidaan käyttää synteettisenä luutäytteenä luuvikojen korjauksissa, hioma-aineena sekä tavanomaisten hartsien kanssa yhdistettynä hammashoidonisena paikkauskoostumuksena, kuten seuraavassa esitetään.In addition to the above-mentioned properties of the ceramic form of the novel hydroxylapatite prepared according to the present invention, it is also completely biologically suitable and thus excellently suitable as a dental and surgical prosthetic material. Thus, the ceramic material of the present invention can be cast or machined into dental crowns, artificial teeth, bone and bridge prostheses, cannulas for attachment to artificial body members that can be attached to bone and extends through the skin, and into the testicles, testicular gums. and to study other diseases that can affect the tooth and bone. Appropriately ground, the novel ceramic material of this invention can be used as a synthetic bone filler in bone defect repair, as an abrasive, and as a dental replacement composition combined with conventional resins, as described below.

Koepinnaksi hammasruostetta estävien aineiden tutkimista varten voidaan tämän keksinnön mukainen keraaminen materiaali työstää jokaisen sopivan muodon ja koon omaavaksi kappaleeksi, edullisesti kokoon ja muotoon, joka voidaan helposti sijoittaa normaaliin koeputkeen. Tämä tehdään sopivasti leikkaamalla tai koneistamalla suuri levymäinen kappale kuivattua suodoskakkua sopivaan kokoon ja sintraamalla sitten. Sintratut tuotteet voidaan kiillottaa erittäin kiiltäviksi tavanomaisia lappausmenettelyjä käyttäen ja muodostuneita kappaleita käytetään sitten alustoina hammasruostetta estävien aineiden tutkimuksessa menettelyn mukaan, jonka ovat esittäneet Turesky, et ai. supra. Käytön jälkeen keraamiset kappaleet kiillotetaan yksinkertaisesti uudestaan uuden kosteuspinnan muodostamiseksi.As a test surface for testing anti-rust agents, the ceramic material of this invention can be machined into a body of any suitable shape and size, preferably a size and shape that can be easily placed in a normal test tube. This is conveniently done by cutting or machining a large plate-like piece of dried filter cake to a suitable size and then sintering. The sintered products can be polished to high gloss using standard patching procedures, and the formed bodies are then used as substrates in the study of anti-rust agents according to the procedure of Turesky, et al. supra. After use, the ceramic bodies are simply polished again to form a new moisture surface.

Tavallisesti valmistettuna tämän keksinnön mukaiset keraamiset materiaalit eivät ole vain tiiviitä, vaan myös huokosettomia ja vaikka huokoseton materiaali on oleellinen hammaslääketieteellisissä sovellutuksissa, määrätty huokosuusaste implantaatiomateriaa-lissa voi olla eduksi sallien ruumiin nesteiden kierron ja kudosten kiinnikasvamisen. Vaihtelevia huokoisuusasteita voidaan muodostaa tähän keraamiseen materiaaliin tavalla, jonka ovat esittäneet 7 68216Conventionally made, the ceramic materials of this invention are not only dense but also non-porous, and although non-porous material is essential in dental applications, a certain degree of porosity in the implant material may be advantageous in allowing body fluids to circulate and tissue to grow. Various degrees of porosity can be formed in this ceramic material as disclosed by 7,68216

Monroe, et ai. supra. Tällöin orgaanista materiaalia, kuten tärkkelystä, selluloosajauhetta, puuvillaa tai kollageenia voidaan sekoittaa 5-25 paino-% olevia määriä hydroksyyliapatiitin gelatiinimai-seen sakkaan. Seuraavassa sintrausprosessissa orgaaniset materiaalit poistuvat palamalla aiheuttaen siten ontelolta ja kanavia muuten huokosettomaan tuotteeseen. Vaihtoehtoisesti huokoisuus voidaan aikaansaada mekaanisesti poraamalla tai koneistamalla reikiä tai aukkoja huokosettomaan keramiikkaan.Monroe, et al. supra. In this case, an organic material such as starch, cellulose powder, cotton or collagen can be mixed in amounts of 5-25% by weight of the gelatinous precipitate of hydroxylapatite. In the next sintering process, the organic materials are removed by combustion, thus causing cavities and channels in the otherwise non-porous product. Alternatively, porosity can be achieved mechanically by drilling or machining holes or openings in the non-porous ceramic.

Tällä tavalla voidaan keksinnön tämän kohdan mukaisesti keramiikasta muodostuva tekohammas tehdä huokoisesti istutuskohdassaan ja paljas hammaspinta jää huokosettomaksi. Implantaatio voidaan suorittaa kuten Hodosh, et ai, ovat esittäneet julkaisussa Journal of the American Dental Association 70, 362 (1965). Vaihtoehtoisesti keksinnön mukaiseen keramiikkaan voidaan lisätä polymeroituvaa tai polymeroitua sidemateriaalia, kuten seuraavassa esitetään ja muodostunutta koostumusta voidaan käyttää metallisten implantaattien päällysteenä, kuten US-patentissa 3 609 876 on esitetty.In this way, according to this aspect of the invention, a denture made of ceramics can be made porous at its implantation point and the bare tooth surface remains non-porous. Implantation can be performed as described by Hodosh, et al., Journal of the American Dental Association 70, 362 (1965). Alternatively, a polymerizable or polymerized bonding material may be added to the ceramics of the invention, as described below, and the resulting composition may be used as a coating for metallic implants, as disclosed in U.S. Patent 3,609,876.

Edellä mainittu hydroksyyliapatiitin uutta keraamista muotoa voidaan valmistaa saostamalla vesipitoisesta väliaineesta, jonka pH -arvo on 10-12, hydroksyyliapatiittia, jossa kalsiumin moolisuh-de fosforiin on likimain 1,62 - 1,72, erottamalla saostunut hydrok-syyliapatiitti liuoksesta ja kuumentamalla täten saatua hydroksyyliapatiittia riittävän pitkän ajan riittävän korkeassa lämpötilassa mainitun hydroksyyliapatiitin sintraamiseksi ja maksimaaliseksi tiivistämiseksi hajottamatta sitä oleellisesti.The above-mentioned novel ceramic form of hydroxylapatite can be prepared by precipitating from an aqueous medium having a pH of 10 to 12 hydroxylapatite having a molar ratio of calcium to phosphorus of approximately 1.62 to 1.72, separating the precipitated hydroxylapatite from solution and heating the resulting hydroxylate. for a sufficient time at a sufficiently high temperature to sinter and maximally compact said hydroxylapatite without substantially decomposing it.

Täten hydroksyyliapatiitti saostetaan vesipitoisesta väliaineesta reagoittamalla kalsiumioneja fosfaatti-ionien kanssa pH:n arvolla noin 10-12. Jokainen kalsiumia tai fosfaattia sisältävä yhdiste, joka muodostaa kalsium- ja fosfaatti-ioneja vesipitoisessa väliaineessa, on sopiva edellytettynä, että mainittujen yhdisteiden vastaavat vastaionit voidaan helposti erottaa hydroksyyliapa-tiittituotteesta, ne eivät itse ole liittyneet hydroksyyliapatiitti-rakenteeseen tai muuten vaikuta haitallisesti oleellisesti puhtaan hydroksyyliapatiitin saostumista ja erottamista. Yhdisteitä, jotka luovuttavat kalsiumioneja, ovat esimerkiksi kalsiumnitraatti, kal-siumhydroksidi ja kalsiumkarbonaatti. Fosfaatti-ioneja saadaan di-ammoniumvetyfosfaatista, ammoniumfosfaatista ja fosforihaposta. Esiteltävässä menetelmässä kalsiumnitraatti ja diammoniumvetyfos- 8 68216 faatti ovat suositeltavat kalsium- ja fosfaatti-ionien lähteet vastaavasti .Thus, hydroxylapatite is precipitated from an aqueous medium by reacting calcium ions with phosphate ions at a pH of about 10-12. Any calcium- or phosphate-containing compound which forms calcium and phosphate ions in an aqueous medium is suitable provided that the corresponding counterions of said compounds can be readily separated from the hydroxylapatite product, are not themselves associated with the hydroxylapatite structure or otherwise adversely affect substantially pure and separation. Examples of compounds that donate calcium ions include calcium nitrate, calcium hydroxide and calcium carbonate. Phosphate ions are obtained from diammonium hydrogen phosphate, ammonium phosphate and phosphoric acid. In the present process, calcium nitrate and diammonium hydrogen phosphate are the preferred sources of calcium and phosphate ions, respectively.

Uuden sellaisen hydroksyyliapatiittimuodon valmistaminen, jossa käytettyjen reagenssien suhde valitaan siten, että saadaan sakka, jossa kalsiumin ja fosforin moolisuhde on olennaisesti sama kuin hydroksyyliapatiitissa, suoritetaan sopivasti seuraavasti: Ensin kalsiumnitraatin ja diammoniumvetyfosfaatin moolisuhteessa 1,67:1 annetaan vaikuttaa toisiinsa vesiliuoksessa pH-arvolla 10-12 hydroksyyliapatiitin gelatiinimaisen sakan muodostamiseksi. Menettely, jonka on esittänyt Hayek, et ai. Inorganic Syntheses 7, 63 (1963), on sopiva tähän tarkoitukseen. Täten saadun hydroksyyliapatiitin geelimäisen suspension annetaan sitten olla kosketuksessa alkuperäisen liuoksen kanssa ajan, joka riittää sallimaan kalsiumin ja fosforin suhteen suspendoituneessa hydroksyyliapatiitissa saavuttaa arvon 1,62 - 1,72. Tämä suoritetaan sopivasti joko sekoittamalla suspensiota 10-90 minuuttia ja yhdistämällä keittäminen ja senjälkeinen seisottaminen huoneen lämpötilassa. Edullisesti suspensiota keitetään 10 minuuttia ja annetaan sen sitten seistä huoneen lämpötilassa 15-20 tuntia. Hydroksyyliapatiitti erotetaan sitten liuoksesta sopivalla tavalla esimerkiksi linkoamalla ja tyhjiö-suodatuksella. Täten saatu geelimäinen tuote sisältää suuren määrän vettä, joka voidaan suureksi osaksi poistaa puristamalla.The preparation of a new form of hydroxylapatite in which the ratio of reagents used is chosen so as to obtain a precipitate in which the molar ratio of calcium to phosphorus is substantially the same as in hydroxylapatite is suitably carried out as follows: First, at a molar ratio of calcium nitrate to diammonium hydrogen phosphate of 1.67: 1 12 hydroxylapatite to form a gelatinous precipitate. The procedure presented by Hayek, et al. Inorganic Syntheses 7, 63 (1963), is suitable for this purpose. The gel-like suspension of hydroxylapatite thus obtained is then allowed to come into contact with the initial solution for a time sufficient to allow the ratio of calcium and phosphorus in the suspended hydroxylapatite to reach 1.62 to 1.72. This is conveniently done by either stirring the suspension for 10-90 minutes and combining boiling and subsequent standing at room temperature. Preferably, the suspension is boiled for 10 minutes and then allowed to stand at room temperature for 15-20 hours. The hydroxylapatite is then separated from the solution in a suitable manner, for example by centrifugation and vacuum filtration. The gel-like product thus obtained contains a large amount of water, which can be largely removed by compression.

