JP2952351B1 - 血液適合性に優れたセラミック及びその製造方法 - Google Patents
血液適合性に優れたセラミック及びその製造方法Info
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Abstract
【要約】
【課題】血液適合性に優れるシリカ−アルミナ−リン酸
カルシウム系セラミックを提供すること、及び該セラミ
ックを製造する方法を提供すること。 【解決手段】上記課題は、血液適合性を有するシリカ−
アルミナ−リン酸カルシウム系セラミックの製造方法で
あって、１）シリカゾル及び硝酸カルシウムの水溶液を
調製すること、２）リン酸水素二アンモニウムの水溶液
を調製すること、３）前記１及び２）で得られた各水溶
液をアルカリ性にすること、４）前記１）の水溶液に、
前記２）及び３）の各水溶液を同時に添加すること、
５）前記４）で得られた反応混合物を熟成し、焼成する
ことを具備する方法及びこの方法により得られるセラミ
ックによって達成される。
カルシウム系セラミックを提供すること、及び該セラミ
ックを製造する方法を提供すること。 【解決手段】上記課題は、血液適合性を有するシリカ−
アルミナ−リン酸カルシウム系セラミックの製造方法で
あって、１）シリカゾル及び硝酸カルシウムの水溶液を
調製すること、２）リン酸水素二アンモニウムの水溶液
を調製すること、３）前記１及び２）で得られた各水溶
液をアルカリ性にすること、４）前記１）の水溶液に、
前記２）及び３）の各水溶液を同時に添加すること、
５）前記４）で得られた反応混合物を熟成し、焼成する
ことを具備する方法及びこの方法により得られるセラミ
ックによって達成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、血液適合性の優れ
たセラミック及びその製造方法に関する。特に本発明
は、リン酸カルシウムを含有するシリカ−アルミナ系セ
ラミック及びその製造方法に関する。
たセラミック及びその製造方法に関する。特に本発明
は、リン酸カルシウムを含有するシリカ−アルミナ系セ
ラミック及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】医療分野において、患者に対する診断、
治療の直接的な技術に加え、これらを支えるセンシング
技術、医用材料などの飛躍的進歩によって従来不治とさ
れていた重篤な疾患の緩解、更には完治も望めるように
なった。しかし、疾病によっては患者自身の臓器の機能
の廃絶によって置換外科的療法しか生命の維持、機能の
維持が望めない場合も多い。このような場合の最適の治
療方法は、臓器移植であるが、提供される臓器の不足、
更には、提供された臓器と患者との間の厳密なレベルで
の組織適合性の欠損など今後解決されなければならない
多くの問題がある。このような状況から、特に慢性腎不
全症の患者には、血液透析療法が行われている。現在、
我が国では約１５万人の患者がこの治療の対象となり、
治療歴２０年という延命効果も珍しくない。このように
血液透析療法によって延命効果が認められるものの、小
分子量蛋白質の除去が困難であるという血液透析療法に
使用される透析膜の性能の根本的な問題から、患者の血
液中に病因物質であるこれら小分子量蛋白質が蓄積さ
れ、骨痛、皮膚の掻痒感などが起こり、これらの改善が
求められている。しかし、これらの病因物質と血液の有
効成分であるアルブミンは分子量が接近しているため、
透析膜での分画除去は困難である。このようなことか
ら、これら病因物質を選択的に除去する方法の早期開発
が望まれてはいるが、現時点で有効な方法は見出されて
いない。
治療の直接的な技術に加え、これらを支えるセンシング
技術、医用材料などの飛躍的進歩によって従来不治とさ
れていた重篤な疾患の緩解、更には完治も望めるように
なった。しかし、疾病によっては患者自身の臓器の機能
の廃絶によって置換外科的療法しか生命の維持、機能の
維持が望めない場合も多い。このような場合の最適の治
療方法は、臓器移植であるが、提供される臓器の不足、
更には、提供された臓器と患者との間の厳密なレベルで
の組織適合性の欠損など今後解決されなければならない
多くの問題がある。このような状況から、特に慢性腎不
全症の患者には、血液透析療法が行われている。現在、
我が国では約１５万人の患者がこの治療の対象となり、
治療歴２０年という延命効果も珍しくない。このように
血液透析療法によって延命効果が認められるものの、小
分子量蛋白質の除去が困難であるという血液透析療法に
使用される透析膜の性能の根本的な問題から、患者の血
液中に病因物質であるこれら小分子量蛋白質が蓄積さ
れ、骨痛、皮膚の掻痒感などが起こり、これらの改善が
求められている。しかし、これらの病因物質と血液の有
効成分であるアルブミンは分子量が接近しているため、
透析膜での分画除去は困難である。このようなことか
ら、これら病因物質を選択的に除去する方法の早期開発
が望まれてはいるが、現時点で有効な方法は見出されて
いない。
【０００３】更に、シリカ−アルミナはその表面にブレ
ンステッド酸点が存在し、しかもシリカ／アルミナ組成
比を任意に変更すること、更に焼成温度によってその表
面の酸性度を調節できること、比表面積が大きく熱安定
性もあることから工業用触媒として多用されている。本
発明者の一人は、これまでにシリカ−アルミナの酸性点
に着目して、その血液浄化用吸着剤としての可能性を検
討し、シリカ−アルミナがin vitro試験でＢ型肝炎抗原
除去効果（特開昭６１−１３７８２１、特開昭６１−２
２６０５８、特開昭６２−２６６０７２、特開昭６３−
０９３７２８）、ヒト免疫不全症候群ウイルスの除去効
果（特開平２−２８８８３２）を有することを確認して
いる。
ンステッド酸点が存在し、しかもシリカ／アルミナ組成
比を任意に変更すること、更に焼成温度によってその表
面の酸性度を調節できること、比表面積が大きく熱安定
性もあることから工業用触媒として多用されている。本
発明者の一人は、これまでにシリカ−アルミナの酸性点
に着目して、その血液浄化用吸着剤としての可能性を検
討し、シリカ−アルミナがin vitro試験でＢ型肝炎抗原
除去効果（特開昭６１−１３７８２１、特開昭６１−２
２６０５８、特開昭６２−２６６０７２、特開昭６３−
０９３７２８）、ヒト免疫不全症候群ウイルスの除去効
果（特開平２−２８８８３２）を有することを確認して
いる。
【０００４】しかし、上記特許出願で検討した一連の吸
着剤は主目的の病因物質を効率的に除去しうるものの、
血液適合性に難点があった。
着剤は主目的の病因物質を効率的に除去しうるものの、
血液適合性に難点があった。
【０００５】一方、セラミックを素材にした血液浄化用
吸着剤が、ヒドロキシアパタイトを中心に検討されてい
る。ヒドロキシアパタイトは、元来生体の骨組織の主成
分であり、血液適合性を有している。ヒドロキシアパタ
イトがすぐれた血液適合性を有することは、血液成分に
対して刺激が少ないことによるものであり、この結果、
病因物質の吸着除去性能は不十分となる。
吸着剤が、ヒドロキシアパタイトを中心に検討されてい
る。ヒドロキシアパタイトは、元来生体の骨組織の主成
分であり、血液適合性を有している。ヒドロキシアパタ
イトがすぐれた血液適合性を有することは、血液成分に
対して刺激が少ないことによるものであり、この結果、
病因物質の吸着除去性能は不十分となる。
【０００６】従って、上記病因物質を選択的に除去で
き、しかも血液適合性を有するセラミックの開発が望ま
れている。
き、しかも血液適合性を有するセラミックの開発が望ま
れている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、血液適合性
に優れたシリカ−アルミナ系セラミックを製造する方法
を提供することを目的とする。
に優れたシリカ−アルミナ系セラミックを製造する方法
を提供することを目的とする。
【０００８】本発明は更に、血液適合性に優れたシリカ
−アルミナ系セラミックを提供することを目的とする。
−アルミナ系セラミックを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題は、下記（１）
から（５）によって解決される。
から（５）によって解決される。
【００１０】（１）血液適合性を有するシリカ−アルミ
ナ−リン酸カルシウム系セラミックの製造方法におい
て、該方法が、 １）シリカゾル及び硝酸カルシウムの水溶液を調製する
工程、 ２）リン酸水素二アンモニウムの水溶液を調製する工
程、 ３）アルミナゾルを調製する工程、４ ）前記１）及び２）の工程で得られた各水溶液をアル
カリ性にする工程、 ５）前記４）の工程で得られたシリカゾル及び硝酸カル
シウムのアルカリ性 水溶液に、前記４）の工程で得られ
たリン酸水素二アンモニウムのアルカリ性 水溶液及び前
記３）の工程で得られたアルミナゾルを同時に添加する
工程、並 びに ６ ）前記５）の工程で得られた反応混合物を熟成し、４
００から６００℃の 温度で焼成する工程、 を具備し、かつ前記５）の工程で用いるシリカゾルとア
ルミナゾルのシリカ／アルミナ重量組成比が３／７から
５／５であることを特徴とする方法。
ナ−リン酸カルシウム系セラミックの製造方法におい
て、該方法が、 １）シリカゾル及び硝酸カルシウムの水溶液を調製する
工程、 ２）リン酸水素二アンモニウムの水溶液を調製する工
程、 ３）アルミナゾルを調製する工程、４ ）前記１）及び２）の工程で得られた各水溶液をアル
カリ性にする工程、 ５）前記４）の工程で得られたシリカゾル及び硝酸カル
シウムのアルカリ性 水溶液に、前記４）の工程で得られ
たリン酸水素二アンモニウムのアルカリ性 水溶液及び前
記３）の工程で得られたアルミナゾルを同時に添加する
工程、並 びに ６ ）前記５）の工程で得られた反応混合物を熟成し、４
００から６００℃の 温度で焼成する工程、 を具備し、かつ前記５）の工程で用いるシリカゾルとア
ルミナゾルのシリカ／アルミナ重量組成比が３／７から
５／５であることを特徴とする方法。
【００１１】（２）前記リン酸水素二アンモニウム及び
硝酸カルシウムが、焼成後のカルシウムとリンの原子比
がＣａ／Ｐ＝１．６８となるような量で使用されること
を特徴とする前記（１）に記載の方法。
硝酸カルシウムが、焼成後のカルシウムとリンの原子比
がＣａ／Ｐ＝１．６８となるような量で使用されること
を特徴とする前記（１）に記載の方法。
【００１２】
【００１３】（３）血液適合性を有するシリカ−アルミ
ナ−リン酸カルシウム系セラミックにおいて、該セラミ
ックが、 １）シリカゾル及び硝酸カルシウムの水溶液を調製する
工程、 ２）リン酸水素二アンモニウムの水溶液を調製する工
程、 ３）アルミナゾルを調製する工程、４ ）前記１）及び２）の工程で得られた各水溶液をアル
カリ性にする工程、 ５）前記４）の工程で得られたシリカゾル及び硝酸カル
シウムのアルカリ性 水溶液に、前記４）の工程で得られ
たリン酸水素二アンモニウムのアルカリ性 水溶液及び前
記３）の工程で得られたアルミナゾルを同時に添加する
工程、並 びに ６ ）前記５）の工程で得られた反応混合物を熟成し、４
００から６００℃の 温度で焼成する工程、 を具備する方法により製造されるものであり、かつシリ
カ／アルミナの重量組成比が３／７から５／５であるセ
ラミック。
ナ−リン酸カルシウム系セラミックにおいて、該セラミ
ックが、 １）シリカゾル及び硝酸カルシウムの水溶液を調製する
工程、 ２）リン酸水素二アンモニウムの水溶液を調製する工
程、 ３）アルミナゾルを調製する工程、４ ）前記１）及び２）の工程で得られた各水溶液をアル
カリ性にする工程、 ５）前記４）の工程で得られたシリカゾル及び硝酸カル
シウムのアルカリ性 水溶液に、前記４）の工程で得られ
たリン酸水素二アンモニウムのアルカリ性 水溶液及び前
記３）の工程で得られたアルミナゾルを同時に添加する
工程、並 びに ６ ）前記５）の工程で得られた反応混合物を熟成し、４
００から６００℃の 温度で焼成する工程、 を具備する方法により製造されるものであり、かつシリ
カ／アルミナの重量組成比が３／７から５／５であるセ
ラミック。
【００１４】（４）カルシウムとリンの原子比が、Ｃａ
／Ｐ＝１．６８であることを特徴とする前記（３）に記
載のセラミック。
／Ｐ＝１．６８であることを特徴とする前記（３）に記
載のセラミック。
【００１５】
【００１６】（５）焼成後のリン酸カルシウムの含有量
が７から１０重量％である上記（３）又は（４）に記載
のセラミック。
が７から１０重量％である上記（３）又は（４）に記載
のセラミック。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
【００１８】本発明の第１では、血液適合性を有するシ
リカ−アルミナ−リン酸カルシウム系のセラミックの製
造方法を提供する。
リカ−アルミナ−リン酸カルシウム系のセラミックの製
造方法を提供する。
【００１９】本発明のセラミックは、シリカゾルと硝酸
カルシウムの混合水溶液を調製し、これをアルカリ性と
し、次いで、アルカリ性にしたリン酸水素二アンモニウ
ム水溶液とアルミナゾルを同時にシリカゾルと硝酸カル
シウムの混合水溶液に添加して製造することを特徴とす
る。得られたシリカ−アルミナ−リン酸カルシウム系混
合物を熟成、焼成する。このような手順により製造され
たシリカ−アルミナ−リン酸カルシウム系セラミック
は、その系内で、リン酸カルシウムをミクロな状態でよ
り均一に分散させることができる。本発明の方法で得ら
れるセラミックは、シリカゾル及びアルミナゾルに、リ
ン酸カルシウムを機械的に混合した場合に比べ、血液適
合性に優れる。
カルシウムの混合水溶液を調製し、これをアルカリ性と
し、次いで、アルカリ性にしたリン酸水素二アンモニウ
ム水溶液とアルミナゾルを同時にシリカゾルと硝酸カル
シウムの混合水溶液に添加して製造することを特徴とす
る。得られたシリカ−アルミナ−リン酸カルシウム系混
合物を熟成、焼成する。このような手順により製造され
たシリカ−アルミナ−リン酸カルシウム系セラミック
は、その系内で、リン酸カルシウムをミクロな状態でよ
り均一に分散させることができる。本発明の方法で得ら
れるセラミックは、シリカゾル及びアルミナゾルに、リ
ン酸カルシウムを機械的に混合した場合に比べ、血液適
合性に優れる。
【００２０】具体的に各工程を説明する。
【００２１】工程１）は、硝酸カルシウムの水溶液にシ
リカゾルを添加する。硝酸カルシウム及びシリカゾルは
市販の何れのものも使用することができる。例えば、シ
リカゾルは、固形分２０重量％のものを使用することが
できる。シリカゾルはまた、ケイ素化合物を水のような
水系溶媒に分散させて調製することもできる。該ケイ素
化合物はシリカゾルを形成できるものであれば特に限定
されないが、無機ケイ素化合物（例えば、二酸化ケイ素
等）又は有機ケイ素化合物（例えば、オルガノシロキサ
ン）を挙げることができる。これらを例えば２０重量％
含有する溶液とすればよい。
リカゾルを添加する。硝酸カルシウム及びシリカゾルは
市販の何れのものも使用することができる。例えば、シ
リカゾルは、固形分２０重量％のものを使用することが
できる。シリカゾルはまた、ケイ素化合物を水のような
水系溶媒に分散させて調製することもできる。該ケイ素
化合物はシリカゾルを形成できるものであれば特に限定
されないが、無機ケイ素化合物（例えば、二酸化ケイ素
等）又は有機ケイ素化合物（例えば、オルガノシロキサ
ン）を挙げることができる。これらを例えば２０重量％
含有する溶液とすればよい。
【００２２】本工程では、例えば、硝酸カルシウムの水
溶液に市販のシリカゾルを添加し、スターラーのような
磁気攪拌機で攪拌する。混合は室温程度の温度で行うこ
とができる。溶媒は水であるが、蒸留水が好ましい。な
お、本工程ので使用する硝酸カルシウムの量及びシリカ
ゾルの量は後述する工程４）で説明する。
溶液に市販のシリカゾルを添加し、スターラーのような
磁気攪拌機で攪拌する。混合は室温程度の温度で行うこ
とができる。溶媒は水であるが、蒸留水が好ましい。な
お、本工程ので使用する硝酸カルシウムの量及びシリカ
ゾルの量は後述する工程４）で説明する。
【００２３】工程２）では、リン酸水素二アンモニウム
の水溶液を調製する。リン酸水素二アンモニウムは、市
販品の何れのものも使用しうる。本発明では、リン酸水
素二アンモニウムを水、好ましくは蒸留水のような溶媒
に溶解して使用する。なお、リン酸水素二アンモニウム
の量は、後述する工程４）で説明する。
の水溶液を調製する。リン酸水素二アンモニウムは、市
販品の何れのものも使用しうる。本発明では、リン酸水
素二アンモニウムを水、好ましくは蒸留水のような溶媒
に溶解して使用する。なお、リン酸水素二アンモニウム
の量は、後述する工程４）で説明する。
【００２４】工程３）では、前記工程１）及び２）で得
られた各水溶液をアルカリ性にする。アルカリ性にする
には、水酸化アンモウム水溶液のようなアルカリ水溶液
を使用する。水酸化アンモニウムは、反応後金属イオン
が残留しないので好ましい。本発明においては、ｐＨ９
から１１、好ましくはｐＨ１０のアルカリ性にする。な
お、本発明においては、アルカリ性にする工程は後述す
るアルミナゾル及び工程２）のリン酸水素二アンモニウ
ムを、前記工程１）で得られた水溶液に添加する前であ
れば何れの段階で行ってもよく、例えば前記１）及び
２）の工程でそれぞれ行うことができる。
られた各水溶液をアルカリ性にする。アルカリ性にする
には、水酸化アンモウム水溶液のようなアルカリ水溶液
を使用する。水酸化アンモニウムは、反応後金属イオン
が残留しないので好ましい。本発明においては、ｐＨ９
から１１、好ましくはｐＨ１０のアルカリ性にする。な
お、本発明においては、アルカリ性にする工程は後述す
るアルミナゾル及び工程２）のリン酸水素二アンモニウ
ムを、前記工程１）で得られた水溶液に添加する前であ
れば何れの段階で行ってもよく、例えば前記１）及び
２）の工程でそれぞれ行うことができる。
【００２５】工程４）では、上記工程で調製した各水溶
液とアルミナゾルとを混合する。アルミナゾルは、市販
品を使用することができる。例えば２０重量％の固形物
を含有するアルミナゾルを使用することができる。この
他に、アルミナゾルは、例えば酸化アルミニウム、水酸
化アルミニウムのような無機アルミニウム、アルミニウ
ムアルコラートのような有機アルミニウムを水のような
水系溶媒に分散させて調製することもできる。この場
合、アルミナゾルは、アルミニウム化合物を、例えば２
０重量％含有する分散物として調製すればよい。
液とアルミナゾルとを混合する。アルミナゾルは、市販
品を使用することができる。例えば２０重量％の固形物
を含有するアルミナゾルを使用することができる。この
他に、アルミナゾルは、例えば酸化アルミニウム、水酸
化アルミニウムのような無機アルミニウム、アルミニウ
ムアルコラートのような有機アルミニウムを水のような
水系溶媒に分散させて調製することもできる。この場
合、アルミナゾルは、アルミニウム化合物を、例えば２
０重量％含有する分散物として調製すればよい。
【００２６】本工程では、上述のように調製した硝酸カ
ルシウムとシリカゾルのアルカリ性水溶液に、リン酸水
素二アンモニウムのアルカリ性水溶液とアルミナゾルを
同時に添加する。
ルシウムとシリカゾルのアルカリ性水溶液に、リン酸水
素二アンモニウムのアルカリ性水溶液とアルミナゾルを
同時に添加する。
【００２７】本発明では、シリカ及びアルミナをよりミ
クロな状態で均一に混合する。シリカ及びアルミナはそ
れぞれルイス酸型の表面物性である。これをシリカ−ア
ルミナ特有のブレンステッド酸型にして、その酸点を病
因物質の吸着サイトとして利用するには、これらの２成
分を機械的に混合することだけでは達成し得ないため、
これら２成分を所定の混合比で混合する必要がある。更
に、シリカ−アルミナにリン酸カルシウムを混合する際
にもより均一に分散・混合されるようにする必要があ
る。このような混合を可能にするため、本発明では、上
記工程で調製した、シリカゾルと硝酸カリウムのアルカ
リ性水溶液に、リン酸水素二アンモニウムのアルカリ性
水溶液とアルミナゾルを同時に添加する。実際には、シ
リカゾルと硝酸カリウムのアルカリ性水溶液をスターラ
ーのような磁気攪拌機で攪拌し、これに、リン酸水素二
アンモニウムのアルカリ性水溶液とアルミナゾルを別々
の容器からチューブポンプのようなポンプにより独立且
つ同時に滴下することによって添加する。添加は、各溶
液が均質になり、且つ反応系内でリン酸カルシウムが均
一に生成し、シリカゾル及びアルミナゾルに該リン酸カ
ルシウムが均質に分散されるように行う。具体的には、
４．５ml／分のような速度で添加を行うことが好まし
い。
クロな状態で均一に混合する。シリカ及びアルミナはそ
れぞれルイス酸型の表面物性である。これをシリカ−ア
ルミナ特有のブレンステッド酸型にして、その酸点を病
因物質の吸着サイトとして利用するには、これらの２成
分を機械的に混合することだけでは達成し得ないため、
これら２成分を所定の混合比で混合する必要がある。更
に、シリカ−アルミナにリン酸カルシウムを混合する際
にもより均一に分散・混合されるようにする必要があ
る。このような混合を可能にするため、本発明では、上
記工程で調製した、シリカゾルと硝酸カリウムのアルカ
リ性水溶液に、リン酸水素二アンモニウムのアルカリ性
水溶液とアルミナゾルを同時に添加する。実際には、シ
リカゾルと硝酸カリウムのアルカリ性水溶液をスターラ
ーのような磁気攪拌機で攪拌し、これに、リン酸水素二
アンモニウムのアルカリ性水溶液とアルミナゾルを別々
の容器からチューブポンプのようなポンプにより独立且
つ同時に滴下することによって添加する。添加は、各溶
液が均質になり、且つ反応系内でリン酸カルシウムが均
一に生成し、シリカゾル及びアルミナゾルに該リン酸カ
ルシウムが均質に分散されるように行う。具体的には、
４．５ml／分のような速度で添加を行うことが好まし
い。
【００２８】リン酸水素二アンモニウムの量及び硝酸カ
ルシウムの量は、焼成後のセラミックのリン酸カルシウ
ムの含有量が７重量％から１５重量％、好ましくは７重
量％から１０重量％、最も好ましくは１０重量％となる
ように配合する。また、リン酸水素二アンモニウムと硝
酸カルシウムの割合は、焼成後に、これらから生成され
るリン酸カルシウムが１．６８のカルシウム／リン原子
比（Ｃａ／Ｐ比）となるようにする。この比は、ヒドロ
キシアパタイトのカルシウム／リン原子比に相当する。
ルシウムの量は、焼成後のセラミックのリン酸カルシウ
ムの含有量が７重量％から１５重量％、好ましくは７重
量％から１０重量％、最も好ましくは１０重量％となる
ように配合する。また、リン酸水素二アンモニウムと硝
酸カルシウムの割合は、焼成後に、これらから生成され
るリン酸カルシウムが１．６８のカルシウム／リン原子
比（Ｃａ／Ｐ比）となるようにする。この比は、ヒドロ
キシアパタイトのカルシウム／リン原子比に相当する。
【００２９】シリカゾルとアルミナゾルの割合は、重量
比で３／７から５／５、好ましくは５／５である。
比で３／７から５／５、好ましくは５／５である。
【００３０】混合は、室温から１００℃、好ましくは室
温から８０℃の温度で行う。具体的には、室温で５から
６時間攪拌した後、約８０℃の温度で混合物のアンモニ
ア臭が消失し、ゲルが生じるまで攪拌する。
温から８０℃の温度で行う。具体的には、室温で５から
６時間攪拌した後、約８０℃の温度で混合物のアンモニ
ア臭が消失し、ゲルが生じるまで攪拌する。
【００３１】図１を参照して本工程を更に説明する。
【００３２】シリカゾル及び硝酸カルシウムの水溶液
（１０）をスクリュー瓶のような容器（１２）中で調製
し、アルカリ性にする。次に、リン酸水素二アンモニウ
ム水溶液（１４）をスクリュー瓶のような容器（１６）
中で調製し、アルカリ性にする。更に、シリカゾル（１
８）をスクリュー瓶のような容器（２０）に加える。前
記容器１６及び１８からチューブポンプのようなポンプ
（２２）に硝酸カルシウム水溶液（１４）及びアルミナ
ゾル水溶液（１８）を適切な導管を介して導入する。こ
れらの溶液（１４及び１８）は、ポンプから独立且つ同
時にシリカゾル及び硝酸カルシウムのアルカリ性溶液
（１０）に供給される。供給は、各溶液が均質になり、
且つ反応系内でリン酸カルシウムが均一に生成し、シリ
カゾル及びアルミナゾルに該リン酸カルシウムが均一に
分散されるように行う。添加の間、シリカゾル及び硝酸
カルシウムのアルカリ性水溶液（１０）を攪拌する。
（１０）をスクリュー瓶のような容器（１２）中で調製
し、アルカリ性にする。次に、リン酸水素二アンモニウ
ム水溶液（１４）をスクリュー瓶のような容器（１６）
中で調製し、アルカリ性にする。更に、シリカゾル（１
８）をスクリュー瓶のような容器（２０）に加える。前
記容器１６及び１８からチューブポンプのようなポンプ
（２２）に硝酸カルシウム水溶液（１４）及びアルミナ
ゾル水溶液（１８）を適切な導管を介して導入する。こ
れらの溶液（１４及び１８）は、ポンプから独立且つ同
時にシリカゾル及び硝酸カルシウムのアルカリ性溶液
（１０）に供給される。供給は、各溶液が均質になり、
且つ反応系内でリン酸カルシウムが均一に生成し、シリ
カゾル及びアルミナゾルに該リン酸カルシウムが均一に
分散されるように行う。添加の間、シリカゾル及び硝酸
カルシウムのアルカリ性水溶液（１０）を攪拌する。
【００３３】工程５）は、上記工程４）で得られた混合
物を熟成し、焼成する工程である。熟成は、室温で４０
から５０時間行う。次に、得られたゲルを濾過し、蒸留
水で洗浄した後、電気炉で焼成する。焼成は、例えば電
気炉内において３時間で所定温度に昇温して、そのまま
更に３時間焼成処理し、焼成後、電源をカットして、炉
内で試料を自然放冷することによって行う。焼成温度
は、４００から７００℃、好ましくは６００℃である。
得られた固形物をアルミナ製乳鉢で３０分間粉砕し、３
００μｍの篩を通過した成分を、後述する血液適合性試
験用の試料として使用する。
物を熟成し、焼成する工程である。熟成は、室温で４０
から５０時間行う。次に、得られたゲルを濾過し、蒸留
水で洗浄した後、電気炉で焼成する。焼成は、例えば電
気炉内において３時間で所定温度に昇温して、そのまま
更に３時間焼成処理し、焼成後、電源をカットして、炉
内で試料を自然放冷することによって行う。焼成温度
は、４００から７００℃、好ましくは６００℃である。
得られた固形物をアルミナ製乳鉢で３０分間粉砕し、３
００μｍの篩を通過した成分を、後述する血液適合性試
験用の試料として使用する。
【００３４】本発明の第二は、上記方法で製造される、
リン酸カルシウムが均一に分散されたシリカ−アルミナ
−リン酸カルシウム系セラミックに関する。本発明のセ
ラミックは、シリカ−アルミナ系セラミックにリン酸カ
ルシウムが、均一に分されていることを特徴とする。こ
のような分散は、各成分を単純に機械的に混合すること
によって得られるものではなく、上記方法でリン酸カル
シウムを反応系内で生成させると共に、シリカ−アルミ
ナに合成過程で均一に分散させてはじめて得られる。こ
のように、リン酸カルシウムを均一に分散させること
で、本発明のセラミックに血液のような検体に対する適
合性が付与される。
リン酸カルシウムが均一に分散されたシリカ−アルミナ
−リン酸カルシウム系セラミックに関する。本発明のセ
ラミックは、シリカ−アルミナ系セラミックにリン酸カ
ルシウムが、均一に分されていることを特徴とする。こ
のような分散は、各成分を単純に機械的に混合すること
によって得られるものではなく、上記方法でリン酸カル
シウムを反応系内で生成させると共に、シリカ−アルミ
ナに合成過程で均一に分散させてはじめて得られる。こ
のように、リン酸カルシウムを均一に分散させること
で、本発明のセラミックに血液のような検体に対する適
合性が付与される。
【００３５】本発明のセラミックでは、リン酸カルシウ
ムのカルシウム／リン原子比（Ｃａ／Ｐ比）が１．６８
であり、該セラミックのリン酸カルシウムの含有量が、
７重量％から１５重量％、好ましくは７重量％から１０
重量％、最も好ましくは１０重量％であり、シリカゾル
とアルミナゾルの割合が、重量比で３／７から５／５、
好ましくは５／５である。
ムのカルシウム／リン原子比（Ｃａ／Ｐ比）が１．６８
であり、該セラミックのリン酸カルシウムの含有量が、
７重量％から１５重量％、好ましくは７重量％から１０
重量％、最も好ましくは１０重量％であり、シリカゾル
とアルミナゾルの割合が、重量比で３／７から５／５、
好ましくは５／５である。
【００３６】次に、本発明のセラミックの血液適合性試
験について説明する。
験について説明する。
【００３７】ヒトの血液は異物と接触すると短時間で凝
固することは周知の現象であるが、これは生体防御機構
の重要な働きの一つである。ヒトの血液の凝固機構につ
いては既に解明されており、血清中の凝固関連物質（１
３成分）、補体（５経路、１１成分）、血小板成分など
が何らかの刺激によって短時間のうちに活性化され、相
互に関連しながらカスケード形式で連鎖反応により進行
して血栓を形成するとされている。セラミックなど生体
材料の血液適合性を検討する際に、これらの全ての成分
への影響を測定することは不可能である。通常、臨床で
は簡便な評価方法として、ヒト血清中の凝固関連物質の
うちの３成分：フィブリノーゲン（Ｉ因子）、プロトロ
ンビン（II因子）、トロンボプラスチン（III 因子）の
変動を機器を用いて測定することが検討されている。そ
の測定原理は血清中のこれらの個々の成分が活性化され
て凝固するまでの時間を散乱光検出方式で検出・評価す
るものである。そこで本発明者らも、合成した試料の血
液適合性をこの方法によって検討した。具体的には、ま
ず、セラミックの血液適合性試験の実施当日、複数の健
常被検者から採血し、それらの血清を混合して検体とし
た。また、セラミックの血液適合性の相対的評価を行う
ために、対照試料として現在臨床で使用されている
（株）クラレ製の吸着型血液浄化器、ＤＨＰ−１に充填
されているポリメタクリル酸ヒドロキシエチル−コート
−活性炭（ＰＨＥＭＡ＝ＡＣ）を使用した。各因子の変
動を測定した結果、本発明のセラミックは、対照に近い
値を示し、血液適合性に優れることが判明した。
固することは周知の現象であるが、これは生体防御機構
の重要な働きの一つである。ヒトの血液の凝固機構につ
いては既に解明されており、血清中の凝固関連物質（１
３成分）、補体（５経路、１１成分）、血小板成分など
が何らかの刺激によって短時間のうちに活性化され、相
互に関連しながらカスケード形式で連鎖反応により進行
して血栓を形成するとされている。セラミックなど生体
材料の血液適合性を検討する際に、これらの全ての成分
への影響を測定することは不可能である。通常、臨床で
は簡便な評価方法として、ヒト血清中の凝固関連物質の
うちの３成分：フィブリノーゲン（Ｉ因子）、プロトロ
ンビン（II因子）、トロンボプラスチン（III 因子）の
変動を機器を用いて測定することが検討されている。そ
の測定原理は血清中のこれらの個々の成分が活性化され
て凝固するまでの時間を散乱光検出方式で検出・評価す
るものである。そこで本発明者らも、合成した試料の血
液適合性をこの方法によって検討した。具体的には、ま
ず、セラミックの血液適合性試験の実施当日、複数の健
常被検者から採血し、それらの血清を混合して検体とし
た。また、セラミックの血液適合性の相対的評価を行う
ために、対照試料として現在臨床で使用されている
（株）クラレ製の吸着型血液浄化器、ＤＨＰ−１に充填
されているポリメタクリル酸ヒドロキシエチル−コート
−活性炭（ＰＨＥＭＡ＝ＡＣ）を使用した。各因子の変
動を測定した結果、本発明のセラミックは、対照に近い
値を示し、血液適合性に優れることが判明した。
【００３８】
【実施例】比較例１ 本比較例では、シリカゾルとアルミナゾルから調製した
シリカ−アルミナ系セラミックについて検討した。本比
較例ではセラミックのシリカ／アルミナ比が１／９、３
／７、５／５、７／３及び９／１となるように調製し
た。
シリカ−アルミナ系セラミックについて検討した。本比
較例ではセラミックのシリカ／アルミナ比が１／９、３
／７、５／５、７／３及び９／１となるように調製し
た。
【００３９】５０mlのスクリュー瓶にシリカゾル（例え
ば、１０ml）（日産化学社製、商品名：スノーテック
ス、コロイダルシリカＮ、固体含量２０重量％）を添加
した。次に所定量のシリカ／アルミナ比となるようにア
ルミナゾル（日産化学社製、商品名：アルミナゾル５２
０、固体含量２０重量％）を５０mlのスクリュー瓶に採
取した（Ａｌ／Ｓｉ比により仕込量は異なるが、Ａｌ／
Ｓｉ＝５／５の場合１０ml／１０ml）。次に、個々のシ
リカゾルとアルミナゾルを混合し、各混合液を６時間攪
拌した後、約８０℃の温水浴中で加熱しながら適宜蒸留
水を添加した。得られた各混合物を乾燥した後、アルミ
ナ製坩堝に移し、マッフル炉（ヤマト科学（株）製ＦＰ
−３２型）内において３時間で４００℃まで昇温し、こ
の温度に３時間保持して焼成した。焼成後、電源を切
り、炉内で自然放冷した。得られた固形物をアルミナ製
乳鉢で３０分間粉砕し、３００μｍの篩を通過した分画
成分をシリカ−アルミナ系セラミックの試料とした。ま
た、焼成温度を６００℃及び１０００℃とした以外、上
記と同様の操作で上記５種類のシリカ／アルミナ比のシ
リカ−アルミナ系セラミックを調製した。
ば、１０ml）（日産化学社製、商品名：スノーテック
ス、コロイダルシリカＮ、固体含量２０重量％）を添加
した。次に所定量のシリカ／アルミナ比となるようにア
ルミナゾル（日産化学社製、商品名：アルミナゾル５２
０、固体含量２０重量％）を５０mlのスクリュー瓶に採
取した（Ａｌ／Ｓｉ比により仕込量は異なるが、Ａｌ／
Ｓｉ＝５／５の場合１０ml／１０ml）。次に、個々のシ
リカゾルとアルミナゾルを混合し、各混合液を６時間攪
拌した後、約８０℃の温水浴中で加熱しながら適宜蒸留
水を添加した。得られた各混合物を乾燥した後、アルミ
ナ製坩堝に移し、マッフル炉（ヤマト科学（株）製ＦＰ
−３２型）内において３時間で４００℃まで昇温し、こ
の温度に３時間保持して焼成した。焼成後、電源を切
り、炉内で自然放冷した。得られた固形物をアルミナ製
乳鉢で３０分間粉砕し、３００μｍの篩を通過した分画
成分をシリカ−アルミナ系セラミックの試料とした。ま
た、焼成温度を６００℃及び１０００℃とした以外、上
記と同様の操作で上記５種類のシリカ／アルミナ比のシ
リカ−アルミナ系セラミックを調製した。
【００４０】＜血液適合性の評価＞このようにして合成
した試料の血液適合性を評価した。評価には健常者の新
鮮な血液が必要である。そこで１１名の健常者からそぞ
れ２７mlを採血した。抗凝固剤として３．２％クエン酸
ナトリウム水溶液（３．０ml）を個々の血液に添加して
５０mlの遠沈管に入れてよく混合した後、３０００rpm
で５分間遠心分離した。遠心分離後、上清部分を採取し
て混合し、これをヒト新鮮血漿試料とした。
した試料の血液適合性を評価した。評価には健常者の新
鮮な血液が必要である。そこで１１名の健常者からそぞ
れ２７mlを採血した。抗凝固剤として３．２％クエン酸
ナトリウム水溶液（３．０ml）を個々の血液に添加して
５０mlの遠沈管に入れてよく混合した後、３０００rpm
で５分間遠心分離した。遠心分離後、上清部分を採取し
て混合し、これをヒト新鮮血漿試料とした。
【００４１】また、上述した試料と血漿を接触させる際
には、予め試料を脱泡しておく必要があり、そのために
は試料を血液の抗凝固性に影響を与えない適切な溶媒に
浸漬しておかなければならない。そこで本実験では生理
的食塩液を調製して使用した。生理的食塩液は以下のよ
うに調製した。試薬特級の塩化ナトリウム０．１４２モ
ルを約８００mlの蒸留水に溶解した。これに１モルのリ
ン酸緩衝液（ｐＨ：７．４）をスポイトで滴下してｐ
Ｈ：７．２に調製した。この溶液を１Ｌのメスフラスコ
に入れ、標線まで蒸留水を加えて全量を１Ｌとした。
には、予め試料を脱泡しておく必要があり、そのために
は試料を血液の抗凝固性に影響を与えない適切な溶媒に
浸漬しておかなければならない。そこで本実験では生理
的食塩液を調製して使用した。生理的食塩液は以下のよ
うに調製した。試薬特級の塩化ナトリウム０．１４２モ
ルを約８００mlの蒸留水に溶解した。これに１モルのリ
ン酸緩衝液（ｐＨ：７．４）をスポイトで滴下してｐ
Ｈ：７．２に調製した。この溶液を１Ｌのメスフラスコ
に入れ、標線まで蒸留水を加えて全量を１Ｌとした。
【００４２】次にヒト新鮮血漿と粉末状の試料との接触
試験法について述べる。
試験法について述べる。
【００４３】粒度が３００μｍ以下の粉末状の試料を
０．３ｇ秤量し、１０mlのガラス製試験管に採取した。
これに１．０mlの生理的食塩液を添加して１２０℃で２
０分間加熱加圧脱泡した。これに２．０mlの新鮮血漿を
加え、充分転倒混和した。試験管を密栓して３時間放置
した後、上精液を１．０ml採取して０．４５μｍのセル
ロースアセテート膜のフィルターで濾過した。このよう
にして得られた濾液について血液凝固能の変化をトロン
ボプラスチン時間（ＰＴＴ）、プロトロンビン時間（Ｐ
Ｔ）、フィブリン量（Ｆｉｂ）をオーソ・ダイアゴノス
ティックス・システムズ製血液凝固測定装置：Ｋｏａｇ
ｕ Ｌａｂ ＭＪによって測定した。対照の吸着剤には
血液浄化用吸着剤（ＤＨＰ−１）として現在臨床で使用
されているポリメタクリル酸ヒドロキシエチル樹脂をコ
ーティングした活性炭（ＰＨＥＭＡ−ＡＣ、（株）クラ
レ製）を用いた。
０．３ｇ秤量し、１０mlのガラス製試験管に採取した。
これに１．０mlの生理的食塩液を添加して１２０℃で２
０分間加熱加圧脱泡した。これに２．０mlの新鮮血漿を
加え、充分転倒混和した。試験管を密栓して３時間放置
した後、上精液を１．０ml採取して０．４５μｍのセル
ロースアセテート膜のフィルターで濾過した。このよう
にして得られた濾液について血液凝固能の変化をトロン
ボプラスチン時間（ＰＴＴ）、プロトロンビン時間（Ｐ
Ｔ）、フィブリン量（Ｆｉｂ）をオーソ・ダイアゴノス
ティックス・システムズ製血液凝固測定装置：Ｋｏａｇ
ｕ Ｌａｂ ＭＪによって測定した。対照の吸着剤には
血液浄化用吸着剤（ＤＨＰ−１）として現在臨床で使用
されているポリメタクリル酸ヒドロキシエチル樹脂をコ
ーティングした活性炭（ＰＨＥＭＡ−ＡＣ、（株）クラ
レ製）を用いた。
【００４４】ｉ．部分トロンボプラスチン時間（ＰＴ
Ｔ）の測定法 活性トロンボファックスと０．０２モルの塩化カルシウ
ム液をそれぞれ３７℃で１５分間加熱した。検体の血漿
（１００μｌ）と３７℃に加熱した活性トロンボファッ
クス（１００μｌ）を混和して３７℃で３分間加温し
た。これに塩化カルシウム液（１００μｌ）を添加し
て、その混合試料にゲルが出現するまでの時間をＰＴＴ
とした。なおこの測定法において臨床では、ＰＴＴが４
０〜８０秒の場合を正常血漿、１２０〜１８０秒の場合
を異常血漿、１８０秒以上の場合を凝固不能血漿と判定
する。
Ｔ）の測定法 活性トロンボファックスと０．０２モルの塩化カルシウ
ム液をそれぞれ３７℃で１５分間加熱した。検体の血漿
（１００μｌ）と３７℃に加熱した活性トロンボファッ
クス（１００μｌ）を混和して３７℃で３分間加温し
た。これに塩化カルシウム液（１００μｌ）を添加し
て、その混合試料にゲルが出現するまでの時間をＰＴＴ
とした。なおこの測定法において臨床では、ＰＴＴが４
０〜８０秒の場合を正常血漿、１２０〜１８０秒の場合
を異常血漿、１８０秒以上の場合を凝固不能血漿と判定
する。
【００４５】ii．プロトロンビン時間（ＰＴ）の測定法 ブレーントロンボプラスチンを３７℃で１５分間加温し
た。検体の血漿（１００μｌ）を３７℃で１分間加温
し、ブレーントロンボプラスチン（２００μｌ）を添加
した。この混合試料にゲルが出現するまでの時間をＰＴ
とした。正常血漿との差が１秒以内の場合を正常と判定
した。
た。検体の血漿（１００μｌ）を３７℃で１分間加温
し、ブレーントロンボプラスチン（２００μｌ）を添加
した。この混合試料にゲルが出現するまでの時間をＰＴ
とした。正常血漿との差が１秒以内の場合を正常と判定
した。
【００４６】iii ．フィブリン量（Ｆｉｂ）の測定法 検体の血漿をオーソＱＦＡ緩衝液を用いて１０倍に希釈
し、そのうちの０．２mlを３７℃で３分間加温し、オー
ソＱＦＡトロンビン試薬（０．１ml）を添加して凝固時
間を測定した。この凝固時間と予め作製しておいた検量
線から、検体のフィブリン濃度を算出した。
し、そのうちの０．２mlを３７℃で３分間加温し、オー
ソＱＦＡトロンビン試薬（０．１ml）を添加して凝固時
間を測定した。この凝固時間と予め作製しておいた検量
線から、検体のフィブリン濃度を算出した。
【００４７】＜血液適合性試験の結果＞上述のように調
製したシリカ−アルミナ系セラミックの血液適合性を表
１に示す。
製したシリカ−アルミナ系セラミックの血液適合性を表
１に示す。
【００４８】
【表１】
【００４９】上記表１によるとシリカ／アルミナの組成
比によって、上述した３種類のパラメーターの測定値は
大幅に変動することが認められた。また、焼成温度も重
要なファクターであることも判明した。
比によって、上述した３種類のパラメーターの測定値は
大幅に変動することが認められた。また、焼成温度も重
要なファクターであることも判明した。
【００５０】ＰＴＴについてはブランク値（ネガティブ
ブランク（血清のみ：６００））、ポジティブブランク
（血清をＰＨＥＭＡコーティングした活性炭と接触：５
２秒）とは大幅にかけ離れてほとんど測定不能（１８０
秒以上）であった。わずかに１０００℃で焼成した試料
が全組成領域で１８０秒以下であった。
ブランク（血清のみ：６００））、ポジティブブランク
（血清をＰＨＥＭＡコーティングした活性炭と接触：５
２秒）とは大幅にかけ離れてほとんど測定不能（１８０
秒以上）であった。わずかに１０００℃で焼成した試料
が全組成領域で１８０秒以下であった。
【００５１】ＰＴについてはシリカ／アルミナ組成比が
３／７〜７／３の領域がもっともブランク値（ネガティ
ブブランク；２０秒：ポジティブブランク：１８秒）に
接近（２５〜４０秒）しており、焼成温度も４００〜６
００℃の領域が望ましいことがわかった。
３／７〜７／３の領域がもっともブランク値（ネガティ
ブブランク；２０秒：ポジティブブランク：１８秒）に
接近（２５〜４０秒）しており、焼成温度も４００〜６
００℃の領域が望ましいことがわかった。
【００５２】Ｆｉｂについてはシリカ／アルミナ組成比
１／９〜３／７、焼成温度：４００℃及び６００℃でブ
ランク値（ネガティブブランク：１６０秒、ポジティブ
ブランク：１４０秒）の領域に最も接近していた。
１／９〜３／７、焼成温度：４００℃及び６００℃でブ
ランク値（ネガティブブランク：１６０秒、ポジティブ
ブランク：１４０秒）の領域に最も接近していた。
【００５３】このように３種類のパラメータに対してそ
れぞれの測定値はばらついているが、比較的有効なシリ
カ／アルミナ組成比は、３／７〜５／５であり、焼成温
度については４００〜６００℃の領域であることが判明
した。
れぞれの測定値はばらついているが、比較的有効なシリ
カ／アルミナ組成比は、３／７〜５／５であり、焼成温
度については４００〜６００℃の領域であることが判明
した。
【００５４】しかし、本比較例で調製したシリカアルミ
ナ系セラミックでは、ＰＰＴに関する血液適合性が乏し
いという結果であった。
ナ系セラミックでは、ＰＰＴに関する血液適合性が乏し
いという結果であった。
【００５５】比較例２比較 例１に示されるように、シリカ−アルミナ系セラミ
ックは、特にＰＴＴに関して血液適合性に乏しいと判断
される。
ックは、特にＰＴＴに関して血液適合性に乏しいと判断
される。
【００５６】一方、本発明者らはすでにヒドロキシアパ
タイト系吸着剤が優れた血液適合性を示すことを確認し
ている（S. Takashima, S. Hayakawa, C. Ohtsuki, A.
Osaka: Bioceramics, 9: 217-220, 1996）。そこで、本
比較例では、予め調製したリン酸カルシウム（ヒドロキ
シアパタイト）をシリカゾル及びアルミナゾルに機械的
に混合し、焼成して得られるセラミックについて検討し
た。なお、比較例１の結果から、適切と考えられる焼成
温度（６００℃）、及びシリカ／アルミナ比（５／５）
を使用した。
タイト系吸着剤が優れた血液適合性を示すことを確認し
ている（S. Takashima, S. Hayakawa, C. Ohtsuki, A.
Osaka: Bioceramics, 9: 217-220, 1996）。そこで、本
比較例では、予め調製したリン酸カルシウム（ヒドロキ
シアパタイト）をシリカゾル及びアルミナゾルに機械的
に混合し、焼成して得られるセラミックについて検討し
た。なお、比較例１の結果から、適切と考えられる焼成
温度（６００℃）、及びシリカ／アルミナ比（５／５）
を使用した。
【００５７】例えば、１０mlのシリカゾル（日産化学社
製、スノーテックス、コロイダルシリカＮ、固体含量２
０重量％）と１０mlのアルミナゾル（日産化学社製、商
品名：アルミナゾル５２０、固体含量２０重量％）を混
合し、スターラーで攪拌しながらヒドロキシアパタイト
（Ｃａ／Ｐ比＝１．６８）（商品名：資生堂試作品）を
添加した。ヒドロキシアパタイトは、下記表２に示す含
有量となるように添加した。この混合液を６時間攪拌し
た後、約８０℃の温水浴中で加熱しながら適宜蒸留水を
添加した。得られたゲル状物を室温で４８時間熟成させ
た後、ブフナー漏斗（西川医科機器（株）製）によって
濾別した。得られた残分をアルミナ製坩堝に移し、マッ
フル炉（ヤマト科学（株）製ＦＰ−３２型）内において
３時間で６００℃に昇温し、その温度で３時間保持して
焼成した。焼成後、電源を切り、炉内で自然放冷した。
得られた固形物をアルミナ製乳鉢で３０分間粉砕し、３
００μｍの篩を通過した分画成分をシリカ−アルミナ−
ヒドロキシアパタイト系セラミックの試料とした。
製、スノーテックス、コロイダルシリカＮ、固体含量２
０重量％）と１０mlのアルミナゾル（日産化学社製、商
品名：アルミナゾル５２０、固体含量２０重量％）を混
合し、スターラーで攪拌しながらヒドロキシアパタイト
（Ｃａ／Ｐ比＝１．６８）（商品名：資生堂試作品）を
添加した。ヒドロキシアパタイトは、下記表２に示す含
有量となるように添加した。この混合液を６時間攪拌し
た後、約８０℃の温水浴中で加熱しながら適宜蒸留水を
添加した。得られたゲル状物を室温で４８時間熟成させ
た後、ブフナー漏斗（西川医科機器（株）製）によって
濾別した。得られた残分をアルミナ製坩堝に移し、マッ
フル炉（ヤマト科学（株）製ＦＰ−３２型）内において
３時間で６００℃に昇温し、その温度で３時間保持して
焼成した。焼成後、電源を切り、炉内で自然放冷した。
得られた固形物をアルミナ製乳鉢で３０分間粉砕し、３
００μｍの篩を通過した分画成分をシリカ−アルミナ−
ヒドロキシアパタイト系セラミックの試料とした。
【００５８】得られたセラミックについて、比較例１に
示した手順で血液適合性を検討した。結果を表２に示
す。
示した手順で血液適合性を検討した。結果を表２に示
す。
【００５９】
【表２】
【００６０】表２から明らかなように、予め合成したヒ
ドロキシアパタイトを機械的に混合して得られたセラミ
ックの血液適合性は、例えば、ＰＴＴが１８０秒以内と
なっており、比較例１のシリカ−アルミナ系セラミック
よりも優れているが、ブランク値よりも大きくかけ離れ
た値となった。従って、本比較例のように、予めヒドロ
キシアパタイトを調製し、これをシリカゾル及びアルミ
ナゾルに添加する方法では、シリカ−アルミナ系セラミ
ックの血液適合性を十分に向上させることはできなかっ
た。
ドロキシアパタイトを機械的に混合して得られたセラミ
ックの血液適合性は、例えば、ＰＴＴが１８０秒以内と
なっており、比較例１のシリカ−アルミナ系セラミック
よりも優れているが、ブランク値よりも大きくかけ離れ
た値となった。従って、本比較例のように、予めヒドロ
キシアパタイトを調製し、これをシリカゾル及びアルミ
ナゾルに添加する方法では、シリカ−アルミナ系セラミ
ックの血液適合性を十分に向上させることはできなかっ
た。
【００６１】実施例１ 比較 例１で調製したシリカ−アルミナ系セラミック、及
び比較例２で調製したシリカ−アルミナ−ヒドロキシア
パタイト系セラミックでは、ＰＴＴに関する血液適合性
が十分でないと判断される。そこで、本発明者らは、リ
ン酸カルシウムのシリカ−アルミナ中への分散状態を向
上させることによって、このような吸着剤の血液適合性
が飛躍的に向上されると考え、以下のようにシリカ−ア
ルミナ−リン酸カルシウム系セラミックを調製した。な
お、比較例１の結果から、最も適切と考えられる焼成温
度（６００℃）、及びシリカ／アルミナ比（５／５）を
使用した。
び比較例２で調製したシリカ−アルミナ−ヒドロキシア
パタイト系セラミックでは、ＰＴＴに関する血液適合性
が十分でないと判断される。そこで、本発明者らは、リ
ン酸カルシウムのシリカ−アルミナ中への分散状態を向
上させることによって、このような吸着剤の血液適合性
が飛躍的に向上されると考え、以下のようにシリカ−ア
ルミナ−リン酸カルシウム系セラミックを調製した。な
お、比較例１の結果から、最も適切と考えられる焼成温
度（６００℃）、及びシリカ／アルミナ比（５／５）を
使用した。
【００６２】下記表３に示すような、セラミック試料内
のリン酸カルシウム含有量となるように、リン酸水素二
アンモニウム［（ＮＨ4 ）2 ＨＰＯ4 ］（ナカライテス
ク製）及び硝酸カルシウム［Ｃａ（ＮＯ3 ）2 ・４Ｈ2
Ｏ］（ナカライテスク製）を用いた。なお、カルシウム
とリンの比はＣａ／Ｐ＝１．６８（ヒドロキシアパタイ
トの原子比）となるように硝酸カルシウム及びリン酸水
素二アンモニウムをそれぞれ使用した。
のリン酸カルシウム含有量となるように、リン酸水素二
アンモニウム［（ＮＨ4 ）2 ＨＰＯ4 ］（ナカライテス
ク製）及び硝酸カルシウム［Ｃａ（ＮＯ3 ）2 ・４Ｈ2
Ｏ］（ナカライテスク製）を用いた。なお、カルシウム
とリンの比はＣａ／Ｐ＝１．６８（ヒドロキシアパタイ
トの原子比）となるように硝酸カルシウム及びリン酸水
素二アンモニウムをそれぞれ使用した。
【００６３】
【表３】
【００６４】表３に示す所定量の硝酸カルシウム（ナカ
ライテスク製）を５０mlのスクリュウー瓶に充填し、適
当量の蒸留水を添加した。更に、この溶液に所定量のシ
リカゾル（日産化学社製、商品名：スノーテックス、コ
ロイダルシリカＮ、固体含量２０重量％）を添加した。
次に所定量のリン酸水素二アンモニウム（ナカライテス
ク製）を５０mlのスクリュウー瓶に採取して、適当量の
蒸留水を添加した。両者の溶液には２８％水酸化アンモ
ニウム水溶液（和光純薬製）をスポイトで２滴添加して
アルカリ性溶液（それぞれｐＨ１０）とした。所定量の
アルミナゾル（日産化学社製、商品名：アルミナゾル５
２０、固体含量２０重量％）を５０mlのスクリュー瓶に
採取した。シリカゾルを含有する硝酸カルシウムのアル
カリ性水溶液をスターラーで攪拌し、この溶液に、リン
酸水素二アンモニウムのアルカリ性水溶液及びアルミナ
ゾルをスクリューポンプを介して、独立且つ同時に、
４．５ml／分の速度で滴下した。この混合液を６時間攪
拌した後、約８０℃の温水浴中で加熱しながら適宜蒸留
水を添加した。この操作をアンモニア臭が消失し、白色
のゲル状物が得られるまで繰り返した。得られたゲル状
物を室温で４８時間熟成させた後、ブフナー漏斗（西川
医科機器（株）製）によって濾別した。残分を蒸留水で
洗浄し、硝酸アンモニウムを除去した。洗浄した残分を
アルミナ製坩堝に移し、マッフル炉（ヤマト科学（株）
製ＦＰ−３２型）内において３時間で６００℃に昇温
し、その温度で３時間保持して焼成した。焼成後、電源
を切り、炉内で自然放冷した。得られた固形物をアルミ
ナ製乳鉢で３０分間粉砕し、３００μｍの篩を通過した
分画成分をシリカ−アルミナ−リン酸カルシウム系セラ
ミックの試料とした。
ライテスク製）を５０mlのスクリュウー瓶に充填し、適
当量の蒸留水を添加した。更に、この溶液に所定量のシ
リカゾル（日産化学社製、商品名：スノーテックス、コ
ロイダルシリカＮ、固体含量２０重量％）を添加した。
次に所定量のリン酸水素二アンモニウム（ナカライテス
ク製）を５０mlのスクリュウー瓶に採取して、適当量の
蒸留水を添加した。両者の溶液には２８％水酸化アンモ
ニウム水溶液（和光純薬製）をスポイトで２滴添加して
アルカリ性溶液（それぞれｐＨ１０）とした。所定量の
アルミナゾル（日産化学社製、商品名：アルミナゾル５
２０、固体含量２０重量％）を５０mlのスクリュー瓶に
採取した。シリカゾルを含有する硝酸カルシウムのアル
カリ性水溶液をスターラーで攪拌し、この溶液に、リン
酸水素二アンモニウムのアルカリ性水溶液及びアルミナ
ゾルをスクリューポンプを介して、独立且つ同時に、
４．５ml／分の速度で滴下した。この混合液を６時間攪
拌した後、約８０℃の温水浴中で加熱しながら適宜蒸留
水を添加した。この操作をアンモニア臭が消失し、白色
のゲル状物が得られるまで繰り返した。得られたゲル状
物を室温で４８時間熟成させた後、ブフナー漏斗（西川
医科機器（株）製）によって濾別した。残分を蒸留水で
洗浄し、硝酸アンモニウムを除去した。洗浄した残分を
アルミナ製坩堝に移し、マッフル炉（ヤマト科学（株）
製ＦＰ−３２型）内において３時間で６００℃に昇温
し、その温度で３時間保持して焼成した。焼成後、電源
を切り、炉内で自然放冷した。得られた固形物をアルミ
ナ製乳鉢で３０分間粉砕し、３００μｍの篩を通過した
分画成分をシリカ−アルミナ−リン酸カルシウム系セラ
ミックの試料とした。
【００６５】上記のように調製したセラミックの血液適
合性を表４に示す。試験方法は比較例１で説明したとお
りである。
合性を表４に示す。試験方法は比較例１で説明したとお
りである。
【００６６】
【表４】
【００６７】表４から明らかなようにシリカ−アルミナ
にリン酸カルシウムを均一に混合することによって、表
１及び表２に示したシリカ−アルミナ系セラミック及び
シリカ−アルミナ−ヒドロキシアパタイト系セラミック
の場合と比較して３種類のパラメーターのそれぞれが顕
著にブランク値に接近することが認められた。特にリン
酸カルシウム濃度が５〜１０％の領域においてその効果
が顕著であった。
にリン酸カルシウムを均一に混合することによって、表
１及び表２に示したシリカ−アルミナ系セラミック及び
シリカ−アルミナ−ヒドロキシアパタイト系セラミック
の場合と比較して３種類のパラメーターのそれぞれが顕
著にブランク値に接近することが認められた。特にリン
酸カルシウム濃度が５〜１０％の領域においてその効果
が顕著であった。
【００６８】
【発明の効果】以上のように、本発明は、血液適合性に
優れたシリカ−アルミナ−リン酸カルシウム系セラミッ
クを提供することができ、該セラミックは、ヒト免疫不
全ウイルス、肝炎ウイルス等の病因物質を、血液凝固を
起こさせることなく吸着することができる。
優れたシリカ−アルミナ−リン酸カルシウム系セラミッ
クを提供することができ、該セラミックは、ヒト免疫不
全ウイルス、肝炎ウイルス等の病因物質を、血液凝固を
起こさせることなく吸着することができる。
【００６９】更に、本発明のセラミックの製造方法は、
市販品を使用し、水のような容易に入手可能な溶媒を使
用するので、上記の優れたセラミックを、不純物を含有
することなく、効率よく製造することができる。
市販品を使用し、水のような容易に入手可能な溶媒を使
用するので、上記の優れたセラミックを、不純物を含有
することなく、効率よく製造することができる。
【図１】図１は、本発明のセラミックの製造方法を示す
概略図である。
概略図である。
１０…シリカゾル及び硝酸カルシウムのアルカリ性水溶
液 １２…シリカゾル及び硝酸カルシウムのアルカリ性水溶
液用容器 １４…リン酸水素二アンモニウムのアルカリ性水溶液 １６…リン酸水素二アンモニウムのアルカリ性水溶液用
容器 １８…アルミナゾル ２０…アルミナゾル用容器 ２２…チューブポンプ ２４…攪拌装置
液 １２…シリカゾル及び硝酸カルシウムのアルカリ性水溶
液用容器 １４…リン酸水素二アンモニウムのアルカリ性水溶液 １６…リン酸水素二アンモニウムのアルカリ性水溶液用
容器 １８…アルミナゾル ２０…アルミナゾル用容器 ２２…チューブポンプ ２４…攪拌装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−16955（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−69550（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−282144（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B01J 20/00 - 20/34 A61L 33/00 C04B 35/10 C04B 35/18
Claims (5)
- 【請求項１】 血液適合性を有するシリカ−アルミナ−
リン酸カルシウム系セラミックの製造方法において、該
方法が、 １）シリカゾル及び硝酸カルシウムの水溶液を調製する
工程、 ２）リン酸水素二アンモニウムの水溶液を調製する工
程、 ３）アルミナゾルを調製する工程、４ ）前記１）及び２）の工程で得られた各水溶液をアル
カリ性にする工程、 ５）前記４）の工程で得られたシリカゾル及び硝酸カル
シウムのアルカリ性 水溶液に、前記４）の工程で得られ
たリン酸水素二アンモニウムのアルカリ性 水溶液及び前
記３）の工程で得られたアルミナゾルを同時に添加する
工程、並 びに ６ ）前記５）の工程で得られた反応混合物を熟成し、４
００から６００℃の 温度で焼成する工程、 を具備し、かつ前記５）の工程で用いるシリカゾルとア
ルミナゾルのシリカ／アルミナ重量組成比が３／７から
５／５であることを特徴とする方法。 - 【請求項２】 前記リン酸水素二アンモニウム及び硝酸
カルシウムが、焼成後のカルシウムとリンの原子比がＣ
ａ／Ｐ＝１．６８となるような量で使用されることを特
徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 血液適合性を有するシリカ−アルミナ−
リン酸カルシウム系セラミックにおいて、該セラミック
が、 １）シリカゾル及び硝酸カルシウムの水溶液を調製する
工程、 ２）リン酸水素二アンモニウムの水溶液を調製する工
程、 ３）アルミナゾルを調製する工程、４ ）前記１）及び２）の工程で得られた各水溶液をアル
カリ性にする工程、 ５）前記４）の工程で得られたシリカゾル及び硝酸カル
シウムのアルカリ性 水溶液に、前記４）の工程で得られ
たリン酸水素二アンモニウムのアルカリ性 水溶液及び前
記３）の工程で得られたアルミナゾルを同時に添加する
工程、並 びに ６ ）前記５）の工程で得られた反応混合物を熟成し、４
００から６００℃の 温度で焼成する工程、 を具備する方法により製造されるものであり、かつシリ
カ／アルミナの重量組成比が３／７から５／５であるセ
ラミック。 - 【請求項４】 カルシウムとリンの原子比が、Ｃａ／Ｐ
＝１．６８であることを特徴とする請求項３に記載のセ
ラミック。 - 【請求項５】 焼成後のリン酸カルシウムの含有量が７
から１０重量％である請求項３又は４に記載のセラミッ
ク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10067459A JP2952351B1 (ja) | 1998-03-17 | 1998-03-17 | 血液適合性に優れたセラミック及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10067459A JP2952351B1 (ja) | 1998-03-17 | 1998-03-17 | 血液適合性に優れたセラミック及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2952351B1 true JP2952351B1 (ja) | 1999-09-27 |
| JPH11262658A JPH11262658A (ja) | 1999-09-28 |
Family
ID=13345562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10067459A Expired - Lifetime JP2952351B1 (ja) | 1998-03-17 | 1998-03-17 | 血液適合性に優れたセラミック及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2952351B1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2647573T3 (es) | 2009-12-29 | 2017-12-22 | W. R. Grace & Co.-Conn | Partículas inorgánicas de materiales compuestos y métodos de elaboración y uso de las mismas |
| US11638895B2 (en) | 2017-03-02 | 2023-05-02 | Figaro Engineering Inc. | Gas sensor and method for producing same |
-
1998
- 1998-03-17 JP JP10067459A patent/JP2952351B1/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11262658A (ja) | 1999-09-28 |
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