JP2003339850A - 骨セメント混合物、x線造影剤、該骨セメント混合物および該x線造影剤の製造法、並びにx線造影剤としての、バリウム、ジルコニウムおよび別の元素を含有するポリマーおよびコポリマーの使用 - Google Patents

骨セメント混合物、x線造影剤、該骨セメント混合物および該x線造影剤の製造法、並びにx線造影剤としての、バリウム、ジルコニウムおよび別の元素を含有するポリマーおよびコポリマーの使用

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 改善されたX線造影剤および該X線造影剤含
有骨セメント、並びに該X線造影剤および該骨セメント
の製造法を提供する。 【解決手段】 X線造影剤がa)化学的に結合されたX
線不透過性の元素の化合物を含有する、ポリマーまたは
コポリマーとして形成されているか、またはb)3〜1
5nmの粒径のX線不透過性の分散された無機ナノ粒子
を有する、本質的に球状のポリマー粒子または球状のコ
ポリマー粒子として形成されており、このポリマー粒子
またはコポリマー粒子は重合、好ましくは懸濁重合によ
りナノ粒子の存在で製造されたものであり、その際、ナ
ノ粒子は完全またはほぼ完全に(コ)ポリマー材料で被
覆されていることを特徴とする、骨セメント混合物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、X線造影剤含有ポ
リマー成分とモノマー成分とから形成された骨セメント
混合物およびX線造影剤に関する。さらに、本発明は骨
セメント混合物の製造法およびX線造影剤の製造法およ
びX線造影剤の使用に関する。
【0002】骨セメント混合物は、本発明の範囲内で2
成分系と解釈されることができ、この場合一方の成分は
粉末状のポリマー成分として存在し、かつもう一方の成
分は液体モノマー成分として存在する。この2つの成分
は通常まず使用の直前に互いに混合される。
【0003】骨セメント、殊に人工関節の固定のために
使用される骨セメントは、臨床上の経過を制御するため
にX線造影剤を含有する。このX線造影剤は、外科医が
移植組織を安全に検査し、起こり得る合併症、例えば弛
緩を早期に診断することを可能にする。骨セメントはア
クリレートベースの化学性プラスチックである(例えば
Heraeus Kulzer GmbH & Co.
KGのパラコス(Palacos)(登録商標)
R)。骨セメントは粉末状ポリマー混合物と液体モノマ
ーを含有する2成分系として提供されている。この場
合、造影剤としてポリマー混合物に二酸化ジルコンまた
は硫酸バリウムが添加される。しかしながら、このX線
造影剤はポリマー鎖中には組込まれず、従ってセメント
外被中の微小な亀裂のためのあり得る原因とされてい
る。二酸化ジルコンは、境界面上で場合により研磨作用
を有し得る。
【0004】欧州特許第41614号明細書には歯科用
充填剤のための被覆されたBaSO 粉末が記載されて
おり、このBaSO粉末は分散およびポリマー溶液の
添加により製造される。欧州特許第89782号明細書
には被覆された硫酸バリウムが記載されており、この被
覆された硫酸バリウムは、PMMA粒子とBaSO
子とをHEMAを用いて混合し、引き続き加熱すること
により製造される。特開平6−24927はポリマー充
填剤複合材料に関し、このポリマー充填剤複合材料は、
酸モノマーと他の不飽和モノマーとをX線造影剤粉末の
存在で重合することにより製造される。
【0005】国際特許出願公表第0057932号明細
書:ここでは、ポリマーマトリックスと、固体充填剤、
液状充填剤または気体状充填剤とからの複合材料が記載
されており、この複合材料は、好ましくは250nmを
下回る”マトリックスリガメント厚さ(matrix
ligament thickness)”を有する。
これは充填剤粒子間の距離を意味する。
【0006】ナノ複合材料は、セメントの出発成分(前
駆物質)への充填剤の導入、出発成分の混合工程の際の
導入、前完成されたペースト、混練体または液体への導
入により製造されることができ、この導入により重合が
誘導される。充填剤はX線不透過性であってよく、とり
わけ酸化ジルコニウムである。
【0007】例では、複合材料に以下の粒子が割り当て
られる:1〜3μm BaSO、100nm BaS
および60nm Al (アクリル被覆され
た)。
【0008】欧州特許第644780号明細書:請求項
12は顆粒状の材料または繊維体材料に関し、この場
合、充填剤粒子(1〜15μmの大きさ)は少なくとも
部分的に(コ)ポリマーマトリックスに包囲されてお
り、その際、ポリマー鎖は亀裂を有していない。この材
料は混合および押出により製造可能である。
【0009】米国特許第6080801号明細書には、
中に部分的または全体的に含有されている微小な充填剤
を有するポリマー球体(図1)が開示されている。この
球体は300μm以下であり、1〜250μm、好まし
くは5〜15μmの充填剤粒子を含有する。この球体
は、例えば充填剤粒子が重合の際に結晶核を形成するこ
とにより製造される。
【0010】
【特許文献1】欧州特許第41614号明細書
【特許文献2】欧州特許第89782号明細書
【特許文献3】特開平6−24927
【特許文献4】国際特許出願公表第0057932号明
細書
【特許文献5】欧州特許第644780号明細書
【特許文献6】米国特許第6080801号明細書
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、改善された
X線造影剤および該X線造影剤含有骨セメント、並びに
該X線造影剤および該骨セメントの製造法を提供すると
いう課題に基づく。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、この課
題は独立請求項の特徴により解決される。
【0013】X線造影剤は a)化学的に結合されたX線不透過性の元素の化合物を
含有する、ポリマーまたはコポリマーとして形成されて
いるか、または b)3〜15nmの粒径のX線不透過性の分散された無
機ナノ粒子を有する、本質的に球状のポリマー粒子また
は球状のコポリマー粒子として形成されており、このポ
リマー粒子またはコポリマー粒子は重合、好ましくは懸
濁重合によりナノ粒子の存在で製造され、その際、ナノ
粒子は完全またはほぼ完全に(コ)ポリマー材料で被覆
されている。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明によれば、ポリマー成分お
よびモノマー成分を含有し、その際、ポリマー成分がポ
リマーおよび/またはコポリマーを含有するこの種のX
線造影剤含有骨セメント混合物は、ポリマーおよび/ま
たはコポリマーの製造の際に、X線不透過性の元素を含
有するポリマーおよび/またはモノマーまたは3〜15
nmの粒径のX線不透過性の無機ナノ粒子を添加するこ
とにより製造される。
【0015】ジルコニル−ジ−メタクリレートおよび/
または別のジルコニウムおよび/または別のX線不透過
性の元素を含有するメタクリレートがポリマーまたはコ
ポリマー中に重合導入されることによりX線造影剤が製
造される場合、このように製造されたX線造影剤または
骨セメント混合物は、上記欠点の原因となる鉱物成分を
含有しておらず、それというのも結果として生じる本発
明によるX線造影剤はポリマーまたはコポリマーとして
形成されているからである。
【0016】X線造影剤が、外部ポリマー層を有する3
〜15nmの粒径のX線不透過性の無機ナノ粒子を有す
る場合にも、問題は研磨により回避される。
【0017】X線造影剤が、ジルコニウムおよび/また
はバリウムおよび/または別のX線不透過性の元素、殊
にジルコニル−ジ−メタクリレートおよび/または別の
ジルコニウムおよび/または別のX線不透過性の元素を
含有するメタクリレートを含有することは、合理的であ
ることが判明した。
【0018】殊に、ジルコニル−ジ−メタクリレートは
ポリマーまたはコポリマー中に重合導入され、かつポリ
マー成分に添加される。本発明によれば、バリウムおよ
び/またはジルコニウムおよび/または別のX線不透過
性の元素を含有するポリマーまたはコポリマーは、X線
造影剤として骨セメント混合物に使用されてよい。
【0019】X線造影剤が無機ナノ粒子として(コ)ポ
リマー中に導入される場合、無機ナノ粒子が、有利に当
業者に公知である適当なシランで表面変性されているこ
とは合理的であることが判明した。ナノ粒子は球面体、
楕円体、小板状または不規則に成形されていてよい。無
機ナノ粒子は有利に本質的にZrOからなる。
【0020】本発明の実施例は以下に記載される。
【0021】
【実施例】モノマー成分として、骨セメントのために通
常のモノマー成分を使用する。ポリマー成分を、ジルコ
ニル−ジ−メタクリレート20%と、ポリマー成分に対
して約1%の含量である開始剤とを含有するコポリマー
から製造する。
【0022】第2の例では、ポリマー成分を、ジルコニ
ル−ジ−メタクリレート40%を含有するコポリマー
と、ポリメチルメタクリレートからのポリマーまたはコ
ポリマーと開始剤とから形成し、その際、ジルコニル−
ジ−メタクリレート含有コポリマーは50%の含量で存
在し、ポリマーは49%の含量で存在し、かつ開始剤は
全成分に対して1%の含量で存在する。
【0023】第3の例は第2の例と同一の成分を有し、
その際、コポリマーは80%のジルコニル−ジ−メタク
リレートの含量を有し、かつポリマー成分の全混合物中
で25%の含量で存在し、ポリマーは74%の含量で存
在し、かつ開始剤は1%の含量で存在する。
【0024】ジルコニル−ジ−メタクリレートの代わり
に、別のジルコニウム含有アクリレートを使用してもよ
い。材料の不透過度は、ジルコニウム(またはバリウ
ム)の含量により調整可能である。
【0025】3〜15nmの粒径の無機ナノ粒子を有す
る本発明による骨セメント混合物は、例えばモノマー成
分として骨セメントのために通常のモノマー成分を使用
し、かつ分散されたX線不透過性の無機ナノ粒子を含有
する(コ)ポリマー粒子を含有するポリマー成分を使用
することにより得られる。
【0026】まず、モノマーを、7nmの粒径の、被覆
されているかまたは被覆されていないZrO粒子の存
在で懸濁重合することによって、分散されたX線不透過
性の無機ナノ粒子を含有する(コ)ポリマー粒子を製造
する。分散された、X線不透過性の無機ナノ粒子を有す
る球状のポリマー粒子または球状のコポリマー粒子が得
られる。得られた(コ)ポリマー中に分散されて存在し
ているZrO粒子の含量は、例えば15%である。と
ころで、骨セメントのためのポリマー成分を、分散され
た、X線不透過性の無機ナノ粒子を有する上記の球状の
ポリマー粒子または球状のコポリマー粒子と、ポリマー
成分に対して約1%の含量で存在する開始剤とから製造
する。
【0027】3〜15nmの粒径の無機ナノ粒子を有す
る骨セメント混合物のためのもう1つの例では、骨セメ
ントのために通常のモノマー成分を使用する。ポリマー
成分は、分散された、X線不透過性の無機ナノ粒子を有
する(コ)ポリマー粒子と、X線造影剤不含の球状のポ
リマー粒子または球状のコポリマー粒子と、開始剤とか
らなる。
【0028】まず、通常のモノマーを、7nmの粒径の
被覆されたかまたは被覆されないZrO粒子の存在で
懸濁重合することより、分散された、X線不透過性の無
機ナノ粒子を有する(コ)ポリマー粒子を製造する。分
散された、X線不透過性の無機ナノ粒子を有する、球状
のポリマー粒子または球状のコポリマー粒子が得られ
る。得られた(コ)ポリマー中に分散されて存在するZ
rO粒子の含量は、例えば30%である。ところで、
分散された、X線不透過性の無機ナノ粒子を有する、含
量50%の上記の球状のポリマー粒子または球状のコポ
リマー粒子と、X線造影剤不含の含量49%の球状ポリ
マー粒子または球状のコポリマー粒子と、ポリマー成分
に対して含量約1%の開始剤とから、骨セメントのため
のポリマー成分を製造する。
【0029】X線透過性(コ)ポリマーを添加すること
により、5〜45%、有利に8〜16%の量のX線不透
明度が、骨セメントのポリマー成分中のX線造影剤に相
応するように骨セメント混合物のX線不透過度を調整す
ることが可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クラウス−ディーター キューン ドイツ連邦共和国 マールブルク ケーニ ヒシュトラーセ 46 Fターム(参考) 4C081 AB04 CA082 CF121 CF132 DA11 DB07 DC03 DC04 4C085 HH05 JJ01 KB68 LL17 (54)【発明の名称】 骨セメント混合物、X線造影剤、該骨セメント混合物および該X線造影剤の製造法、並びにX線 造影剤としての、バリウム、ジルコニウムおよび別の元素を含有するポリマーおよびコポリマー の使用

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 X線造影剤含有ポリマー成分とモノマー
    成分とから形成された骨セメント混合物において、X線
    造影剤が a)化学的に結合されたX線不透過性の元素の化合物を
    含有する、ポリマーまたはコポリマーとして形成されて
    いるか、または b)3〜15nmの粒径のX線不透過性の分散された無
    機ナノ粒子を有する、本質的に球状のポリマー粒子また
    は球状のコポリマー粒子として形成されており、このポ
    リマー粒子またはコポリマー粒子は重合、好ましくは懸
    濁重合によりナノ粒子の存在で製造されたものであり、
    その際、ナノ粒子は完全またはほぼ完全に(コ)ポリマ
    ー材料で被覆されていることを特徴とする、骨セメント
    混合物。
  2. 【請求項2】 無機ナノ粒子が表面変性されている、請
    求項1記載の骨セメント混合物。
  3. 【請求項3】 無機ナノ粒子が本質的にZrOからな
    る、請求項1記載の骨セメント混合物。
  4. 【請求項4】 無機ナノ粒子がシランで表面変性されて
    いる、請求項1記載の骨セメント混合物。
  5. 【請求項5】 ナノ粒子が球面体、楕円体、小板状また
    は不規則に成形されている、請求項1記載の骨セメント
    混合物。
  6. 【請求項6】 X線造影剤がジルコニウムおよび/また
    はバリウムおよび/または別のX線不透過性の元素を含
    有している、請求項1記載の骨セメント混合物。
  7. 【請求項7】 X線造影剤がジルコニル−ジ−メタクリ
    レートおよび/または別のジルコニウムおよび/または
    別のX線不透過性の元素を含有するメタクリレートを含
    有している、請求項1記載の骨セメント混合物。
  8. 【請求項8】 X線造影剤において、該X線造影剤が a)化学的に結合されたX線不透過性の元素の化合物を
    含有する、ポリマーまたはコポリマーとして形成されて
    いるか、または b)3〜15nmの粒径のX線不透過性の分散された無
    機ナノ粒子を有する、本質的に球状のポリマー粒子また
    は球状のコポリマー粒子として形成されており、このポ
    リマー粒子またはコポリマー粒子は重合、好ましくは懸
    濁重合によりナノ粒子の存在で製造されたものであり、
    その際、ナノ粒子は完全またはほぼ完全に(コ)ポリマ
    ー材料で被覆されていることを特徴とするX線造影剤。
  9. 【請求項9】 バリウムおよび/またはジルコニウムお
    よび/または別のX線不透過性の元素を含有している、
    請求項8記載のX線造影剤。
  10. 【請求項10】 ジルコニル−ジ−メタクリレートおよ
    び/または別のジルコニウムおよび/または別のX線不
    透過性の元素を含有するメタクリレートを含有してい
    る、請求項8記載のX線造影剤。
  11. 【請求項11】 ポリマー成分およびモノマー成分を含
    有し、その際、ポリマー成分がポリマーおよび/または
    コポリマーを含有する骨セメント混合物を製造する方法
    において、ポリマーおよび/またはコポリマーを製造す
    る際に、X線不透過性の元素を含有するポリマーおよび
    /またはモノマーを添加することを特徴とする、骨セメ
    ント混合物の製造法。
  12. 【請求項12】 製造の際に、ジルコニル−ジ−メタク
    リレートおよび/または別のジルコニウムおよび/また
    は別のX線不透過性の元素を含有するメタクリレートを
    ポリマーまたはコポリマー中に重合導入し、かつポリマ
    ー成分に添加する、請求項11記載の方法。
  13. 【請求項13】 X線造影剤の製造法において、ジルコ
    ニル−ジ−メタクリレートおよび/または別のジルコニ
    ウムおよび/または別のX線不透過性の元素を含有する
    メタクリレートを、ポリマーまたはコポリマー中に重合
    導入することを特徴とする、X線造影剤の製造法。
  14. 【請求項14】 骨セメント混合物へのバリウムおよび
    /またはジルコニウムおよび/または別のX線不透過性
    の元素を含有する、X線造影剤としてのポリマーまたは
    コポリマーの使用。
JP2003149663A 2002-05-29 2003-05-27 骨セメント混合物、x線造影剤、該骨セメント混合物および該x線造影剤の製造法、並びにx線造影剤としての、バリウム、ジルコニウムおよび別の元素を含有するポリマーおよびコポリマーの使用 Pending JP2003339850A (ja)

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Cited By (2)

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