Haluttaessa muodostunut märkä savimainen materiaali voidaan leikata tai muotoilla sopivaan muotoon tai vaihtoehtoisesti valaa sopivaan muottiin. On huomattava, että tavallisesti esiintyy noin 25 %:n kutistuminen märkää hydroksyyliapatiittia kuivattaessa ja edelleen noin 25 %:n kutistuminen sintrattaessa seuraavassa esitettävällä tavalla. Tämä on luonnollisesti otettava huomioon materiaalia muotoiltaessa tai valettaessa. Märkä tuote voidaan hitaasti kuumentaa 1 000 - 1 250°C olevaan sintrauslämpötilaan, jolloin kaikki jäljellä oleva vesi on poistunut. Lämpötilan säilyttäminen 1 000 - 1 250°C:ssa 20 minuutin - kolmen tunnin ajan aiheuttaa tuotteen sintrautumisen ja maksimaalisen tiivistymisen. Tavallisesti on suositeltavaa eristää kuivattu tuote ennen sintrausta. Tällöin kostea tuote voidaan kuivata 90-900°C:n lämpötilassa 3-24 tunnin aikana, kunnes sen sisältämä vesimäärä on alentunut 0 - noin 2 prosenttiin. On yleensä edullista suorittaa kuivaus 90-95°C:n lämpötilassa noin 15 tunnin aikana, tai kunnes vesipitoisuus onIf desired, the wet clay-like material formed may be cut or shaped into a suitable shape or alternatively cast into a suitable mold. It should be noted that a shrinkage of about 25% usually occurs upon drying of wet hydroxylapatite and a further shrinkage of about 25% upon sintering is as follows. This must, of course, be taken into account when shaping or casting the material. The wet product can be slowly heated to a sintering temperature of 1,000 to 1,250 ° C, removing any remaining water. Maintaining the temperature at 1,000 to 1,250 ° C for 20 minutes to three hours will result in sintering and maximum compaction of the product. It is usually recommended to isolate the dried product before sintering. In this case, the moist product can be dried at a temperature of 90-900 ° C for 3-24 hours until the amount of water in it has decreased to 0 to about 2%. It is generally preferred to perform the drying at 90-95 ° C for about 15 hours, or until the water content is

IIII

9 68216 laskenut 1-2 prosenttiin. Tällä tavalla saatu hydroksyyliapatiitti on haurasta ja huokoista, mutta sen mekaaninen lujuus on verrattain hyvä. Hieman erottumista tai halkeilemista voi savimaisessa materiaalissa esiintyä kuivattaessa, erikoisesti jos käytetään paksua suodoskakkua. Kuitenkin saadaan helposti niinkin suuria kappaleita 2 kuin 100 cm alaltaan ja 3 mm paksuudeltaan. Kuivauksessa esiintyvää erottumista tai halkeilua voidaan vähentää tai estää kokonaan lisäämällä vastasaostettuun hydroksyyliapatiittiin tavallisesti sen suspensioon 0,4 - 0,6 paino-% orgaanista sideainetta, kuten kollageenia, jauhettua selluloosaa, noin 0,5 % kollageenia ollessa suositeltavan. Orgaaninen sideaine haihtuu sintrauksen aikana ja keraamisen tuotteen fysikaaliset ominaisuudet osoittautuvat olevan oleellisesti muuttumattomia verrattaessa ilman tällaista sideainetta valmistettuun tuotteeseen. Luonnollisesti suurehkot orgaanisen sideaineen määrät aiheuttavat huokoisen keraamisen tuotteen, kuten edellä on esitetty. Muitakin keramiikka-alalla tunnettuja orgaanisia ja epäorgaanisia sideaineita voidaan käyttää.9,68216 decreased to 1-2 percent. The hydroxylapatite obtained in this way is brittle and porous, but its mechanical strength is relatively good. Slight separation or cracking may occur in the clay-like material during drying, especially if a thick filter cake is used. However, pieces as large as 2 and 100 cm in area and 3 mm thick are easily obtained. Separation or cracking during drying can be reduced or completely prevented by adding 0.4 to 0.6% by weight of an organic binder such as collagen, powdered cellulose to the freshly precipitated hydroxylapatite suspension, about 0.5% collagen being preferred. The organic binder evaporates during sintering and the physical properties of the ceramic product appear to be substantially unchanged compared to a product made without such a binder. Naturally, larger amounts of organic binder cause a porous ceramic product, as discussed above. Other organic and inorganic binders known in the ceramics field may be used.

On yleensä asianmukaista tässä vaiheessa leikata tai muotoilla kuivattu sakka likimain lopputuotteelta haluttuun muotoon ottaen huomioon edellä mainittu sintrauksessa esiintyvä kutistuma.It is generally appropriate at this stage to cut or shape the dried precipitate approximately from the final product to the desired shape, taking into account the aforementioned shrinkage in sintering.

MakromuotoiSten sakasta muodostuneiden kappaleiden täytyy ennen sintrausta olla tasaisia ja virheettömiä. Murtumien ja halkeamien läsnäolo aiheuttaa kappaleiden halkeilemisen sintrauksessa. Tuotteet sintrataan sitten 1 000 - 1 250°C:n lämpötilassa 20 minuutin - kolmen tunnin aikana, lämpötilan ja ajan ollessa toisiinsa nähden kääntäen verrannollisia. Sintraus suoritetaan edullisesti 1 100 - 1 200°C:n lämpötilassa 0,5 1 tunnin aikana. Tällöin muodostunut kova, tiivis keraaminen kappale voidaan kiillottaa tai koneistaa tavanomaisia menettelyjä käyttäen.The pieces formed from the macroformat precipitate must be smooth and error-free before sintering. The presence of cracks and fissures causes the pieces to crack during sintering. The products are then sintered at a temperature of 1,000 to 1,250 ° C for 20 minutes to three hours, the temperature and time being inversely proportional to each other. The sintering is preferably carried out at a temperature of 1,100 to 1,200 ° C for 0.5 to 1 hour. The resulting hard, dense ceramic body can be polished or machined using conventional procedures.

Edellä mainitussa menetelmässä on kriittistä valmistaa hydroksyyliapatiitti geelimäisenä sakkana vesiliuoksesta, koska vain tässä koossapysyvässä geelimäisessä tilassa hydroksyyliapatiitti voidaan muotoilla tai valaa ja sitten kuivata ja sintrata makro-muodossa olevan keraamisen kappaleen saamiseksi. Kuivaa, hienojakoista tai raemaista hydroksyyliapatiittia ei voida palauttaa tähän koossapysyvään, geelimäiseen muotoon. Jos esimerkiksi jauhettua hydroksyyliapatiittia suspendoidaan veteen ja suodatetaan, saadaan koossapysymätön, hienojakoinen suodoskakku, joka yksinkertaisesti 10 6821 6 kuivuu ja murenee, eikä sitä voida muotoilla, valaa tai muuttaa keraamiseksi kappaleeksi. Lisäksi vaikka jauhettu hydroksyyliapatiit-ti voidaan mekaanisesti puristaa muotokappaleeksi, kuten tabletiksi, sintrattaessa saatu tuote on erittäin huokoinen eikä se lohkea pitkin tasaisia pintoja, vaan pelkästään murenee kappaleiksi.In the above process, it is critical to prepare hydroxylapatite as a gel-like precipitate from an aqueous solution, because only in this cohesive gel-like state can hydroxylapatite be shaped or cast and then dried and sintered to obtain a macro-shaped ceramic body. Dry, finely divided or granular hydroxylapatite cannot be restored to this cohesive, gel-like form. For example, if powdered hydroxylapatite is suspended in water and filtered, a cohesive, finely divided filter cake is obtained which simply dries and crumbles and cannot be shaped, cast or turned into a ceramic body. In addition, although the powdered hydroxylapatite can be mechanically compressed into a shaped body, such as a tablet, the product obtained by sintering is highly porous and does not crack along flat surfaces, but merely crumbles into pieces.

Vaikkakin hydroksyyliapatiitin muodostuminen vesipitoisessa väliaineessa on monimutkainen ja epätäydellisesti ymmärretty tapahtuma, oletetaan yleensä, että kalsium- ja fosfaatti-ionit aluksi yhdistyvät muodostaen kaisiumvajaata hydroksyyliapatiittia, jossa kalsiumin suhde fosforiin on noin 1,5. Kalsiumionin läsnäollessa tapahtuu siinä sitten hidas muutos hydroksyyliapatiitiksi, jossa kalsiumin suhde fosforiin on 1,67. /TEanes, et ai. Nature 208, 365 (1965) ja Bett et ai. J. Amer. Chem. Soc. 89, 5535 (1967)./. Täten pääasiallisesti puhdasta hydroksyyliapatiittia sisältävän keramiikan saamiseksi on välttämätöntä tämän keksinnön mukaisessa menetelmässä, että aluksi muodostuneen hydroksyyliapatiitin geelimäisen sakan annetaan olla kosketuksessa alkuperäisen liuoksen kanssa riittävän ajan, niin että kalsiumin suhde fosforiin siinä saavuttaa arvon noin 1,62 - 1,72. Huomattava poikkeama tältä alueelta aiheuttaa vähemmän läpinäkyvän keraamisen tuotteen. Esimerkiksi, jos hydroksyyliapatiittia saostetaan huoneen lämpötilassa ja otetaan talteen kahden tunnin aikana saostamisesta, on kalsiumin suhde fosforiin siinä noin 1,55 - 1,57 ja siitä lopuksi valmistettu keramiikka on läpinäkymätön ja röntgensädedififfraktiotutkimuksessa on sen havaittu olevan hydroksyyliapatiitin ja whitloktiitin seoksen. Itse asiassa, kuten seuraavassa tarkemmin esitetään, materiaali, jossa kalsiumin suhde fosforiin on noin 1,44 - 1,60, on käyttökelpoinen valmistettaessa edellä esitettyä kaksifaasista keraamista materiaalia. Täten, vaikka tässä esitetyllä menetelmällä saadaan läpinäkyvää keraamista materiaalia, joka sisältää pääasiassa puhdasta hydroksyyliapatiittia, hydroksyyliapatiitin epätäydellisesti ymmärretyn muo-dostustavan vuoksi vesipitoisessa väliaineessa voi olla edullista valvoa hydroksyyliapatiitin muodostumista sen toteamiseksi, että haluttu kalsiumin ja fosforin välinen stökiometria on saavutettu ja että sintrattu tuote sisältää pääasiassa puhdasta hydroksyyliapatiittia. Tämä tehdään sopivasti ottamalla näyte hydroksyyliapatiitin suspensiosta, erottamalla tuote, kuivaamalla ja sintraamalla se, kuten edellä on esitetty ja suorittamalla siten muodostuneelle keramiikalle alkuaine- ja röntgensädeanalyysi.Although the formation of hydroxylapatite in an aqueous medium is a complex and incompletely understood event, it is generally assumed that calcium and phosphate ions initially combine to form a calcium-deficient hydroxylapatite with a calcium to phosphorus ratio of about 1.5. In the presence of calcium ion, it then undergoes a slow conversion to hydroxylapatite, where the ratio of calcium to phosphorus is 1.67. / TEanes, et al. Nature 208, 365 (1965) and Bett et al. J. Amer. Chem. Soc. 89, 5535 (1967) ./. Thus, in order to obtain a ceramic containing substantially pure hydroxylapatite, it is necessary in the process of this invention that the initially formed hydroxylapatite gel precipitate be allowed to contact the initial solution for a sufficient time so that the ratio of calcium to phosphorus therein is about 1.62 to 1.72. A significant deviation from this range results in a less transparent ceramic product. For example, if hydroxylapatite is precipitated at room temperature and recovered within two hours of precipitation, the ratio of calcium to phosphorus is about 1.55 to 1.57 and the ceramic made therefrom is opaque and found to be a mixture of hydroxylapatite and whitlocyte in X-ray diffraction studies. In fact, as discussed in more detail below, a material having a calcium to phosphorus ratio of about 1.44 to 1.60 is useful in making the biphasic ceramic material described above. Thus, although the method disclosed herein provides a transparent ceramic material containing predominantly pure hydroxylapatite, due to the incompletely understood form of hydroxylapatite formation in an aqueous medium, it may be advantageous to control the formation of hydroxylapatite to determine that the desired calcium is present. pure hydroxylapatite. This is conveniently done by taking a sample of the hydroxylapatite suspension, separating the product, drying and sintering it as described above, and performing elemental and X-ray analysis on the ceramics thus formed.

11 6821 611 6821 6

Sintrauksen kesto ja lämpötila ovat myös kriittisiä esitetyssä menetelmässä. Tällöin sintraamaton hydroksyyliapatiitti, jossa on haluttu kalsiumin suhde fosforiin, 1,62 - 1,72, muuttuu tämän keksinnön mukaiseksi keraamiseksi tuotteeksi kuumentamalla vähintään 1 000 - 1 250°C:n lämpötilassa. Lämpötilan ollessa 1 000°C sintrautu-minen ja maksimaalinen tiivistyminen voivat vaatia 2-3 tunnin ajan, kun taas 1 200°C:ssa prosessi on täydellinen 20 - 30 minuutissa. On suositeltavaa suorittaa sintraus noin 1 100°C:n lämpötilassa noin tunnin aikana. Huomattavasti 1 000°C:n alapuolella oleva lämpötila aiheuttaa epätäydellisen sintraantumisen huolimatta kuumennusjakson pituudesta, kun taas kuumentaminen 1 250°C:na yläpuolelle tuntia pitemmäksi ajaksi aiheuttaa hydroksyyliapatiitin osittaisen hajaantumisen whitloktiitiksi.Sintering time and temperature are also critical in the disclosed method. In this case, the unsintered hydroxylapatite having the desired ratio of calcium to phosphorus, 1.62 to 1.72, is converted into the ceramic product of the present invention by heating at a temperature of at least 1,000 to 1,250 ° C. At 1000 ° C, sintering and maximum condensation may take 2-3 hours, while at 1200 ° C the process is complete in 20-30 minutes. It is recommended to perform sintering at a temperature of about 1100 ° C for about an hour. Temperatures well below 1,000 ° C cause incomplete sintering despite the length of the heating cycle, while heating above 1,250 ° C for more than an hour causes partial decomposition of hydroxylapatite to whitlocyte.

Keksintö kohdistuu myös hampaiden paikkauskoostumukseen, joka koostuu hammaslääketieteellisesti hyväksyttävästä polymeroituvas-ta tai polymeroidusta sideaineesta ja epäorgaanisesta täyteaineesta. Keksinnön mukaiselle paikkauskoostumukselle on tunnusomaista, että mainittuna täyteaineena on olennaisesti puhdasta, hienoksi jauhettua hydroksyyliapatiittia, jonka kiteiden koko on keskimäärin 0,2 - 3 um, 3 ' jonka tiheys on noin 3,10 - 3,14 g/cm , joka on oleellisesti huoko-setonta ja lohkeaa tasaisia käyriä pintoja pitkin, ja että täyteaineen pitoisuus on noin 10-90 paino-%. Polymerointikatalyyttinä on esimerkiksi alifaattinen ketoniperoksidi tai bentsoyyliperoksidi, reaktiivisena laimentimena esimerkiksi di-, tri-, ja tetraetyleeni-glykolidimetakrylaatti, kovettimena esimerkiksi N-3-okso-hiilivety-substituoitu akryyliamidi, kuten US-patentissa 3 277 056 on esitetty, promoottorina tai kiihdyttäjänä esimerkiksi metalliasetyyliase-tonaatin tertiäärinen amiini, kuten Ν,Ν-bis-(2-hydroksietyyli)-p-toluidiini ja verkkoutusaineena esimerkiksi sinkkioksidi; näitä aineita on yhteensä 0,01 - 45 prosenttia koostumuksen kokonaispainosta. Vaikkakaan ei ole oleellista, voidaan pinta-aktiivista komonomeeria tai lukitusainetta, kuten N-fenyyliglysiinin ja glysidyylimetakrylaa-tin reaktiotuotetta, joka on esitetty US-patentissa 3 200 142, met-akryylioksipropyyli-trimetoksisilaania, 3,4-epoksisykloheksyylitri-metoksisilaania, tai vinyylitriklorosilaania lisätä mainittuun koostumukseen määrinä, jotka ovat 0,05 - 10 prosenttia koostumuksen kokonaispainosta. Side- tai lukitusaine edistää 12 6821 6 keraamisen materiaalin kiinnittymistä hartsiin ja hampaan paikkaus-koostumuksen kiinnittymistä luonnolliseen hampaaseen. Tällöin tämän keksinnön mukainen keraaminen hydroksyyliapatiitti pienennetään sopivaan osaskokoon, esim. 5-100 pm osaskokoon, tavanomaisia jauhatusmenettelyjä käyttäen ja sekoitetaan sitten sopivan määrän kanssa hampaiden paikkauksessa tunnettua normaalia hartsia, kuten hydroksietyylimetakrylaatin, polymetyylimetakrylaatin, polyakryyli-hapon, propyleeniflykolifumaraattiftalaatti-tyydyttämättömien polyesterien, joita myy Allied Chemicals Co. 23 LS8275 ja Pitssburgh Plate Glass nimellä Selectron 580001, styreenillä modifioitujen tyydyttämättömien polyesterien, kuten Gliddien Glidpol 10Q8, G-136 ja 4CS50, epoksihartsien, kuten Ciba Araldite 6020, Union Carbide ERL2774 ja glysidyylimetakrylaatista ja bisfenoli A:sta valmistetun bisakrylaattimonomeerin kanssa^esitetty US-patentissa 3 066 112. Hartsi voi käsittää yhden ainoan monomeerin tai kahden tai useamman komonomeerin seoksen. Haluttaessa voidaan lisätä lisäaineita, kuten väriaineita, epäorgaanisia pigmenttejä ja fluorisoivia aineita edellämainittuun koostumukseen näitä materiaaleja käsittelevällä alalla tunnettujen periaatteiden mukaan. On edullista sekoittaa hartsi, keraaminen hydroksyyliapatiitti ja mahdolliset lisäaineet kuten silaani-lukitusaineet, värit, epäorgaaniset pigmentit tai fluorisoivat aineet ennen katalyytin, kovettajan, poikkisidoksia muodostavan aineen, edistäjän tai kiihdyttäjän lisäämistä. Aineosien sekoitusjärjestys ei kuitenkaan ole kriittinen ja mainitut aineosat voidaan sekoittaa samanaikaisesti. Tavanomaisia menettelyjä käyttäen voidaan täten valmistettua koostumusta käyttää hampaiden paikkausmateriaalina, hampaiden hoidossa käytettävänä sementtinä, hammasonteloiden vuorauksena, hammasytimen kuorimateriaalina tai koostumusta voidaan valaa sopivaan muottiin keinotekoisen hampaan tai hammasryhmän valmistamiseksi.The invention also relates to a dental replacement composition comprising a dentally acceptable polymerizable or polymerized binder and an inorganic filler. The patch composition according to the invention is characterized in that said filler is substantially pure, finely ground hydroxylapatite having an average crystal size of 0.2 to 3 μm, a density of about 3.10 to 3.14 g / cm 3, which is substantially porous. -incomplete and splits along even curved surfaces, and that the filler content is about 10-90% by weight. The polymerization catalyst is, for example, an aliphatic ketone peroxide or benzoyl peroxide, the reactive diluent is, for example, di-, tri-, and tetraethylene glycol dimethacrylate, the hardener is, for example, -tonate tertiary amine such as Ν, Ν-bis- (2-hydroxyethyl) -p-toluidine and, for example, zinc oxide as a crosslinking agent; these substances together account for 0.01 to 45% of the total weight of the composition. Although not essential, a surfactant comonomer or blocking agent, such as the reaction product of N-phenylglycine and glycidyl methacrylate disclosed in U.S. Patent 3,200,142, methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3,4-epoxycyclohexyltrinitrile or methoxysilane, may be added. to said composition in amounts of 0.05 to 10% of the total weight of the composition. The bonding or locking agent promotes the adhesion of the ceramic material to the resin and the adhesion of the tooth filling composition to the natural tooth. In this case, the ceramic hydroxylapatite of the present invention is reduced to a suitable particle size, e.g. Chemicals Co. 23 LS8275 and Pitssburgh Plate Glass under the name Selectron 580001, with styrene-modified unsaturated polyesters such as Glidien Glidpol 10Q8, G-136 and 4CS50, epoxy resins such as Ciba Araldite 6020, Union Carbide ERL2774 and glycidyl methacrylate A from bisphenol A and bisphenol in Patent 3,066,112. The resin may comprise a single monomer or a mixture of two or more comonomers. If desired, additives such as colorants, inorganic pigments and fluorinating agents may be added to the above composition according to principles known in the art of handling these materials. It is preferred to mix the resin, ceramic hydroxylapatite and any additives such as silane blockers, dyes, inorganic pigments or fluorinating agents before adding the catalyst, hardener, crosslinking agent, promoter or accelerator. However, the order of mixing of the ingredients is not critical and said ingredients may be mixed simultaneously. Using conventional procedures, the composition thus prepared can be used as a dental filling material, dental care cement, dental cavity liner, dental cortex shell material, or the composition can be molded into a suitable mold to make an artificial tooth or group of teeth.

On luonnollisesti erittäin edullista, että suuontelossa käytetty materiaali on! kariesta kestävää. Tämä saavutetaan helposti esiteltävää keksintöä käytettäessä lisäämällä 0,01-1 prosenttia fluoridi-ioneja, kuten ammonium- taitinafluoridia juuri saostetun hydroksyyliapatiitin suspensioon. Muodostunutta tuotetta sintraamalla saatu keraaminen materiaali kestää erittäin hyvin maito-, etikka-tai sitruunahapon vaikutusta, mikä on normaali in vitro menetelmä määritettäessä karieksen vastustuskykyä. Vaihtoehtoisesti vastustus- tl 13 6821 6 kyky kariesta vastaan voidaan saada lopulliseen keraamiseen materiaaliin pitämällä sitä natriumfluoridin 0,5-5 prosenttisessa vesi-liuoksessa 12 tunnista 5 vuorokauteen. Edullisesti keraamisen kappaleen annetaan olla noin 5 prosenttisessa natriumfluoridin vesiliuoksessa likimain 4 vuorokautta.It is, of course, very advantageous that the material used in the oral cavity is! caries resistant. This is readily accomplished using the present invention by adding 0.01 to 1% of fluoride ions, such as ammonium tannin fluoride, to a suspension of freshly precipitated hydroxylapatite. The ceramic material obtained by sintering the product formed withstands the action of lactic, acetic or citric acid very well, which is a normal in vitro method for determining caries resistance. Alternatively, the resistance to caries can be obtained in the final ceramic material by keeping it in a 0.5-5% aqueous solution of sodium fluoride for 12 hours to 5 days. Preferably, the ceramic body is allowed to remain in about 5% aqueous sodium fluoride for about 4 days.

