JP3340002B2 - Hard tissue repair composition and device for supplying the same - Google Patents

Hard tissue repair composition and device for supplying the same

Info

Publication number
JP3340002B2
JP3340002B2 JP29199495A JP29199495A JP3340002B2 JP 3340002 B2 JP3340002 B2 JP 3340002B2 JP 29199495 A JP29199495 A JP 29199495A JP 29199495 A JP29199495 A JP 29199495A JP 3340002 B2 JP3340002 B2 JP 3340002B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
paste
composition
hard tissue
inorganic powder
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP29199495A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH08224294A (en
Inventor
憲一 日野
俊秀 中島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kuraray Co Ltd filed Critical Kuraray Co Ltd
Priority to JP29199495A priority Critical patent/JP3340002B2/en
Publication of JPH08224294A publication Critical patent/JPH08224294A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3340002B2 publication Critical patent/JP3340002B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Media Introduction/Drainage Providing Device (AREA)
  • Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、骨セメント、骨補
填材、人工骨等として使用される硬組織補修用組成物、
および硬組織補修用組成物の供給方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composition for repairing hard tissue used as a bone cement, a bone filling material, an artificial bone, or the like.
And a method for supplying a composition for repairing hard tissue.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、人工関節固定用にポリメチルメタ
クリレートと過酸化ベンゾイル(重合開始剤)よりなる
粉剤と、メチルメタクリレートとN,N−ジメチル−p
−トルイジン等の3級アミン(促進剤)よりなる液剤と
の骨セメントが使用されてきた。この骨セメントは、手
術時、人工関節の固定を行う直前に粉剤と液剤とを混合
し、得られた混合物をセメントガンと称するディスペン
サーを用いて患部に充填し、硬化させて使用するもので
ある。しかしながら、かかる骨セメントにあっては、
メチルメタクリレートの毒性により手術中に患者の血圧
低下が起こる、重合硬化時の発熱により患者の組織に
傷害を与える、ポリメチルメタクリレートが硬組織と
接着しないため固定した人工関節が経時的に緩んでく
る、粉剤と液剤を使用直前に混合するためメチルメタ
クリレートの悪臭が手術室内に充満し有害である、粉
剤と液剤との混合を手早く行わないと混合物の硬化が始
まり、該混合物を骨セメントとして使用できなくなる、
粉剤と液剤との混合が不十分であると得られる硬化物
の強度が低く、人工関節を硬組織に強固に固定すること
ができない、という問題がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, a powder comprising polymethyl methacrylate and benzoyl peroxide (polymerization initiator) for fixing an artificial joint, methyl methacrylate and N, N-dimethyl-p
Bone cements with solutions consisting of tertiary amines (promoters) such as toluidine have been used. This bone cement is used at the time of surgery, by mixing a powder and a liquid just before fixing an artificial joint, filling the obtained mixture into an affected area using a dispenser called a cement gun, and curing the used mixture. . However, in such bone cement,
Methyl methacrylate toxicity causes a decrease in patient blood pressure during surgery, heat generated during polymerization causes damage to the patient's tissue, and fixed artificial joints become loose over time because polymethyl methacrylate does not adhere to hard tissue Since the powder and the liquid are mixed immediately before use, the odor of methyl methacrylate fills the operating room and is harmful.If the mixing of the powder and the liquid is not performed quickly, the mixture starts to harden, and the mixture can be used as bone cement. Disappear,
If the mixing of the powder and the liquid agent is insufficient, the strength of the cured product obtained is low, and there is a problem that the artificial joint cannot be firmly fixed to hard tissue.

【0003】骨セメントの生体適合性を向上させること
を目的として、特公昭54−42384号公報には、ポ
リメチルメタクリレートとメチルメタクリレートよりな
る組成物と生体親和性に優れたアパタイト結晶相を有す
る生体活性ガラスとからなる骨セメントが提案され、ま
た特表昭62−503148号公報には、ジ(メタ)ア
クリレートと少なくとも一部が部分的に骨によって吸収
される無機質の充填材粒子よりなる骨セメントが提案さ
れている。
For the purpose of improving the biocompatibility of bone cement, Japanese Patent Publication No. 54-42384 discloses a composition comprising polymethyl methacrylate and methyl methacrylate and a biomaterial having an apatite crystal phase excellent in biocompatibility. A bone cement comprising active glass has been proposed, and Japanese Patent Publication No. 62-503148 discloses a bone cement comprising di (meth) acrylate and inorganic filler particles at least partially partially absorbed by bone. Has been proposed.

【0004】上記の骨セメントは、いずれも生体親和性
を有する充填材を使用するところに特徴を有しており、
特に後者の骨セメントは、毒性および接着強度の面で問
題のあるメチルメタクリレートを使用しないという利点
がある。しかしながら、これらの骨セメントは、生体適
合性という観点からは良い結果が得られることもある
が、操作性の観点からは必ずしも満足できるものではな
い。
[0004] The above bone cements are characterized by using a biocompatible filler.
In particular, the latter bone cement has the advantage of not using methyl methacrylate, which is problematic in terms of toxicity and adhesive strength. However, although these bone cements may provide good results from the viewpoint of biocompatibility, they are not always satisfactory from the viewpoint of operability.

【0005】すなわち操作性の面からは、特に上記問題
点といった、一見相反する問題を同時に解消するた
め、手早くかつ十分に混合を行うことが必要であり、さ
らに患部への充填を容易とするためには硬化前の骨セメ
ントが適度な流動性を有することも必要である。
That is, from the viewpoint of operability, it is necessary to perform quick and thorough mixing in order to simultaneously solve seemingly contradictory problems such as the above-mentioned problems, and to facilitate filling of the diseased part. It is also necessary that the bone cement before hardening has an appropriate fluidity.

【0006】また、実用的な骨セメントとしては、硬化
物と硬組織との接着強度が十分であることに加え、生体
内で長期に適度な強度を保持するために、硬化物が十分
な耐水性を有していることが必要である。
In addition, as a practical bone cement, in addition to having sufficient adhesive strength between the hardened material and hard tissue, the hardened material is required to have a sufficient water resistance in order to maintain an appropriate strength in vivo for a long period of time. It is necessary to have the property.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、実用的な骨
セメントに必要とされる上記の性能を満足し、生体適合
性および操作性に優れた硬組織補修用組成物を提供する
ことを目的とする。さらに本発明は、該硬組織補修用組
成物を供給する方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a composition for repairing hard tissue which satisfies the above-mentioned properties required for practical bone cement, and is excellent in biocompatibility and operability. Aim. Still another object of the present invention is to provide a method for supplying the composition for repairing hard tissue.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、生体適合
性に優れ、骨との接着性が良いリン酸カルシウム系無機
粉末と、硬化物に十分な機械的強度および耐水性を与え
る重合性モノマーとを、特定の割合で混合して得られる
ペーストから構成される硬組織補修用組成物が上記の目
的に合致するものであることを見出し、さらに検討した
結果、本発明を完成させるに至った。
Means for Solving the Problems The present inventors have developed a calcium phosphate-based inorganic powder which has excellent biocompatibility and good adhesion to bone, and a polymerizable monomer which gives a cured product sufficient mechanical strength and water resistance. Have been found that the composition for hard tissue repair composed of a paste obtained by mixing at a specific ratio meets the above-mentioned object, and as a result of further investigation, the present invention has been completed. .

【0009】すなわち本発明は、リン酸カルシウム系無
機粉末(以下無機粉末と略称する)、重合性モノマー混
合物(以下モノマー混合物と略称する)および有機過酸
化物を含有してなるペースト(A)と、無機粉末、モノ
マー混合物および芳香環に直接アミノ基が結合している
第3級アミンを含有してなるペースト(B)とからな
り、各ペーストの稠度がそれぞれ20〜27mmであ
り、各ペースト中の無機粉末が、有機シランカップリン
グ剤で一次処理され、300〜800℃で熱処理され、
次いで有機シランカップリング剤で二次処理され、該無
機粉末の含有量が、それぞれ75〜85重量%であり、
上記重合性モノマー混合物が、それぞれ一般式(1):
That is, the present invention relates to a calcium phosphate-based inorganic powder (hereinafter abbreviated as inorganic powder), a polymerizable monomer mixture (hereinafter abbreviated as monomer mixture), and an organic peracid.
A paste (A) comprising the compound, inorganic powder, directly amino group in the monomer mixture and the aromatic ring bonded
And a paste (B) containing a tertiary amine , and each paste has a consistency of 20 to 27 mm.
Ri, inorganic powder in the paste, the organic silane coupling
Primary treatment with a heating agent and heat treatment at 300-800 ° C.
Next, secondary treatment with an organic silane coupling agent
The powder content is 75 to 85% by weight,
Each of the polymerizable monomer mixtures has a general formula (1):

【0010】[0010]

【化3】 Embedded image

【0011】(式中、R1 およびR2 は同一または異な
ってもよく、それぞれ水素原子またはメチル基を、pは
1〜4の整数を表わす)で表されるモノマー、および下
記一般式(2):
(Wherein R 1 and R 2 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or a methyl group, and p represents an integer of 1 to 4); ):

【0012】[0012]

【化4】 Embedded image

【0013】(式中、R3 およびR4 は同一または異な
ってもよく、それぞれ水素原子またはメチル基を、mお
よびnはそれぞれ1〜5の整数であって、m+n=2〜
6である)で表されるモノマーを含有し、かつ、一般式
(1)で表されるモノマーの組成物中の含有量が、全モ
ノマー混合物の40〜65重量%であることを特徴とす
る硬組織補修用組成物を提供する。
(Wherein, R 3 and R 4 may be the same or different, each represents a hydrogen atom or a methyl group, m and n are each an integer of 1 to 5, and m + n = 2 to 2)
6), and the content of the monomer represented by the general formula (1) in the composition is 40 to 65% by weight of the total monomer mixture. A composition for repairing hard tissue is provided.

