JP2000279506A - 生体活性セメント組成物 - Google Patents
生体活性セメント組成物Info
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- JP2000279506A JP2000279506A JP11088031A JP8803199A JP2000279506A JP 2000279506 A JP2000279506 A JP 2000279506A JP 11088031 A JP11088031 A JP 11088031A JP 8803199 A JP8803199 A JP 8803199A JP 2000279506 A JP2000279506 A JP 2000279506A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 生体活性が高く、しかも操作性のよい生体活
性セメント組成物を提供する。 【解決手段】 Ｃａを含有するガラス粉末又は結晶化ガ
ラス粉末、メタクリレート系ポリマー粉末、メタクリレ
ート系モノマー、重合開始剤及び重合促進剤からなり、
メタクリレート系モノマーが、疎水性モノマーと親水性
モノマーからなり、かつ重合禁止剤を含有することを特
徴とする。
性セメント組成物を提供する。 【解決手段】 Ｃａを含有するガラス粉末又は結晶化ガ
ラス粉末、メタクリレート系ポリマー粉末、メタクリレ
ート系モノマー、重合開始剤及び重合促進剤からなり、
メタクリレート系モノマーが、疎水性モノマーと親水性
モノマーからなり、かつ重合禁止剤を含有することを特
徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、整形外科分野や口腔外
科分野等で用いられるインプラント材料の接着固定や骨
欠損部の充填、脳神経外科分野における頭蓋欠損部の再
建等に使用される生体活性セメント組成物に関するもの
である。
科分野等で用いられるインプラント材料の接着固定や骨
欠損部の充填、脳神経外科分野における頭蓋欠損部の再
建等に使用される生体活性セメント組成物に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、整形外科分野や口腔外科分野等で
用いられるインプラント材料の接着固定や骨欠損部の充
填、脳神経外科分野における頭蓋欠損部の再建等に使用
されるセメント材料として、メタクリレート系ポリマー
粉末（ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等）とメ
タクリレート系モノマー（メチルメタクリレート（ＭＭ
Ａ）等）からなるＰＭＭＡセメントが広く知られてい
る。ところがこのセメントは骨と直接化学結合すること
がない（即ち、生体活性がない）ため、長期間にわたる
体内埋入において緩みが生じるという欠点を有してい
る。
用いられるインプラント材料の接着固定や骨欠損部の充
填、脳神経外科分野における頭蓋欠損部の再建等に使用
されるセメント材料として、メタクリレート系ポリマー
粉末（ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等）とメ
タクリレート系モノマー（メチルメタクリレート（ＭＭ
Ａ）等）からなるＰＭＭＡセメントが広く知られてい
る。ところがこのセメントは骨と直接化学結合すること
がない（即ち、生体活性がない）ため、長期間にわたる
体内埋入において緩みが生じるという欠点を有してい
る。
【０００３】一方、生体活性を示す材料として、Ｃａを
含有するガラスや結晶化ガラスが知られている。この材
料は、生体内に埋入するとＣａイオンを溶出し、体液と
反応して材料表面にアパタイト層を形成する結果、自然
骨と化学的に結合するという特徴を有しており、インプ
ラント材料として使用されている。
含有するガラスや結晶化ガラスが知られている。この材
料は、生体内に埋入するとＣａイオンを溶出し、体液と
反応して材料表面にアパタイト層を形成する結果、自然
骨と化学的に結合するという特徴を有しており、インプ
ラント材料として使用されている。
【０００４】そこで、ＰＭＭＡセメントにＣａを含有す
るガラス粉末や結晶化ガラス粉末を添加した生体活性セ
メントが検討されている。