Keraamiikka-alan asiantuntijoille on luonnollisesti mielenkiintoista että orgaanisten ja epäorgaanisten sideaineiden ja fluoridi-ionin lisäksi esiteteltävän keksinnön mukaisesti valmistettu keraaminen materiaali voi sisältää myös pieniä määriä muita alkuaineita, jotka, vaikka eivät muuta keraamisten tuotteiden oleellista luonnetta, voivat antaa niille käyttäkelpoisia ominaisuuksia. Tiedetään esimerkiksi, että barium ja strontium voivat liittyä apatiitin kiderakenteeseen ja nämä alkuaineet läpäisevät huomattavasti vähemmän röntgensäteitä kuin kalsium. Tämän vuoksi pienen barium- tai strontiumionimäärän lisääminen kalsiumioneihin ennen jälkimmäisen reagoittamista fosfaatin kanssa antaa lopuksi bariumilla tai strontiumilla ympättyä hydroksyyliapatiittia olevan keramiikan, joka käytettynä hampaiden paikkauskoostumuksissa edellä esitetyllä tavalla omaa riittävän röntgensädeabsorption paikattujen hampaiden havaitsemista varten. Magnesium liittyy myös apatiitin kiderakenteeseen, sen tiedetään kuitenkin hidastavan hydroksyyliapa-tiitin kiteytymistä ja edistävän samalla whitloktiitin kiteytymistä (Eanes et ai., Calc. Tiss. Res. 2, 32 (1968)).It will, of course, be of interest to those skilled in the art of ceramics that in addition to organic and inorganic binders and fluoride ion, the ceramic material of the present invention may contain small amounts of other elements which, while not altering the essential nature of ceramic products, may provide useful properties. For example, it is known that barium and strontium can be associated with the crystal structure of apatite, and these elements transmit significantly less X-rays than calcium. Therefore, the addition of a small amount of barium or strontium ions to the calcium ions prior to reacting the latter with phosphate finally yields a ceramic of barium or strontium inoculated hydroxylapatite which, when used in dental replacement compositions as described above, has sufficient X-ray absorption for patched teeth. Magnesium is also involved in the crystal structure of apatite, however, it is known to retard the crystallization of hydroxylapatite while promoting the crystallization of whitlocyte (Eanes et al., Calc. Tiss. Res. 2, 32 (1968)).

Edellä esitetyllä tavalla saatujen keraamisten materiaalien ominaisuudet määritettiin yhden tai useamman seuraavan tutkimuksen avulla: alkuaineanalyysi, tiheys, röntgensädediffraktio, läpitunkeva elektronimikroskopia, mikroskopia polaroitua valoa käyttäen ja mekaaniset ominaisuudet.The properties of the ceramic materials obtained as described above were determined by one or more of the following studies: Elemental analysis, density, X-ray diffraction, translucent electron microscopy, microscopy using polarized light, and mechanical properties.

Keksintöä esitellään seuraavien esimerkkien avulla.The invention is illustrated by the following examples.

Esimerkki 1Example 1

Sekoitettuun seokseen, joka sisälsi 130 ml 1,63-n kalsium-nitraattia (0,212 moolia) ja 125 ml väkevöityä ammoniäkkiä, lisättiin tipoittain noin 20 minuutin aikana seos, joka sisälsi 16,75 g (0,127 moolia) diammoniumvetyfosfaattia, 400 ml tislattua vettä ja 150 ml väkevöityä ammoniakkia. Muodostunutta suspensiota keitettiin 10 minuuttia, jäähdytettiin jäähauteessa ja suodatettiin. Suodos-kakkua puristettiin kumilevyllä ja kuivattiin sitten yön aikana 95°Csn lämpötilassa. Muodostuneesta kovasta, huokoisesta, hauraasta i4 6821 6 kakusta otettua näytettä kuumennettiin sähköuunissa 115 minuutin kuluessa 1230°C olevaan loppulämpötilaan ja jäähdytettiin sitten huoneenlämpötilaan, jolloin saatiin luja, kova, valkea läpinäkyvä keraaminen tuote.To a stirred mixture of 130 mL of 1.63 M calcium nitrate (0.212 moles) and 125 mL of concentrated ammonia was added dropwise over about 20 minutes a mixture of 16.75 g (0.127 moles) of diammonium hydrogen phosphate, 400 mL of distilled water, and 150 ml of concentrated ammonia. The resulting suspension was boiled for 10 minutes, cooled in an ice bath and filtered. The filtrate cake was pressed onto a rubber sheet and then dried overnight at 95 ° C. A sample of the resulting hard, porous, brittle i4 6821 6 cake was heated in an electric oven for 115 minutes to a final temperature of 1230 ° C and then cooled to room temperature to give a strong, hard, white transparent ceramic product.

Tavanomaiset alkuaineanalyysit, jotka suoritettiin lopulliselle keramiselle tuotteelle ja myös kuivatulle hydroksyyliapatii-tille ennen sintrausta antoivat seuraavat tulokset laskettuinaConventional elemental analyzes performed on the final ceramic product and also on the dried hydroxyl apatate before sintering gave the following results calculated

Ca10(PO4)6(°H)2:n mu^aan:According to Ca10 (PO4) 6 (° H) 2:

Laskettu Kuivattu, sintraamaton Keraaminen hydroksyyliapatiitti tuoteCalculated Dried, unsintered Ceramic hydroxylapatite product

Ca 39,89 % 37,4 % 39,6 % P 18,5 % 17,5 % 18,9 % h2o 0 % 1 %Ca 39.89% 37.4% 39.6% P 18.5% 17.5% 18.9% h2o 0% 1%

Ca/P 1,667 1,65 1,62Ca / P 1.667 1.65 1.62

Tutkittaessa ohutta keramiikkalevyä mikroskoopilla polaroi-tua valoa käyttäen 130 x 352 X suurennuksilla havaittiin materiaalin olevan oleellisesti vapaan whitloktiitista. Kaihtaistaittumisen puuttuminen ja havaittavat rakenteelliset ominaisuudet, kuten kide-muoto, suuntautuminen, rajapinnat jne. osoittivat mikrokiteisen rakenteen. Vertailtaessa Monroe et ai. (supra) esittämän sintratun puristetun tabletin, optiseen mikrovalokuvaan havaittiin näiden kahden materiaalien olevan rakenteellisesti samanlaiset.When a thin ceramic plate was examined under a microscope using polarized light at 130 x 352 X magnifications, the material was found to be substantially free of whitlocyte. The absence of shrinkage refraction and observable structural properties such as crystal shape, orientation, interfaces, etc. indicated a microcrystalline structure. In comparison, Monroe et al. (supra), the two materials were found to be structurally similar in optical micrograph.

Röntgensädediffraktiomittaukset suoritettiin normaalilla tavalla. Kidetasojen välimatkat laskettiin ja havaittiin niiden olevan oleellisesti identtiset hydroksyyliapatiitin kanssa julkaisun Doannay et ai., Crystal Data, ACA Monogram No. 5 668 (1963) mukaan. Röntgensädearvot osoittivat edelleen whitloktiitin puuttuvan ainakin suurempina kuin 2-3 prosentin määrinä, mikä on diffraktometrin minimipitoisuuden havaitsemisraja.X-ray diffraction measurements were performed in the normal manner. The distances between the crystal planes were calculated and found to be substantially identical to hydroxylapatite in Doannay et al., Crystal Data, ACA Monogram No. 5,668 (1963). X-ray values further showed the absence of whitlocyte at least greater than 2-3%, which is the detection limit of the minimum concentration of the diffractometer.

Esimerkki 2Example 2

Liuoksen, joka sisälsi 237,6 g (1,8 moolia) diammoniumvety-fosfaattia 1500 ml:ssa tislattua vettä, pH säädettiin arvoon 11-12 lisäämällä noin 2250 ml väkevöityä ammoniakkia. Lisättiin tislattua vettä saostuneen ammoniumfosfaatin liuottamiseksi, jolloin kokonaistilavuudeksi saatiin 9600 ml. Tarvittaessa pH säädettiin uudestaan arvoon 11-12. Tämä liuos lisättiin tipoittain 30-40 minuutin aikana voimakkaasti sekoitettuun liuokseen, joka sisälsi 3 moolia kalsium- 15 6821 6 nitraattia 2700 ml:ssa tislattua vettä ja jonka pH oli etukäteen säädetty arvoon 12 noin 90 ml:11a väkevöityä ammoniakin vesiliuosta, jonka jälkeen laimennettiin tislatulla vedellä, kunnes tilavuus oli 5400 ml. Lisäyksen päätyttyä muodostunutta geelimäistä suspensiota sekoitettiin vielä 10 minuuttia ja keitettiin sitä sitten 10 minuuttia, poistettiin kuumennuslaitteesta, peitettiin ja annettiin seistä huoneenlämpötilassa 15-20 tuntia. Kirkas päällä oleva neste poistettiin dekantoimalla ja jäljelle jäänyt suspensio lin-gottiin nopeudella 2000 kierrosta minuutissa 10 minuutin aikana.The pH of a solution containing 237.6 g (1.8 moles) of diammonium hydrogen phosphate in 1500 ml of distilled water was adjusted to 11-12 by the addition of about 2250 ml of concentrated ammonia. Distilled water was added to dissolve the precipitated ammonium phosphate to give a total volume of 9600 ml. If necessary, the pH was readjusted to 11-12. This solution was added dropwise over 30-40 minutes to a vigorously stirred solution of 3 moles of calcium-15 6821 6 nitrate in 2700 ml of distilled water, the pH of which was pre-adjusted to 12 with about 90 ml of concentrated aqueous ammonia solution, followed by dilution with distilled water. with water until the volume was 5400 ml. After the addition was complete, the resulting gel suspension was stirred for an additional 10 minutes and then boiled for 10 minutes, removed from the heater, covered and allowed to stand at room temperature for 15-20 hours. The clear supernatant was removed by decantation and the remaining suspension was centrifuged at 2000 rpm for 10 minutes.

Saatu liete suspendoitiin uudestaan 2400 ml:aan tislattua vettä ja lingottiin uudestaan nopeudella 2000 kierrosta minuutissa 10 minuutin ajan. Kiinteisiin jäännöksiin lisättiin riittävästi tislattua vettä kokonaistilavuuden saamiseksi 2700 millilitraksi. Ravistamalla voimakkaasti saatiin tasainen suspensio, jossa ei esiintynyt oleellisesti suurehkoja osasia tai kasaumia. Koko suspensio kaadettiin samalla kertaa Buchner-suppiloon ja suodatettiin heikkoa tyhjiötä käyttäen. Suodatinkakun alkaessa murentua, sijoitettiin sille kumi-levy ja tyhjiötä suurennettiin. Tunnin kuluttua kumilevy poistettiin ja halkeilematon, ehjä suodatinkakku siirrettiin tasaiselle pinnalle ja kuivattiin 15 tunnin aikana 90-95°C:n lämpötilassa, jolloin saatiin 304 g valkoista, huokoista, haurasta hydroksyyliapatiittia olevia kappaleita.The resulting slurry was resuspended in 2400 ml of distilled water and centrifuged again at 2000 rpm for 10 minutes. Sufficient distilled water was added to the solid residues to give a total volume of 2700 milliliters. Shaking vigorously gave a uniform suspension with substantially no larger particles or agglomerates. The entire suspension was poured into a Buchner funnel at the same time and filtered using a weak vacuum. As the filter cake began to crumble, a rubber plate was placed on it and the vacuum was increased. After 1 hour, the rubber plate was removed and the uncracked, intact filter cake was transferred to a flat surface and dried for 15 hours at 90-95 ° C to give 304 g of white, porous, brittle hydroxylapatite pieces.

Sintraamalla 1100°C:ssa tunnin ajan saatiin tiiviitä, huoko-settomia, valkoisia, läpinäkyviä keramiikkakappaleita, joiden tiheys o 011 3,10 g/cm . Röntgensädediffraktio osoitti, että materiaali oli homogeenista hydroksyyliapatiittia.Sintering at 1100 ° C for one hour gave dense, non-porous, white, transparent ceramic bodies with a density of 0.0 3.10 g / cm 3. X-ray diffraction showed that the material was homogeneous hydroxylapatite.

Kaksiasteisia näytejäijennöksiä valmistettiin varjostamalla näytteen pinta kolloidionijäijennös kromilla ja päällystämällä sitten hiilellä. Jäljennösten läpitunkeva elektronimikroskooppitutkimus osoitti verrattain tasaisen raekoon (0,7-3 pm) ilman huokosia tai toisen faasin saostumista rakeiden rajapinnoilla tai rakeissa itsessään noin 0,5 % suurempina määrinä, mikä on elektronimikroskoopin minimiherkkyys pitoisuudelle. Näyte keraamisesta materiaalista kiil-loitettiin sitten SiC-paperilla 600 mesh-luvun arvoon ja sitten 3 pm:n timanttitahnalla metallografisella levyllä, joka oli päällystetty ohuella nailonkankaalla. Näytettä syövytettiin sitten 4 prosenttisella fluorivetyhapolla 30 sekunnin ajan. Kiilloitetusta ja syövytetystä pinnasta otettiin sitten jäljennökset ja niitä tarkasteltiin elektronimikroskoopin avulla. Tällöin ai myöskään havaittu 6821 6 16 toista faasia rakeiden rajapinnoilla.Two-stage sample protrusions were prepared by shading the surface of the sample with a colloid ion protrusion with chromium and then coating with carbon. Penetration examination of the replicas by electron microscopy showed a relatively uniform grain size (0.7–3 μm) without pores or second phase precipitation at the granule interfaces or in the granules themselves in amounts greater than about 0.5%, which is the minimum sensitivity of the electron microscope to concentration. A sample of the ceramic material was then polished with SiC paper to 600 mesh and then with a 3 μm diamond paste on a metallographic plate coated with a thin nylon cloth. The sample was then etched with 4% hydrofluoric acid for 30 seconds. Copies of the polished and etched surface were then taken and examined by electron microscopy. In this case, a second phase of 6821 6 16 was also observed at the interfaces of the granules.

Huokoisuus määritettiin kvalitatiivisesti upottamalla näyte-materiaalia fuksiini-väriin 15 minuutiksi, pesemällä se vedellä, kuivaamalla ja tutkimalla sitten näytemateriaalista värin jäännökset. Tämä koe suoritettiin samanaikaisesti tämän keksinnön mukaisen keraamisen materiaalin huokosettomalle muodolle, hydroksyyliapa-tiitin sintratulle puristetulle tabletille ja luonnolliselle hampaalle. Sintratussa puristetussa tabletissa esiintyi huomattavaa värin pysymistä, kun taas esiteltävän keksinnön mukaisessa uudessa keraamisessa materiaalissa ja luonnollisessa hampaassa ei havaittu värijännöksiä. Toisen menetelmän mukaan upotettiin tutkittava materiaali 6-n ammoniakkivesiliuokseen 15 minuutiksi, pestiin vedellä, kuivattiin ja käärittiin kosteaan lakmuspaperiin. Pintahuokosiin mahdollisesti jäänyt ammoniakki aiheuttaa ympäröivän lakmuspaperin muuttumisen siniseksi. Kun tämä koe suoritettiin samanaikaisesti esiteltävän keksinnön mukaiselle mekaaniselle materiaalille, hydrok-syyliapatiittia olevalle sintratulle puristetulle tabletille ja luonnolliselle hampaalle, sintratun puristetun tabletin kanssa kos-ketukseessa oleva lakmuspaperi muuttui siniseksi osoittaen täten ammoniakin läsnäolon tabletissa. Mitään värimuutosta ei havaittu laksumuspaperissa, joka oli kosketuksessa joko esiteltävän keksinnön mukaisen keraamisen materiaalin tai luonnollisen hampaan kanssa.Porosity was determined qualitatively by immersing the sample material in magenta color for 15 minutes, washing it with water, drying, and then examining the sample material for color residues. This experiment was performed simultaneously on the non-porous form of the ceramic material of the present invention, a sintered compressed tablet of hydroxylapatite, and a natural tooth. The sintered compressed tablet showed considerable color retention, while no color residue was observed in the novel ceramic material and natural tooth of the present invention. According to the second method, the test material was immersed in a 6 N aqueous ammonia solution for 15 minutes, washed with water, dried and wrapped in moist litmus paper. Any ammonia left in the surface pores will cause the surrounding litmus paper to turn blue. When this experiment was performed simultaneously on the mechanical material of the present invention, a sintered compressed tablet of hydroxylapatite, and a natural tooth, the litmus paper in contact with the sintered compressed tablet turned blue, thus indicating the presence of ammonia in the tablet. No discoloration was observed in the plaque paper in contact with either the ceramic material of the present invention or the natural tooth.

Esimerkki 3 A. Seurattiin esimerkissä 2 esitettyä menettelyä paitsi, että käytettiin 1/6 siinä esitetyistä määristä, jolloin saostui arviolta 50 g hydroksyyliapatiittia vesiliuoksesta. Linkoamisen ja dekantoimisen jälkeen saatu mineraaliliete uutettiin uudestaan veteen 1 litran kokonaistilavuuteen ja homogenisoitiin Waring-sekoitti-messa 2 minuutin aikana.Example 3 A. The procedure of Example 2 was followed except that 1/6 of the amounts shown therein were used, whereby approximately 50 g of hydroxylapatite precipitated from aqueous solution. After centrifugation and decantation, the mineral slurry obtained was re-extracted into water to a total volume of 1 liter and homogenized in a Waring mixer for 2 minutes.

B. Seosta, joka sisälsi 0,5 g jauhettua selluloosaa (<0,5 μια) 200 millilitrassa vettä, sekoitettiin Waring-sekoittimessa 3 minuuttia. Tämän jälkeen lisättiin 100 ml:n alimäärä hydroksyyliapatiitin homogeenista suspensiota ja muodostunutta seosta sekoitettiin edelleen 5 minuuttia. Suspensio suodatettiin sitten ja suodatinkakku kuivattiin sekä sintrattiin esimerkin 2 mukaisesti. Suodatinkakku esiintyi kuivauksen jälkeen erittäin vähän halkeamia ja sintraamalla saatu keraaminen tuote oli hieman huokoinen määritettynä edellä esi-B. The mixture containing 0.5 g of powdered cellulose (<0.5 μια) in 200 ml of water was stirred in a Waring mixer for 3 minutes. An aliquot of 100 ml of a homogeneous suspension of hydroxylapatite was then added and the resulting mixture was further stirred for 5 minutes. The suspension was then filtered and the filter cake was dried and sintered according to Example 2. After drying, the filter cake showed very few cracks and the ceramic product obtained by sintering was slightly porous as defined above.

IIII

17 6821 6 tetyn fuksiinivärikokeen avulla.17 6821 6 using the magenta color test.

C. Seosta, joka sisälsi 0,5 g revittyä kirurgista puuvillaa 200 ml:ssa vettä, sekoitettiin Waring-sekoittimessa 45 minuuttia tai kunnes saatiin lähes homogeeninen suspensio. Sitten lisättiin 100 ml:n alimäärä esimerkissä 3A esitettyä hydroksyyliapatiitin homogeenista vesisuspensiota ja sekoittamista jatkettiin vielä 15 minuuttia. Muodostunut suspensio suodatettiin ja suodatuskakku kuivattiin ja sintrattiin esimerkissä 2 esitetyllä tavalla. Keraaminen tuote pysyi ehjänä ja oli näkyvästi huokoinen.C. A mixture of 0.5 g of shredded surgical cotton in 200 ml of water was stirred in a Waring mixer for 45 minutes or until a nearly homogeneous suspension was obtained. An aliquot of 100 ml of the homogeneous aqueous suspension of hydroxylapatite shown in Example 3A was then added and stirring was continued for another 15 minutes. The resulting suspension was filtered and the filter cake was dried and sintered as described in Example 2. The ceramic product remained intact and was visibly porous.

Esimerkki 4 A. Seosta, joka sisälsi 5 g kollageenia (härän akillesjännettä) 300 millilitrassa vettä, sekoitettiin Waring-sekoittimessa 5 minuuttia. Kollageeni imi itseensä suuria määriä vettä muodostaen paksun geelimäisen massan. Pieni määrä hienojakoista kollageenia (20-30 mg) jäi suspensioon.Example 4 A. A mixture containing 5 g of collagen (bovine Achilles tendon) in 300 ml of water was stirred in a Waring mixer for 5 minutes. Collagen absorbed large amounts of water to form a thick gel-like mass. A small amount of finely divided collagen (20-30 mg) remained in the suspension.

B. Hienojakoisen kollageenin suspensio (250 ml) dekantoitiin ja sekoitettiin Waring-sekoittimessa 5 minuutin aikana 100 ml:n alimäärän kanssa esimerkissä 3A esitettyä hydroksyyliapatiitin homogeenista vesisuspensiota. Muodostunut seos suodatettiin ja suo-datinkakku kuivattiin ja sintrattiin esimerkin 2 mukaisesti. Muodostunut keraaminen tuote pysyi ehyenä ja lähes huokoseton.B. A suspension of finely divided collagen (250 mL) was decanted and mixed in a Waring mixer for 5 minutes with a subset of 100 mL of the homogeneous aqueous suspension of hydroxylapatite shown in Example 3A. The resulting mixture was filtered and the filter cake was dried and sintered according to Example 2. The ceramic product formed remained intact and almost non-porous.

C. Noin 20 % paksusta geelimäisestä kollageenista sekoitettiin Waring-sekoittimessa 6 minuutin aikana 150 ml:n kanssa esimerkissä 3A esitettyä hydroksyyliapatiitin homogeenista vesisuspensiota. Muodostunut seos suodatettiin ja suodatinkakku kuivattiin ja sintrattiin esimerkin 2 mukaisesti. Suodatinkakku pysyi ehyenä ennen sint-rausta ja sen mekaaninen lujuus oli verrattain hyvä. Sintrauksessa saatu keraaminen tuote oli kova, luja ja näkyvästi huokoinen.C. About 20% of the thick gel-like collagen was mixed in a Waring mixer for 6 minutes with 150 ml of the homogeneous aqueous suspension of hydroxylapatite shown in Example 3A. The resulting mixture was filtered and the filter cake was dried and sintered according to Example 2. The filter cake remained intact before Sint scraping and had relatively good mechanical strength. The ceramic product obtained in the sintering was hard, strong and visibly porous.

Esimerkki 5Example 5

Esimerkin 2 mukaan valmistetun keraamisen tuotteen näytteiden annettiin olla natriumfluoridin 1 prosenttisessa vesiliuoksessa 12 tuntia. Nämä materiaalit yhdessä käsittelemättömän keraamisen materiaalin ja luonnollisen hampaan kanssa altistettiin sitten 1C prosenttisen maitohapon vaikutukselle. Kolmen vuorokauden jälkeen oli fluoridilla käsittelyssä keramiikassa havaittavissa huomattavasti vähemmän maitohapon vaikutusta kuin käsittelemättömässä keramiikassa tai luonnollisessa hammaskiilteessä. Jos keramiikan annettiin olla 18 6821 6 1 prosenttisessa natriumfluoridin vesiliuoksessa 3 vuorokautta, ei keramiikassa ollut havaittavissa maitohapon vaikutusta 3 vuorokauden jälkeen ja 1 kuukauden kuluttua oli siinä tapahtunut vain hieman hajoamista, kun taas käsittelemättömät näytteet olivat huomattavasti hajonneet.Samples of the ceramic product prepared according to Example 2 were allowed to remain in a 1% aqueous solution of sodium fluoride for 12 hours. These materials, together with the untreated ceramic material and the natural tooth, were then exposed to 1C lactic acid. After three days, the effect of lactic acid was significantly less observed in ceramics treated with fluoride than in untreated ceramics or natural tooth enamel. If the ceramic was allowed to stand in 18 6821 6 in 1% aqueous sodium fluoride solution for 3 days, there was no detectable effect of lactic acid after 3 days and only slight degradation had occurred after 1 month, whereas the untreated samples had significantly degraded.

Esimerkki 6Example 6

Seurattiin esimerkissä 2 esitettyä menettelyä paitsi, että käytettiin 1/6 siinä esiintyneistä ainemääristä, jolloin saostui noin 50 g hydroksyyliapatittia vesiliuoksesta. Linkoamisen jälkeen mineraaliliete suspendoitiin riittävän vesimäärän 500 millilitran kokonaistilavuuden saavuttamiseksi. Suspensio jaettiin kymmeneen yhtä suureen osaan, joista jokainen laimennettiin 50 millilitralla vettä ja käsiteltiin ammoniumfluoridillä seuraavasti: Näytteisiin 1, 2, 3, 4 ja 5 lisättiin vastaavasti 0, 0,1, 0,5, 1,0 ja 2,0 ml ammoniumfluoridin vesiliuosta, joka sisälsi 0,00085 g F /ml. Näytteet 6, 7 ja 8 käsiteltiin vastaavasti 0,5, 1,0 ja 10,0 millilitralla ammoniumfluoridin vesiliuosta, joka sisälsi 0,0085 g F /ml. Otoksiin 9 ja 10 lisättiin vastaavasti 2,0 ja 4,0 ml ammoniumfluoridin vesi-liuosta, joka sisälsi 0,045 g F /ml. Suspensioita ravisteltiin sitten pyörivässä ravistuslaitteessa 1,5 tuntia ja suodatettiin sitten. Suodatinkakkuja puristettiin 15 minuuttia kumilevyn avulla, kuivattiin 2 vuorokautta 95°C:ssa ja kuumennettiin sitten sähköuunissa 1200°C:n lämpötilaan. Muodostuneet keraamiset kappaleet jauhettiin hienoksi pulveriksi ja seulottiin mesh-luvun 325 omaavan seulan (ASTM-standardi) lävitse. 80 mg jokaista jauhenäytettä sekoitettiin 80 ml:n kanssa pH-arvon 4,1 omaavaa natriumlaktaatti-pusku-riliuosta (0,4-m) 23°C:ssa ja seoksia ravisteltiin Burrel’in nivel-vaikutusravistuslaitteessa. Jokaisesta näyteseoksesta poistettiin 2,9, 25 ja 40 minuutin kuluttua sekoittamisesta 3 ml:n alimäärä, suodatettiin välittömästi liukenemattoman näytteen poistamiseksi ja liuenneen keraamisen aineen määrä määritettiin klorimetrisen analyysimenettelyn avulla. Tulokset on annettu taulukossa A. Vertailua varten näytteen 1 sintratun osan annettiin olla 4 vuorokautta 1 ml:ssa 5 prosenttista natriumfluoridia. Kiinteät aineet poistettiin, pestiin perusteellisesti vedellä, kuivattiin ja niille suoritettiin sitten edellämainittu liuotinanalyysi näytteen IA mukaisesti. On luonnollisesti otettava huomioon, että edelläesitetyt koeolosuhteet eivät vastaa in vivo-olosuhteita. Ne on valittu näytteen riit- 19 6821 6 tavan liukenemisen takaamiseksi kohtuullisena aikana fluoridi-ioni-pitoisuuden suhteellisen vaikutuksen tarkkaa arviointia varten.The procedure of Example 2 was followed except that 1/6 of the amounts present were used to precipitate about 50 g of hydroxylapatite from aqueous solution. After centrifugation, the mineral slurry was suspended in sufficient water to achieve a total volume of 500 milliliters. The suspension was divided into ten equal portions, each diluted with 50 ml of water and treated with ammonium fluoride as follows: To samples 1, 2, 3, 4 and 5, 0, 0.1, 0.5, 1.0 and 2.0 ml of aqueous ammonium fluoride solution were added, respectively. containing 0.00085 g F / ml. Samples 6, 7 and 8 were treated with 0.5, 1.0 and 10.0 ml of aqueous ammonium fluoride solution containing 0.0085 g F / ml, respectively. To samples 9 and 10, 2.0 and 4.0 ml of an aqueous ammonium fluoride solution containing 0.045 g F / ml were added, respectively. The suspensions were then shaken on a rotary shaker for 1.5 hours and then filtered. The filter cakes were pressed for 15 minutes with a rubber plate, dried for 2 days at 95 ° C and then heated in an electric oven to 1200 ° C. The resulting ceramic bodies were ground to a fine powder and sieved through a 325 mesh screen (ASTM standard). 80 mg of each powder sample was mixed with 80 ml of sodium lactate buffer solution (0.4-m) at pH 4.1 at 23 ° C and the mixtures were shaken on a Burrel joint shaker. An aliquot of 3 ml was removed from each sample mixture at 2.9, 25 and 40 minutes after mixing, immediately filtered to remove an insoluble sample, and the amount of dissolved ceramic was determined by a chlorimetric analysis procedure. The results are given in Table A. For comparison, the sintered portion of Sample 1 was allowed to stand for 4 days in 1 ml of 5% sodium fluoride. The solids were removed, washed thoroughly with water, dried and then subjected to the above-mentioned solvent analysis according to Sample IA. It should, of course, be appreciated that the experimental conditions described above do not correspond to in vivo conditions. They have been selected to ensure sufficient dissolution of the sample within a reasonable time to accurately assess the relative effect of the fluoride ion content.

Täten keraamisen hydroksyyliapatiitin in vivo liukenemisnopeuksien oletetaan olevan huomattavasti vähäisempiä kuin edellähavaitut nopeudet voimakkaassa laktaattipuskurissa.Thus, the in vivo dissolution rates of ceramic hydroxylapatite are expected to be significantly lower than the rates observed above in strong lactate buffer.

Taulukko ATable A

Fluorisoidun keraamisen hydroksyyliapatiitin suhteelliset liukenemisnopeudet Näyte Fluoridipitoisuus (ppm) Liuennut % no. lisätty havaittu 2 min 9 min 25 min 4Q min 10 - 9,2 18,5 32,0 39,7Relative dissolution rates of fluorinated ceramic hydroxylapatite Sample Fluoride content (ppm) Dissolved% no. added observed 2 min 9 min 25 min 4Q min 10 - 9.2 18.5 32.0 39.7

2 17 19 9,2 18,8 29,3 39,Q2 17 19 9.2 18.8 29.3 39, Q

3 85 190a 8,9 17,6 30,0 38,3 4 170 190 10,3 18,3 3Q,5 37,5 5 340 216 9,9 18,1 29,7 35,2 6 850 226 8,8 17,1 27,7 33,0 7 1700 470 7,9 18,1 25,7 29,8 8 17000 1460 6,7 12,1 19,7 23,3 9 18000 1700 6,3 11,5 19,7 23,3 10 36000 2307 5,9 11,3 17,6 21,0 IA - - 3,7 7,1 13,7 18,7 a. ilmeisesti virheellinen analyysi.3 85 190a 8.9 17.6 30.0 38.3 4 170 190 10.3 18.3 3Q, 5 37.5 5 340 216 9.9 18.1 29.7 35.2 6 850 226 8, 8 17.1 27.7 33.0 7 1700 470 7.9 18.1 25.7 29.8 8 17000 1460 6.7 12.1 19.7 23.3 9 18000 1700 6.3 11.5 19 , 7 23.3 10 36000 2307 5.9 11.3 17.6 21.0 IA - - 3.7 7.1 13.7 18.7 a. Apparently erroneous analysis.

Esimerkki 7Example 7

Suuria kappaleita kuivatusta suodatinkakusta paksuudeltaan noin 3-4 mm valmistettuna esimerkin 2 mukaisesti ja suhteen Ca/P ollessa 1,64-1,66 uurrettiin ja murrettiin noin 14-15 mm:n pituisiksi ja 7-8 mm:n levyisiksi suorakulmaisiksi levyiksi ja pieni reikä porattiin toisen pään lävitse. Tuhat tällaista levyä sintrat-tiin sitten esimerkin 2 mukaisesti ja kiilloitettiin erittäin kiiltäviksi normaaleja lappausmenettelyjä käyttäen. Muodostuneiden keraamisten kappaleiden tiheys oli 3,12-3,14 ja olivat ne suorakulmaisia kappaleita noin 10-11 mm pitkiä, 4-5 mm leveitä ja 2-3 mm paksuja ja niiden toisessa päässä oli reikä, jonka lävitse asetettiin metal- 20 6 8 2 1 6 lilanka. Levyjä, jotka täten voitiin sijoittaa haluttuun syvyyteen koeputkessa, käytettiin koepintoina kehitettäessä hammasruostetta estäviä aineita, kuten edellä on esitetty.Large pieces of dried filter cake about 3-4 mm thick, prepared according to Example 2 and with a Ca / P ratio of 1.64-1.66, were grooved and broken into rectangular sheets about 14-15 mm long and 7-8 mm wide and a small the hole was drilled through the other end. One thousand such plates were then sintered according to Example 2 and polished to high gloss using standard patching procedures. The formed ceramic bodies had a density of 3.12-3.14 and were rectangular pieces about 10-11 mm long, 4-5 mm wide and 2-3 mm thick and had a hole at one end through which a metal was placed. 2 1 6 lilanka. Plates, which could thus be placed to the desired depth in the test tube, were used as test surfaces in the development of anti-rust agents, as described above.

Esimerkkien 1, 2, 4B ja 5-7 mukaan valmistetut maksormuo-dossa olevat keraamiset tuotteet ovat kovia, lujia, tiiviitä, valkoisia, läpinäkyviä keraamisia kappaleita, jotka sisältävät pääasiassa puhdasta, huokosetonta, isotrooppista polykiteistä hydrok- syyliapatiittia ja joiden puristuslujuus on likimain alueella 2 2 2500-9000 kp/cm , vetolujuus likimain alueella 210-210Q kp/cm , lineaarinen lämpölaajenemiskerroin likimain alueella 10-12 ppm/°C,The liver-shaped ceramic articles prepared according to Examples 1, 2, 4B and 5-7 are hard, strong, dense, white, transparent ceramic bodies containing mainly pure, non-porous, isotropic polycrystalline hydroxylapatite and having a compressive strength of approximately 2 2 2500-9000 kp / cm, tensile strength in the range of approximately 210-210Q kp / cm, coefficient of linear thermal expansion in the range of approximately 10-12 ppm / ° C,

Knoop-kovuus likimain alueella 470-50Q ja kiminomoduli noin 5 2 4,2 x 10 kp/cm ja jolle on tunnusomaista lohkeaminen pitkin tasaisia, käyriä pintoja sekä kahtaistaittumisen puuttuminen polaroidussa valossa.Knoop hardness in the range of approximately 470-50Q and a kimin modulus of about 5 2 4.2 x 10 kp / cm and characterized by cleavage along flat, curved surfaces and the absence of birefringence in polarized light.

Esimerkkien 3 ja 4 mukaan valmistettuihin makromuodossa oleviin keraamisiin tuotteisiin, vaikkakin ne sisältävät samaa materiaalia, kuin esimerkeissä 1, 2, 4B ja 5-7 valmistetut, on muodostunut aukkoja ja huokosia, joiden lukumäärä ja koko vaihtelevat. On luonnollisesti ilmeistä, että huokosten muodostuminen mainittuihin esineisiin muuttaa niiden fysikaalisia ominaisuuksia, esimerkiksi alentamalla puristuslujuutta, vetolujuutta, kimmoisuutta ja kovuutta. Esimerkki 8Macro-shaped ceramic products made according to Examples 3 and 4, although containing the same material as those made in Examples 1, 2, 4B and 5-7, have formed openings and pores of varying number and size. It is, of course, apparent that the formation of pores in said articles alters their physical properties, for example by lowering the compressive strength, tensile strength, resilience and hardness. Example 8

Hampaiden paikkaussementiksi ja täyteaineeksi soveltuva koostumus valmistettiin seuraavasti: A. Liuokseen, joka sisälsi 20 mg N-fenyyliglysiinin ja gly- sidyylimetakrylaatin kondensaatiotuötetta (esitetty US-patentissa 3 200 142 ; . kutsutaan siinä nimellä NPG-GMA) 7 millilitrassa eta nolia, lisättiin 2,0 g jauhettua keraamista hydroksyyliapatiittia. Sekoitettiin 5 minuuttia, jonka jälkeen etanoli haihdutettiin pois tyhjiössä huoneenlämpötilassa ja kiinteää jäännöstä kuivattiin 2 tuntia 1 Hg-mm:n paineessa.A composition suitable as a dental filling cement and filler was prepared as follows: A. To a solution of 20 mg of the condensation product of N-phenylglycine and glycidyl methacrylate (disclosed in U.S. Patent 3,200,142; referred to therein as NPG-GMA) in 7 ml of ethanol was added 2, 0 g of ground ceramic hydroxylapatite. After stirring for 5 minutes, the ethanol was evaporated off in vacuo at room temperature and the solid residue was dried for 2 hours at 1 mm Hg.

B. 80 mg:n näyte edellämainittua materiaalia sekoitettiin 0,4 g:n kanssa bentsoyyliperoksidia ja 30 mg:n kanssa hydroksietyy-limetakrylaatin ja bisfenoli A:n ja glysidyylimetakrylaatin reaktio-tuotteen (esitetty US-patentissa 3 066 112; kutsutaan alalla nimellä Bis-GMA) seosta suhteessa 1:2. Muodostunut seos pantiin sylinterimäiseen teräsmuottiin, jossa se kovettui 3-5 minuutissa.B. An 80 mg sample of the above material was mixed with 0.4 g of benzoyl peroxide and 30 mg of the reaction product of hydroxyethyl methacrylate and bisphenol A and glycidyl methacrylate (disclosed in U.S. Patent 3,066,112; referred to in the art as Bis). -GMA) mixture in a ratio of 1: 2. The resulting mixture was placed in a cylindrical steel mold where it cured in 3-5 minutes.

ii.ii.

21 6821 621 6821 6

Puristuslujuus määritettiin neljän täten valmistetun sylinterimäisen 2 tapin avulla. Keskimääräinen arvo oli 12QQ kp/cm .The compressive strength was determined by means of four cylindrical 2 pins thus prepared. The mean value was 12QQ kp / cm.

Esimerkki 9Example 9

Seosta, joka sisälsi 60 osaa jauhettua keraamista hydroksyy-liapatiittia, 13 osaa hydroksietyylimetakrylaattia, 27 osaa bis-fenoli A:n ja glysidyylimerakrylaatin kondensaatiotuotetta, 0,3 osaa Ν,Ν-bis-(2-hydroksietyyli)-p-toluidiinia ja 0,8 osaa bentsoyy-liperoksidia, sekoitettiin huolellisesti, jolloin saatiin ohut, vapaastivirtaava valmiste, joka on käyttökelpoinen hampaiden kuoppien ja halkeamien peiteaineena. Seosta kaadettiin sylinterimäiseen teräsmuottiin, jossa se kovettui noin 3 minuuttia. Puristuslujuus määritettiin seitsemän täten valmistetun sylinterimäisen tangon 2 avulla. Keskimääräinen arvo oli 1400 kp/cm .A mixture of 60 parts of ground ceramic hydroxylapatite, 13 parts of hydroxyethyl methacrylate, 27 parts of the condensation product of bis-phenol A and glycidyl meracrylate, 0.3 part of Ν, Ν-bis- (2-hydroxyethyl) -p-toluidine and 0, 8 parts of benzoyl peroxide was mixed thoroughly to give a thin, free-flowing preparation useful as a cover for dental cavities and cracks. The mixture was poured into a cylindrical steel mold where it cured for about 3 minutes. The compressive strength was determined by means of seven cylindrical rods 2 thus prepared. The average value was 1400 kp / cm.

Esimerkki 10Example 10

Seuraavassa on esitetty esimerkki hampaiden paikkausmateri-aaliksi sopivasta valmisteesta.The following is an example of a preparation suitable as a dental filling material.

5 millilitraan 2-propanolia lisättiin 0,5 g jauhettua keraamista hydroksyyliapatiittia. Sitten 2-propanoli haihdutettiin tyhjiössä huoneenlämpötilassa kaiken hydraattiveden poistamiseksi keraamisen materiaalin pinnalta. 120 milligrammaan täten käsiteltyä hydroksyyliapatiittia lisättiin 0,3 mg bentsoyyliperoksidia ja sitten 40 mg seosta, joka sisälsi bisfenoli A:n ja glysidyylimetakry-laatin kondensaatiotuotetta trietyleeniglykolidimetakrylaattia ja Ν,Ν-bis-(2-hydroksietyyli)-p-toluidiiniä, jota seosta myy Lee Pharmaceuticlas kauppanimellä Epoksylite Hl-72. Seos vaivattiin spaattelilla tasaiseksi tahnaksi ja sijoitettiin sylinterimäisiin teräsmuotteihin ja annettiin sen kovettua 4 tuntia. Sylinterimäiset tapit poistettiin muoteista ja 3 kappaletta tutkittiin ja niiden 2 keskimääräiseksi puristuslujuudeksi saatiin 1600 kp/cm .To 5 ml of 2-propanol was added 0.5 g of ground ceramic hydroxylapatite. The 2-propanol was then evaporated in vacuo at room temperature to remove any water of hydration from the surface of the ceramic material. To 120 milligrams of the hydroxylapatite thus treated was added 0.3 mg of benzoyl peroxide and then 40 mg of a mixture containing the condensation product of bisphenol A and glycidyl methacrylate triethylene glycol dimethacrylate and Ν, Ν-bis- (2-hydroxyethyl) p-toluidine Pharmaceuticlas under the trade name Epoksylite Hl-72. The mixture was kneaded with a spatula to a uniform paste and placed in cylindrical steel molds and allowed to cure for 4 hours. The cylindrical pins were removed from the molds and 3 pieces were examined and their 2 average compressive strength was found to be 1600 kp / cm.

Esimerkki 11Example 11

Liuokseen, joka sisälsi 30 mg N-fenyyliglysiinin ja glysidyy-limetakrylaatin kondensaatiotuotetta 7 ml:ssa etanolia, lisättiin sekoittaen 1 g jauhettua keraamista hydroksyyliapatiittia. Etanoli haihdutettiin tyhjiössä huoneenlämpötilassa. Seokseen, joka sisälsi 180 mg täten käsiteltyä jauhettua keraamista hydroksyyliapatiittia ja 3,0 mg bentsoyyliperoksidia, lisättiin 74 mg seosta, joka sisälsi 60 osaa bisfenoli A:n glysidyylimetakrylaatin kondensaatiotuotetta 22 6 8 2 1 6 ja 40 osaa trietyleeniglykolidimetakrylaattia ja muodostunut valmiste vaivattiin tasaisesti tahnaksi, joka sijoitettiin sylinte- rimäisiin teräsmuotteihin ja annettiin kovettua 3 tuntia. Sylinte- rimäiset tangot poistettiin muoteista ja tutkittaessa 4 yksilöä 2 saatiin keskimääräiseksi puristuslujuudeksi 1600 kp/cm .To a solution of 30 mg of the condensation product of N-phenylglycine and glycidyl methacrylate in 7 ml of ethanol was added with stirring 1 g of ground ceramic hydroxylapatite. The ethanol was evaporated in vacuo at room temperature. To a mixture of 180 mg of the thus treated ground ceramic hydroxylapatite and 3.0 mg of benzoyl peroxide was added 74 mg of a mixture of 60 parts of the condensation product of bisphenol A glycidyl methacrylate 22 6 8 2 1 6 and 40 parts of triethylene glycol dimethacrylate which was placed in cylindrical steel molds and allowed to cure for 3 hours. The cylindrical bars were removed from the molds and the examination of 4 individuals 2 gave an average compressive strength of 1600 kp / cm.

Esimerkki 12Example 12

Koostumus, joka on sopiva hammaslääketieteelliseksi tai orto-dontiseksi sementiksi tai väliaikaiseksi hammastäytteeksi, valmistettiin sekoittamalla keskenään 100 mg jauhettua keraamista hydrok-syyliapatiittia, 300 mg sinkkioksidia ja 300 mg 40 prosenttista polyakryylihapon vesiliuosta. Muodostunut seos sijoitettiin sylin-terimäisiin teräsmuotteihin, joissa se kovettui noin 3-5 minuutissa. Sylinterimäiset tapit poistettiin muoteista ja 4 yksilöä tutkittiin, jolloin keskimääräiseksi puristuslujuudeksi saatiin 870 kp/cm .A composition suitable as a dental or orthodontic cement or temporary dental filling was prepared by mixing together 100 mg of ground ceramic hydroxylapatite, 300 mg of zinc oxide and 300 mg of a 40% aqueous solution of polyacrylic acid. The resulting mixture was placed in cylindrical steel molds where it cured in about 3-5 minutes. The cylindrical pins were removed from the molds and 4 individuals were examined to give an average compressive strength of 870 kp / cm.

Toisten 5 yksilön keskimääräiseksi diametraaliseksi vetolujuudeksi 2 saatiin 110 kp/cm . 40 prosenttinen polyakryylihappo ja sinkkioksidi saatiin vastaavasti nestemäisenä ja kiinteänä aineosana kaupallisessa polykarboksylaattisementissä, jota myy ESPE G.m.b.H, Länsi-Saksa, kauppanimellä DURELOI^.The average diametrical tensile strength 2 of the other 5 individuals was 110 kp / cm. 40% polyacrylic acid and zinc oxide were obtained as a liquid and solid component, respectively, in a commercial polycarboxylate cement sold by ESPE G.m.b.H, West Germany, under the trade name DURELOI ^.

Esimerkki 13Example 13

Hammaslääketieteelliseksi sementiksi ja hampaiden paikkaus- aineeksi sopiva koostumus valmistettiin sekoittamalla keskenään 6 paino-osaa polyakryylihapon 40 prosenttista vesiliuosta ja seosta, joka sisälsi 6 paino-osaa jauhettua keraamista hydroksyyliapatiittia ja 4 paino-osaa sinkkioksidia. Muodostuneen koostumuksen asettumis-aika oli noin 5-10 minuuttia. 40 prosenttinen polyakryylihapon vesi-liuos ja sinkkioksidi saatiin vastaavasti kaupallisen polykarboksy-laattisementin aineosina, myy ESPE G.m.b.H. Länsi-Saksa, kauppanimellä DURELcW®.A composition suitable as a dental cement and dental filler was prepared by mixing together 6 parts by weight of a 40% aqueous solution of polyacrylic acid and a mixture containing 6 parts by weight of ground ceramic hydroxylapatite and 4 parts by weight of zinc oxide. The settling time of the formed composition was about 5-10 minutes. A 40% aqueous solution of polyacrylic acid and zinc oxide were obtained as ingredients of commercial polycarboxylate cement, respectively, sold by ESPE G.m.b.H. West Germany, under the trade name DURELcW®.