【0014】さらに本発明は、上記硬組織補修用組成物
を供給する方法を提供する。
Further, the present invention provides a method for supplying the above-mentioned composition for repairing hard tissue.

【0015】本発明でいう「硬組織」とは、骨、軟骨、
関節、歯のような生体中の硬い組織をいう。
The term "hard tissue" used in the present invention refers to bone, cartilage,
A hard tissue in a living body such as a joint or a tooth.

【0016】本発明でいう「操作性に優れる」とは、硬
組織補修用組成物を構成する各ペースト(A)および
(B)が適度な流動性、あるいは稠度を有していること
を意味する。
The expression "excellent in operability" as used in the present invention means that each of the pastes (A) and (B) constituting the composition for repairing hard tissue has an appropriate fluidity or consistency. I do.

【0017】ペーストの稠度は、一定量のペーストを2
枚のガラス板にはさんで、一定の圧力を加えた際に、一
定時間後に広がった直径(mm)で表現する。ペースト
の好ましい稠度は、25℃で0.5mlのペーストに4
0gの圧力を加えた時、30秒後の直径が20mm以
上、27mm以下である。
The consistency of the paste is such that a certain amount of paste is
It is expressed by the diameter (mm) which spreads after a certain time when a certain pressure is applied between two glass plates. The preferred consistency of the paste is 4 ml of 0.5 ml paste at 25 ° C.
When a pressure of 0 g is applied, the diameter after 30 seconds is 20 mm or more and 27 mm or less.

【0018】特に、ペーストの稠度をかかる範囲とする
と、ペーストの均一な混合ができ、得られた硬組織補修
用組成物の流動性が適度なものとなり、該組成物の患部
への充填を容易に行うことができ好ましい。特に、後述
のディスペンサーを用いると、上記の混合、充填という
2つの操作を同時に行うことができる。
In particular, when the consistency of the paste is in the above range, the paste can be uniformly mixed, the obtained composition for repairing hard tissue has an appropriate fluidity, and the composition can be easily filled into an affected part. It is preferable to be able to carry out. In particular, when a dispenser described later is used, the above two operations of mixing and filling can be performed simultaneously.

【0019】ペーストの流動性は、定量的には一定形状
の容器に充填した一定量のペーストを、一定の速度で押
し出すのに必要な力で定義される。具体的には、内径1
3mm、出口口径3.5mmのシリンダーに材料を充填
し、25℃で該シリンダーに挿入したピストンを5mm
/分の速度で押込むのに要する力で表される。適度な流
動性を有するペーストは、好ましくは2N以下、さらに
好ましくは1N以下の押出し力をもつ。ペーストの流動
性が上記の範囲にあれば、上記した混合、充填操作を行
う際に要する力が小さくてすみ、片手で簡単に操作を行
うことが可能となる。
The fluidity of the paste is quantitatively defined by the force required to extrude a fixed amount of paste filled in a container of a fixed shape at a constant speed. Specifically, the inner diameter 1
3 mm, a cylinder having an outlet diameter of 3.5 mm was filled with the material, and a piston inserted into the cylinder at 25 ° C. was inserted into the cylinder by 5 mm.
It is expressed as the force required to push at a speed of / min. The paste having appropriate fluidity preferably has an extrusion force of 2N or less, more preferably 1N or less. When the fluidity of the paste is in the above range, the force required for performing the mixing and filling operations described above is small, and the operation can be easily performed with one hand.

【0020】ペーストの流動性が高すぎるものはディス
ペンサーから垂れ落ち、また適用部位から流出し、流動
性の低すぎるものはディスペンサーからの押し出しが困
難で、また適用部位に充分注入することができず、いず
れも操作性が悪い。
If the flowability of the paste is too high, the paste drips from the dispenser and flows out of the application site, and if the flowability is too low, the paste is difficult to extrude from the dispenser and cannot be sufficiently injected into the application site. , All have poor operability.

【0021】本発明で使用する無機粉末としては、例え
ば、第二リン酸カルシウム、リン酸八カルシウム、α−
リン酸三カルシウム、β−リン酸三カルシウム、リン酸
四カルシウム、ヒドロキシアパタイトなどが挙げられる
が、なかでもα−リン酸三カルシウム、β−リン酸三カ
ルシウムおよびヒドロキシアパタイトが生体適合性が優
れており好ましい。
The inorganic powder used in the present invention includes, for example, dicalcium phosphate, octacalcium phosphate, α-
Examples include tricalcium phosphate, β-tricalcium phosphate, tetracalcium phosphate, and hydroxyapatite. Among them, α-tricalcium phosphate, β-tricalcium phosphate and hydroxyapatite have excellent biocompatibility. And preferred.

【0022】本発明にあっては、各ペースト(A)およ
び(B)中の無機粉末の含有量が、それぞれペースト中
75〜85重量%の範囲内にあることが必要である。
In the present invention, the content of the inorganic powder in each of the pastes (A) and (B) needs to be within the range of 75 to 85% by weight in the paste.

【0023】各ペースト中の無機粉末の含有量が75重
量%未満であると、無機粉末表面がポリマーで覆われる
部分が多く、骨との接着が阻害されて良好な生体適合性
が発揮されない、硬組織補修用組成物を硬化させる時、
重合発熱量が大きくなり患者の組織に傷害を与える恐れ
が大きい、硬化物の強度が充分でないなどの欠点を生じ
る。一方各ペースト中の無機粉末の含有量が85重量%
を越えると、ペーストの流動性が低くなり、場合によっ
ては均一な補修用組成物が得られず、本発明がその目的
とする優れた操作性が実現できない。
When the content of the inorganic powder in each paste is less than 75% by weight, the surface of the inorganic powder is often covered with a polymer, so that adhesion to bone is inhibited and good biocompatibility is not exhibited. When hardening the composition for hard tissue repair,
There are drawbacks such as an increase in the amount of heat generated by polymerization, which is likely to cause damage to the patient's tissue, and insufficient strength of the cured product. On the other hand, the content of the inorganic powder in each paste was 85% by weight.
Exceeding the above range, the fluidity of the paste is lowered, and in some cases, a uniform repair composition cannot be obtained, and the excellent operability aimed at by the present invention cannot be realized.

【0024】なお、ペースト(A)中の無機粉末の成分
および含有量と、ペースト(B)中の無機粉末の成分お
よび含有量は同一であることが望ましい。
It is desirable that the component and content of the inorganic powder in the paste (A) and the component and content of the inorganic powder in the paste (B) are the same.

【0025】本発明で使用する無機粉末の粒径は、0.
1〜100μmが好ましく、さらに好ましくは0.1〜
50μmである。無機粉末の粒径をこのような幅広い分
布のものとすることにより、ペースト中の無機粉末の含
有量をより高めることができる。
The particle diameter of the inorganic powder used in the present invention is 0.1.
It is preferably from 1 to 100 μm, more preferably from 0.1 to 100 μm.
50 μm. By setting the particle diameter of the inorganic powder to have such a wide distribution, the content of the inorganic powder in the paste can be further increased.

【0026】また、該無機粉末は緻密体であることが好
ましい。ここでいう緻密体とは、実質的に空孔を有さな
いもののことをいい、水銀圧入法による細孔容積が0.
1ml/g以下であるものをいう。無機粉末として、細
孔容積が上記の範囲内のものを使用すれば、モノマー混
合物と混合した時に該モノマー混合物が無機粉末の空孔
内に吸収されることなく、上記のような無機粉末の含有
量の高い補修用組成物を得ることができる。
Further, the inorganic powder is preferably a dense body. The term “dense body” as used herein refers to a substance having substantially no pores and having a pore volume of 0.
It means that the amount is 1 ml / g or less. If the inorganic powder has a pore volume within the above range, the monomer mixture is not absorbed into the pores of the inorganic powder when mixed with the monomer mixture, and contains the inorganic powder as described above. A high amount of the repair composition can be obtained.

