JP2002255610A - 高強度硬化体の形成が可能な生体骨補強治療用リン酸カルシウムセメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高強度硬化体の形成が可能な生体骨補強治療
用リン酸カルシウムセメントを提供する。 【解決手段】 生体骨補強治療用リン酸カルシウムセメ
ントを、質量％で、ピロリン酸ナトリウム：０．０３〜
１．５％、第２リン酸カルシウム：３〜２５％、α型第
３リン酸カルシウムおよび不可避不純物：残り、からな
る配合組成を有する混合組成物で構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、口腔外科を含む
医科の分野で生体骨補強治療に用いられ、高強度硬化体
の形成が可能なリン酸カルシウムセメントに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】一般に、生体骨補強治療用セメントに
は、（１）硬化用水溶液を加えてスラリー化したスラリ
ーが凝固する凝結性、（２）凝固体が水分の存在下で硬
化する硬化性、（３）治療補強骨の運動を可能ならしめ
るに十分な硬化体強度、（４）硬化体が生体骨に再生す
る吸収置換性、などの特性を具備することが要求される
が、これらの特性を具備するセメントとして、従来各種
の生体骨補強治療用セメントが提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一方、生体にとって硬
化体は異物であることから、できるだけ少ない硬化体使
用量で治療補強骨に所定量の強度が得られるのが望まし
いが、従来提案されている生体骨補強治療用セメントに
おいては、硬化体に十分な高強度が得られないために、
治療補強骨としての硬化体の使用量の低減化を満足に図
ることができず、このため硬化体の一段の強度向上が可
能な生体骨補強治療用セメントの開発が強く求められて
いる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
上述の観点から、硬化体の強度向上が可能な生体骨補強
治療用セメントを開発すべく研究を行った結果、従来提
案されている各種の生体骨補強治療用セメントのうちの
リン酸カルシウムセメント、すなわち、質量％で（以
下、％は質量％を示す）、第２リン酸カルシウム：３〜
２５％、α型第３リン酸カルシウムおよび不可避不純
物：残り、からなる配合組成を有する混合組成物で構成
されたリン酸カルシウムセメントに特定し、このリン酸
カルシウムセメントに、ピロリン酸ナトリウムを０．０
３〜１．５％の割合で配合してなる混合組成物をリン酸
カルシウムセメントとして用いると、これの適用に際し
て、これに硬化性水溶液を加えて形成したペーストの流
動性が前記硫酸マグネシウムの作用で一段と向上し、当
然の結果として気泡の巻き込みが著しく低減されるよう
になることから、緻密な硬化体の形成が可能となり、形
成された硬化体の強度は著しく向上したものになるとい
う研究結果を得たのである。

【０００５】この発明は、上記の研究結果に基づいてな
されたものであって、ピロリン酸ナトリウム：０．０３
〜１．５％，第２リン酸カルシウム：３〜２５％、α型
第３リン酸カルシウムおよび不可避不純物：残り、から
なる配合組成を有する混合組成物で構成してなる、高強
度硬化体の形成が可能な生体骨補強治療用リン酸カルシ
ウムセメントに特徴を有するものである。

【０００６】つぎに、この発明の生体骨補強治療用リン
酸カルシウムセメント（以下、単に本発明セメントとい
う）において、配合組成を上記の通りに限定した理由を
説明する。 （ａ）ピロリン酸ナトリウム この成分には、上記の通りセメントの適用に際して、ペ
ーストの流動性を向上させ、もって気泡の巻き込みを著
しく抑制して、緻密な硬化体の形成を可能にし、この結
果硬化体の強度向上に寄与する作用があり、この作用を
十分に発揮させるためには、本発明セメントの製造に際
して、構成成分である第２リン酸カルシウムと予め混練
した状態で、残りの構成成分であるα型第３リン酸カル
シウムと配合する必要があるが、その割合が０．０３％
未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方その割
合が１．５％を越えると硬化体の硬化に要する時間が急
激に長時間化するようになることから、その割合を０．
０３〜１．５％、望ましくは０．１〜１．０％と定め
た。

【０００７】（ｂ）第２リン酸カルシウム この成分には、ペーストの硬化体への凝結を促進する作
用があるが、その割合が３％未満では所望の凝結促進作
用を確保することができず、一方その割合が２５％を越
えると、硬化が著しく促進されるようになり、作業性が
損なわれることから、その割合を３〜２５％、望ましく
は６〜２０％と定めた。なお、本発明セメントの硬化性
水溶液としては、通常実用に供されている硬化性水溶
液、例えばコハク酸２ナトリウムやコンドロイチン硫酸
ナトリウム、さらに乳酸ナトリウム、リン酸ナトリウ
ム、塩化ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、およびピ
ロ亜硫酸ナトリウムなどのうちの１種または２種以上を
所定量配合含有させた水溶液、並びに蒸留水などを適用
できる。

【０００８】

【発明の実施の態様】つぎに、本発明セメントを実施例
により具体的に説明する。まず、本発明セメントの構成
成分であるα型第３リン酸カルシウムとして、以下の工
程、すなわち、水酸化カルシウム：３モルを水：１０リ
ットルに懸濁させ、これにリン酸：２モルを水で希釈し
てなる４０％リン酸水溶液を攪拌しながらゆっくり滴下
し、滴下終了後、室温に１日間放置し、ついで乾燥機を
用い、１１０℃に２４時間保持の条件で乾燥して凝集体
とし、引き続いて前記凝集体を１４００℃に３時間保持
して焼成し、焼成生成物を粉砕し、篩分にて篩目で８８
μｍ以下（平均粒径：６．５μｍ）とすることにより調
製した純度：９９．９％のα型第３リン酸カルシウム粉
末を用い、ピロリン酸ナトリウムおよび第２リン酸カル
シウムはそれぞれ市販の粉末を使用した。

【０００９】まず、これら原料粉末のうちのピロリン酸
ナトリウム粉末と第２リン酸カルシウム粉末を、予め表
１に示される全体割合に相当する割合で混練機で３０分
間十分に混練しておき、この混練粉末にα型第３リン酸
カルシウム粉末を表１に示される配合割合に配合し、混
合して配合割合と実質的に同じ配合組成を有する混合組
成物とすることにより本発明セメント１〜１５、および
リン酸マグネシウムの配合がない従来セメント１〜８を
それぞれ製造した。

【００１０】さらに、上記本発明セメント１〜１５およ
び従来セメント１〜８から形成された硬化体の強度を評
価する目的で、これらセメントに、それぞれコンドロイ
チン硫酸ナトリウム：５％、コハク酸２ナトリウム・６
水和物：１５％、亜硫酸水素ナトリウム：０．３％を含
有し、残りが水からなる硬化用水溶液を、質量比で、セ
メント：硬化用水溶液＝３：１の割合で加え、練和して
スラリーとし、このスラリーを凝結させて直径：６ｍｍ
×高さ：１２ｍｍの寸法の円柱状凝固体とし、この凝固
体を、Ｎａ⁺：１４２．０ｍＭ、Ｋ⁺：５．０ｍＭ、Ｍｇ
²⁺：１．５ｍＭ、Ｃａ²⁺：２．５ｍＭ、Ｃｌ^-：１４
８．８ｍＭ、ＨＣＯ₃ ^-：４．２ｍＭ、ＨＰＯ₄ ^2―：１．
０ｍＭを含有する水溶液（疑似体液）中に５日間浸漬し
て硬化させ、この５日間の硬化処理後の硬化体の圧縮強
度を測定した。この測定結果を同じく表１に示した。

【００１１】

【表１】

【００１２】

【発明の効果】表１に示される結果から、従来セメント
を構成する混合組成物にピロリン酸ナトリウムを配合し
た本発明セメント１〜１５は、これより成形された硬化
体が前記ピロリン酸ナトリウムの配合がない従来セメン
ト１〜８より形成された硬化体に比して一段と高い強度
をもつことが明らかである。上述の通り、本発明セメン
トは、高強度を有する硬化体の成形を可能とするもので
あり、治療補強骨の強度向上に大いに寄与するほか、硬
化体使用量の低減を図ることができるなど工業上有用な
特性を有するものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅岡 伸之 埼玉県秩父郡横瀬町大字横瀬2270番地 三 菱マテリアル株式会社医用材料センター内 Ｆターム(参考） 4C081 AA14 AB03 AB06 AC04 BB08 CF011 4C089 AA02 AA06 BA16 CA02

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 質量％で、 ピロリン酸ナトリウム：０．０３〜１．５％、 第２リン酸カルシウム：３〜２５％、 α型第３リン酸カルシウムおよび不可避不純物：残り、
   からなる配合組成を有する混合組成物で構成したことを
   特徴とする高強度硬化体の形成が可能な生体骨補強治療
   用リン酸カルシウムセメント。