Esimerkki 14Example 14

Seuraavassa on esitetty esimerkki hampaiden täytekoostumukses- ta:The following is an example of a dental filling composition:

Aineosa PainoprosenttiaIngredient Percent by weight

Styreenillä modifioitua polyesterihartsia (Glidden Glidpol G-136) 29,2Styrene modified polyester resin (Glidden Glidpol G-136) 29.2

Bentsoyyliperoksidia 0,7Benzoyl peroxide 0.7

Styreeniä 0,6Styrene 0.6

Metakryylioksipropyylitrimetoksisilaania 1,5Methacryloxypropyltrimethoxysilane 1.5

Keraamista hydroksyyliapatiittia 68,0Ceramic hydroxylapatite 68.0

IIII

23 6821 623 6821 6

Esimerkki 15Example 15

Seuraavassa on esitetty esimerkki koostumuksesta, joka soveltuu hammassementiksi, onteloiden vuoraukseen ja kuoriaineeksi:The following is an example of a composition suitable as a dental cement, cavity liner and peel material:

Aineosa PainoprosenttiaIngredient Percent by weight

Epoksihartsia (Union Carbide ERL2774) 67 N-3-okso-l,1-dimetyylibutyyliakryyliamidia 23Epoxy resin (Union Carbide ERL2774) 67 N-3-oxo-1,1-dimethylbutylacrylamide 23

Keraamista hydroksyyliapatiittia 10Ceramic hydroxylapatite 10

Esimerkki 16Example 16

Seuraavassa on esitetty esimerkki koostumuksesta, joka soveltuu tekohampaan tai -hammasryhmän valmistamiseen.The following is an example of a composition suitable for making an artificial tooth or group of teeth.

Seos, joka sisältää 60 paino-osaa keraamista hydroksyyliapa-tiittia, jonka mesh-luku (US stand.) on noin 150-200 ja 40 paino-osaa jauhettua polymetyylimetakrylaattia, sekoitetaan noin 15 paino-osan kanssa nestemäistä monomeeristä metyylimetakrylaattia ja muodostuneen seoksen annetaan olla suljetussa astiassa huoneenlämpötilassa, kunnes materiaali ei enää takerru astian seinämiin ja sen koostumus on tahnaton ja muotoiltava. Materiaali sijoitetaan asianmukaiseen muotiin ja muotti sisältöineen upotetaan veteen, joka kuumennetaan kiehuvaksi noin tunnin aikana ja tätä lämpötilaa ylläpidetään 30 minuuttia. Muotin annetaan sitten jäähtyä ilmassa noin 15 minuuttia ja jäähdytetään lopuksi kylmällä vesijohtovedellä.A mixture of 60 parts by weight of ceramic hydroxylapatite having a mesh number of about 150-200 and 40 parts by weight of ground polymethyl methacrylate is mixed with about 15 parts by weight of liquid monomeric methyl methacrylate and the resulting mixture is allowed to stand. in a closed container at room temperature until the material no longer adheres to the walls of the container and its composition is pasty and shaped. The material is placed in an appropriate mold and the mold and its contents are immersed in water, which is heated to boiling for about an hour and this temperature is maintained for 30 minutes. The mold is then allowed to cool in air for about 15 minutes and finally cooled with cold tap water.

Esiteltävän keksinnön mukaisen hydroksyyliapatiitin uuden keraamisen muodon bio-kompatiivilisuus todettiin implantointitut-kimusten avulla, jolloin havaittiin, että mitään tulehdusvaikutusta ei muodostunut, jos esimerkin 1 mukaan valmistettuja keraamisia kappaleita implatoitiin intraperitoneaalisesti rottiin tai sijoitettiin subkutaanisesti kaniinien selkään eikä keramiikan resorptiota ollut havaittavissa 28 vuorokauden jälkeen.The biocompatibility of the novel ceramic form of hydroxylapatite according to the present invention was established by implantation studies, which showed that no inflammatory effect was obtained if the ceramic bodies prepared according to Example 1 were implanted intraperitoneally in rats or placed subcutaneously in rabbits.

Keraamista hydroksyyliapatiittia olevia pellettejä valmistettuina esimerkissä 3 esitetyllä avulla implatoitiin kirurgisesti koirien reisiluihin. Implantoituja esineitä seurattiin in vivo aika ajoin röntgensäteiden avulla. Vastaavasti yhden kuukauden ja kuuden kuukauden kuluttua eläimet surmattiin ja implantoituja esineitä sisältävät reidet poistettiin. Reisiluusta leikattiin näytteet implantaatiokohdilta ja tutkittiin ne sekä optisen että keilaavan elektronimikroskoopin avulla. Sekä kuukauden että kuuden kuukauden 24 6821 6 implantaateille oli ominaista normaali tervehtyminen, luja uuden luun kiinnittyminen implantantin pintaan ilman välissä olevia kuitumaisia kudoksia, ilman merkkejä tulehduksista tai vieraan kappaleen hylkimisestä eikä implantoidun materiaalin resorptiota havaittu.Ceramic hydroxylapatite pellets prepared as described in Example 3 were surgically implanted in the femurs of dogs. Implanted objects were monitored in vivo from time to time by X-rays. After one month and six months, respectively, the animals were sacrificed and the thighs containing the implanted objects were removed. Samples were excised from the femur at the implantation sites and examined using both optical and scanning electron microscopy. Both the one-month and six-month 24 6821 6 implants were characterized by normal healing, strong adherence of new bone to the implant surface without interstitial fibrous tissue, no signs of inflammation or foreign body rejection, and no resorption of the implanted material was observed.

Claims (5)

25 6821 625 6821 6 1. Läpikuultava, isotrooppinen, polykiteinen, sintrattu keraaminen materiaali, tunnettu siitä, että se on olennaisesti puhdasta hydroksyyliapatiittia, jonka kiteiden koko on 3 keskimäärin 0,2 - 3 jam, jonka tiheys on noin 3,10 - 3,14 g/cm , joka on oleellisesti huokosetonta ja lohkeaa tasaisia käyriä pintoja pitkin.A translucent, isotropic, polycrystalline, sintered ceramic material, characterized in that it is substantially pure hydroxylapatite with an average crystal size of 3 to 0.2 to 3 μm and a density of about 3.10 to 3.14 g / cm 3. which is substantially non-porous and cleaves along flat curved surfaces. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen keraaminen materiaali, tunnettu siitä, että siihen on sisällytetty sellainen määrä fluoridi-ioneja, joka pystyy olennaisesti vähentämään mainitun keraamisen materiaalin hajoamista maitohapon vaikutuksesta.Ceramic material according to claim 1, characterized in that an amount of fluoride ions is included which is able to substantially reduce the decomposition of said ceramic material by the action of lactic acid. 3. Hampaiden paikkauskoostumus, joka koostuu hammaslääketieteellisesti hyväksyttävästä polymeroituvasta tai polymeroidusta sideaineesta ja epäorgaanisesta täyteaineesta, tunnettu siitä, että mainittuna täyteaineena on olennaisesti puhdasta, hienoksi jauhettua hydroksyyliapatiittia, jonka kiteiden koko on kes^- 3 kimäärin 0,2 - 3 pm, jonka tiheys on noin 3,10 - 3,14 g/cm , joka on oleellisesti huokosetonta ja lohkeaa tasaisia käyriä pintoja pitkin, ja että täyteaineen pitoisuus on noin 10-90 paino-%.3. A dental restorative composition comprising a dentally acceptable polymerizable or polymerized binder and an inorganic filler, characterized in that said filler is substantially pure, finely ground hydroxylapatite having a crystal size of 0.3 to 3 μm in chimera with a density of 0.2 to 3 μm. about 3.10 to 3.14 g / cm 3, which is substantially non-porous and cleaves along flat curved surfaces, and that the filler content is about 10 to 90% by weight. 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen koostumus, tunnet-t u siitä, että hammaslääketieteellisesti hyväksyttävä sideaine on polyakryylihappo.Composition according to Claim 3, characterized in that the dentistically acceptable binder is polyacrylic acid. 5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen koostumus, tunnet-t u siitä, että hammaslääketieteellisesti hyväksyttävä sideaine on bis-fenoli A:n ja glysidyylimetakrylaatin kondensaatiotuote.Composition according to Claim 3, characterized in that the dentistry-acceptable binder is a condensation product of bis-phenol A and glycidyl methacrylate.
FI792164A 1974-08-02 1979-07-10 OPALT ISOTROPISKT OCH POLYKRISTALLINT SINTRAT KERAMISKT MATERIAL OCH DETTA INNEHAOLLANDE PLOMBERINGSKOMPOSITION FOER TAENDER FI68216C (en)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US49424074A 1974-08-02 1974-08-02
US49424074 1974-08-02
US59330375A 1975-07-07 1975-07-07
US59330375 1975-07-07
FI752194 1975-07-31
FI752194A FI64131C (en) 1974-08-02 1975-07-31 FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV POLYKRISTALLINT SINTRAT KERAMISKT MATERIAL

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI792164A FI792164A (en) 1979-07-10
FI68216B true FI68216B (en) 1985-04-30
FI68216C FI68216C (en) 1985-08-12

Family

ID=27240952

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI792164A FI68216C (en) 1974-08-02 1979-07-10 OPALT ISOTROPISKT OCH POLYKRISTALLINT SINTRAT KERAMISKT MATERIAL OCH DETTA INNEHAOLLANDE PLOMBERINGSKOMPOSITION FOER TAENDER

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI68216C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI792164A (en) 1979-07-10
FI68216C (en) 1985-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI64131C (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV POLYKRISTALLINT SINTRAT KERAMISKT MATERIAL
US4097935A (en) Hydroxylapatite ceramic
JP3017536B2 (en) Calcium phosphate / hydroxyapatite precursor and method for producing and using the same
US4207306A (en) Process for producing polycrystalline ceramic oxides
GB2031450A (en) Artificial dental root
JPS62295666A (en) Continuous two-dimensional porous implant material and its production
EP0389629A1 (en) Medical and dental curable material
TW202112404A (en) Collagen matrix or granulate blend of bone substitute material
FI68216B (en) OPALT ISOTROPISKT OCH POLYKRISTALLINT SINTRAT KERAMISKT MATERIAL OCH DETTA INNEHAOLLANDE PLOMBERINGSKOMPOSITION FOER TAENDER
Okazaki et al. Mechanical and biological properties of apatite composite resins
JPS6179464A (en) Composition for artificial bone material
JP2576404B2 (en) Bone defect, bone void and bone resorbing part manufacturing method
JPH0575427B2 (en)
FI68217C (en) STARKT ISOTROPT SINTRAT TVAOFASIGT KERAMISKT MATERIAL
JPS58121205A (en) China material
JP2544075B2 (en) Method for producing cured body for medical and dental treatment
JPS6365627B2 (en)
JPH01301543A (en) Curable composition
JPS6171060A (en) Alpha-calcium triphosphate composition for filling bone and tooth and its production
JPS6179463A (en) Composite apatite artificial bone material
KR810002117B1 (en) Dental restorative composition containing novel polycrystalline sintered ceramic
KR790001808B1 (en) Hydroxylapatite ceramic
KR810002116B1 (en) Dental and surgical implant material composition containing novel polycrystalline sintered ceramic
KR810002115B1 (en) Dental and surgical implant material composition containing novel polycrystalline sintered ceramic
JPS62270164A (en) Substitute material for repairing living body hard tissue

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: STERLING DRUG INC