JP2007191453A - Noncrystalline calcium citrate-calcium carbonate composite and method for producing the same - Google Patents

Noncrystalline calcium citrate-calcium carbonate composite and method for producing the same Download PDF

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Akihiro Yoshimura
明浩 吉村
Munehisa Honda
宗央 本田
Erina Kamiyama
恵理奈 神山
Yoshio Ota
義夫 太田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a noncrystalline calcium citrate-calcium carbonate composite enabling itself to be made into a compressed form by a simple operation, controllable in the rate of disintegration in a solvent, thus usable as a functional calcium material or the like, and to provide a method for easily producing the composite. <P>SOLUTION: The noncrystalline calcium citrate-calcium carbonate composite is composed by compounding a noncrystalline calcium citrate and a noncrystalline or crystalline calcium carbonate together. This composite is obtained, for example, by adding 300 g of quicklime powder to a 0.3M aqueous citric acid solution to effect a reaction followed by blowing carbon dioxide into the resultant suspension. In this process, by blowing the carbon dioxide for 4-5 h, the objective composite with no crystal peak as shown in Figure 1 is obtained; whereas, by blowing the carbon dioxide for 6 h, the objective composite with vaterite-type crystal peak and calcite-type crystal peak as shown in Figure 1 is obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば固化体とすることで、固化体の水中での崩壊速度を制御できる、環境汚染浄化剤の運搬等に利用される非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to an amorphous calcium citrate / calcium carbonate composite used for transportation of an environmental pollution cleaner and the like, which can control the disintegration rate of the solidified body in water, for example, and a method for producing the same. It is about.

近年、環境汚染に関する報告が増加しており、その対策が急務とされているなかで、種々の汚染物質や汚染状況に応じて、物理化学的手法や生物学的手法を利用した対処が図られている。浄化方法の中には、汚染物質の分解を進める物質を添加する方法や、土壌中の微生物を活性化させる薬剤を投入する方法など、様々な有効成分を汚染環境に導入する原位置処理法がある。有効成分の導入方法としては、その成分を直接土壌に混練したり、地上部と地下水を循環させる井戸等に投入する方法が挙げられるが、汚染箇所に到る前に浄化能力を消失してしまい、持続的に効果を発揮させることができない等の課題があった。有効成分とは例えば、酸化還元剤、微生物や酵素又はそれらの活性化剤などが挙げられ、こうした有効成分を固形化して汚染箇所に到達させ易くし、溶出量又は溶出速度を制御しつつ、長期にわたり効用を持続させることができる材料は、環境分野のみならず、医療分野においても必要とされている。   In recent years, reports on environmental pollution have increased, and countermeasures using physicochemical techniques and biological techniques have been attempted according to various pollutants and pollution situations, while countermeasures are urgently needed. ing. Among purification methods, there are in-situ treatment methods that introduce various active ingredients into the contaminated environment, such as adding substances that promote the degradation of pollutants and introducing chemicals that activate microorganisms in the soil. is there. Examples of the method for introducing the active ingredient include a method in which the ingredient is directly kneaded into the soil or put into a well that circulates the ground part and groundwater, but the purification ability is lost before reaching the contaminated spot. There were problems such as being unable to exert the effect continuously. Active ingredients include, for example, redox agents, microorganisms and enzymes, or their activators. These active ingredients are solidified so that they can easily reach contaminated sites, and the amount of elution or elution rate is controlled for a long time. Materials that can sustain their effects over a wide range are required not only in the environmental field but also in the medical field.

カルシウム資材は環境浄化及び環境保護の分野において有用な物質であり、生石灰(CaO、酸化カルシウム)は土壌や水域の汚染浄化資材として、酢酸カルシウム(CHCOOCa)は環境にやさしい凍結防止剤として使用されている。また、炭酸カルシウム(CaCO)は原料が豊富で十分な量を安定して供給でき、安価、無毒・無臭で炎症を起こさず生体に対して安定性が高く、広範囲の粒子径に調整できる等の多くの利点を備えているために、ゴムやプラスチックなどの充填材として汎用されている。さらに、クエン酸カルシウム〔C(OH)(COOCa)〕は食品分野においてカルシウム補給剤として有用であり、炭酸カルシウムとともに食品添加物として使用されている。このようにカルシウム資材は取扱性や汎用性に優れることから環境や医療分野に適用しやすい材料と考えられる。 Calcium material is a useful substance in the field of environmental purification and environmental protection, quick lime (CaO, calcium oxide) is used as a soil and water pollution purification material, calcium acetate (CH 3 COOCa) is used as an environmentally friendly antifreeze agent Has been. In addition, calcium carbonate (CaCO 3 ) is abundant in raw materials and can be supplied stably in a sufficient amount, is inexpensive, non-toxic, odorless, does not cause inflammation, is highly stable to the living body, and can be adjusted to a wide range of particle sizes, etc. Because of its many advantages, it is widely used as a filler for rubber and plastic. Furthermore, calcium citrate [C 3 H 4 (OH) (COOCa) 3 ] is useful as a calcium supplement in the food field, and is used as a food additive together with calcium carbonate. Thus, the calcium material is considered to be a material that is easy to apply to the environment and the medical field because of its excellent handleability and versatility.

ところで、炭酸カルシウムの工業的生産は、一般に炭酸ガス法により行われている。この炭酸ガス法では、水に生石灰を加えて調製した石灰乳(水酸化カルシウム懸濁液)に炭酸ガスを吹き込んで水酸化カルシウムと反応させることで炭酸カルシウムを析出させる。炭酸ガス法では、炭酸化反応の反応場に添加剤を加えたり、析出した炭酸カルシウムに表面処理を施したりするなどの工夫により、炭酸カルシウムの結晶系、形状、粒径又は分散性を良くするなどの所望の物性を付与することができる。炭酸カルシウムは機能性を与えやすい汎用性の高いカルシウム資材である。   By the way, industrial production of calcium carbonate is generally performed by the carbon dioxide gas method. In this carbon dioxide method, calcium carbonate is precipitated by blowing carbon dioxide into lime milk (calcium hydroxide suspension) prepared by adding quick lime to water to react with calcium hydroxide. In the carbon dioxide gas method, the crystal system, shape, particle size, or dispersibility of calcium carbonate is improved by adding additives to the reaction field of the carbonation reaction or applying surface treatment to the precipitated calcium carbonate. The desired physical properties such as can be imparted. Calcium carbonate is a versatile calcium material that easily imparts functionality.

炭酸カルシウムに機能性を付与する方法として、錯体形成物質を添加して炭酸化反応を行う技術が示されている(例えば、特許文献1を参照)。係る特許文献1によれば、水酸化カルシウム水懸濁液を調製した後に、クエン酸ナトリウム、シュウ酸ナトリウムなどの錯体形成物質を添加することにより、微細な粒子の沈降性炭酸カルシウムを製造することができる。   As a method for imparting functionality to calcium carbonate, a technique of adding a complex-forming substance to perform a carbonation reaction has been shown (for example, see Patent Document 1). According to Patent Document 1 concerned, after preparing a calcium hydroxide aqueous suspension, a complex-forming substance such as sodium citrate or sodium oxalate is added to produce precipitated calcium carbonate with fine particles. Can do.

また、クエン酸などの有機酸と炭酸カルシウムとを30℃以下の温度で反応させ、熟成後、噴霧乾燥することにより、水に易溶性の非晶質クエン酸・有機酸・カルシウム組成物(実質上クエン酸カルシウム組成物)を得る方法が提案されている(例えば、特許文献2を参照)。   In addition, an organic acid such as citric acid and calcium carbonate are reacted at a temperature of 30 ° C. or less, and after aging, spray-dried to form an amorphous citric acid / organic acid / calcium composition (substantially soluble in water). A method of obtaining the above calcium citrate composition) has been proposed (see, for example, Patent Document 2).

ところで、前述のように土壌や地下水中に種々の有効成分を混練するには炭酸カルシウムなどの担体に保持させた固形化物(固化体)にすることが好ましいが、炭酸カルシウムは単独の材料で固形化することは困難である。このため、炭酸カルシウムは焼結法によって固化体を製造することが考えられるが、大きな熱エネルギーコストを必要とする上、混合する有効成分の機能が熱により損なわれるという欠点がある。そこで、キトサンなどの固化助剤を添加して加温、加圧して成形する方法(例えば、特許文献3を参照)、ポリ乳酸との複合体を作る方法(例えば、特許文献4を参照)、及び炭酸カルシウム、カルボン酸、キトサン及び適量の水よりなる組成物を成形する方法(例えば、特許文献5を参照)により固化体を得る方法が提案されている。
特開平10−72215号公報(第2頁及び第4頁) 特開平8−157380号公報(第2頁及び第3頁) 特開平8−290949号公報(第2頁及び第3頁) 特開2001−294673号公報(第2頁及び第3頁) 特開2000−226402号公報(第2頁及び第3頁)
By the way, as described above, in order to knead various active ingredients in soil or groundwater, it is preferable to use a solidified material (solidified body) held on a carrier such as calcium carbonate. It is difficult to make it. For this reason, calcium carbonate can be considered to produce a solidified body by a sintering method, but it requires a large heat energy cost and has the disadvantages that the function of the active ingredient to be mixed is impaired by heat. Therefore, a method of adding a solidification aid such as chitosan and heating and pressurizing (for example, refer to Patent Document 3), a method of making a complex with polylactic acid (for example, refer to Patent Document 4), And a method of obtaining a solidified body by a method of forming a composition comprising calcium carbonate, carboxylic acid, chitosan and an appropriate amount of water (see, for example, Patent Document 5).
JP-A-10-72215 (Pages 2 and 4) JP-A-8-157380 (pages 2 and 3) JP-A-8-290949 (pages 2 and 3) JP 2001-294673 A (pages 2 and 3) JP 2000-226402 A (pages 2 and 3)

しかしながら、これらの方法ではキトサン、ポリ乳酸などのバインダーに相当する添加物が必要となり、操作が煩雑になるとともに、製造コストが嵩むという問題があった。また、バインダーを溶解させるための加熱や溶媒にさらす操作の際に、混合する薬剤、微生物や酵素などの有効成分の機能が消失するという問題もあった。さらに、特許文献1から5に記載された方法で得られるような材料では、バインダーに相当する添加物で固化体が形成されていることから、その固化体を例えば水中で容易に崩壊させるなど、その崩壊速度(ひいては固化体に保持させた有効成分の溶出量及び溶出速度)を任意に制御することは困難であった。   However, these methods require an additive corresponding to a binder such as chitosan and polylactic acid, and there are problems that the operation becomes complicated and the production cost increases. In addition, there has been a problem that the function of active ingredients such as drugs, microorganisms and enzymes to be mixed is lost during heating to dissolve the binder or exposure to a solvent. Furthermore, in the material obtained by the method described in Patent Documents 1 to 5, since the solidified body is formed with an additive corresponding to the binder, the solidified body is easily disintegrated in water, for example, It was difficult to arbitrarily control the disintegration rate (and thus the elution amount and elution rate of the active ingredient held in the solidified body).

本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、単独で簡便な操作により固形化ができるとともに、溶媒中での崩壊速度を制御可能で、機能性カルシウム資材などとして利用することができる非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体及びその容易な製造方法を提供することにある。   The present invention has been made by paying attention to such problems existing in the prior art, and the object of the present invention is that it can be solidified by a simple operation alone and has a disintegration rate in a solvent. An object of the present invention is to provide an amorphous calcium citrate / calcium carbonate complex that can be controlled and used as a functional calcium material, and an easy production method thereof.

本発明者らは、上記の目的を達成するため鋭意研究の結果、高濃度のクエン酸水溶液に生石灰を加えた石灰乳を調製し、この石灰乳に炭酸ガスを導通することで、従来のカルシウム資材にはない特性を有する非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体が析出されることを見出した。そして、この非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体が簡便な操作で固形化できることを見出した。また、この複合体と通常の結晶質炭酸カルシウムとの混合物の固化体では、非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体の配合量を変えることで、固化体の崩壊速度が調節できることを明らかにし、結果として同時に混合した有効成分(例えば、医薬品などの生理活性物質、微生物や酵素など)の溶出速度又は溶出量をも制御できることを見出し、本発明を完成した。   As a result of diligent research to achieve the above object, the present inventors prepared lime milk in which quick lime was added to a high concentration citric acid aqueous solution, and conducted carbon dioxide gas through the lime milk, thereby allowing conventional calcium to flow. It was found that an amorphous calcium citrate / calcium carbonate composite having properties not found in the material was deposited. The present inventors have found that this amorphous calcium citrate / calcium carbonate complex can be solidified by a simple operation. It was also clarified that in the solidified product of a mixture of this composite and normal crystalline calcium carbonate, the disintegration rate of the solidified product can be adjusted by changing the blending amount of the amorphous calcium citrate / calcium carbonate composite. As a result, the inventors have found that the elution rate or elution amount of active ingredients (for example, physiologically active substances such as pharmaceuticals, microorganisms, enzymes, etc.) mixed at the same time can be controlled, and the present invention has been completed.

すなわち、請求項1に係る発明の非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体は、非晶質クエン酸カルシウムと非晶質炭酸カルシウム又は結晶質炭酸カルシウムとが複合化されて構成されていることを特徴とするものである。   That is, the amorphous calcium citrate / calcium carbonate complex of the invention according to claim 1 is constituted by combining amorphous calcium citrate and amorphous calcium carbonate or crystalline calcium carbonate. It is characterized by.

請求項2に係る発明の非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体は、請求項1に係る発明において、非晶質クエン酸カルシウムと非晶質炭酸カルシウムとが複合化されて構成されていることを特徴とするものである。   The amorphous calcium citrate / calcium carbonate complex of the invention according to claim 2 is configured by combining amorphous calcium citrate and amorphous calcium carbonate in the invention according to claim 1. It is characterized by this.

請求項3に係る発明の非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体の製造方法は、クエン酸水溶液に生石灰を加えた懸濁液を調製し、その懸濁液に炭酸ガスを導入し、非晶質クエン酸カルシウムと非晶質炭酸カルシウム又は結晶質炭酸カルシウムとを複合化させて析出させることを特徴とするものである。   The method for producing an amorphous calcium citrate / calcium carbonate composite according to claim 3 is to prepare a suspension obtained by adding quick lime to an aqueous citric acid solution, introduce carbon dioxide into the suspension, Crystalline calcium citrate and amorphous calcium carbonate or crystalline calcium carbonate are compounded and precipitated.

請求項4に係る発明の非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体の製造方法は、請求項3に係る発明において、前記クエン酸水溶液中のクエン酸1モルに対して生石灰7〜9モルを用い、非晶質クエン酸カルシウム・非晶質炭酸カルシウム複合体を生成させることを特徴とするものである。   A method for producing an amorphous calcium citrate / calcium carbonate complex according to a fourth aspect of the present invention is the method according to the third aspect, wherein 7 to 9 moles of quicklime is added to 1 mole of citric acid in the aqueous citric acid solution. Used to produce an amorphous calcium citrate / amorphous calcium carbonate complex.

本発明によれば、次のような効果を発揮することができる。
請求項1に係る発明の非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体では、非晶質クエン酸カルシウムと非晶質炭酸カルシウム又は結晶質炭酸カルシウムとが複合化されて構成されている。このため、非晶質クエン酸カルシウムがバインダーの代替作用を発現しているか、両成分が複合化されていることで相互作用が強くなって溶媒中での崩壊性が抑えられるものと推測される。従って、非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体は、単独で簡便な操作により固形化ができるとともに、溶媒中での崩壊速度を制御可能な機能性カルシウム資材として好適に利用することができる。また、この崩壊速度が制御できるという特性は、この複合体を種々の有効成分と混合して固化体とすることで、溶媒中での固化体からの有効成分の溶出量などを制御することにつながる。
According to the present invention, the following effects can be exhibited.
The amorphous calcium citrate / calcium carbonate complex according to the first aspect of the present invention is configured by combining amorphous calcium citrate and amorphous calcium carbonate or crystalline calcium carbonate. For this reason, it is speculated that amorphous calcium citrate expresses an alternative action of the binder or that both components are combined to strengthen the interaction and suppress disintegration in the solvent. . Accordingly, the amorphous calcium citrate / calcium carbonate composite can be suitably used as a functional calcium material that can be solidified by a simple operation alone and can control the disintegration rate in a solvent. In addition, the property that this disintegration rate can be controlled is to control the elution amount of the active ingredient from the solidified body in a solvent by mixing this complex with various active ingredients to form a solidified body. Connected.

さらに、非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体は、従来の炭酸カルシウムが利用されてきた高分子材料の改質剤や充填剤などとしても使用可能である。例えば、ポリ乳酸との複合材料とすれば、擬似体液中でのアパタイト形成が認められることから骨修復材料としての利用ができる。   Furthermore, the amorphous calcium citrate / calcium carbonate composite can be used as a modifier or filler of a polymer material for which conventional calcium carbonate has been used. For example, if a composite material with polylactic acid is used, it can be used as a bone repair material because apatite formation is observed in a simulated body fluid.

請求項2に係る発明の非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体では、非晶質クエン酸カルシウムと非晶質炭酸カルシウムとが複合化されて構成されている。このため、請求項1に係る発明の効果に加えて、非晶質クエン酸カルシウムと結晶質炭酸カルシウムとの複合体で作られる固化体とは異なる崩壊性を示すと推測される。従って、有効成分の溶出速度又は溶出量を精度良く制御することができる。   The amorphous calcium citrate / calcium carbonate complex according to the second aspect of the present invention is configured by combining amorphous calcium citrate and amorphous calcium carbonate. For this reason, in addition to the effect of the invention according to claim 1, it is presumed that the solidified product made of a complex of amorphous calcium citrate and crystalline calcium carbonate exhibits different disintegration properties. Therefore, the elution rate or elution amount of the active ingredient can be controlled with high accuracy.

請求項3に係る発明の非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体の製造方法では、クエン酸水溶液に生石灰を加えた懸濁液を調製し、その懸濁液に炭酸ガスを導入し、非晶質クエン酸カルシウムと非晶質炭酸カルシウム又は結晶質炭酸カルシウムとを複合化させて析出させるものである。このため、請求項1又は請求項2に係る発明の非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体を簡単な工程で容易に製造することができる。   In the method for producing an amorphous calcium citrate / calcium carbonate composite according to claim 3, a suspension is prepared by adding quick lime to an aqueous citric acid solution, carbon dioxide gas is introduced into the suspension, Crystalline calcium citrate and amorphous calcium carbonate or crystalline calcium carbonate are compounded and precipitated. For this reason, the amorphous calcium citrate / calcium carbonate complex of the invention according to claim 1 or claim 2 can be easily produced by a simple process.

請求項4に係る発明の非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体の製造方法では、クエン酸水溶液中のクエン酸1モルに対して生石灰7〜9モルを用い、非晶質クエン酸カルシウム・非晶質炭酸カルシウム複合体を生成させるものである。従って、請求項3に係る発明の効果に加え、非晶質クエン酸カルシウム・非晶質炭酸カルシウム複合体を容易に製造することができる。   In the method for producing an amorphous calcium citrate / calcium carbonate complex of the invention according to claim 4, 7-9 mol of quicklime is used for 1 mol of citric acid in the aqueous citric acid solution, An amorphous calcium carbonate complex is produced. Therefore, in addition to the effect of the invention according to claim 3, it is possible to easily produce an amorphous calcium citrate / amorphous calcium carbonate composite.

以下、本発明の最良と思われる実施形態について詳細に説明する。
本実施形態の非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体(以下、単に複合体ともいう)は、非晶質クエン酸カルシウムと非晶質又は結晶質の炭酸カルシウムとが単に混合されて組成物を形成しているのではなく、非晶質クエン酸カルシウムと非晶質又は結晶質の炭酸カルシウムとが何らかの相互作用を及ぼし合うことで複合化され、一体的に形成されているものと考えられる。
In the following, embodiments that are considered to be the best of the present invention will be described in detail.
The amorphous calcium citrate / calcium carbonate complex (hereinafter also simply referred to as complex) of the present embodiment is a composition in which amorphous calcium citrate and amorphous or crystalline calcium carbonate are simply mixed. It is considered that the amorphous calcium citrate and the amorphous or crystalline calcium carbonate are complexed by some interaction and formed integrally. .

ここで、本実施形態では、X線回折においてその回折図(チャート)にクエン酸カルシウム及び炭酸カルシウムのいずれのピークも認められないものは勿論のこと、炭酸カルシウムについては若干のピークが認められるが明確に結晶が成長したと判断されないものは、非晶質クエン酸カルシウム・非晶質炭酸カルシウム複合体とする。一方、X線回折においてその回折図に、バテライト(Vaterite)型結晶(六方晶)、カルサイト(Calcite)型結晶(菱面体晶)などの炭酸カルシウムの結晶のピークが明確に認められる場合には、非晶質クエン酸カルシウム・結晶質炭酸カルシウム複合体とする。ここで、非晶質とは、結晶質に対する語で、X線回折において結晶質物の存在を示すピークが実質的に認められない状態を意味する。   Here, in this embodiment, in the X-ray diffraction, not only the calcium citrate and calcium carbonate peaks are not recognized in the diffraction pattern (chart), but also some peaks are observed for calcium carbonate. Those that are not clearly determined to have grown crystals are amorphous calcium citrate / amorphous calcium carbonate composites. On the other hand, when the peak of calcium carbonate crystal such as vaterite type crystal (hexagonal crystal), calcite type crystal (rhombohedral crystal) is clearly recognized in the diffraction pattern in X-ray diffraction An amorphous calcium citrate / crystalline calcium carbonate complex is used. Here, the term “amorphous” is a term for a crystalline substance and means a state in which a peak indicating the presence of a crystalline substance is not substantially observed in X-ray diffraction.

非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体は、非晶質クエン酸カルシウムがバインダーの代替機能を発揮すると推測され、この非晶質クエン酸カルシウムが複合化されていることで複合体は、従来技術のようにバインダーを加えることなく単独で固化体を得ることができる。しかも、この複合体と公知の炭酸カルシウムなどとを種々の割合で混合することにより、固化体の崩壊を促進又は抑制するように制御することができる。従って、固化体に薬剤、微生物又は酵素等の様々な機能性成分を混合すれば、固化体の崩壊により溶出又は放出される有効成分の量やその速度をも任意に制御することができる。   Amorphous calcium citrate / calcium carbonate complex is presumed that amorphous calcium citrate exerts an alternative function of the binder. A solidified body can be obtained alone without adding a binder as in the art. Moreover, by mixing this complex with known calcium carbonate or the like in various proportions, it can be controlled to promote or suppress the collapse of the solidified body. Therefore, if various functional components such as drugs, microorganisms or enzymes are mixed in the solidified body, the amount and the rate of the active ingredient eluted or released by the collapse of the solidified body can be arbitrarily controlled.

次に、上記の非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体の製造方法について説明する。
すなわち、その製造方法は、クエン酸水溶液に生石灰(酸化カルシウム)を加えて反応させクエン酸カルシウムと消石灰(水酸化カルシウム)の懸濁液を形成し、その懸濁液に炭酸ガスを導入し、非晶質クエン酸カルシウムと炭酸カルシウムとを複合化するものである。非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体の生成は、定法である水と生石灰を原料とした場合又は従来技術で提供される場合とは異なるクエン酸カルシウム生成又は炭酸カルシウム生成の反応場が形成されることが重要であると考えられる。この反応場において複合体の生成に至る反応は以下のようなものと推測される。
Next, a method for producing the amorphous calcium citrate / calcium carbonate composite will be described.
That is, the production method is to add quick lime (calcium oxide) to a citric acid aqueous solution and react to form a suspension of calcium citrate and slaked lime (calcium hydroxide), introduce carbon dioxide into the suspension, Amorphous calcium citrate and calcium carbonate are combined. Amorphous calcium citrate / calcium carbonate complex is formed by the formation of calcium citrate or calcium carbonate, which is different from the conventional method using water and quicklime as raw materials or provided by the prior art. It is thought that it is important. The reaction leading to the formation of the complex in this reaction field is assumed as follows.

まず、クエン酸〔C(OH)(COOH)〕水溶液に生石灰(CaO)を加えて消石灰〔Ca(OH)〕の懸濁液を形成し、この消石灰に由来するカルシウムとクエン酸又は炭酸ガスとが反応することにより、複合体が析出すると考えられる。この場合、次の反応式(1)に示す消化反応によって最初に消石灰が生成する。 First, quick lime (CaO) is added to a citric acid [C 3 H 4 (OH) (COOH) 3 ] aqueous solution to form a suspension of slaked lime [Ca (OH) 2 ]. It is considered that the complex is precipitated by the reaction with the acid or carbon dioxide gas. In this case, slaked lime is first produced by the digestion reaction shown in the following reaction formula (1).

CaO + HO → Ca(OH) ・・・(1)
生成した消石灰の一部はクエン酸と次の反応式(2)に基づいて反応し、クエン酸カルシウム〔C(OH)(COOCa)〕が生成する。
CaO + H 2 O → Ca (OH) 2 (1)
A part of the produced slaked lime reacts with citric acid based on the following reaction formula (2) to produce calcium citrate [C 3 H 4 (OH) (COOCa) 3 ].

2C(OH)(COOH) +3Ca(OH)
→ 2C(OH)(COOCa)+6HO ・・・(2)
このようにして消石灰懸濁液は、消石灰とともにクエン酸カルシウム又は未反応のクエン酸が含まれた懸濁液となる。
2C 3 H 4 (OH) (COOH) 3 + 3Ca (OH) 2
→ 2C 3 H 4 (OH) (COOCa) 3 + 6H 2 O (2)
In this way, the slaked lime suspension becomes a suspension containing calcium citrate or unreacted citric acid together with slaked lime.

続いて、その懸濁液中に炭酸ガス(CO)を吹き込み、下記の反応式(3)に基づく炭酸化反応を行う。
(OH)(COOCa)+Ca(OH) +CO
→ C(OH)(COOCa)+CaCO+HO ・・・(3)
このようにして、非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体が生成されるものと推察される。
Subsequently, carbon dioxide gas (CO 2 ) is blown into the suspension, and a carbonation reaction based on the following reaction formula (3) is performed.
C 3 H 4 (OH) (COOCa) 3 + Ca (OH) 2 + CO 2
→ C 3 H 4 (OH) (COOCa) 3 + CaCO 3 + H 2 O (3)
In this way, it is presumed that an amorphous calcium citrate / calcium carbonate complex is produced.

この場合、炭酸化反応の時間を制御することにより、クエン酸カルシウムは非晶質のままに、炭酸カルシウムを非晶質からバテライト型やカルサイト型の結晶質まで任意の複合体を製造することができる。また、炭酸化反応の終了後は、特別な方法を必要とせず、常法に従って乾燥させることで目的とする非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体を得ることができる。   In this case, by controlling the time of the carbonation reaction, the calcium citrate remains amorphous and the calcium carbonate can be produced in any complex from amorphous to vaterite or calcite crystalline. Can do. Further, after the carbonation reaction is completed, no special method is required, and the intended amorphous calcium citrate / calcium carbonate complex can be obtained by drying according to a conventional method.

非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体は、製造に用いられるクエン酸濃度や生石灰量により変動するが、炭酸カルシウムを50〜60質量%含み、目的を達成し得る範囲内であれば変動があっても良い。クエン酸水溶液中のクエン酸濃度は0.2〜0.35M(モル濃度)であることが好ましい。クエン酸濃度が0.2M未満又は0.35Mを越える場合には、反応効率のバランスが悪くなり、所望とする非晶質クエン酸カルシウムが得られなくなるおそれがある。   The amorphous calcium citrate / calcium carbonate complex varies depending on the concentration of citric acid and the amount of quick lime used in the production, but includes 50 to 60% by mass of calcium carbonate and varies as long as the purpose can be achieved. There may be. The citric acid concentration in the citric acid aqueous solution is preferably 0.2 to 0.35 M (molar concentration). When the citric acid concentration is less than 0.2M or exceeds 0.35M, the balance of reaction efficiency is deteriorated and the desired amorphous calcium citrate may not be obtained.

また、非晶質クエン酸カルシウム・非晶質炭酸カルシウム複合体を得る場合には、生石灰はクエン酸1モルに対して7〜9モル加えることが好ましい。生石灰とクエン酸のモル比が上記範囲から外れると特に炭酸カルシウムの非晶質状態が形成されにくくなり、非晶質クエン酸カルシウム・非晶質炭酸カルシウム複合体が得られにくくなる。   In addition, when obtaining an amorphous calcium citrate / amorphous calcium carbonate complex, it is preferable to add 7 to 9 mol of quicklime with respect to 1 mol of citric acid. When the molar ratio of quicklime and citric acid is out of the above range, it becomes difficult to form an amorphous state of calcium carbonate, and it is difficult to obtain an amorphous calcium citrate / amorphous calcium carbonate complex.

炭酸ガスの吹き込み速度は、非晶質クエン酸カルシウム・非晶質炭酸カルシウム複合体を得るためには、0.5〜2.0L/minであることが好ましい。また、炭酸ガスの吹き込み時間は、4〜5時間であることが好ましい。炭酸ガスの導入による炭酸化反応は30℃以下の温度に設定することが好ましく、15〜20℃に設定することがより好ましい。非晶質クエン酸カルシウム・結晶質炭酸カルシウム複合体を得るためには、上記の各条件のうち、炭酸ガスの吹き込み時間を5時間以上に設定することが望ましい。   In order to obtain an amorphous calcium citrate / amorphous calcium carbonate composite, the blowing rate of carbon dioxide gas is preferably 0.5 to 2.0 L / min. The carbon dioxide blowing time is preferably 4 to 5 hours. The carbonation reaction by introduction of carbon dioxide gas is preferably set to a temperature of 30 ° C. or lower, more preferably set to 15 to 20 ° C. In order to obtain an amorphous calcium citrate / crystalline calcium carbonate complex, among the above conditions, it is desirable to set the blowing time of carbon dioxide gas to 5 hours or more.

例えば、濃度0.3〜0.4Mのクエン酸水溶液2Lに生石灰300gを加えて調製した懸濁液に、20℃において2.0L/minの流量で炭酸ガスを4〜5時間吹き込むことにより非晶質クエン酸カルシウム・非晶質炭酸カルシウム複合体が得られる。炭酸ガスをさらに長時間、つまり5時間を越えて6時間吹き込むことによりバテライト型及びカルサイト型の結晶質炭酸カルシウムを含む非晶質クエン酸カルシウム・結晶質炭酸カルシウム複合体が得られる。   For example, carbon dioxide is blown into a suspension prepared by adding 300 g of quicklime to 2 L of a citric acid aqueous solution having a concentration of 0.3 to 0.4 M at a flow rate of 2.0 L / min at 20 ° C. for 4 to 5 hours. A crystalline calcium citrate / amorphous calcium carbonate complex is obtained. By blowing carbon dioxide for a longer time, that is, for more than 5 hours and for 6 hours, an amorphous calcium citrate / crystalline calcium carbonate composite containing vaterite-type and calcite-type crystalline calcium carbonate can be obtained.

次に、非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体は取扱性の良い固化体として使用することが好ましいが、ポリ乳酸やキトサンなどのバインダーを利用することなく、常法に従って加圧成形法により固化体を作製することができる。加圧成形法の条件は、使用機器や用いる複合体の量及び混合する材料により異なるため、一概には条件設定をすることはできないが、例えば複合体1〜2gを加圧装置にて1〜2t/cmの圧力を作用させて行うことができる。 Next, it is preferable to use the amorphous calcium citrate / calcium carbonate composite as a solidified material with good handleability, but without using a binder such as polylactic acid or chitosan, and by a pressure molding method according to a conventional method. A solidified body can be produced. The conditions of the pressure molding method vary depending on the equipment used and the amount of the composite used and the material to be mixed, so it is not possible to set conditions unconditionally. For example, 1 to 2 g of the composite is It can be performed by applying a pressure of 2 t / cm 2 .

また、非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体は、そのものが機能性を有し、他の材料(樹脂)との複合材料の成分(充填剤、改質剤)ともなる。例えば、ポリ乳酸をジクロロメタン(塩化メチレン)に溶解したポリ乳酸溶液に非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体を加えて混合し、キャスト法などの常法に従ってジクロロメタンを揮発させることで固化体を得ることができる。   In addition, the amorphous calcium citrate / calcium carbonate composite itself has functionality and is also a component (filler, modifier) of the composite material with other materials (resins). For example, an amorphous calcium citrate / calcium carbonate complex is added to and mixed with a polylactic acid solution in which polylactic acid is dissolved in dichloromethane (methylene chloride). Obtainable.

さて、本実施形態の作用について説明すると、本実施形態における複合体では、非晶質クエン酸カルシウムと炭酸カルシウムとが混合物ではなく、複合状態で存在しているものと考えられる。ここで、結晶質クエン酸カルシウムと結晶質炭酸カルシウムとの混合物を複合体と同様に加圧成形した場合には、得られる固化体は水中ですみやかに崩壊する。このことから、複合体では非晶質クエン酸カルシウムがバインダーの代替作用を発現するために、単独で固形化が可能で、水中で崩壊しにくい錠剤などの固化体を得ることができると推測される。そのため、非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体の固化体は、複合体の配合量を調整することで水中での崩壊速度を調節することができる。   Now, the operation of the present embodiment will be described. In the complex in the present embodiment, it is considered that amorphous calcium citrate and calcium carbonate are present in a complex state rather than a mixture. Here, when a mixture of crystalline calcium citrate and crystalline calcium carbonate is pressure-molded in the same manner as in the composite, the obtained solidified body quickly disintegrates in water. From this, it is surmised that in the composite, amorphous calcium citrate expresses an alternative action of the binder, so that it can be solidified alone and a solidified body such as a tablet that does not easily disintegrate in water can be obtained. The Therefore, the solidified body of the amorphous calcium citrate / calcium carbonate complex can adjust the disintegration rate in water by adjusting the compounding amount of the complex.

以上詳述した実施形態により発揮される効果について、以下にまとめて記載する。
・ 本実施形態における非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体では、非晶質クエン酸カルシウムと非晶質炭酸カルシウム又は結晶質炭酸カルシウムとが複合化されて構成されている。従って、非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体は、単独で簡便な操作により固形化ができるとともに、溶媒中での崩壊速度を制御可能で、機能性カルシウム資材として好適に利用することができる。具体的には、環境汚染物質を分解する薬剤のキャリアとなる環境浄化資材、化粧品の原料成分又は薬剤のキャリアとなる化粧品用資材、医薬品の原料成分となる医薬品用資材、カルシウム補給剤となる食品用資材、ゴム、プラスチックなどの充填剤又は改質剤となる工業用資材、農薬のキャリアとなる農薬用資材などとして用いることができる。
The effects exhibited by the embodiment described in detail above are collectively described below.
The amorphous calcium citrate / calcium carbonate complex in the present embodiment is configured by combining amorphous calcium citrate and amorphous calcium carbonate or crystalline calcium carbonate. Therefore, the amorphous calcium citrate / calcium carbonate complex can be solidified by a simple operation alone and can control the disintegration rate in a solvent, and can be suitably used as a functional calcium material. . Specifically, environmental purification materials that are carriers of drugs that decompose environmental pollutants, cosmetic ingredients that are ingredients of cosmetics or pharmaceutical carriers, pharmaceutical ingredients that are ingredients of pharmaceuticals, foods that are calcium supplements It can be used as industrial materials that serve as fillers or modifiers for industrial materials, rubber, plastics, etc., and agricultural chemical materials that serve as agricultural chemical carriers.

・ 複合体のうち非晶質クエン酸カルシウム・非晶質炭酸カルシウム複合体は、非晶質クエン酸カルシウムと非晶質炭酸カルシウムとが複合化されて構成されている。この非晶質クエン酸カルシウム・非晶質炭酸カルシウムの複合体を利用した固化体は、非晶質クエン酸カルシウム・結晶質炭酸カルシウムを利用した固化体と異なる崩壊性を示すと考えられ、崩壊速度を細かく制御することができる。   -Among the composites, the amorphous calcium citrate / amorphous calcium carbonate composite is formed by combining amorphous calcium citrate and amorphous calcium carbonate. The solidified body using this complex of amorphous calcium citrate / amorphous calcium carbonate is considered to show different disintegration from the solidified body using amorphous calcium citrate / crystalline calcium carbonate. The speed can be finely controlled.

・ 複合体の製造方法では、クエン酸水溶液に生石灰を加えて懸濁液を形成し、その懸濁液に炭酸ガスを導入し、非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体を析出させるものである。このため、非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体を簡単な工程で容易に製造することができ、製造コストを低減させることができる。   In the method of manufacturing the composite, quick lime is added to a citric acid aqueous solution to form a suspension, carbon dioxide gas is introduced into the suspension, and amorphous calcium citrate / calcium carbonate composite is precipitated. is there. For this reason, the amorphous calcium citrate / calcium carbonate complex can be easily manufactured by a simple process, and the manufacturing cost can be reduced.

・ 複合体の製造に際し、クエン酸水溶液中のクエン酸1モルに対して生石灰7〜9モルを用いることにより、非晶質クエン酸カルシウム・非晶質炭酸カルシウム複合体を容易に製造することができる。   -In the production of the complex, it is possible to easily produce an amorphous calcium citrate / amorphous calcium carbonate complex by using 7 to 9 mol of quick lime with respect to 1 mol of citric acid in the citric acid aqueous solution. it can.

・ 複合体は、常法に従って固化体(錠剤)を作製することができ、取扱性などを向上させることができる。加えて、非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体はポリ乳酸などとの複合材料とすることができる。この複合材料を擬似体液に浸漬してアパタイト生成を電子顕微鏡観察及びX線回折により確認したところ、水酸アパタイト及び炭酸アパタイトの生成が認められたことから、カルシウム資材は骨修復に使用される生体材料として応用できる可能性がある。   -The composite can produce a solidified body (tablet) according to a conventional method, and can improve handling properties. In addition, the amorphous calcium citrate / calcium carbonate complex can be a composite material with polylactic acid or the like. When this composite material was immersed in a simulated body fluid and apatite formation was confirmed by electron microscope observation and X-ray diffraction, the formation of hydroxyapatite and carbonate apatite was observed. It may be applicable as a material.

以下、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明するが、本発明はそれらの実施例に限定されるものではない。
(実施例1)
濃度0.3Mのクエン酸水溶液2Lに生石灰粉末300gを加えて140分間反応させた後、20℃においてこの懸濁液に2L/minの流量で炭酸ガスを吹き込んだ。クエン酸:生石灰=1モル:9モルであった。そして、2時間、3時間、4時間、5時間及び6時間後にそれぞれ生成物を濾過して回収し、約105℃で乾燥させて試料1を得た。図1に各試料のX線回折図を示す。図1において、Pは消石灰(水酸化カルシウム)、Lは生石灰(酸化カルシウム)、Vはバテライト型結晶の炭酸カルシウム、及びCはカルサイト型結晶の炭酸カルシウムのピークを表す。
Hereinafter, although the embodiment will be described more specifically with reference to examples and comparative examples, the present invention is not limited to these examples.
Example 1
After adding 300 g of quicklime powder to 2 L of an aqueous citric acid solution having a concentration of 0.3 M and reacting for 140 minutes, carbon dioxide gas was blown into the suspension at 20 ° C. at a flow rate of 2 L / min. Citric acid: quicklime = 1 mol: 9 mol. Then, after 2 hours, 3 hours, 4 hours, 5 hours and 6 hours, the products were collected by filtration and dried at about 105 ° C. to obtain Sample 1. FIG. 1 shows an X-ray diffraction pattern of each sample. In FIG. 1, P represents slaked lime (calcium hydroxide), L represents quick lime (calcium oxide), V represents calcium carbonate of a vaterite type crystal, and C represents a calcium carbonate peak of a calcite type crystal.

図1のX線回折図に見られるように、炭酸ガスを4〜5時間吹き込むことにより、図2に示されるような非晶質クエン酸カルシウム・非晶質炭酸カルシウム複合体を得ることができた。炭酸ガスを6時間吹き込むと、バテライト型結晶及びカルサイト型結晶の炭酸カルシウムを含む非晶質クエン酸カルシウム・結晶質炭酸カルシウム複合体となった。
(実施例2)
濃度0.2M、0.3M及び0.35Mの3種類のクエン酸水溶液2Lに各々生石灰粉末300gを、クエン酸:生石灰=1モル:7.7、8.9及び13.4モルとなるようなモル比で加えた。炭酸ガスの吹き込み時間は、モル比が7.7のとき4.5時間、モル比が8.9のとき5.0時間及びモル比が13.4のとき5.5時間とし、その他実施例1と同様にして反応及び処理を行った。この場合、クエン酸の濃度0.2Mの場合にはモル比が13.4、クエン酸の濃度0.3Mの場合にはモル比が8.9、及びクエン酸の濃度0.35Mの場合にはモル比が7.7である。
As shown in the X-ray diffraction diagram of FIG. 1, by blowing carbon dioxide gas for 4 to 5 hours, an amorphous calcium citrate / amorphous calcium carbonate complex as shown in FIG. 2 can be obtained. It was. When carbon dioxide gas was blown for 6 hours, an amorphous calcium citrate / crystalline calcium carbonate composite containing calcium carbonate of vaterite type crystals and calcite type crystals was obtained.
(Example 2)
300 g of quicklime powder is added to 2 liters of three kinds of citric acid aqueous solutions having concentrations of 0.2M, 0.3M and 0.35M, respectively, so that citric acid: quicklime = 1 mol: 7.7, 8.9 and 13.4 mol. The molar ratio was added. The blowing time of carbon dioxide gas is 4.5 hours when the molar ratio is 7.7, 5.0 hours when the molar ratio is 8.9, and 5.5 hours when the molar ratio is 13.4. Reaction and treatment were carried out in the same manner as in 1. In this case, when the citric acid concentration is 0.2M, the molar ratio is 13.4, when the citric acid concentration is 0.3M, the molar ratio is 8.9, and when the citric acid concentration is 0.35M. Has a molar ratio of 7.7.

得られた粉末についてのX線回折図を図3に示す。図3において、CaO/CAは、生石灰/クエン酸のモル比を表す。この図3に示した結果から、上記モル比が7.7及び8.9の場合において非晶質クエン酸カルシウム・非晶質炭酸カルシウム複合体を得ることができた。モル比が13.4の場合には、バテライト型結晶及びカルサイト型結晶の炭酸カルシウムのピークが見られ、非晶質クエン酸カルシウム・結晶質炭酸カルシウム複合体であった。
(実施例3)
実施例1と同様な方法で作製した試料、市販のクエン酸カルシウム(ナカライテスク(株)製)と市販の炭酸カルシウム(和光純薬(株)製)の混合物又は炭酸カルシウム(市販品又はバテライト型結晶)の粉末、それぞれ1gを加圧成形(圧力1t/cm)して錠剤を作製した。その結果、市販の炭酸カルシウムのみでは錠剤は得られなかったが、実施例1と同様な方法で作製した試料、前記混合物又はバテライト型炭酸カルシウムについては、錠剤を作製することができた。
An X-ray diffraction diagram of the obtained powder is shown in FIG. In FIG. 3, CaO / CA represents the molar ratio of quicklime / citric acid. From the results shown in FIG. 3, amorphous calcium citrate / amorphous calcium carbonate composites could be obtained when the molar ratio was 7.7 and 8.9. When the molar ratio was 13.4, calcium carbonate peaks of the vaterite type crystal and the calcite type crystal were observed, and it was an amorphous calcium citrate / crystalline calcium carbonate complex.
(Example 3)
Sample prepared in the same manner as in Example 1, a mixture of commercially available calcium citrate (manufactured by Nacalai Tesque) and commercially available calcium carbonate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) or calcium carbonate (commercially available product or vaterite type) Crystals), 1 g each, were pressure-molded (pressure 1 t / cm 2 ) to produce tablets. As a result, tablets were not obtained using only commercially available calcium carbonate, but tablets could be prepared for the sample, the mixture or the vaterite-type calcium carbonate prepared by the same method as in Example 1.

図4(a)〜(c)に示すように、得られた錠剤10をシャーレ11中のそれぞれ3mlの水12に浸し、5時間静置した。図4(a)では試料1の錠剤10a、図4(b)は前記混合物の錠剤10b及び図4(c)はバテライト型炭酸カルシウムの錠剤10cを表す。図4(a)に示す結果より、実施例1と同様な方法で作製した試料1の錠剤10aは崩壊しなかったのに対して、図4(b)に示す混合物の錠剤10b及び図4(c)に示すバテライト型炭酸カルシウムの錠剤10cは形状を維持できずに崩壊した。
(実施例4)
実施例1と同様な方法で得た試料、市販の炭酸カルシウム及び食品色素を種々の割合で混合し、それぞれ1.05gを加圧成形(圧力1t/cm)して錠剤(試料4−1〜4−4)を作製した。表1に非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体(試料1)と市販の炭酸カルシウムとの配合量(質量%)を示した。食品色素は有効成分の一例として使用しており、全ての試料に0.05g加えた。
As shown in FIGS. 4A to 4C, the obtained tablets 10 were immersed in 3 ml of water 12 in the petri dish 11 and allowed to stand for 5 hours. 4A shows the tablet 10a of the sample 1, FIG. 4B shows the tablet 10b of the mixture, and FIG. 4C shows the tablet 10c of the vaterite type calcium carbonate. From the results shown in FIG. 4A, the tablet 10a of the sample 1 produced by the same method as in Example 1 did not disintegrate, whereas the tablet 10b of the mixture shown in FIG. 4B and FIG. The vaterite-type calcium carbonate tablet 10c shown in c) disintegrated without maintaining its shape.
Example 4
Samples obtained in the same manner as in Example 1, commercially available calcium carbonate and food pigments were mixed at various ratios, and 1.05 g of each was pressure-molded (pressure 1 t / cm 2 ) to give tablets (Sample 4-1 ~ 4-4) were produced. Table 1 shows the blending amount (mass%) of the amorphous calcium citrate / calcium carbonate complex (sample 1) and commercially available calcium carbonate. Food coloring is used as an example of an active ingredient, and 0.05 g was added to all samples.

Figure 2007191453
得られた各錠剤をそれぞれ3mlの水に浸して、15分後と24時間後に水の一部を回収し、波長405nmの光の吸光度を測定した。そして、各試料において、食品色素溶出量(%)を15分後と24時間後について図5に示した。図5に示した結果より、食品色素は時間の経過とともに溶出量が増加し、その溶出速度は試料1の割合が低いほど速いことが判明した。言い換えれば、試料1の非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウムで作製した固化体は溶媒中で崩壊しにくく、その配合量を変化させることにより、溶媒中での有効成分(食品色素、微生物又は酵素)の溶出速度(放出速度)又は溶出量(放出量)を制御できることが分かった。
(実施例5)
ポリ乳酸2gを20mlのジクロロメタンで溶解した液と、実施例1と同様な方法で得た試料2gを10mlのジクロロメタンで懸濁した液とを混合した。この混合液を脱気した後、シャーレ上にキャストし、乾燥させて、試料1とポリ乳酸の複合材料(図6参照)を作製した(キャスト法)。この複合材料を擬似体液中に37℃で21日間浸漬した後、表層を走査型電子顕微鏡で観察した(図7参照)。さらに、X線回折による解析を行い、その結果を図8に示した。図8(b)は複合材料のX線回折図を示し、図8(a)は擬似体液に浸漬後の状態を示す。
Figure 2007191453
Each of the obtained tablets was immersed in 3 ml of water, and a part of the water was collected after 15 minutes and 24 hours, and the absorbance of light having a wavelength of 405 nm was measured. And in each sample, food coloring matter elution amount (%) was shown in FIG. 5 after 15 minutes and after 24 hours. From the results shown in FIG. 5, it was found that the amount of elution of food dye increased with time, and the elution rate was faster as the ratio of sample 1 was lower. In other words, the solidified material prepared from the amorphous calcium citrate / calcium carbonate of Sample 1 is not easily disintegrated in the solvent, and the active ingredient (food pigment, microorganism or enzyme in the solvent is changed by changing the amount of the solidified product. It was found that the elution rate (release rate) or the elution amount (release amount) can be controlled.
(Example 5)
A solution in which 2 g of polylactic acid was dissolved in 20 ml of dichloromethane was mixed with a solution in which 2 g of a sample obtained in the same manner as in Example 1 was suspended in 10 ml of dichloromethane. After degassing this mixed solution, it was cast on a petri dish and dried to produce a composite material of sample 1 and polylactic acid (see FIG. 6) (casting method). The composite material was immersed in a simulated body fluid at 37 ° C. for 21 days, and then the surface layer was observed with a scanning electron microscope (see FIG. 7). Further, analysis by X-ray diffraction was performed, and the results are shown in FIG. FIG. 8 (b) shows an X-ray diffraction pattern of the composite material, and FIG. 8 (a) shows a state after immersion in the simulated body fluid.

図8(a)に示す結果より、水酸アパタイト〔Ca10(PO(OH)〕及び炭酸アパタイト〔Ca10(POCO〕の析出が確認された(図8(a))。従って、非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体よりなるカルシウム資材は、そのものが有効成分として利用でき、骨修復に用いられる生体材料としての使用可能性が見出された。 From the results shown in FIG. 8 (a), precipitation of hydroxyapatite [Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ] and carbonate apatite [Ca 10 (PO 4 ) 6 CO 3 ] was confirmed (FIG. 8 ( a)). Therefore, a calcium material composed of an amorphous calcium citrate / calcium carbonate complex can be used as an active ingredient, and has been found to be usable as a biomaterial used for bone repair.

なお、前記実施形態を次のように変更して具体化することも可能である。
・ 前記非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体中の炭酸カルシウムは、アラゴナイト(Aragonite)型の結晶(斜方晶)などが含まれていても良い。
It should be noted that the embodiment described above can be modified and embodied as follows.
The calcium carbonate in the amorphous calcium citrate / calcium carbonate complex may contain Aragonite type crystals (orthorhombic crystals) and the like.

・ 複合材料を形成する材料として、キトサンなどを使用することもできる。
次に、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
・ クエン酸水溶液に生石灰を加えて反応させてクエン酸カルシウムと消石灰の懸濁液を形成し、その懸濁液に炭酸ガスを導入し、非晶質クエン酸カルシウムと炭酸カルシウムとを複合化することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体の製造方法。この製造方法によれば、非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体を簡単な工程で容易に製造することができる。
-Chitosan or the like can also be used as a material for forming the composite material.
Next, the technical idea that can be grasped from the embodiment will be described below.
・ Add quick lime to citric acid aqueous solution and react to form a suspension of calcium citrate and slaked lime, introduce carbon dioxide into the suspension, and combine amorphous calcium citrate and calcium carbonate The method for producing an amorphous calcium citrate / calcium carbonate complex according to claim 1 or 2. According to this production method, the amorphous calcium citrate / calcium carbonate complex can be easily produced in a simple process.

・ 請求項1又は請求項2に記載の非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体を加圧して成形することにより得られることを特徴とする非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体の固化体。この固化体は、取扱いが容易で、溶媒中での崩壊速度を制御することができる。   Solidification of the amorphous calcium citrate / calcium carbonate composite obtained by pressurizing and molding the amorphous calcium citrate / calcium carbonate composite according to claim 1 body. This solidified body is easy to handle and can control the disintegration rate in the solvent.

実施例1で作製した粉末をX線回折により解析した結果を示すX線回折図。The X-ray diffraction diagram which shows the result of having analyzed the powder produced in Example 1 by X-ray diffraction. 実施例1のうち5時間反応させたときに得られた粉末の電子顕微鏡写真。The electron micrograph of the powder obtained when it was made to react for 5 hours among Example 1. FIG. 実施例2で作製した粉末をX線回折により解析した結果を示すX線回折図。The X-ray diffraction diagram which shows the result of having analyzed the powder produced in Example 2 by X-ray diffraction. (a)は実施例1で作製した粉末の錠剤を水に浸漬した状態を示す説明図、(b)はクエン酸カルシウムと炭酸カルシウムの混合物の錠剤を水に浸漬した状態を示す説明図及び(c)はバテライト型炭酸カルシウム粉末の錠剤を水に浸漬した状態を示す説明図。(A) is explanatory drawing which shows the state which immersed the powder tablet produced in Example 1 in water, (b) is explanatory drawing which shows the state which immersed the tablet of the mixture of calcium citrate and calcium carbonate in water, c) Explanatory drawing which shows the state which immersed the tablet of the vaterite type | mold calcium carbonate powder in water. 試料4−1〜試料4−4について、15分後と24時間後における食品色素溶出量を示すグラフ。The graph which shows the food pigment elution amount in 15 minutes and 24 hours after about Sample 4-1 to Sample 4-4. 非晶質クエン酸カルシウム・非晶質炭酸カルシウムとポリ乳酸の複合材料の電子顕微鏡写真。An electron micrograph of a composite material of amorphous calcium citrate / amorphous calcium carbonate and polylactic acid. 図6の材料を擬似体液に21日間浸漬した後の電子顕微鏡写真。The electron micrograph after the material of FIG. 6 was immersed in the simulated body fluid for 21 days. (a)は図7に示す複合材料についてのX線回折図、(b)は図6に示す複合材料についてのX線回折図。(A) is an X-ray diffraction pattern for the composite material shown in FIG. 7, and (b) is an X-ray diffraction pattern for the composite material shown in FIG.

Claims (4)

非晶質クエン酸カルシウムと非晶質炭酸カルシウム又は結晶質炭酸カルシウムとが複合化されて構成されていることを特徴とする非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体。 An amorphous calcium citrate / calcium carbonate composite comprising a composite of amorphous calcium citrate and amorphous calcium carbonate or crystalline calcium carbonate. 非晶質クエン酸カルシウムと非晶質炭酸カルシウムとが複合化されて構成されていることを特徴とする請求項1に記載の非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体。 2. The amorphous calcium citrate / calcium carbonate composite according to claim 1, wherein the amorphous calcium citrate / amorphous calcium carbonate is composed of a composite. クエン酸水溶液に生石灰を加えた懸濁液を調製し、その懸濁液に炭酸ガスを導入し、非晶質クエン酸カルシウムと非晶質炭酸カルシウム又は結晶質炭酸カルシウムとを複合化させて析出させることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体の製造方法。 Prepare a suspension of quick lime added to citric acid aqueous solution, introduce carbon dioxide into the suspension, and combine amorphous calcium citrate and amorphous calcium carbonate or crystalline calcium carbonate to precipitate The method for producing an amorphous calcium citrate / calcium carbonate complex according to claim 1 or 2, wherein: 前記クエン酸水溶液中のクエン酸1モルに対して生石灰7〜9モルを用い、非晶質クエン酸カルシウム・非晶質炭酸カルシウム複合体を生成させることを特徴とする請求項3に記載の非晶質クエン酸カルシウム・炭酸カルシウム複合体の製造方法。 The amorphous calcium citrate / amorphous calcium carbonate complex is formed using 7 to 9 moles of quicklime with respect to 1 mole of citric acid in the citric acid aqueous solution. A method for producing a crystalline calcium citrate / calcium carbonate complex.
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