JP2964527B2 - ハイドロキシアパタイト分散液の製造方法 - Google Patents

ハイドロキシアパタイト分散液の製造方法

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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、ハイドロキシアパタイトの微粒子分散液の
製造方法に関するもので、金属またはセラミック等の表
面へのハイドロキシアパタイト被膜製造に利用されるも
のである。
〔従来の技術〕
ハイドロキシアパタイトは、骨や歯を構成する無機質
であることから生体適合性を有し、人工骨あるいは人工
歯根等への応用が検討されている。
しかし、ハイドロキシアパタイト焼結体単独では強度
が不十分であるため、金属等との複合化が検討されてき
た。
ハイドロキシアパタイトと金属との複合化としては
(1)プラズマ溶射法や(2)微粒子分散液の塗布法に
よるハイドロキシアパタイト被膜の形成等が挙げられ
る。(1)のプラズマ溶射法では、密着性の良い被膜は
得られるものの、複雑な形状を有する基材への被膜は困
難である。これに対し(2)の微粒子分散液の塗布法で
は、基材が複雑な形状であっても被膜は容易にできる。
この際用いられるハイドロキシアパタイトの微粒子分散
液中の粒径は0.5μm以下のものが好ましいことが本発
明者等によって見出され、特願昭63−212708号公報に開
示されているが、この方法では粒径が0.5μm以下のハ
イドロキシアパタイトを70%以上含むものは得られなか
った。
一方、ハイドロキシアパタイトの微粉末の製造方法と
しては、リン酸塩とカルシウム塩の各水溶液をpH5以上
で混合した後、撹拌および加熱等の熟成を行って、沈澱
のCa/Pモル比をハイドロキシパタイトの化学量論比1.67
とする湿式法や、ピロリン酸カルシウムと炭酸カルシウ
ムとを混合した後に焼成する乾式法とがある。
一般に、湿式法によればより微細な粉末を得ることが
できる。従来の湿式法によるハイドロキシアパタイトの
合成法として最も一般的なものは、硝酸カルシウム(Ca
(NO3)2)とリン酸水素アンモニウム((NH4)2HPO4)との
アルカリ性水溶液混合法である。
Jarcho等は0.556mol/lの硝酸カルシウムの水溶液(pH
11〜12)1800mlに0.188mol/lのリン酸水素アンモニウム
の水溶液(pH11〜12)3200mlを30〜40分間滴下後、撹拌
および加熱することによりCa/Pモル比が1.67のハイドロ
キシアパタイトを得ている。(Journal of Material Sc
ience、11、2027〜2030(1976)) これによると、得られたハイドロキシアパタイトの結
晶粒子径は200〜300Åと微細であるが、濾過後のフィル
ターケーキには凝集粒子が認められたことが開示されて
いる。
また、浅田等はHayek等の方法(Inorganic Syntheses
VIII.(1963)p63)に基づき、1.058mol/lの硝酸カル
シウムのアルカリ性水溶液1000mlにCa/Pモル比が1.48〜
1.80になるようなリン酸水素アンモニウムのアルカリ性
水溶液2000mlを20〜30分間滴下、その後煮沸することに
よってハイドロキシアパタイトを得ている。(窯業協会
誌、95、(8)、781(1987)) この方法によって得られたハイドロキシアパタイトの
沈澱物の粒子径は水中で約1〜8μm程度であることが
開示されている。
また、Moreno等は硝酸カルシウムとリン酸水素アンモ
ニウムのアルカリ性水溶液を酢酸アンモニウムのアルカ
リ性水溶液中に滴下、その後pH8.5〜9.0に維持して、煮
沸することによってハイドロキシアパタイトを得てい
る。(Journal of Research of the National Bureau o
f Standards,72A,773,(1968)) この方法はpH10以下で析出させること、連続的な核生
成を抑えるためにゆっくりと析出されること、また酢酸
イオン存在下でハイドロキシアパタイトの溶解量を増加
させること等によって比較的大きな粒子を得る方法であ
る。
これによって得られるハイドロキシアパタイトは、乾
燥後の粒径が5〜10μmであることが開示されている。
以上のように、湿式法によってCa/Pモル比が1.67のハ
イドロキシアパタイトを得る方法は古くに確立されては
いるが、塗布法によってハイドロキシアパタイトの被膜
を形成させるに適した微粒子分散液を製造する方法は未
だ確立されていないのが現状である。
〔発明が解決しようとする課題〕
ハイドロキシアパタイトの被膜を微粒子分散液塗布法
によって形成させようとするに際し、上記引用の湿式法
によって得られたハイドロキシアパタイトの沈澱物を分
散剤水溶液中に分散させても、析出の際に生成した粗大
凝集粒子を解膠することができず、塗布法に好ましい0.
1μm以下の微粒子を多量に含有する分散液の調整は困
難である。
かかる現状にかんがみ、本発明者等は0.1μm以下の
ハイドロキシアパタイトの微粒子を多量に含有すること
ができる湿式合成方法について鋭意検討を重ねた結果、
特定の合成条件下においてハイドロキシアパタイト中の
70%以上が0.1μm以下の微粒子である分散液の合成条
件を見出して本発明を完成させるに至ったものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、0.2〜1.0mol/lのカルシウム塩水溶液(pH
=10〜12)に0.01〜0.6mol/lのリン酸塩水溶液(pH=10
〜12)をハイドロキシアパタイト換算析出速度(1.1g/m
in)以下で、かつCa/Pモル比が1.67となるように混合
し、次に撹拌しながら2時間以上煮沸し、生成した沈澱
を濾取、水洗の後、アニオン性界面活性剤水溶液と混合
することからなるハイドロキシアパタイト分散液の製造
方法を提供するものである。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において、ハイドロキシアパタイトの析出に使
用されるカルシウム塩としては硝酸カルシウム(Ca(N
O3)2)、塩化カルシウム(CaCl2)、水酸化カルシウム
(Ca(OH)2)、酢酸カルシウム(Ca(CH3COO)2)等が、ま
たリン酸塩としてはリン酸水素二アンモニウム((NH4)2
HPO4)、リン酸二水素アンモニウム(NH4H2PO4)、リン
酸水素二ナトリウム(Na2HPO4)、リン酸(H3PO4)等が
用いられる。
この場合のカルシウム塩水溶液濃度としては0.2〜1.0
mol/lのものが好ましい。これに対して滴下混合するリ
ン酸塩水溶液は、混合後のCa/Pモル比が1.67になるよう
な濃度および容量に調整するが、その濃度としては0.01
〜0.6mol/lのものが好ましく、またpH10〜12に調整する
にはアンモニア水が好適である。
これ等の水溶液のpH調整には、アンモニア水が一般に
用いられる。水酸化ナトリウム(NaOH)や水酸化カリウ
ム(KOH)を用いると、沈澱物にアルカリ金属が取り込
まれ、水洗による除去工程が困難である。
このようにして調整したカルシウム塩水溶液を窒素ガ
スを流通しながら撹拌下にリン酸塩水溶液を滴下して沈
澱を得るが、その際のリン酸水溶液の滴下速度はハイド
ロキシアパタイトの換算析出速度で1.1g/min以下が好ま
しい。
ここで言うハイドロキシアパタイトの換算析出速度と
は、理論的に得られるハイドロキシアパタイト量をリン
酸塩水溶液の滴下時間で除した値のことである。
カルシウム塩濃度が1.0mol/lを越え、析出速度が1.1g
/minを超えた場合、粗大凝集粒子が多量に生成されるの
で好ましくない。また、カルシウム塩濃度が0.2mol/l未
満の場合、生成するハイドロキシアパタイトの量は少な
く実際的でない。
このようにして得られた沈澱物は、Ca/Pモル比が約1.
50の低結晶性ハイドロキシアパタイトである。この沈澱
物を濾過、水洗の後、分散剤水溶液中に分散させてもハ
イドロキシアパタイトから多量のカルシウムイオンが溶
出し、分散剤のカルボキシル基と結合が起こるため、安
定した分散状態とはならず、懸濁液中の粒子は容易に沈
降してしまう。
安定した微粒子分散液を得るためには、析出が終了
後、得られた沈澱を母液中で撹拌しながら煮沸を2時間
以上行うことが必須である。撹拌せずに煮沸を行っても
ハイドロキシアパタイトは分散液中に存在はするが、0.
1μm以下のような微粒子の量は少量で好ましくない。
また、撹拌しながら加熱してもその温度が90℃以下で
2時間以上の場合、あるいは煮沸下でも2時間未満の場
合では得られるハイドロキシアパタイトの結晶性が低い
ため、安定した微粒子分散液は得られず好ましくない。
以上のようにして得られたハイドロキシアパタイトは
濾過、水洗の後、アニオン性界面活性剤に分散させる。
使用される界面活性剤としてはポリカルボン酸塩、アル
キルスルホン酸塩、アミドスルホン酸塩等を用いること
ができ、特にポリカルボン酸塩が好適である。また、界
面活性剤の添加量は、ハイドロキシアパタイト100部に
対して重量比で0.1〜10部、好ましくは0.3〜5部であ
る。
分散させる方法としては、分散媒中にハイドロキシア
パタイトの微粒子を投入して撹拌する周知の方法が採用
できる。この際、超音波を作用させたりホモジナイザー
や乳化機等を使用することもできる 以上の様にして得られた分散液中のハイドロキシアパ
タイトの粒子径は、1.0μm以上の粗大凝集粒子を5%
以下含み、0.1μm以下の微粒子を70%以上含むもので
あり、塗布法によるハイドロキシアパタイト被膜製造用
としては好適な微粒子分散液であった。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例により説明するが本発明はこれ
等に限定されるものではない。
なお、実施例に用いる「%」は「重量%」を意味す
る。
実施例1 0.56mol/lのCa(NO3)2の水溶液(pH10)600mlを2lの3
ツ口フラスコに入れ、窒素ガスを流通しながら激しく撹
拌した。これに0.33mol/lの(NH4)2HPO4の水溶液(pH1
0)600mlをローラーポンプ(大洋科学工業(株)製、チ
ューブ径2mm)を用いて108分間滴下した。この際のハイ
ドロキシアパタイトの換算析出速度は0.33g/minであっ
た。また、滴下終了後のCa/Pモル比は1.67であった。
次いで、得られた沈澱を撹拌しながら煮沸を2時間行
い、濾過、水洗をしてハイドロキシアパタイトを得た。
このハイドロキシアパタイトを用いて、ハイドロキシア
パタイト20%、アニオン性界面活性剤としてポリカルボ
ン酸アンモニウム塩を0.6%、即ち、ハイドロキシアパ
タイト100部に対し重量比で3部アニオン性界面活性剤
を含む分散液を調整し、スターラーで撹拌後、超音波ホ
モジナイザー(日本精機製作所(製)US−300T)により
出力300Wで1分間処理してハイドロキシアパタイト分散
液を調整した。
得られた分散液中のハイドロキシアパタイトの粒度分
布を遠心沈降式粒度分布測定器(島津製作所(製)CP−
2型)で測定したところ、1.0μm以上の粗大凝集粒子
を4%、0.1μm以下の微粒子を73%含んでいた。
実施例2 (NH4)2HPO4の滴下時間を35分、即ち換算析出速度で1.
01g/minとした以外は実施例1と同様な方法でハイドロ
キシアパタイト分散液をを得た。
この分散液中のハイドロキシアパタイトは粒径で1.0
μm以上のものを5%、0.1μm以下のものを76%含む
ものであった。
実施例3 Ca(NO3)2濃度を0.84mol/l、(NH4)2HPO4濃度を0.50mol
/l、また滴下時間を120分、即ち換算析出速度で0.44g/m
inとした以外は実施例1と同様な方法でハイドロキシア
パタイト分散液を得た。
この分散液中のハイドロキシアパタイトは粒径で1.0
μm以上のものを4%、0.1μm以下のものを70%含む
ものであった。
実施例4 Ca(NO3)2濃度を0.28mol/l、(NH4)2HPO4濃度を0.17mol
/l、また滴下時間を40分、即ち換算析出速度で0.44g/mi
nとした以外は実施例1と同様な方法でハイドロキシア
パタイト分散液を得た。
この分散液中のハイドロキシアパタイトは粒径で1.0
μm以上のものを5%、0.1μm以下のものを74%含む
ものであった。
実施例5 0.56mol/lのCa(NO3)2の水溶液(pH10.5)600ml中に0.
17mol/lの(NH4)2HPO4の水溶液(pH10.5)1200mlを136
分、即ちハイドロキシアパタイト換算析出速度0.25g/mi
nで滴下した以外は実施例1と同様な方法でハイドロキ
シアパタイト分散液を得た。
この分散液にはハイドロキシアパタイトの粒径で1.0
μm以上のものを5%、0.1μm以下のものを79%含む
ものであった。
比較例1 Ca(NO3)2濃度を1.11mol/l、(NH4)2HPO4濃度を0.67mol
/lで滴下時間を128分、即ち換算析出速度0.55g/minとし
た以外は実施例1と同様な方法でハイドロキシアパタイ
ト分散液を得た。
この分散液にはハイドロキシアパタイトの粒径で1.0
μm以上のものを16%も含み、0.1μm以下のものは11
%しか含んでいなかった。
比較例2 0.17mol/lの(NH4)2HPO4の水溶液1200mlを滴下時間9
分30秒、即ち換算析出速度3.53g/minとした以外は実施
例1と同様の方法でハイドロキシアパタイト分散液を得
た。
この分散液にはハイドロキシアパタイトの粒径で1.0
μm以上のものを16%も含み、0.1μm以下のものは66
%しか含んでいなかった。
比較例3 ハイドロキシアパタイトの析出後、撹拌なしで煮沸を
2時間行った以外は実施例1と同様な方法でハイドロキ
シアパタイト分散液を得た。
この分散液にはハイドロキシアパタイトの粒径で1.0
μm以上のものを3%含んでいたが0.1μm以下のもの
は42%しか含んでいなかった。
比較例4 ハイドロキシアパタイトの析出後、撹拌しながら煮沸
を1時間しか行なわなかった以外は実施例1と同様な方
法でハイドキシアパタイト分散液を得た。
この分散液にはハイドロキシアパタイトの粒径で1.0
μm以上のものを15%、0.1μm以下のものを71%含む
ものであり、界面活性剤との反応により生じたと思われ
る黄色の浮遊物が多量に生成した。
〔発明の効果〕
本発明によれば、ハイドロキシアパタイト被膜製造に
適した微粒子分散液を容易に得ることができる。また、
これまで要望されてきた複雑形状を有する基材へのハイ
ドロキシアパタイトへの被膜製造が容易になるばかりで
なく、他の分野への応用も検討が促進されるものであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C01B 25/32 C23C 26/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】0.2〜1.0mol/lのカルシウム塩水溶液(pH
    =10〜12)に0.01〜0.6mol/lのリン酸塩水溶液(pH=10
    〜12)をハイドロキシアパタイト換算析出速度(1.1g/m
    in)以下で、かつCa/Pモル比が1.67となるように混合
    し、次に撹拌しながら2時間以上煮沸し、生成した沈澱
    を濾取、水洗の後、アニオン性界面活性剤水溶液と混合
    することからなるハイドロキシアパタイト分散液の製造
    方法。
  2. 【請求項2】分散液中のハイドロキシアパタイトにおい
    て粒径0.1μm以下のものが70%以上、1μm以上のも
    のが5%以下含まれることを特徴とする請求項1記載の
    ハイドロキシアパタイト分散液の製造方法。
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JP3981725B2 (ja) * 2002-10-23 2007-09-26 独立行政法人産業技術総合研究所 蛋白質と複合化したアパタイトハイドロゲル、その固化体及びその製造方法
JP5061341B2 (ja) * 2006-05-23 2012-10-31 国立大学法人 岡山大学 結晶性ヒドロキシアパタイト微粒子の製造方法
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