【0027】本発明で用いるリン酸カルシウム系無機粉
末と有機物であるモノマー混合物とを均一に混合して安
定な補修用組成物を得るためには、無機粉末の表面に有
機基を導入するのが好ましい。その手段として、有機シ
ランカップリング剤で処理することが挙げられる。特
に、無機粉末を有機シランカップリング剤で一次処理し
た後に熱処理を行ない、さらに有機シランカップリング
剤で二次処理することにより、適度な流動性を有する補
修用組成物が得られ、かつ硬化物の強度が高くなる。こ
れは、ケイ素を含まないリン酸カルシウム系無機粉末に
有機シランカップリング処理、および熱処理を行うこと
により、無機粉末の表面にケイ素が導入され、これに第
2の有機シラン分子が結合するものと考えられる。
In order to obtain a stable repair composition by uniformly mixing the calcium phosphate-based inorganic powder and the organic monomer mixture used in the present invention, it is preferable to introduce an organic group to the surface of the inorganic powder. As the means, treatment with an organic silane coupling agent can be mentioned. In particular, a heat treatment is performed after the inorganic powder is firstly treated with an organic silane coupling agent, and further subjected to a second treatment with an organic silane coupling agent, so that a repair composition having appropriate fluidity is obtained, and the cured product is obtained. The strength of is increased. This is considered to be due to the fact that silicon silane is introduced into the surface of the inorganic powder by performing an organic silane coupling treatment and a heat treatment on the silicon-free calcium phosphate-based inorganic powder, and the second organic silane molecule is bonded to this. .

【0028】有機シランカップリング剤としては、例え
ば、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、
γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−
メタクリロキシプロピル−トリス(β−メトキシエトキ
シ)シラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシランな
どが挙げられる。2回の有機シラン処理に用いるシラン
カップリング剤は、同一のものでも異なるものでも良い
が、2回目の処理にはγ−メタクリロキシプロピルトリ
メトキシシランのように重合性二重結合を有するシラン
カップリング剤を用いると、硬化物との結合がより強固
になるので更に好適である。2回のシラン処理の中間に
行なう熱処理は、1回目のシラン処理で導入された有機
シランカップリング剤を熱分解できる温度であれば良
く、高温では無機粉末の組成や構造が変化する場合があ
るので、熱処理温度は300℃ないし800℃が望まし
い。
As the organic silane coupling agent, for example, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane,
γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, γ-
Methacryloxypropyl-tris (β-methoxyethoxy) silane, γ-aminopropyltriethoxysilane, and the like. The silane coupling agent used in the two organic silane treatments may be the same or different, but the second treatment is a silane coupling agent having a polymerizable double bond such as γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane. The use of a ring agent is more preferable because the bond with the cured product becomes stronger. The heat treatment performed between the two silane treatments may be any temperature at which the organic silane coupling agent introduced in the first silane treatment can be thermally decomposed. At a high temperature, the composition or structure of the inorganic powder may change. Therefore, the heat treatment temperature is desirably 300 ° C. to 800 ° C.

【0029】本発明で使用するモノマー混合物は、一般
式(1):
The monomer mixture used in the present invention has the general formula (1):

【0030】[0030]

【化5】 Embedded image

【0031】(式中、R1 およびR2 は同一または異な
ってもよく、それぞれ水素原子またはメチル基を、pは
1〜4の整数を表わす)で表されるモノマー、および下
記一般式(2):
(Wherein R 1 and R 2 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or a methyl group, and p represents an integer of 1 to 4); ):

【0032】[0032]

【化6】 Embedded image

【0033】(式中、R3 およびR4 は同一または異な
ってもよく、それぞれ水素原子またはメチル基を、mお
よびnはそれぞれ1〜5の整数であって、m+n=2〜
6である)で表されるモノマーを含有する。
(Wherein, R 3 and R 4 may be the same or different, each represents a hydrogen atom or a methyl group, m and n are each an integer of 1 to 5, and m + n = 2 to 2)
6).

【0034】一般式(1)で表されるモノマーは流動性
の高い液体で、他のモノマーを溶解し、かつ無機粉末と
均一に混合して安定な補修用組成物を形成するのに必要
な成分である。またこのモノマーは親水性で、周囲の酸
素の重合阻害作用によって、硬化物表面に僅かに残存
し、これが周囲の水に溶解することによって硬組織と親
和性のある無機粉末の粒子が周囲の硬組織と直接接触、
結合し、硬組織との接着性が強固になると考えられる。
The monomer represented by the general formula (1) is a liquid having high fluidity, and is necessary for dissolving other monomers and uniformly mixing with the inorganic powder to form a stable repair composition. Component. This monomer is hydrophilic and slightly remains on the surface of the cured product due to the polymerization inhibitory action of the surrounding oxygen. When the monomer is dissolved in the surrounding water, particles of the inorganic powder having affinity for the hard tissue are formed around the hardened material. Direct contact with the organization,
It is considered that they bond with each other and the adhesiveness to hard tissue becomes strong.

【0035】図1は、本発明の補修用組成物(後述する
実施例1の組成物)から造られた板状硬化物の表面走査
電子顕微鏡写真である。この写真からも明らかなよう
に、本発明の組成物から造られた硬化物の表面には、無
機粒子が露出している。一方図2は、欧州特許1233
23号に開示される組成物(後述する比較例3の組成
物)から得た硬化物の表面走査電子顕微鏡写真である。
この組成物は本発明では必須成分である一般式(1)の
モノマーを含んでいない。そのため、硬化物の表面の無
機粒子は、ポリマーで覆われており、無機粒子は、体内
の硬組織と直接接着することができず、本発明の組成物
と比べてできた硬化物の硬組織への接着性が劣るものと
考えられる。
FIG. 1 is a surface scanning electron micrograph of a plate-like cured product made from the repair composition of the present invention (the composition of Example 1 described later). As is clear from this photograph, inorganic particles are exposed on the surface of the cured product made from the composition of the present invention. On the other hand, FIG.
23 is a surface scanning electron micrograph of a cured product obtained from the composition disclosed in No. 23 (composition of Comparative Example 3 described later).
This composition does not contain the monomer of the general formula (1) which is an essential component in the present invention. Therefore, the inorganic particles on the surface of the cured product are covered with the polymer, and the inorganic particles cannot directly adhere to the hard tissue in the body. It is considered that the adhesiveness to the adhesive is poor.

【0036】一般式(1)で表されるモノマー(1)と
しては、例えばエチレングリコールジメタクリレート、
ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレン
グリコールジメタクリレート、プロピレングリコールジ
メタクリレートなどが挙げられるが、中でもトリエチレ
ングリコールジメタクリレートが好ましい。
As the monomer (1) represented by the general formula (1), for example, ethylene glycol dimethacrylate,
Examples thereof include diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, and propylene glycol dimethacrylate. Among them, triethylene glycol dimethacrylate is preferable.

【0037】また、一般式(2)で表されるモノマー
は、流動性の低い液体であり、無機粉末を保持して安定
な補修用組成物を形成するために必要である。またこの
モノマーは疎水性で、硬化物の耐水性を向上させるため
にも必要な成分でもある。
Further, the monomer represented by the general formula (2) is a liquid having low fluidity, and is necessary for forming a stable repair composition while holding the inorganic powder. This monomer is also hydrophobic and is a necessary component for improving the water resistance of the cured product.

【0038】モノマー(2)としては、例えば2,2−
ビス(4−メタクリロキシエトキシフェニル)プロパ
ン、2,2−ビス(4−メタクリロキシポリエトキシフ
ェニル)プロパン、2,2−ビス(4−メタクリロキシ
ポリプロポキシフェニル)プロパンなどが挙げられる
が、なかでも2,2−ビス(4−メタクリロキシエトキ
シフェニル)プロパンが好ましい。
As the monomer (2), for example, 2,2-
Bis (4-methacryloxyethoxyphenyl) propane, 2,2-bis (4-methacryloxypolyethoxyphenyl) propane, 2,2-bis (4-methacryloxypolypropoxyphenyl) propane and the like are included, and among them, 2,2-bis (4-methacryloxyethoxyphenyl) propane is preferred.

【0039】本発明では、モノマー混合物の組成が、優
れた操作性を達成する上で重要な要件である。すなわ
ち、一般式(1)で表されるモノマーの含有量が、全モ
ノマー混合物の40〜65重量%であることが必要であ
り、45〜60重量%の範囲内にあることが好ましい。
一般式(1)で表されるモノマーの含有量が全モノマー
混合物の65重量%を越えると、得られたペーストの安
定性が悪く、ペーストから無機粉末が分離してくる。一
方、一般式(1)で表されるモノマーの含有量が全モノ
マー混合物の40重量%未満であると、ペーストの流動
性が低くなりすぎ、本発明がその目的とする優れた操作
性が実現できない。
In the present invention, the composition of the monomer mixture is an important requirement for achieving excellent operability. That is, the content of the monomer represented by the general formula (1) needs to be 40 to 65% by weight of the total monomer mixture, and is preferably in the range of 45 to 60% by weight.
When the content of the monomer represented by the general formula (1) exceeds 65% by weight of the total monomer mixture, the obtained paste has poor stability and inorganic powder is separated from the paste. On the other hand, when the content of the monomer represented by the general formula (1) is less than 40% by weight of the total monomer mixture, the fluidity of the paste becomes too low, and the excellent operability aimed at by the present invention is realized. Can not.

【0040】一般式(2)で表されるモノマーは、一般
式(1)で表されるモノマーおよび後述する第三成分と
の合計で100重量%になるように添加される。
The monomer represented by the general formula (2) is added so that the total amount of the monomer represented by the general formula (1) and the third component described later is 100% by weight.

【0041】上記モノマー混合物には、疎水性のジメタ
クリレート、例えば2,2−ビス〔4−(3−メタクリ
ロキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)フェニル〕プロパ
ン(以下これをBis−GMAと略称する)、2,2−
ビス(4−メタクリロキシフェニル)プロパンなどを第
三成分として添加することができる。ここでいう疎水性
とは、37℃の生理食塩液に対する飽和溶解度が500
ppm以下のものをいう。
The above monomer mixture contains a hydrophobic dimethacrylate such as 2,2-bis [4- (3-methacryloxy-2-hydroxypropoxy) phenyl] propane (hereinafter abbreviated as Bis-GMA), , 2-
Bis (4-methacryloxyphenyl) propane or the like can be added as a third component. The term "hydrophobic" as used herein means that the saturated solubility in physiological saline at 37 ° C. is 500.
It means those below ppm.

【0042】かかる疎水性のジメタクリレートは、全モ
ノマー混合物の0〜30重量%の範囲内で使用される。
Such hydrophobic dimethacrylates are used in the range from 0 to 30% by weight of the total monomer mixture.

【0043】なお、ペースト(A)を構成するモノマー
混合物と、ペースト(B)を構成するモノマー混合物
は、同一の組成であることが望ましい。
It is desirable that the monomer mixture forming the paste (A) and the monomer mixture forming the paste (B) have the same composition.

【0044】本発明で使用する重合開始剤および重合促
進剤は、それ単独では常温で短時間では重合を開始しな
いが、両者を混合することによりラジカルが発生し、モ
ノマー混合物を硬化させる働きをするものである。
The polymerization initiator and the polymerization accelerator used in the present invention, when used alone, do not initiate polymerization at room temperature for a short period of time, but when they are mixed, radicals are generated to function to cure the monomer mixture. Things.

【0045】重合開始剤としては、例えば有機過酸化物
を挙げることができ、ジアシルパーオキサイド類やパー
オキシエステル類が好ましく、ベンゾイルパーオキサイ
ド、2,4−ジクロルベンゾイルパーオキサイド、m−
トリルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシベンゾエ
ート、ジ−t−ブチルパーオキシイソフタレート、2,
5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘ
キサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ[(o−ベンゾ
イル)ベンゾイルパーオキシ]ヘキサン、2,5−ジメ
チル−2,5−ジ[(o−ベンゾイル)ベンゾイルパー
オキシ]ヘキシン−3、3,3’,4,4’−テトラ
(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノンな
どが用いられる。
Examples of the polymerization initiator include, for example, organic peroxides, preferably diacyl peroxides and peroxyesters. Benzoyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, m-
Tolyl peroxide, t-butylperoxybenzoate, di-t-butylperoxyisophthalate, 2,
5-dimethyl-2,5-di (benzoylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di [(o-benzoyl) benzoylperoxy] hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di [(O-benzoyl) benzoylperoxy] hexyne-3,3,3 ′, 4,4′-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone and the like are used.

【0046】重合促進剤としては、芳香環に直接アミノ
基が結合している第3級アミンが好ましく、N,N−ジ
メチル−p−トルイジン、N,N−ジメチルアニリン、
N−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)アニリン、
N,N−ジ(2−ヒドロキシエチル)アニリン、N,N
−ジ(2−ヒドロキシエチル)−p−トルイジン、N,
N−ジ(2−ヒドロキシプロピル)アニリン、N,N−
ジ(2−ヒドロキシプロピル)−p−トルイジンなどが
用いられる。
As the polymerization accelerator, a tertiary amine in which an amino group is directly bonded to an aromatic ring is preferable, and N, N-dimethyl-p-toluidine, N, N-dimethylaniline,
N-methyl-N- (2-hydroxyethyl) aniline,
N, N-di (2-hydroxyethyl) aniline, N, N
-Di (2-hydroxyethyl) -p-toluidine, N,
N-di (2-hydroxypropyl) aniline, N, N-
Di (2-hydroxypropyl) -p-toluidine and the like are used.

【0047】これらの重合開始剤および重合促進剤は、
モノマー混合物を十分に硬化させ得るだけの量を使用す
る必要があり、通常、それぞれ、モノマー混合物に対し
て0.1〜2重量%の範囲で使用される。
These polymerization initiators and polymerization accelerators are
It is necessary to use an amount sufficient to sufficiently cure the monomer mixture, and usually each is used in the range of 0.1 to 2% by weight based on the monomer mixture.

【0048】本発明において、両ペーストを混合する
際、混合物の表面は空気中の酸素の影響によって硬化が
遅れる場合があり、これを防止するために、ペースト中
にさらに光重合開始剤を添加しておくと、光照射によっ
て表面からも硬化させることが可能になり、特に人工関
節固定用骨セメントの場合、固定を短時間で行うことが
できる。かかる光重合開始剤としては、カンファーキノ
ンおよびアミン類の組み合わせが使用できる。
In the present invention, when both pastes are mixed, curing of the surface of the mixture may be delayed due to the effect of oxygen in the air. To prevent this, a photopolymerization initiator is further added to the paste. If this is done, it becomes possible to harden even from the surface by light irradiation, and in particular, in the case of a bone cement for artificial joint fixation, fixation can be performed in a short time. As such a photopolymerization initiator, a combination of camphorquinone and an amine can be used.

【0049】本発明の硬組織補修用組成物は滅菌されて
いることが好ましく、モノマー混合物と無機粉末を別々
に滅菌しておき、両者を混合してペーストを形成しても
よいし、ペーストを形成した後に滅菌してもよい。滅菌
方法は、EOG滅菌や濾過法等公知の方法から適宜選択
すればよい。
The composition for repairing hard tissue of the present invention is preferably sterilized. The monomer mixture and the inorganic powder are separately sterilized, and the two may be mixed to form a paste. After formation, it may be sterilized. The sterilization method may be appropriately selected from known methods such as EOG sterilization and filtration.

【0050】ペースト(A)とペースト(B)の混合割
合は特に限定されないが、体積比で1:10〜10:1
が好ましく、最も好ましくは1:1である。
The mixing ratio of the paste (A) and the paste (B) is not particularly limited, but is 1:10 to 10: 1 by volume.
And most preferably 1: 1.

【0051】本発明の硬組織補修用組成物においては、
重合開始剤を含むペースト(A)と重合促進剤を含むペ
ースト(B)を均一に混合しないと硬化物の強度不良を
招くが、混合に時間をかけると患部に適用する前に硬化
が始まり、使用不能になる。また気泡の混入も強度不良
の原因になる。さらに混合中に空気中などから雑菌が混
入することや、モノマー蒸気が空気中に揮散することを
防止する必要もある。さらに両ペーストは混合すると硬
化が始まるので別々の容器に保存する必要があり、使用
時には容易に混合できることが望ましい。そのため、両
ペーストを別々に収容する2つの容器、該2つの容器か
らペーストを吐出するための押出機構、該容器の吐出
孔、該吐出孔から吐出された両ペーストを導入し均一に
混合するためのスタティックミキサー機構を有する供給
装置を用いることが、本発明の目的に最も適している。
In the hard tissue repair composition of the present invention,
If the paste (A) containing the polymerization initiator and the paste (B) containing the polymerization accelerator are not uniformly mixed, the strength of the cured product will be poor. However, if the mixing is time-consuming, the curing starts before being applied to the affected part, Becomes unusable. Incorporation of air bubbles also causes poor strength. Furthermore, it is necessary to prevent mixing of various bacteria from the air or the like during mixing, and to prevent monomer vapor from volatilizing into the air. Furthermore, since the two pastes begin to harden when mixed, they need to be stored in separate containers, and it is desirable that they can be easily mixed when used. Therefore, two containers for separately storing both pastes, an extrusion mechanism for discharging the paste from the two containers, a discharge hole of the container, and a method for introducing and uniformly mixing both pastes discharged from the discharge holes. It is most suitable for the purpose of the present invention to use the feeding device having the static mixer mechanism described above.

【0052】その具体的な方法としては、文献〔S.D.チ
ェンほか、「スタティック・ミキシング・ハンドブック
−静的混合プロセスのすべて−」(綜合化学研究所、1
973年発行)、第9〜15頁〕に記載されたスタティ
ックミキサーを使用することが好ましい。この装置を用
いることにより、2つのペースト(A)および(B)の
均一な混合と、得られた組成物の患部への無菌的な充填
が短時間で能率よく行なうことができる。
The specific method is described in the literature [SD Chen et al., “Static Mixing Handbook-All about Static Mixing Process-” (Sogo Chemical Laboratory, 1
973), pages 9 to 15]. By using this apparatus, uniform mixing of the two pastes (A) and (B) and aseptic filling of the affected composition with the obtained composition in a short time can be efficiently performed.

【0053】また、このスタティック・ミキサーを用い
て硬組織補修用組成物を患部に適用する場合、ペースト
の流動性が低すぎるとミキサーからの吐出が困難とな
り、流動性が高すぎるとミキサーの先端からペーストが
垂れ落ちたりペーストの賦形性が不良となる。従って、
本発明の供給方法は適度な稠度を有するペースト組成
と、そのペーストを均一に混合し、患部に注入するため
の供給装置とを組み合わせたところに特徴がある。
When the composition for repairing hard tissue is applied to an affected area using this static mixer, if the fluidity of the paste is too low, it becomes difficult to discharge the paste, and if the fluidity is too high, the tip of the mixer becomes difficult. From the paste, or the shapeability of the paste becomes poor. Therefore,
The supply method of the present invention is characterized in that a paste composition having an appropriate consistency is combined with a supply device for uniformly mixing the paste and injecting the paste into an affected part.

【0054】図3に、ペーストの混合に使用される装置
の一例を示す。かかる装置は、ディスペンサー1、ミキ
サー部2、ペースト(A)を充填したシリンジ3、ペー
スト(B)を充填したシリンジ3’の一対のシリンジお
よびプランジャー4から構成されている。ディスペンサ
ー1の引金を引くことによりプランジャー4が押し込ま
れ、シリンジ3、3’内の各ペーストが共通の吐出孔5
を通ってミキサー部2へと押し出される。ミキサー部2
には分離と混合を連続的に行なうための羽根が内蔵され
ており、ペーストはミキサー部2を通過する際に完全に
混合され、ミキサー部2の出口から直接あるいは所望の
長さのチューブを介して患部に注入される。
FIG. 3 shows an example of an apparatus used for mixing pastes. This device includes a dispenser 1, a mixer unit 2, a syringe 3 filled with paste (A), a pair of syringes 3 'filled with paste (B), and a plunger 4. By pulling the trigger of the dispenser 1, the plunger 4 is pushed in, and each paste in the syringe 3, 3 ′ has a common discharge hole 5.
Through the mixer 2. Mixer part 2
Has a built-in blade for continuously performing separation and mixing. The paste is completely mixed when passing through the mixer section 2, and is directly connected to the outlet of the mixer section 2 or through a tube of a desired length. Injected into the affected area.

【0055】なお、かかる装置は患者の体内の組織に接
触して使用されるため、滅菌処理が施されていることが
好ましい。滅菌方法は、EOG滅菌、オートクレーブ滅
菌等公知の方法から適宜選択すればよい。またミキサー
部2およびシリンジ3、3’は使い捨てとすることが望
ましい。
Since such a device is used in contact with a tissue in a patient's body, it is preferable that the device is sterilized. The sterilization method may be appropriately selected from known methods such as EOG sterilization and autoclave sterilization. Further, it is desirable that the mixer section 2 and the syringes 3, 3 'be disposable.

【0056】[0056]

【実施例】以下、本発明を実施例により説明するが、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0057】参考例1(ヒドロキシアパタイト粉末の製
造) 文献〔E.Hayek and H.Newesel, "Inorganic Synthesis
VII", McGraw-Hill, New York (1963)、第63頁〕に記
載の方法に従ってCa/PO4 のモル比が1.67とな
るよう、リン酸一水素アンモニウム水溶液、硝酸カルシ
ウム水溶液およびアンモニア水を混合加熱してヒドロキ
シアパタイトを合成した。得られたヒドロキシアパタイ
トを遠心脱水し、80℃にて乾燥した後、1100℃で
2時間焼成し、次いでボールミルで粉砕して、平均粒径
4μm、粒径0.1〜50μm、密度3.27g/m
l、細孔容積0.057ml/gのヒドロキシアパタイ
ト粉末を得た。
Reference Example 1 (Production of hydroxyapatite powder) Reference [E. Hayek and H. Newesel, "Inorganic Synthesis"
VII ", McGraw-Hill, New York (1963), such that the molar ratio of Ca / PO 4 according to the methods described in the 63 page] is 1.67, monohydrogen aqueous ammonium phosphate, an aqueous solution of calcium nitrate and aqueous ammonia Was mixed and heated to synthesize hydroxyapatite. The obtained hydroxyapatite was centrifugally dehydrated, dried at 80 ° C., calcined at 1100 ° C. for 2 hours, and then pulverized with a ball mill to obtain an average particle size of 4 μm. Diameter 0.1-50 μm, density 3.27 g / m
1, a hydroxyapatite powder having a pore volume of 0.057 ml / g was obtained.

【0058】得られたヒドロキシアパタイト粉末400
gを、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
8gのアセトン溶液240mlに加え、室温で1時間撹
拌し、アセトンを減圧留去した後、室温で乾燥し、さら
に750℃で2時間熱処理した。次いで本粉末をγ−メ
タクリロキシプロピルトリメトキシシラン8gのトルエ
ン溶液600mlに加え、3時間還流加熱し、トルエン
を減圧留去した後、室温で乾燥した。
The obtained hydroxyapatite powder 400
g was added to 240 ml of an acetone solution of 8 g of γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour, acetone was distilled off under reduced pressure, dried at room temperature, and further heat-treated at 750 ° C. for 2 hours. Next, the powder was added to a toluene solution (600 ml) of 8 g of γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and the mixture was heated under reflux for 3 hours, and toluene was distilled off under reduced pressure, followed by drying at room temperature.

【0059】参考例2(重合性モノマー混合物の組成の
決定) 一般式(1)で表されるモノマーとしてトリエチレング
リコールジメタクリレート(以下これをTEGDMAと
略称する)を、一般式(2)で表されるモノマーとして
2,2−ビス(4−メタクリロキシエトキシフェニル)
プロパン(以下これをビス−MEPPと略称する)を、
および第3のジメタクリレートとしてビス−GMAを使
用し、これらを表1に示す重量比で混合し、このモノマ
ー混合物20重量部に対し過酸化ベンゾイル0.3重量
部および参考例1で得られたヒドロキシアパタイト粉末
80重量部を加え、乳鉢でよく混和してペーストを調製
した。得られたペーストを内径13mm、出口口径3.
5mmのシリンダーに充填し、シリンダーに挿入したピ
ストンをインストロン万能試験機を用いて5mm/分の
速度で押込むのに要する力を測定した。結果を表1に併
せて示す。
Reference Example 2 (Determination of Composition of Polymerizable Monomer Mixture) Triethylene glycol dimethacrylate (hereinafter abbreviated as TEGDMA) as a monomer represented by the general formula (1) is represented by a general formula (2). 2,2-bis (4-methacryloxyethoxyphenyl) as the monomer to be used
Propane (hereinafter abbreviated as bis-MEPP)
And bis-GMA was used as the third dimethacrylate, and these were mixed at the weight ratio shown in Table 1. 0.3% by weight of benzoyl peroxide and 20% by weight of this monomer mixture were obtained in Reference Example 1. Hydroxyapatite powder (80 parts by weight) was added and mixed well in a mortar to prepare a paste. The obtained paste was 13 mm in inner diameter and the outlet diameter was 3.
The force required for filling the cylinder into a 5-mm cylinder and pushing the piston inserted into the cylinder at a speed of 5 mm / min using an Instron universal testing machine was measured. The results are shown in Table 1.

【0060】[0060]

【表1】 [Table 1]

【0061】表1中、−は、ヒドロキシアパタイト粉末
の沈降が見られたことを示す。なお、モノマー混合物中
のTEGDMAの含有量が25重量%以下の場合にはモ
ノマー混合物の流動性が低く、モノマー混合物とヒドロ
キシアパタイト粉末を均一に混合することができなかっ
た。
In Table 1,-indicates that sedimentation of the hydroxyapatite powder was observed. When the content of TEGDMA in the monomer mixture was 25% by weight or less, the fluidity of the monomer mixture was low and the monomer mixture and the hydroxyapatite powder could not be uniformly mixed.

【0062】この結果、押出し力を2N以下として、操
作性に優れた硬組織補修用組成物を得るためには、全モ
ノマー混合物に対するTEGDMAの割合を40〜65
重量%とする必要があることがわかった。
As a result, in order to obtain a hard tissue repair composition having excellent operability while keeping the extrusion force at 2 N or less, the ratio of TEGDMA to the total monomer mixture should be 40 to 65.
It has been found that it is necessary to make the weight%.

【0063】実施例1 (ペーストの調製)TEGDMA50重量部、Bis−
MEPP20重量部、Bis−GMA30重量部を混合
し、このモノマー混合物20重量部に対し過酸化ベンゾ
イル0.3重量部および参考例1で得られたヒドロキシ
アパタイト粉末80重量部を加え、乳鉢でよく混和して
ペースト(A1)を調製した。また、上記と同じモノマ
ー混合物20重量部に、N,N−ジ(2−ヒドロキシエ
チル)−p−トルイジン0.4重量部およびヒドロキシ
アパタイト粉末80重量部を混和してペースト(B1)
を調製した。
Example 1 (Preparation of paste) 50 parts by weight of TEGDMA, Bis-
20 parts by weight of MEPP and 30 parts by weight of Bis-GMA were mixed, and 0.3 part by weight of benzoyl peroxide and 80 parts by weight of the hydroxyapatite powder obtained in Reference Example 1 were added to 20 parts by weight of this monomer mixture, and mixed well in a mortar. Thus, a paste (A1) was prepared. A paste (B1) was prepared by mixing 20 parts by weight of the same monomer mixture with 0.4 parts by weight of N, N-di (2-hydroxyethyl) -p-toluidine and 80 parts by weight of hydroxyapatite powder.
Was prepared.

【0064】(硬化物の耐水性の評価)上記で得られた
ペースト(A1)およびペースト(B1)を図3に示す
ディスペンサーを用いて等量混合し、得られた組成物を
テフロンチューブ内に押出して硬化させ、直径3mm、
長さ25mmの丸棒の硬化物を得た。
(Evaluation of Water Resistance of Cured Product) Equal amounts of the paste (A1) and the paste (B1) obtained above were mixed using a dispenser shown in FIG. 3, and the obtained composition was placed in a Teflon tube. Extruded and cured, 3mm in diameter,
A cured product of a round bar having a length of 25 mm was obtained.

【0065】得られた硬化物を、37℃の生理食塩液中
に浸漬し、一定時間保存した。保存前後での硬化物の重
量を測定し、吸水率を計算した。
The obtained cured product was immersed in a physiological saline solution at 37 ° C. and stored for a certain period of time. The weight of the cured product before and after storage was measured, and the water absorption was calculated.

【0066】また硬化物の曲げ強度を、インストロン強
度試験機を用い、支点間距離20mmの3点支持法(ヘ
ッドスピード:1mm/分)により、室温、空気中で測
定した。
The bending strength of the cured product was measured at room temperature and in air by a three-point support method (head speed: 1 mm / min) with a distance between supports of 20 mm using an Instron strength tester.

【0067】結果を表2に示す。Table 2 shows the results.

【0068】[0068]

【表2】 [Table 2]

【0069】表2に示されるように、硬化物の吸水率は
非常に低く、しかも生理食塩液に浸漬しても硬化物の機
械的強度は保持されており、硬化物が優れた耐水性を有
していることが明らかである。
As shown in Table 2, the water absorption of the cured product was very low, and the mechanical strength of the cured product was maintained even when immersed in a physiological saline solution. It is clear that they have.

【0070】(硬化時の発熱量の測定)内容積2.8m
lのガラス製サンプル瓶の外側にクロメルーアルメル熱
電対を固定した。該サンプル瓶の中に、得られたペース
ト(A1)およびペースト(B1)を等量入れて混合
し、硬化時の発熱による最高到達温度を測定した。結果
は、混合開始後4.9分で46℃となった。
(Measurement of calorific value during curing) Internal volume 2.8 m
A chromel-alumel thermocouple was fixed to the outside of a 1 glass sample bottle. Equal amounts of the obtained paste (A1) and paste (B1) were put into the sample bottle and mixed, and the maximum temperature due to heat generation during curing was measured. The result was 46 ° C. 4.9 minutes after the start of mixing.

【0071】(モノマー(1)の効果)得られたペース
ト(A1)および(B1)を等量混和した組成物を、2
枚のテフロンシートに挟んで室温で10分重合させて板
状の硬化物とし、その後直ちに水で洗浄して表面の未硬
化層を除いた。
(Effect of Monomer (1)) A composition obtained by mixing equal amounts of the obtained pastes (A1) and (B1)
A sheet-shaped cured product was obtained by polymerizing at room temperature for 10 minutes between two Teflon sheets, and then immediately washed with water to remove an uncured layer on the surface.

【0072】得られた板状硬化物に、金を蒸着して表面
を走査電子顕微鏡で観察した。結果を図1に示す。
Gold was vapor-deposited on the obtained plate-like cured product, and the surface was observed with a scanning electron microscope. The results are shown in FIG.

【0073】図1で明らかなように、得られた硬化物の
表面にはヒドロキシアパタイトの粒子(写真で白色に見
える箇所)が多数観察された。
As is apparent from FIG. 1, a large number of hydroxyapatite particles (white portions in the photograph) were observed on the surface of the obtained cured product.

【0074】(無機粒子表面処理の効果)得られたペー
スト(A1)および(B1)を等量混合して硬化させ、
径3mm、長さ28mmの丸棒と、径4mm、長さ4m
mの丸棒を得た。
(Effect of Surface Treatment of Inorganic Particle ) Equal amounts of the obtained pastes (A1) and (B1) are mixed and cured,
A round bar with a diameter of 3 mm and a length of 28 mm, and a diameter of 4 mm and a length of 4 m
m round bar was obtained.

【0075】得られた試験片の前者について曲げ強度
(インストロン強度試験機を使用、支点間距離20mm
の3点支持法、ヘッドスピード:1mm/分)を、後者
について圧縮強度(インストロン強度試験機を使用、ヘ
ッドスピード:2mm/分)を室温、空気中で測定した
(いずれも試料数10)。
For the former of the obtained test pieces, the bending strength (using an Instron strength tester, the distance between fulcrums was 20 mm)
And the compression strength (using an Instron strength tester, head speed: 2 mm / min) was measured at room temperature and in air for the latter (all 10 samples). .

【0076】結果は、曲げ強度が118.1±10.6
MPa、圧縮強度が239±13MPaであった。
As a result, the bending strength was 118.1 ± 10.6.
MPa and compressive strength were 239 ± 13 MPa.

【0077】比較例1 市販のポリメチルメタクリレート骨セメント(重合性モ
ノマーの全組成物中の含有量33重量%)を用いて、実
施例1と同様にして硬化時の発熱量の測定を行った。
Comparative Example 1 The amount of heat generated during curing was measured in the same manner as in Example 1 using commercially available polymethyl methacrylate bone cement (the content of the polymerizable monomer in the total composition was 33% by weight). .

【0078】結果は、粉剤と液剤の混合開始後7.7分
で76.3℃に達した。
As a result, the temperature reached 76.3 ° C. 7.7 minutes after the start of mixing the powder and the liquid.

【0079】実施例2 (ペーストの調製)TEGDMA50重量部、Bis−
MEPP20重量部、Bis−GMA30重量部を混合
し、このモノマー混合物25重量部に対し過酸化ベンゾ
イル0.3重量部および参考例1で得られたヒドロキシ
アパタイト粉末75重量部を加え、乳鉢でよく混和して
ペースト(A2)を調製した。また、上記と同じモノマ
ー混合物25重量部にN,N−ジ(2−ヒドロキシエチ
ル)−p−トルイジン0.5重量部およびヒドロキシア
パタイト粉末75重量部を混和してペースト(B2)を
調製した。
Example 2 (Preparation of paste) 50 parts by weight of TEGDMA, Bis-
20 parts by weight of MEPP and 30 parts by weight of Bis-GMA were mixed, and 0.3 part by weight of benzoyl peroxide and 75 parts by weight of the hydroxyapatite powder obtained in Reference Example 1 were added to 25 parts by weight of this monomer mixture, and mixed well in a mortar. Thus, a paste (A2) was prepared. A paste (B2) was prepared by mixing 25 parts by weight of the same monomer mixture with 0.5 parts by weight of N, N-di (2-hydroxyethyl) -p-toluidine and 75 parts by weight of hydroxyapatite powder.

【0080】(無機粉末含量の影響)ペースト(A2)
とペースト(B2)を等量混和して、黄銅製の型に入れ
て室温で硬化、次いで37℃で一夜放置して、径4m
m、厚さ4mmの丸棒を得た。
(Influence of Inorganic Powder Content) Paste (A2)
And paste (B2) are mixed in equal amounts, put in a brass mold, cured at room temperature, and then left at 37 ° C. overnight to obtain a diameter of 4 m.
m, a round bar having a thickness of 4 mm was obtained.

【0081】得られた丸棒を、70℃の水中に24時間
浸漬し、その前後の重量から吸水率を測定した。また浸
漬後の空気中での圧縮強度を実施例1と同様にして測定
した。(試料数10)
The obtained round bar was immersed in water at 70 ° C. for 24 hours, and the water absorption was measured from the weight before and after that. The compressive strength in air after immersion was measured in the same manner as in Example 1. (10 samples)

【0082】結果を表3に示す。Table 3 shows the results.

【0083】比較例2 特表昭62−503148号に従い、TEGDMA50
重量部、Bis−GMA50重量部を混合し、このモノ
マー混合物30重量部に過酸化ベンゾイル1重量部およ
びヒドロキシアパタイト粉末70重量部を加え、乳鉢で
よく混和してペースト(C)を調製した。また、上記と
同じモノマー混合物30重量部にN,N−ジ(2−ヒド
ロキシエチル)−p−トルイジン0.6重量部およびヒ
ドロキシアパタイト粉末70重量部を混和してペースト
(D)を調製した。
Comparative Example 2 In accordance with Japanese Patent Publication No. 62-503148, TEGDMA50
And 50 parts by weight of Bis-GMA were mixed, 1 part by weight of benzoyl peroxide and 70 parts by weight of hydroxyapatite powder were added to 30 parts by weight of the monomer mixture, and the mixture was thoroughly mixed in a mortar to prepare a paste (C). Further, 30 parts by weight of the same monomer mixture as above was mixed with 0.6 parts by weight of N, N-di (2-hydroxyethyl) -p-toluidine and 70 parts by weight of hydroxyapatite powder to prepare a paste (D).

【0084】ペースト(C)とペースト(D)を等量混
和し、実施例2と同様にして、円柱形試料を作り、吸水
率および吸水後の空気中での圧縮強度を測定した(試料
数10)。
Equal amounts of the pastes (C) and (D) were mixed, a cylindrical sample was prepared in the same manner as in Example 2, and the water absorption and the compressive strength in air after water absorption were measured (number of samples). 10).

【0085】結果を表3に示す。Table 3 shows the results.

【0086】[0086]

【表3】 [Table 3]

【0087】表3から、実施例2と比較例2の間には、
t検査の結果、吸水率、吸水後の圧縮強度とも危険率1
%以下で有意差が認められた。
As shown in Table 3, between Example 2 and Comparative Example 2,
As a result of the t test, both the water absorption rate and the compressive strength after water absorption were the risk factors 1
% Or less, a significant difference was observed.

【0088】比較例3 欧州特許123323号に従い、モノマーとしてBis
−MEPPのみを用い、その20重量部に対し過酸化ベ
ンゾイル0.3重量部およびヒドロキシアパタイト粉末
80重量部を加え、乳鉢でよく混和してペースト(E)
を調製した。また、同じモノマー20重量部にN,N−
ジ(2−ヒドロキシエチル)−p−トルイジン0.5重
量部およびヒドロキシアパタイト粉末80重量部を混和
してペースト(F)を調製した。
Comparative Example 3 According to EP 123323, Bis was used as a monomer.
-Using MEPP only, add 0.3 parts by weight of benzoyl peroxide and 80 parts by weight of hydroxyapatite powder to 20 parts by weight, mix well in a mortar and paste (E)
Was prepared. Also, N, N-
Paste (F) was prepared by mixing 0.5 parts by weight of di (2-hydroxyethyl) -p-toluidine and 80 parts by weight of hydroxyapatite powder.

【0089】ペーストEとペーストFを等量混和して、
実施例1の(モノマー(1)の効果)と同様に板状の硬
化物を作成し、その表面の走査電子顕微鏡写真を得た
(図2)。図2から明らかなように、モノマー(1)を
用いなかった比較例3の組成物から得た硬化物は、ヒド
ロキシアパタイト粒子上にモノマーから形成されたポリ
マーの膜が形成されていた。
Mix equal amounts of paste E and paste F,
A plate-shaped cured product was prepared in the same manner as in Example 1 (effect of monomer (1)), and a scanning electron micrograph of the surface was obtained (FIG. 2). As is clear from FIG. 2, in the cured product obtained from the composition of Comparative Example 3 in which the monomer (1) was not used, a polymer film formed from the monomer was formed on the hydroxyapatite particles.

【0090】比較例4 米国特許4778834号に従い、ヒドロキシアパタイ
ト10gをメタケイ酸ナトリウム9水塩の水溶液(0.
5g/70ml、1規定塩酸でpH6.8に調整)中で
一夜室温で撹拌、洗浄乾燥後、γ−メタクリロキシプロ
ピルトリメトキシシランのトルエン溶液(0.2g/1
5ml)中で3時間還流加熱し、ヒドロキシアパタイト
粒子を得た。無機粒子として、このようにして得られた
ヒドロキシアパタイト粒子を用いた他は、実施例1と同
様にしてペースト(G)、(H)を得た。
Comparative Example 4 According to US Pat. No. 4,778,834, 10 g of hydroxyapatite was added to an aqueous solution of sodium metasilicate nonahydrate (0.1 g).
After stirring at room temperature overnight in 5 g / 70 ml, adjusted to pH 6.8 with 1 N hydrochloric acid, washing and drying, a toluene solution of γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane (0.2 g / 1
Under reflux for 3 hours to obtain hydroxyapatite particles. Pastes (G) and (H) were obtained in the same manner as in Example 1 except that the hydroxyapatite particles thus obtained were used as the inorganic particles.

【0091】得られたペースト(G)、(H)を、等量
混合して硬化させて実施例1の(無機粒子表面処理の効
果)と同様にして、試験片の曲げ強度及び圧縮強度を測
定した(試料数10)。
The pastes (G) and (H) obtained were mixed in equal amounts and cured, and the flexural strength and compressive strength of the test piece were measured in the same manner as in Example 1 (effect of surface treatment of inorganic particles). It was measured (10 samples).

【0092】結果を表4に示す。参考のため実施例1の
結果も合わせて記載する。
Table 4 shows the results. The result of Example 1 is also described for reference.

【0093】[0093]

【表4】 [Table 4]

【0094】実施例4と比較例3の間には、t検で曲
げ強度、圧縮強度とも危険率1%以下で有意差が認めら
れた。
[0094] Between the Comparative Example 3 and Example 4, the bending strength at t - test, with compressive strength significant difference of 1% or less risk rate was observed.

【0095】また、実施例1と比較例4のペーストの稠
度を測定した。すなわち、各ペースト0.5mlに重量
40gのガラス板を乗せ、30秒後のペーストの直径を
測定た。
The consistency of the pastes of Example 1 and Comparative Example 4 was measured. That is, placing the glass plate of the weight 40g in each paste 0.5 ml, diameter was measured 30 seconds after the paste.

【0096】結果を表5に示す。Table 5 shows the results.

【0097】[0097]

【表5】 [Table 5]

【0098】実施例1のペースト(A1)および(B
1)は、ディスペンサーからの押し出しに適した流動性
を有する硬組織補修用組成物を与えうることが認められ
た。
The pastes (A1) and (B) of Example 1
It was confirmed that 1) can provide a composition for repairing hard tissue having fluidity suitable for extrusion from a dispenser.

【0099】[0099]

【発明の効果】本発明の硬組織補修用組成物は、骨との
接着性が高く、かつ十分な耐水性を有している。また、
硬化時の発熱量も小さく患者の組織に与える障害が小さ
い。さらに、硬組織補修用組成物を構成するペーストが
適度な稠度を有しているので、供給装置を用いることに
より、ペーストの均一な混合、および得られた混合物の
患部への充填が容易である。
The composition for repairing hard tissue according to the present invention has high adhesiveness to bone and has sufficient water resistance. Also,
The calorific value during curing is also small, and the damage to the patient's tissue is small. Furthermore, since the paste constituting the composition for repairing hard tissue has an appropriate consistency, it is easy to uniformly mix the paste and fill the affected area with the obtained mixture by using the supply device. .

【0100】従って本発明の硬組織補修用組成物は、骨
セメントとして使用されるのみならず、骨の欠損部への
充填材、骨補填材または人工骨としても有効に使用でき
る。
Therefore, the composition for repairing hard tissue of the present invention can be effectively used not only as a bone cement but also as a filler, a bone filler, or an artificial bone for a bone defect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、実施例1で得られた組成物から得た板
状硬化物の表面電子顕微鏡写真である。
FIG. 1 is a surface electron micrograph of a plate-shaped cured product obtained from the composition obtained in Example 1.

【図2】図2は、比較例3で得られた組成物から得た板
状硬化物の表面電子顕微鏡写真である。
FIG. 2 is a surface electron micrograph of a plate-shaped cured product obtained from the composition obtained in Comparative Example 3.

【図3】図3は、ペーストの混合に使用される装置の概
略図(縦断面図)であって、1はディスペンサー、2は
ミキサー部、3および3’はシリンジ、および4はプラ
ンジャーである。
FIG. 3 is a schematic view (longitudinal section) of an apparatus used for mixing pastes, 1 is a dispenser, 2 is a mixer section, 3 and 3 ′ are syringes, and 4 is a plunger. is there.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ディスペンサー 2 ミキサー部 3、3’ シリンジ 4 プランジャー 5 吐出孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Dispenser 2 Mixer part 3 and 3 'syringe 4 Plunger 5 Discharge hole

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−49083(JP,A) 特開 平6−226178(JP,A) 特開 昭59−217666(JP,A) 実開 昭63−152634(JP,U) 特公 昭48−11156(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61L 24/00 - 33/18 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-2-49083 (JP, A) JP-A-6-226178 (JP, A) JP-A-59-217666 (JP, A) 152634 (JP, U) JP 48-11156 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) A61L 24/00-33/18

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 リン酸カルシウム系無機粉末、重合性モ
ノマー混合物および有機過酸化物を含有してなるペース
ト(A)と、リン酸カルシウム系無機粉末、重合性モノ
マー混合物および芳香環に直接アミノ基が結合している
第3級アミンを含有してなるペースト(B)とからな
り、各ペーストの稠度がそれぞれ20〜27mmであり、 各ペースト中のリン酸カルシウム系無機粉末が、有機シ
ランカップリング剤で一次処理され、300〜800℃
で熱処理され、次いで有機シランカップリング剤で二次
処理され、該リン酸カルシウム系無機粉末の含有量が、
それぞれ75〜85重量%であり、 上記重合性モノマー混合物が、それぞれ一般式(1): 【化1】 (式中、RおよびRは同一または異なってもよく、
それぞれ水素原子またはメチル基を、pは1〜4の整数
を表わす)で表されるモノマー、および下記一般式
(2): 【化2】 (式中、RおよびRは同一または異なってもよく、
それぞれ水素原子またはメチル基を、mおよびnはそれ
ぞれ1〜5の整数であって、m+n=2〜6である)で
表されるモノマーを含有し、かつ、 一般式(1)で表されるモノマーの含有量が、全モノマ
ー混合物の40〜65重量%であることを特徴とする硬
組織補修用組成物。
1. A paste (A) containing a calcium phosphate-based inorganic powder, a polymerizable monomer mixture and an organic peroxide , and an amino group bonded directly to the calcium phosphate-based inorganic powder, the polymerizable monomer mixture and an aromatic ring Is
And a paste (B) containing a tertiary amine , wherein each paste has a consistency of 20 to 27 mm, and the calcium phosphate-based inorganic powder in each paste contains
Primary treatment with a run coupling agent, 300-800 ° C
Heat treatment, then secondary with organic silane coupling agent
Treated, the content of the calcium phosphate-based inorganic powder ,
And each of the polymerizable monomer mixtures has a general formula (1): (Wherein R 1 and R 2 may be the same or different,
A hydrogen atom or a methyl group, p represents an integer of 1 to 4), and the following general formula (2): Wherein R 3 and R 4 may be the same or different,
A hydrogen atom or a methyl group, m and n are each an integer of 1 to 5 and m + n = 2 to 6), and represented by the general formula (1) A composition for repairing hard tissue, wherein the content of the monomer is 40 to 65% by weight of the total monomer mixture.
【請求項2】 一般式(1)で表されるモノマーが、ト
リエチレングリコールジメタクリレートであり、一般式
(2)で表されるモノマーが、2,2−ビス(4−メタ
クリロキシエトキシフェニル)プロパンであることを特
徴とする請求項1記載の硬組織補修用組成物。
2. The monomer represented by the general formula (1) is triethylene glycol dimethacrylate, and the monomer represented by the general formula (2) is 2,2-bis (4-methacryloxyethoxyphenyl). 2. The composition for repairing hard tissue according to claim 1, wherein the composition is propane.
【請求項3】 請求項1記載のペーストAおよびペース
トBが別々に収容された2つの容器、該2つの容器から
ペーストを吐出するための押出機構、該2つの容器の吐
出孔および該吐出孔から吐出された両ペーストを導入し
均一に混合するためのスタティックミキサー機構を有す
ることを特徴とする請求項1記載の硬組織補修用組成物
の供給装置。
3. A container in which the paste A and the paste B according to claim 1 are separately stored, an extruding mechanism for discharging the paste from the two containers, a discharge hole of the two containers, and the discharge hole. 2. The apparatus for supplying a composition for repairing hard tissue according to claim 1, further comprising a static mixer mechanism for introducing and uniformly mixing the two pastes discharged from the apparatus.
JP29199495A 1994-10-13 1995-10-13 Hard tissue repair composition and device for supplying the same Expired - Fee Related JP3340002B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29199495A JP3340002B2 (en) 1994-10-13 1995-10-13 Hard tissue repair composition and device for supplying the same

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6-247942 1994-10-13
JP24794294 1994-10-13
JP29199495A JP3340002B2 (en) 1994-10-13 1995-10-13 Hard tissue repair composition and device for supplying the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08224294A JPH08224294A (en) 1996-09-03
JP3340002B2 true JP3340002B2 (en) 2002-10-28

Family

ID=26538494

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29199495A Expired - Fee Related JP3340002B2 (en) 1994-10-13 1995-10-13 Hard tissue repair composition and device for supplying the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3340002B2 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4560617B2 (en) * 1999-12-15 2010-10-13 独立行政法人物質・材料研究機構 Calcium phosphate-polymer composite, production method and use
US6800245B1 (en) * 2000-11-28 2004-10-05 Vita Special Purpose Corporation Sterile polymerizable systems and kits and methods of their manufacture and use
JP4986437B2 (en) * 2005-11-07 2012-07-25 株式会社トクヤマ Dental curable composition
CN102596269B (en) 2009-11-20 2015-02-11 三井化学株式会社 Composition for hard tissue repair
WO2018181822A1 (en) 2017-03-31 2018-10-04 三井化学株式会社 Composition for repairing hard tissue and kit for repairing hard tissue
BR112019020581B1 (en) 2017-03-31 2022-11-29 Mitsui Chemicals, Inc COMPOSITION FOR HARD TISSUE REPAIR AND KIT FOR HARD TISSUE REPAIR
JP7096324B2 (en) 2018-03-20 2022-07-05 三井化学株式会社 Hard tissue repair composition and hard tissue repair kit
JP2022030655A (en) * 2020-08-07 2022-02-18 HOYA Technosurgical株式会社 Calcium Phosphate Composition

Also Published As

Publication number Publication date
JPH08224294A (en) 1996-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5814681A (en) Restorative composition for hard tissue and dispensing apparatus therefor
JP2009512507A (en) Curable bone substitute
JP2003518989A (en) Bioactive bone cement for osteoporosis
JPS6251629B2 (en)
WO2009131829A2 (en) Bone cement composition and method
JP3340002B2 (en) Hard tissue repair composition and device for supplying the same
JP6048858B2 (en) Adhesive bone filler and adhesive bone filler kit
JP2007512063A (en) Bioabsorbable composite material
KR102247732B1 (en) Acrylic cements for bone augmentation
JPH10248915A (en) Calcium phosphate cement curing solution and composition for calcium phosphate cement cured object
JP3965249B2 (en) Calcium phosphate cement and calcium phosphate cement composition
JP2001019605A (en) Adhesive for dental implant
CN114209872A (en) Two-component paste, application and preparation method of bone cement
JP2022545893A (en) Implants with multiple hardening states
KR20120082885A (en) Bone cement containing bone marrow
JPH0331470B2 (en)
JP2934780B2 (en) Filling composition for living hard tissue
JP2000178115A (en) Curable composition for medical application
US20140155356A1 (en) Curable bone substitute
JPH04114655A (en) Hard composition for medical use
JPH10337335A (en) Implant material for thermal therapy
JPH02250809A (en) Dental cement composition
US20190275201A1 (en) Photopolymerizable bone filler material
JPH0335944B2 (en)
JPH10328314A (en) Cement material for thermotherapy and implant material for thermotherapy

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080816

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090816

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100816

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110816

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110816

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120816

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120816

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130816

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees