JP2732055B2 - リン酸カルシウム系生体補綴材とその製造方法 - Google Patents
リン酸カルシウム系生体補綴材とその製造方法Info
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- JP2732055B2 JP2732055B2 JP62239243A JP23924387A JP2732055B2 JP 2732055 B2 JP2732055 B2 JP 2732055B2 JP 62239243 A JP62239243 A JP 62239243A JP 23924387 A JP23924387 A JP 23924387A JP 2732055 B2 JP2732055 B2 JP 2732055B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は人工骨などを構成するリン酸カルシウム系生
体補綴材とその製造方法に関するものである。 〔従来の技術〕 アルミナを主体としたインプラント部材は、その気孔
径をコントロールすることによって、生体組織や細胞と
の親和性を補っているが、アルミナ製インプラント部材
では、物理的付着を強化する必要があり、付着力が不十
分の為に、埋入材料が生体内で遊離するという欠点があ
る。 このようなアルミナインプラント部材の欠点を補うイ
ンプラント用材料として、リン酸カルシウム系材料、ア
パタイト、β−リン酸三カルシウムが研究されている。
特にβ−リン酸三カルシウムの組成、構造、特性がアパ
タイトとよく近似しており、生体親和性に優れたものと
して特開昭62−32964号公報等で既に提案されている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、組成上純粋なβ−リン酸三カルシウム
を合成することは難しく、またCa/P（モル比）の違い
や、焼成温度の違いで、Ca,Pの溶出量が変化し、新生骨
の増成に差があり、いまひとつ信頼性に欠けていた。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は新生骨の増成に刷的な溶出量をもつβ−リン
酸三カルシウム焼結体を得るべく、上記の問題点を改善
する為に純粋なβ−リン酸三カルシウムのCa/P＝1.5
（モル比）より低い値をもつβ−リン酸三カルシウム中
に微量金属元素としてMe/Ca（但しMeはMg,Ma,Kのいずれ
か）を含有させることによって、β−リン酸三カルシウ
ムからハイドロキシアパタイトへの変化を制御し、最適
な溶解性をもつβ−リン酸三カルシウム焼結体をもたら
さんとするものである。 上記のβ−リン酸三カルシウム焼結体の製造方法に関
して、Me/Ca（但しMeはMg,Na,Kのいずれか）を1/100〜1
/1000（モル比）含有するCa（NO3）２水溶液に、（N
H4）2HPO4水溶液をCa/Pが1.20〜1.60（モル比）となる
ように反応させ、濾過、乾燥後1100〜1200℃での温度で
焼成して、Ca/Pが1.40〜1.50（モル比）であるβ−リン
酸三カルシウム焼結体を得るものである。 本発明において、β−リン酸三カルシウムのCa/Pが1.
40（モル比）以下では、焼成後β−ピロリン酸が存在
し、その結果Caのみが溶出し、PHが高くなる。またCa/P
が1.50（モル比）以上では、焼成後ハイドロキシアパタ
イトが20重量％以上存在し、その結果Ｐのみが溶出し、
PHが低くなる。以上の結果からβ−リン酸三カルシウム
のCa/Pを1.40〜1.50（モル比）とした。微量金属元素し
て、Me/Ca（但し、MeはMg,Na,Kのいずれか）を1/100〜1
/1000（モル比）としたのは、1/100（モル比）以上では
ハイドロキシアパタイトの含有量が５％以下となり、1/
1000（モル比）以下ではβ−リン酸三カルシウムがα−
リン酸三カルシウムへ変態するからである。 以上説明したように、本発明によって限定された組成
のβ−リン酸三カルシウムは、最適な溶出量を示してい
る。 （実施例１） Mg/Caが1/100,1/500,1/1000（モル比）になるようにM
g（NO3）２をCa（NO3）２の水溶液中に含有させ、Ca/P
が1.48（モル比）になるように（NH4）2HPO4水溶液を滴
下し、反応させた。熟成、濾過、乾燥後1100℃、1200℃
にて焼成し、β−リン酸三カルシウム焼結体を得た。こ
の焼結体のＸ線回折、Ca,Pの溶出性、Ca/P（モル比）を
調べた。 第１表、第２表に焼成温度1100℃、1200℃での結果を
示す。 （実施例２） Na/Caが1/100,1/500,1/1000（モル比）になるようにN
a（NO3）をCa（NO3）２の水溶液中に含有させ、Ca/Pが
1.45（モル比）になるように（NH4）2HPO4水溶液を滴下
し、反応させた。熟成、濾過、乾燥後1100℃にて焼成
し、β−リン酸三カルシウム焼結体を得た。この焼結体
Ｘ線回折、Ca,Pの溶出量、Ca/P（モル比）を調べた。第
３表にその結果を示す。 （実施例３） K/Caが1/100,1/500,1/1000（モル比）になるようにＫ
（NO3）をCa（NO3）２の水溶液中に含有させ、Ca/Pが1.