るガラス粉末や結晶化ガラス粉末を添加した生体活性セ
メントが検討されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記セメ
ントは、ガラス粉末が硬化体表面に露出し難いために高
い生体活性を示すことが困難であり、また表面に露出し
易いようにガラス粉末を多量に添加するとセメントの操
作性が悪くなったり、経時的な強度劣化が大きくなると
いう問題が生じてしまう。
ントは、ガラス粉末が硬化体表面に露出し難いために高
い生体活性を示すことが困難であり、また表面に露出し
易いようにガラス粉末を多量に添加するとセメントの操
作性が悪くなったり、経時的な強度劣化が大きくなると
いう問題が生じてしまう。
【０００６】本発明の目的は、生体活性が高く、しかも
操作性のよい生体活性セメント組成物を提供することで
ある。
操作性のよい生体活性セメント組成物を提供することで
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者等は種々の実験
を行った結果、親水性モノマーと重合禁止剤を添加する
ことによって上記目的が達成できることを見いだし、本
発明として提案するものである。
を行った結果、親水性モノマーと重合禁止剤を添加する
ことによって上記目的が達成できることを見いだし、本
発明として提案するものである。
【０００８】即ち、本発明の生体活性セメント組成物
は、Ｃａを含有するガラス粉末又は結晶化ガラス粉末、
メタクリレート系ポリマー粉末、メタクリレート系モノ
マー、重合開始剤及び重合促進剤からなる生体活性セメ
ントにおいて、メタクリレート系モノマーが、疎水性モ
ノマーと親水性モノマーからなり、かつ重合禁止剤を含
有することを特徴とする。
は、Ｃａを含有するガラス粉末又は結晶化ガラス粉末、
メタクリレート系ポリマー粉末、メタクリレート系モノ
マー、重合開始剤及び重合促進剤からなる生体活性セメ
ントにおいて、メタクリレート系モノマーが、疎水性モ
ノマーと親水性モノマーからなり、かつ重合禁止剤を含
有することを特徴とする。
【０００９】以下、本発明を詳述する。
【００１０】本発明において使用するＣａを含有するガ
ラス粉末又は結晶化ガラス粉末（以下、両粉末をまとめ
て「Ｃａ含有ガラス粉末」と称す）は、体液と接触する
とＣａ2+イオンを溶出する性質を有するものであり、こ
れによってセメント硬化体が自然骨と結合できる。Ｃａ
含有ガラス粉末としては、ＣａＯ−ＳｉＯ2−Ｐ2 Ｏ5−
ＭｇＯ−ＣａＦ2系等のガラス又は結晶化ガラスが使用
できる。特に重量％でＣａＯ ３０〜７０％、ＳｉＯ2
３０〜７０％、Ｐ2 Ｏ5 ０〜４０％、ＭｇＯ０〜２０
％、ＣａＦ2 ０〜５％、好ましくはＣａＯ ４０〜５０
％、ＳｉＯ2 ３０〜４０％、Ｐ2 Ｏ5 １０〜２０％、Ｍ
ｇＯ ０．５〜１０％、ＣａＦ2 ０〜２％の組成を有す
るＣａＯ−ＳｉＯ2−Ｐ2 Ｏ5−ＭｇＯ−ＣａＦ2系ガラ
ス又は結晶化ガラスを使用することが望ましい。なお結
晶化ガラスよりもガラスの方が生体活性が高いため、よ
り高い生体活性を得たい場合には、ガラスを選択すれば
よい。
ラス粉末又は結晶化ガラス粉末（以下、両粉末をまとめ
て「Ｃａ含有ガラス粉末」と称す）は、体液と接触する
とＣａ2+イオンを溶出する性質を有するものであり、こ
れによってセメント硬化体が自然骨と結合できる。Ｃａ
含有ガラス粉末としては、ＣａＯ−ＳｉＯ2−Ｐ2 Ｏ5−
ＭｇＯ−ＣａＦ2系等のガラス又は結晶化ガラスが使用
できる。特に重量％でＣａＯ ３０〜７０％、ＳｉＯ2
３０〜７０％、Ｐ2 Ｏ5 ０〜４０％、ＭｇＯ０〜２０
％、ＣａＦ2 ０〜５％、好ましくはＣａＯ ４０〜５０
％、ＳｉＯ2 ３０〜４０％、Ｐ2 Ｏ5 １０〜２０％、Ｍ
ｇＯ ０．５〜１０％、ＣａＦ2 ０〜２％の組成を有す
るＣａＯ−ＳｉＯ2−Ｐ2 Ｏ5−ＭｇＯ−ＣａＦ2系ガラ
ス又は結晶化ガラスを使用することが望ましい。なお結
晶化ガラスよりもガラスの方が生体活性が高いため、よ
り高い生体活性を得たい場合には、ガラスを選択すれば
よい。
【００１１】なおＣａ含有ガラス粉末の含有量は１０〜
８０重量％であることが好ましい。Ｃａ含有ガラス粉末
の含有量が１０重量％より少ないと十分な生体活性を得
ることが難しくなり、８０重量％を超えるとセメントの
操作性が悪くなったり、経時的な強度劣化が大きくなっ
てしまう。Ｃａ含有ガラス粉末の平均粒径は１〜４４μ
ｍ、特に１〜１０μｍ程度のものを使用することが望ま
しい。またシランカップリング処理しておくと、液体成
分であるメタクリレート系モノマーとの馴染みがよくな
ってセメント硬化体の強度が大きくなる。なおシランカ
ップリング処理を施すに当たっては、弱酸〜中性領域
（ｐＨ５〜８程度）で行うことが好ましい。これはｐＨ
が５より低いとガラス表面が浸食されて生体活性が低く
なり、ｐＨが８より高いとシランカップリング処理が困
難になるためである。
８０重量％であることが好ましい。Ｃａ含有ガラス粉末
の含有量が１０重量％より少ないと十分な生体活性を得
ることが難しくなり、８０重量％を超えるとセメントの
操作性が悪くなったり、経時的な強度劣化が大きくなっ
てしまう。Ｃａ含有ガラス粉末の平均粒径は１〜４４μ
ｍ、特に１〜１０μｍ程度のものを使用することが望ま
しい。またシランカップリング処理しておくと、液体成
分であるメタクリレート系モノマーとの馴染みがよくな
ってセメント硬化体の強度が大きくなる。なおシランカ
ップリング処理を施すに当たっては、弱酸〜中性領域
（ｐＨ５〜８程度）で行うことが好ましい。これはｐＨ
が５より低いとガラス表面が浸食されて生体活性が低く
なり、ｐＨが８より高いとシランカップリング処理が困
難になるためである。
【００１２】メタクリレート系ポリマー粉末はメタクリ
レート系モノマーの重合に必要な成分であり、モノマー
により膨潤、溶解を起こし、硬化体を形成するのに有効
に働く。ポリマー粉末としては、例えばポリメチルメタ
クリレート（ＰＭＭＡ）が好ましいが、これ以外にもポ
リエチルメタクリレート（ＰＥＭＡ）、メチルメタクリ
レートとスチレンやエチルメタクリレートの共重合体等
のアルキルメタクリレートポリマーを単独で、或いは２
種以上を組み合わせて使用することができる。またポリ
マー粉末は、５〜１３０万の重量平均分子量を有するも
のを使用することが好ましい。分子量が５万より小さい
と溶解量が多くなって硬化体表面を覆い、Ｃａ含有ガラ
ス粉末が露出しにくくなって生体活性が低下し、１３０
万を超えると作業時間が極端に短くなって操作性が悪く
なるため好ましくない。メタクリレート系ポリマー粉末
の重量平均分子量の好ましい範囲は２０万〜１３０万で
ある。
レート系モノマーの重合に必要な成分であり、モノマー
により膨潤、溶解を起こし、硬化体を形成するのに有効
に働く。ポリマー粉末としては、例えばポリメチルメタ
クリレート（ＰＭＭＡ）が好ましいが、これ以外にもポ
リエチルメタクリレート（ＰＥＭＡ）、メチルメタクリ
レートとスチレンやエチルメタクリレートの共重合体等
のアルキルメタクリレートポリマーを単独で、或いは２
種以上を組み合わせて使用することができる。またポリ
マー粉末は、５〜１３０万の重量平均分子量を有するも
のを使用することが好ましい。分子量が５万より小さい
と溶解量が多くなって硬化体表面を覆い、Ｃａ含有ガラ
ス粉末が露出しにくくなって生体活性が低下し、１３０
万を超えると作業時間が極端に短くなって操作性が悪く
なるため好ましくない。メタクリレート系ポリマー粉末
の重量平均分子量の好ましい範囲は２０万〜１３０万で
ある。
【００１３】なおメタクリレート系ポリマー粉末の含有
量は５〜５０重量％であることが好ましく、これより多
くなると相対的にＣａ含有ガラス粉末が少なくなるため
に生体活性が低下し、逆に少なすぎると操作性が悪くな
るとともに、メタクリレート系モノマーが重合し難くな
って機械的強度が低下する。
量は５〜５０重量％であることが好ましく、これより多
くなると相対的にＣａ含有ガラス粉末が少なくなるため
に生体活性が低下し、逆に少なすぎると操作性が悪くな
るとともに、メタクリレート系モノマーが重合し難くな
って機械的強度が低下する。
【００１４】メタクリレート系モノマーはセメント硬化
成分であり、重合反応後はセメント硬化体のマトリック
スを形成する。本発明においては、疎水性モノマーと親
水性モノマーを使用する。メタクリレート系モノマーの
含有量は１０〜６０重量％の範囲が好ましい。なおモノ
マーが１０重量％より少ないと硬化しにくくなり、６０
重量％より多いと相対的に使用できるポリマー粉末が少
なくなって機械的強度が低下する。
成分であり、重合反応後はセメント硬化体のマトリック
スを形成する。本発明においては、疎水性モノマーと親
水性モノマーを使用する。メタクリレート系モノマーの
含有量は１０〜６０重量％の範囲が好ましい。なおモノ
マーが１０重量％より少ないと硬化しにくくなり、６０
重量％より多いと相対的に使用できるポリマー粉末が少
なくなって機械的強度が低下する。
【００１５】疎水性モノマーとしては、現在整形外科領
域で使用されているメチルメタクリレート（ＭＭＡ）が
最も好ましいが、これ以外にもエチルメタクリレート
（ＥＭＡ）等のアルキルメタクリレートモノマーが使用
可能である。これらのモノマーは、２次元重合するモノ
マーであり、また重合反応が緩やかに進むために、操作
性に優れている。
域で使用されているメチルメタクリレート（ＭＭＡ）が
最も好ましいが、これ以外にもエチルメタクリレート
（ＥＭＡ）等のアルキルメタクリレートモノマーが使用
可能である。これらのモノマーは、２次元重合するモノ
マーであり、また重合反応が緩やかに進むために、操作
性に優れている。
【００１６】親水性モノマーは、骨との親和性を改善す
るとともに、硬化体中に体液を導入する働きがある。さ
らに親水性モノマーを使用することで相対的に疎水性モ
ノマーの含有量が少なくなるため、ポリマー粉末の溶解
が抑制されてＣａ含有ガラス粉末が表面に露出しやすく
なる。このため生体活性を大幅に改善することができ
る。なお、ここで述べる親水性モノマーとは、例えば分
子内にエーテル結合をもつ脂肪族メタクリレートを有す
るモノマーに代表されるような吸水量の多いものを指
す。特にトリエチレングリコールジメタクリレート（Ｔ
ＥＧＤＭＡ）、ジエチレングリコールジメタクリレート
（ＤＥＧＤＭＡ）、エチレングリコールジメタクリレー
ト（ＥＧＤＭＡ）等のメタクリル基を２つ以上有するモ
ノマーは、吸水量が多く、しかも３次元重合するため機
械的強度が高く好ましい。これらモノマーの中でも、Ｔ
ＥＧＤＭＡは疎水性モノマーと容易に混合でき、セメン
トの作業性、生体活性両方の面で著しい効果が認められ
たために望ましいものである。
るとともに、硬化体中に体液を導入する働きがある。さ
らに親水性モノマーを使用することで相対的に疎水性モ
ノマーの含有量が少なくなるため、ポリマー粉末の溶解
が抑制されてＣａ含有ガラス粉末が表面に露出しやすく
なる。このため生体活性を大幅に改善することができ
る。なお、ここで述べる親水性モノマーとは、例えば分
子内にエーテル結合をもつ脂肪族メタクリレートを有す
るモノマーに代表されるような吸水量の多いものを指
す。特にトリエチレングリコールジメタクリレート（Ｔ
ＥＧＤＭＡ）、ジエチレングリコールジメタクリレート
（ＤＥＧＤＭＡ）、エチレングリコールジメタクリレー
ト（ＥＧＤＭＡ）等のメタクリル基を２つ以上有するモ
ノマーは、吸水量が多く、しかも３次元重合するため機
械的強度が高く好ましい。これらモノマーの中でも、Ｔ
ＥＧＤＭＡは疎水性モノマーと容易に混合でき、セメン
トの作業性、生体活性両方の面で著しい効果が認められ
たために望ましいものである。
【００１７】なお，疎水性モノマーと親水性モノマーの
混合割合は重量比で９９：１〜５０：５０であることが
好ましい。親水性モノマーが上記範囲より少ないと生体
活性を高める効果が殆どなく、逆に親水性モノマーが多
すぎると経時的な強度劣化が大きくなる。
混合割合は重量比で９９：１〜５０：５０であることが
好ましい。親水性モノマーが上記範囲より少ないと生体
活性を高める効果が殆どなく、逆に親水性モノマーが多
すぎると経時的な強度劣化が大きくなる。
【００１８】重合開始剤は、粉末成分（Ｃａ含有ガラス
粉末、メタクリレート系ポリマー粉末）に添加して使用
する。重合開始剤としては、過酸化ベンゾイル（ＢＰ
Ｏ）、トリ−ｎ−ブチルボラン等を使用することができ
る。これらの添加量は粉末成分１００重量部に対して
０．１〜５重量部が好ましく、０．１重量部より少ない
と効果が殆どなく、５重量部より多いと硬化時間が速く
なり過ぎて操作性が悪くなりやすい。
粉末、メタクリレート系ポリマー粉末）に添加して使用
する。重合開始剤としては、過酸化ベンゾイル（ＢＰ
Ｏ）、トリ−ｎ−ブチルボラン等を使用することができ
る。これらの添加量は粉末成分１００重量部に対して
０．１〜５重量部が好ましく、０．１重量部より少ない
と効果が殆どなく、５重量部より多いと硬化時間が速く
なり過ぎて操作性が悪くなりやすい。
【００１９】重合促進剤は液体成分（メタクリレート系
モノマー）に添加して使用する。重合促進剤としては、
ジメチル−Ｐ−トルイジン（ＤＭＰＴ）等の第３級アミ
ンを使用することができる。これらの添加量はモノマー
１００重量部に対して０．１〜５重量部が好ましい。重
合促進剤が０．１重量部より少ないとモノマーを重合さ
せる際に１００℃以上に加熱しなければならないので、
実際の手術場では使用できない。また５重量部より多い
と硬化時間が速くなり過ぎて操作性が悪くなりやすい。
モノマー）に添加して使用する。重合促進剤としては、
ジメチル−Ｐ−トルイジン（ＤＭＰＴ）等の第３級アミ
ンを使用することができる。これらの添加量はモノマー
１００重量部に対して０．１〜５重量部が好ましい。重
合促進剤が０．１重量部より少ないとモノマーを重合さ
せる際に１００℃以上に加熱しなければならないので、
実際の手術場では使用できない。また５重量部より多い
と硬化時間が速くなり過ぎて操作性が悪くなりやすい。
【００２０】親水性モノマー、特にメタクリル基を２つ
以上有する親水性モノマーを添加すると、硬化時の重合
速度が速くなりすぎて急激に硬化し操作性が低下しやく
なる。そこで本発明では重合速度をコントロールするた
めに重合禁止剤を必須成分として含有する。重合禁止剤
は液体成分に添加して使用する。重合禁止剤としては、
パラベンゾキノン（ＰＢＱ）、３，５−ジターシャリブ
チル−４−ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）、メトキノン
（ＭＥＨＱ）、フェノチアジン（ＰＨＥＮ）、ハイドロ
キノン（ＨＱ）等を使用することができる。これらの重
合禁止剤の中でも、特にＰＢＱはＭＭＡ／ＴＥＧＤＭＡ
系の液体成分に対して，硬化時の重合速度を緩やかにす
ることが可能となり、作業性改善に著しい効果が認めら
れたために望ましいものである。
以上有する親水性モノマーを添加すると、硬化時の重合
速度が速くなりすぎて急激に硬化し操作性が低下しやく
なる。そこで本発明では重合速度をコントロールするた
めに重合禁止剤を必須成分として含有する。重合禁止剤
は液体成分に添加して使用する。重合禁止剤としては、
パラベンゾキノン（ＰＢＱ）、３，５−ジターシャリブ
チル−４−ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）、メトキノン
（ＭＥＨＱ）、フェノチアジン（ＰＨＥＮ）、ハイドロ
キノン（ＨＱ）等を使用することができる。これらの重
合禁止剤の中でも、特にＰＢＱはＭＭＡ／ＴＥＧＤＭＡ
系の液体成分に対して，硬化時の重合速度を緩やかにす
ることが可能となり、作業性改善に著しい効果が認めら
れたために望ましいものである。
【００２１】ＰＢＱの添加量は液体成分１００重量部に
対して１０〜１０００ｐｐｍ、特に１００〜５００ｐｐ
ｍの範囲が好ましい。重合禁止剤が１０ｐｐｍより少な
いとその効果がなく、１０００ｐｐｍより多いと硬化時
間が著しく長くなって操作性が悪くなる。
対して１０〜１０００ｐｐｍ、特に１００〜５００ｐｐ
ｍの範囲が好ましい。重合禁止剤が１０ｐｐｍより少な
いとその効果がなく、１０００ｐｐｍより多いと硬化時
間が著しく長くなって操作性が悪くなる。
【００２２】また本発明の生体活性セメント組成物は、
上記成分以外にも、ハイドロキシアパタイト、薬剤、骨
形成因子等種々の成分を必要に応じて添加することがで
きる。
上記成分以外にも、ハイドロキシアパタイト、薬剤、骨
形成因子等種々の成分を必要に応じて添加することがで
きる。
【００２３】本発明の生体活性セメント組成物の提供形
態は、粉末−液体系であり、ユーザーは粉末と液体を混
合して使用すればよい。
態は、粉末−液体系であり、ユーザーは粉末と液体を混
合して使用すればよい。
【００２４】
【作用】粉末−液体系で提供される本発明の生体活性セ
メント組成物は、粉末と液体を混合すると重合反応がお
こり、３〜１５分程度の時間で硬化が完了する。硬化ま
での時間内は、セメントを所望の形状に自由に成形でき
る。
メント組成物は、粉末と液体を混合すると重合反応がお
こり、３〜１５分程度の時間で硬化が完了する。硬化ま
での時間内は、セメントを所望の形状に自由に成形でき
る。
【００２５】また生体内で硬化したセメントは、Ｃａ含
有ガラス粉末が表面に露出しやすく、また内部に埋没し
たＣａ含有ガラス粉末も体液と接触することができるた
め、高い生体活性を示す。
有ガラス粉末が表面に露出しやすく、また内部に埋没し
たＣａ含有ガラス粉末も体液と接触することができるた
め、高い生体活性を示す。
【００２６】
【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例に基づいて
説明する。
説明する。
【００２７】表１及び表２は本発明の実施例（試料Ｎ
ｏ．１〜６）、及び比較例（試料Ｎｏ．７、８）を示す
ものである。
ｏ．１〜６）、及び比較例（試料Ｎｏ．７、８）を示す
ものである。
【００２８】
【表１】（重量％）
【００２９】
【表２】（重量％）
【００３０】［試料の調製］各試料は次のようにして調
製した。
製した。
【００３１】まずＣａを含むガラス粉末、Ｃａを含む結
晶化ガラス粉末、及びメタクリレート系ポリマー粉末を
用意した。
晶化ガラス粉末、及びメタクリレート系ポリマー粉末を
用意した。
【００３２】Ｃａを含むガラス粉末としては、重量％で
ＣａＯ ４５％、ＳｉＯ2 ３４％、Ｐ2 Ｏ5 １６％、
ＭｇＯ ４．５％、ＣａＦ2 ０．５％の組成を有する
平均粒径４μｍの破砕物を使用し、またＣａを含む結晶
化ガラス粉末には、上記ガラス粉末を１０５０℃で５時
間熱処理して結晶化させたものを使用した。なおこれら
の粉末は、ｐＨ６に調製したシランカップリング剤を用
いて表面処理を施した。
ＣａＯ ４５％、ＳｉＯ2 ３４％、Ｐ2 Ｏ5 １６％、
ＭｇＯ ４．５％、ＣａＦ2 ０．５％の組成を有する
平均粒径４μｍの破砕物を使用し、またＣａを含む結晶
化ガラス粉末には、上記ガラス粉末を１０５０℃で５時
間熱処理して結晶化させたものを使用した。なおこれら
の粉末は、ｐＨ６に調製したシランカップリング剤を用
いて表面処理を施した。
【００３３】メタクリレート系ポリマー粉末としては、
平均粒径４μｍ、重量平均分子量２５万のポリメチルメ
タクリレート（ＰＭＭＡ）粉末を使用した。
平均粒径４μｍ、重量平均分子量２５万のポリメチルメ
タクリレート（ＰＭＭＡ）粉末を使用した。
【００３４】次にＣａを含むガラス粉末、Ｃａを含む結
晶化ガラス粉末、及びメタクリレート系ポリマー粉末を
表に示す割合で秤量し、さらに重合開始剤として過酸化
ベンゾイルを添加して混合した。
晶化ガラス粉末、及びメタクリレート系ポリマー粉末を
表に示す割合で秤量し、さらに重合開始剤として過酸化
ベンゾイルを添加して混合した。
【００３５】また、疎水性メタクリレートモノマーとし
てメチルメタクリレート（ＭＭＡ）を、親水性メタクリ
レートモノマーとしてトリエチレングリコールジメタク
リレート（ＴＥＧＤＭＡ）をそれぞれ用意し、さらに重
合促進剤としてジメチル−ｐ−トルイジン（ＤＭＰＴ）
を、また重合禁止剤としてパラベンゾキノン（ＰＢＱ）
を添加して混練した。
てメチルメタクリレート（ＭＭＡ）を、親水性メタクリ
レートモノマーとしてトリエチレングリコールジメタク
リレート（ＴＥＧＤＭＡ）をそれぞれ用意し、さらに重
合促進剤としてジメチル−ｐ−トルイジン（ＤＭＰＴ）
を、また重合禁止剤としてパラベンゾキノン（ＰＢＱ）
を添加して混練した。
【００３６】このようにして粉末−液体系の試料を得
た。
た。
【００３７】なお過酸化ベンゾイル、ジメチル−ｐ−ト
ルイジン、パラベンゾキノンの添加量は、約７分で硬化
するように調整した。
ルイジン、パラベンゾキノンの添加量は、約７分で硬化
するように調整した。
【００３８】［評価］各試料について、生体活性、操作
性、及び曲げ強度について評価した。結果を各表に示
す。
性、及び曲げ強度について評価した。結果を各表に示
す。
【００３９】なお生体活性は、ラットの脛骨髄腔内に試
料を埋入した後、４週間後に埋入部位を取り出し、試料
と自然骨が直接結合している部分を評価し、結合部分が
試料全周の３０％以上であるものを「○」、試料全周の
３０％未満であるものを「△」、結合が認められなかっ
たものを「×」で表した。評価は、埋入した試料片の表
面を電子顕微鏡で観察し、ＥＰＭＡの線分析にて行っ
た。操作性は、粉末と液体をヘラで混練し、硬化時の手
触り感及び重合反応による粘性変化を評価し、作業しや
すいものを「○」、作業しにくいものを「×」で示し
た。曲げ強度は、３点曲げ試験にて評価したものであ
り、各試料を混練して硬化させ、３×４×２０ｍｍの試
料片を作製した後、ヒトの体液と同じ無機イオン濃度を
有する擬似体液に１日浸漬した後の強度（初期強度）を
測定し、さらに１ヵ月浸漬後の強度を測定した。
料を埋入した後、４週間後に埋入部位を取り出し、試料
と自然骨が直接結合している部分を評価し、結合部分が
試料全周の３０％以上であるものを「○」、試料全周の
３０％未満であるものを「△」、結合が認められなかっ
たものを「×」で表した。評価は、埋入した試料片の表
面を電子顕微鏡で観察し、ＥＰＭＡの線分析にて行っ
た。操作性は、粉末と液体をヘラで混練し、硬化時の手
触り感及び重合反応による粘性変化を評価し、作業しや
すいものを「○」、作業しにくいものを「×」で示し
た。曲げ強度は、３点曲げ試験にて評価したものであ
り、各試料を混練して硬化させ、３×４×２０ｍｍの試
料片を作製した後、ヒトの体液と同じ無機イオン濃度を
有する擬似体液に１日浸漬した後の強度（初期強度）を
測定し、さらに１ヵ月浸漬後の強度を測定した。
【００４０】表から明らかなように、本発明の実施例で
あるＮｏ．１〜６の試料は、生体活性が高く、また操作
性が良好であった。しかも曲げ強度は、初期が８８ＭＰ
ａ以上、１ヵ月浸漬後が８０ＭＰａ以上であり、実用上
十分な強度を有していた。
あるＮｏ．１〜６の試料は、生体活性が高く、また操作
性が良好であった。しかも曲げ強度は、初期が８８ＭＰ
ａ以上、１ヵ月浸漬後が８０ＭＰａ以上であり、実用上
十分な強度を有していた。
【００４１】一方、比較例である試料Ｎｏ．７は、曲げ
強度が実施例と同等であったものの、親水性モノマーを
含有していないために、実施例の各試料に比べて生体活
性が劣っていた。試料Ｎｏ．８は、曲げ強度及び生体活
性が実施例と同等であったものの、重合禁止剤を含有し
ていないために、重合反応が急激に生じ、操作性が悪か
った。
強度が実施例と同等であったものの、親水性モノマーを
含有していないために、実施例の各試料に比べて生体活
性が劣っていた。試料Ｎｏ．８は、曲げ強度及び生体活
性が実施例と同等であったものの、重合禁止剤を含有し
ていないために、重合反応が急激に生じ、操作性が悪か
った。
【００４２】
【発明の効果】本発明の生体活性セメント組成物は、生
体活性が高く、早期に自然骨と直接結合する。またＣａ
含有ガラス粉末を多量に添加しなくても十分な生体活性
を付与することができるため、操作性が良好であり、経
時的な強度劣化も小さい。それゆえ整形外科分野、脳神
経外科分野、口腔外科分野等の領域におけるインプラン
ト材料の接着固定用、骨欠損部の充填用、頭蓋欠損部の
再建用等として好適である。
体活性が高く、早期に自然骨と直接結合する。またＣａ
含有ガラス粉末を多量に添加しなくても十分な生体活性
を付与することができるため、操作性が良好であり、経
時的な強度劣化も小さい。それゆえ整形外科分野、脳神
経外科分野、口腔外科分野等の領域におけるインプラン
ト材料の接着固定用、骨欠損部の充填用、頭蓋欠損部の
再建用等として好適である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長寿 研 滋賀県大津市晴嵐２丁目７番１号 日本電 気硝子株式会社内 Ｆターム(参考） 4C081 AC04 BA13 CA081 CA082 CE11 CF061 CF062
Claims (7)
- 【請求項１】 Ｃａを含有するガラス粉末又は結晶化ガ
ラス粉末、メタクリレート系ポリマー粉末、メタクリレ
ート系モノマー、重合開始剤及び重合促進剤からなる生
体活性セメントにおいて、メタクリレート系モノマー
が、疎水性モノマーと親水性モノマーからなり、かつ重
合禁止剤を含有することを特徴とする生体活性セメント
組成物。 - 【請求項２】 Ｃａを含有するガラス粉末又は結晶化ガ
ラス粉末が、重量％でＣａＯ ３０〜７０％、ＳｉＯ2
３０〜７０％、Ｐ2 Ｏ5 ０〜４０％、ＭｇＯ０〜２０
％、ＣａＦ2 ０〜５％の組成を有することを特徴とする
請求項１の生体活性セメント組成物。 - 【請求項３】 メタクリレート系ポリマー粉末が、ポリ
メチルメタクリレート粉末であることを特徴とする請求
項１の生体活性セメント組成物。 - 【請求項４】 疎水性モノマーが、メチルメタクリレー
トであることを特徴とする請求項１の生体活性セメント
組成物。 - 【請求項５】 親水性モノマーが、メタクリル基を２つ
以上含有することを特徴とする請求項１の生体活性セメ
ント組成物。 - 【請求項６】 親水性モノマーが、トリエチレングリコ
ールジメタクリレートであることを特徴とする請求項５
の生体活性セメント組成物。 - 【請求項７】 重合禁止剤が、パラベンゾキノンである
ことを特徴とする請求項１の生体活性セメント組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11088031A JP2000279506A (ja) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | 生体活性セメント組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11088031A JP2000279506A (ja) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | 生体活性セメント組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000279506A true JP2000279506A (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=13931466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11088031A Pending JP2000279506A (ja) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | 生体活性セメント組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000279506A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011090078A1 (ja) * | 2010-01-20 | 2011-07-28 | 国立大学法人岡山大学 | 医療用樹脂組成物及びその製造方法並びに医療用キット |
| KR101391676B1 (ko) | 2005-07-08 | 2014-05-07 | 드파이 인터내셔널 리미티드 | 골 시멘트 조성물 |
| CN104307035A (zh) * | 2014-10-14 | 2015-01-28 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 具有诱导成骨功能的镁黄长石/pmma复合骨水泥及其制备方法 |
-
1999
- 1999-03-30 JP JP11088031A patent/JP2000279506A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101391676B1 (ko) | 2005-07-08 | 2014-05-07 | 드파이 인터내셔널 리미티드 | 골 시멘트 조성물 |
| WO2011090078A1 (ja) * | 2010-01-20 | 2011-07-28 | 国立大学法人岡山大学 | 医療用樹脂組成物及びその製造方法並びに医療用キット |
| CN102811694A (zh) * | 2010-01-20 | 2012-12-05 | 国立大学法人冈山大学 | 医疗用树脂组合物及其制造方法以及医疗用试剂盒 |
| CN104307035A (zh) * | 2014-10-14 | 2015-01-28 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 具有诱导成骨功能的镁黄长石/pmma复合骨水泥及其制备方法 |
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