40（モル比）になるように（NH4）2HPO4水溶液を滴下
し、反応させた。熟成、口過、乾燥後1100℃にて焼成
し、β−リン酸三カルシウム焼結体を得た。このβ−リ
ン酸三カルシウムのＸ線回折、Ca,Pの溶出量、Ca/P（モ
ル比）を調べた。 第４表にその結果を示す。（動物埋入実験） 動物埋入実験を本発明によるものと比較例２種類のサ
ンプルにて行った。 本発明実施例によるサンプル（ａ）:Ma/Caが1/500
（モル比）、Ca/Pが1.48（モル比）にて合成し濾過、乾
燥後1100℃にて焼成したβ−リン酸三カルシウム焼結体
（アパタイト含有量12％ Ca/P（モル比）1.48）比較例
のサンプル（ｂ）:Ma/Caが1/100（モル比）、Ca/Pが1.6
0（モル比）にて合成し濾過、乾燥後1100℃にて焼成し
たβ−リン酸三カルシウム焼結体（アパタイト含有量12
％ Ca/P（モル比）1.54） 500〜2000μｍに分級した上記の２種類のサンプルa,b
をビーグル犬の大腿骨に人為的に形成した骨欠損部中に
（ａ），（ｂ）の材料を充填し、経時的に骨組織の観察
を行った。一週間目では（ａ）では新生骨の形成がみら
れたが、（ｂ）には材料の表面の吸収がみられ、新生骨
の形成は（ａ）より少なかった。三週間目でも一週間目
と同じように（ｂ）では材料の表面に吸収がみられ新生
骨の形成は（ａ）より少なかった。 以上のように比較例のβ−リン酸三カルシウムでは機
械的強度は優れているが、骨形成という観点からは本発
明のβ−リン酸三カルシウムの方が優れていた。 〔発明の効果〕 上述した如く、本発明は、β−リン酸三カルシウム特
開昭のCa/Pが1.40〜1.50（モル比）及び微量金属元素M
g,Na,Kを1/100〜1/1000（モル比）添加することによっ
て、Ca,Pの溶出量を制御し、新生骨の形成特性の優れた
β−リン酸三カルシウム焼結体を得ることができる。
体補綴材とその製造方法に関するものである。 〔従来の技術〕 アルミナを主体としたインプラント部材は、その気孔
径をコントロールすることによって、生体組織や細胞と
の親和性を補っているが、アルミナ製インプラント部材
では、物理的付着を強化する必要があり、付着力が不十
分の為に、埋入材料が生体内で遊離するという欠点があ
る。 このようなアルミナインプラント部材の欠点を補うイ
ンプラント用材料として、リン酸カルシウム系材料、ア
パタイト、β−リン酸三カルシウムが研究されている。
特にβ−リン酸三カルシウムの組成、構造、特性がアパ
タイトとよく近似しており、生体親和性に優れたものと
して特開昭62−32964号公報等で既に提案されている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、組成上純粋なβ−リン酸三カルシウム
を合成することは難しく、またCa/P（モル比）の違い
や、焼成温度の違いで、Ca,Pの溶出量が変化し、新生骨
の増成に差があり、いまひとつ信頼性に欠けていた。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は新生骨の増成に刷的な溶出量をもつβ−リン
酸三カルシウム焼結体を得るべく、上記の問題点を改善
する為に純粋なβ−リン酸三カルシウムのCa/P＝1.5
（モル比）より低い値をもつβ−リン酸三カルシウム中
に微量金属元素としてMe/Ca（但しMeはMg,Ma,Kのいずれ
か）を含有させることによって、β−リン酸三カルシウ
ムからハイドロキシアパタイトへの変化を制御し、最適
な溶解性をもつβ−リン酸三カルシウム焼結体をもたら
さんとするものである。 上記のβ−リン酸三カルシウム焼結体の製造方法に関
して、Me/Ca（但しMeはMg,Na,Kのいずれか）を1/100〜1
/1000（モル比）含有するCa（NO3）２水溶液に、（N
H4）2HPO4水溶液をCa/Pが1.20〜1.60（モル比）となる
ように反応させ、濾過、乾燥後1100〜1200℃での温度で
焼成して、Ca/Pが1.40〜1.50（モル比）であるβ−リン
酸三カルシウム焼結体を得るものである。 本発明において、β−リン酸三カルシウムのCa/Pが1.
40（モル比）以下では、焼成後β−ピロリン酸が存在
し、その結果Caのみが溶出し、PHが高くなる。またCa/P
が1.50（モル比）以上では、焼成後ハイドロキシアパタ
イトが20重量％以上存在し、その結果Ｐのみが溶出し、
PHが低くなる。以上の結果からβ−リン酸三カルシウム
のCa/Pを1.40〜1.50（モル比）とした。微量金属元素し
て、Me/Ca（但し、MeはMg,Na,Kのいずれか）を1/100〜1
/1000（モル比）としたのは、1/100（モル比）以上では
ハイドロキシアパタイトの含有量が５％以下となり、1/
1000（モル比）以下ではβ−リン酸三カルシウムがα−
リン酸三カルシウムへ変態するからである。 以上説明したように、本発明によって限定された組成
のβ−リン酸三カルシウムは、最適な溶出量を示してい
る。 （実施例１） Mg/Caが1/100,1/500,1/1000（モル比）になるようにM
g（NO3）２をCa（NO3）２の水溶液中に含有させ、Ca/P
が1.48（モル比）になるように（NH4）2HPO4水溶液を滴
下し、反応させた。熟成、濾過、乾燥後1100℃、1200℃
にて焼成し、β−リン酸三カルシウム焼結体を得た。こ
の焼結体のＸ線回折、Ca,Pの溶出性、Ca/P（モル比）を
調べた。 第１表、第２表に焼成温度1100℃、1200℃での結果を
示す。 （実施例２） Na/Caが1/100,1/500,1/1000（モル比）になるようにN
a（NO3）をCa（NO3）２の水溶液中に含有させ、Ca/Pが
1.45（モル比）になるように（NH4）2HPO4水溶液を滴下
し、反応させた。熟成、濾過、乾燥後1100℃にて焼成
し、β−リン酸三カルシウム焼結体を得た。この焼結体
Ｘ線回折、Ca,Pの溶出量、Ca/P（モル比）を調べた。第
３表にその結果を示す。 （実施例３） K/Caが1/100,1/500,1/1000（モル比）になるようにＫ
（NO3）をCa（NO3）２の水溶液中に含有させ、Ca/Pが1.
40（モル比）になるように（NH4）2HPO4水溶液を滴下
し、反応させた。熟成、口過、乾燥後1100℃にて焼成
し、β−リン酸三カルシウム焼結体を得た。このβ−リ
ン酸三カルシウムのＸ線回折、Ca,Pの溶出量、Ca/P（モ
ル比）を調べた。 第４表にその結果を示す。（動物埋入実験） 動物埋入実験を本発明によるものと比較例２種類のサ
ンプルにて行った。 本発明実施例によるサンプル（ａ）:Ma/Caが1/500
（モル比）、Ca/Pが1.48（モル比）にて合成し濾過、乾
燥後1100℃にて焼成したβ−リン酸三カルシウム焼結体
（アパタイト含有量12％ Ca/P（モル比）1.48）比較例
のサンプル（ｂ）:Ma/Caが1/100（モル比）、Ca/Pが1.6
0（モル比）にて合成し濾過、乾燥後1100℃にて焼成し
たβ−リン酸三カルシウム焼結体（アパタイト含有量12
％ Ca/P（モル比）1.54） 500〜2000μｍに分級した上記の２種類のサンプルa,b
をビーグル犬の大腿骨に人為的に形成した骨欠損部中に
（ａ），（ｂ）の材料を充填し、経時的に骨組織の観察
を行った。一週間目では（ａ）では新生骨の形成がみら
れたが、（ｂ）には材料の表面の吸収がみられ、新生骨
の形成は（ａ）より少なかった。三週間目でも一週間目
と同じように（ｂ）では材料の表面に吸収がみられ新生
骨の形成は（ａ）より少なかった。 以上のように比較例のβ−リン酸三カルシウムでは機
械的強度は優れているが、骨形成という観点からは本発
明のβ−リン酸三カルシウムの方が優れていた。 〔発明の効果〕 上述した如く、本発明は、β−リン酸三カルシウム特
開昭のCa/Pが1.40〜1.50（モル比）及び微量金属元素M
g,Na,Kを1/100〜1/1000（モル比）添加することによっ
て、Ca,Pの溶出量を制御し、新生骨の形成特性の優れた
β−リン酸三カルシウム焼結体を得ることができる。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．Ca/Pが1.40〜1.50（モル比）であり、Me/Ca（但しM
eはMg,Na,Kのいずれか）を1/100〜1/1000（モル比）含
有し、かつハイドロキシアパタイトを５〜20wt％含有す
ることを特徴とするリン酸カルシウム系生体補綴材 ２．Me/Ca（但しMeはMg,Na,Kのいずれか）を1/100〜1/1
000（モル比）の金属元素を含むカルシウムイオンを含
む水溶液と、リン酸イオンを含む水溶液を反応させ、濾
過、乾燥後1100℃〜1200℃の温度で焼成し、Ca/Pを1.40
〜1.50（モル比）とし且つハイドロキシアパタイトを５
〜20wt％含有せしめることを特徴とするリン酸カルシウ
ム系生体補綴材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62239243A JP2732055B2 (ja) | 1987-09-24 | 1987-09-24 | リン酸カルシウム系生体補綴材とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62239243A JP2732055B2 (ja) | 1987-09-24 | 1987-09-24 | リン酸カルシウム系生体補綴材とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6483549A JPS6483549A (en) | 1989-03-29 |
| JP2732055B2 true JP2732055B2 (ja) | 1998-03-25 |
Family
ID=17041867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62239243A Expired - Fee Related JP2732055B2 (ja) | 1987-09-24 | 1987-09-24 | リン酸カルシウム系生体補綴材とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2732055B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9727048D0 (en) * | 1997-12-22 | 1998-02-18 | Abonetics Ltd | Process for the preparation of magnesium and carbonate substituted hydroxyapatite |
| JP2001259016A (ja) * | 2000-03-17 | 2001-09-25 | Olympus Optical Co Ltd | β−リン酸三カルシウム骨補填材 |
| JP2002113090A (ja) * | 2000-10-12 | 2002-04-16 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 生体用セラミックス多孔質部材 |
| DE102008010210A1 (de) * | 2008-02-20 | 2009-08-27 | Innotere Gmbh | Zubereitung für Magnesiumammoniumphosphat-Zemente |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6278143A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-10 | 株式会社明電舎 | ウイツトロカイト焼結体およびその製造方法 |
-
1987
- 1987-09-24 JP JP62239243A patent/JP2732055B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6483549A (en) | 1989-03-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |