JP3987220B2 - 速硬性リン酸カルシウムセメント - Google Patents
速硬性リン酸カルシウムセメント Download PDFInfo
- Publication number
- JP3987220B2 JP3987220B2 JP34732498A JP34732498A JP3987220B2 JP 3987220 B2 JP3987220 B2 JP 3987220B2 JP 34732498 A JP34732498 A JP 34732498A JP 34732498 A JP34732498 A JP 34732498A JP 3987220 B2 JP3987220 B2 JP 3987220B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- cement
- fast
- calcium
- calcium phosphate
- 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
Links
Landscapes
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Dental Prosthetics (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、医科用或いは歯科用の速硬性リン酸カルシウムセメントに関する。本発明の速硬性リン酸カルシウムセメントは、特定の比表面積を有するリン酸水素カルシウム2水和物若しくは無水物の粉末を含み、水を添加して混練することにより速やかに硬化させることができる。また、本発明の速硬性リン酸カルシウムセメントは、湿潤環境における圧縮強度、即ち、濡れ圧縮強度及び生体活性等に優れ、人工骨、人工関節及び人工歯根等を形成するための原料として使用することができる。
【0002】
【従来の技術】
生体に用いられる医療用セメントとしては、現在までに各種の組成のものが数多く提案されている。特に、リン酸カルシウム系の生体用セメントでは、このセメントが硬化とともに生体活性な水酸アパタイトに転化するため、生体親和性に優れた硬化体を得ることができる。このリン酸カルシウム系の生体用セメントとしては、リン酸四カルシウムが使用されることが多い。例えば、米国特許明細書第4612053号にも、リン酸四カルシウムを主成分とするリン酸カルシウムセメントが開示されている。しかし、このセメントは硬化に比較的長時間を要するため、実用上は問題がある。
【0003】
このリン酸四カルシウムを主成分とするリン酸カルシウムセメントの硬化に要する時間を短縮するため、クエン酸、リンゴ酸、乳酸等の有機酸或いは無機酸などを添加した酸性の水溶液によってセメントを混練する方法が多数提案されている(特開昭59−88351号公報、特開昭62−83348号公報、特開昭63−295863号公報など)。しかし、混練液に酸を添加して混練したものを生体内に補填した場合、酸による生体刺激が強く、補填部の周囲に炎症反応等を起こすことがあり、好ましくない。
【0004】
また、特開平2−48479号公報、特表平8−510713号公報等には、使用するリン酸四カルシウムのカルシウムとリンとの比が過大にならないようにして、酸化カルシウムの副生を抑えることにより、硬化に要する時間を短縮する方法が提案されている。しかし、リン酸四カルシウムは、通常、1450℃以上の高温において焼成し、調製する必要があり、焼成中にリンが気化してしまうためカルシウムとリンとの比を調整することは非常に困難である。
【0005】
更に、セメントに水酸アパタイトを添加することにより、硬化に要する時間を短縮する方法も知られている(歯科材料・器械、6巻、1号、53〜58頁及び歯科材料・器械、6巻、4号、426〜431頁など)。しかし、この方法では、混練液にリン酸の水溶液を配合する必要があり、このリン酸による生体刺激が懸念され、また、硬化時間は短縮されるものの、濡れ圧縮強度等が低下するため好ましくない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点を解決するものであり、特定の比表面積を有するリン酸水素カルシウム2水和物若しくは無水物の粉末を含むリン酸カルシウム粉末をセメントの主成分として使用することにより、混練液である純水等の水に酸の配合を要することなく、実用上、十分に短い時間で硬化し得る速硬性リン酸カルシウムセメントを提供することを目的とする。本発明の速硬性リン酸カルシウムセメントでは、従来より多数提案されているように、水に酸を添加しpHを低くする必要がないため、炎症反応等の問題を起こすことがない。更に、このセメントには水酸アパタイトを配合する必要もなく、水酸アパタイトによる濡れ圧縮強度等の低下もない。
【0007】
【課題を解決するための手段】
第1発明の速硬性リン酸カルシウムセメント(以下、単に「セメント」ということもある。)は、リン酸水素カルシウム2水和物粉末及びリン酸水素カルシウム無水物粉末のうちの少なくとも一方を含む速硬性リン酸カルシウムセメントにおいて、上記リン酸水素カルシウム2水和物(以下、「DCPD」という。)粉末及び上記リン酸水素カルシウム無水物(以下、「DCPA」という。)粉末の比表面積が1〜8.3m2/gであることを特徴とする。
【0008】
上記「DCPD粉末」及び上記「DCPA粉末」の「比表面積」は1〜8.3m2/gである。DCPD粉末及びDCPA粉末の比表面積が1m2/g未満であると、これらの粉末がセメントの硬化の際の結晶核として機能せず、硬化が十分に促進されない。なお、この比表面積が50m2/gを超える場合は、DCPD粉末及びDCPA粉末が凝集し、セメント中に均一に分散しないため、硬化時間の短縮が認められない。。
【0009】
また、DCPD粉末及び/又はDCPA粉末の含有量は、第2発明のように、速硬性リン酸カルシウムセメントを100重量部とした場合に、20〜50重量部とすることが好ましい。この含有量は、特に25〜45重量部、更には30〜40重量部とすることがより好ましい。DCPD粉末及び/又はDCPA粉末の含有量が20重量部未満であると、硬化に要する時間を十分に短くすることができない。一方、この含有量が50重量部を超える場合は、硬化体中に未硬化のDCPD粉末若しくはDCPA粉末が残留し、濡れ圧縮強度等が低下するため好ましくない。
【0010】
第1発明の速硬性リン酸カルシウムセメントは、各種のリン酸カルシウム化合物の粉末を含有し得るが、第3発明のように、DCPD粉末、DCPA粉末及びリン酸四カルシウム(以下、「TeCP」という。)粉末を主成分とすることが好ましい。これら3種類の粉末を併用すれば、純水等、水によって混練した場合に、より速やかに硬化させることができる。これらの粉末を併用する場合、その量比は特に限定されないが、モル比で、DCPD粉末及びDCPA粉末/TeCP粉末=8/2〜2/8、特に6/4〜4/6とすることが好ましく、更には等量程度を使用することがより好ましい。尚、この「主成分」とは、セメントの全量を100重量部とした場合に、上記の3種類の粉末の合計量が60重量部以上、特に好ましくは80重量部以上であることを意味する。
【0011】
更に、このセメントでは、上記の3種類の主成分以外にも、α−リン酸三カルシウム、β−リン酸三カルシウム等の粉末を併用することができ、炭酸カルシウム等、リン酸カルシウム化合物以外のカルシウム化合物などを含有させることもできる。また、濡れ圧縮強度等が低下しない程度に水酸アパタイト(以下、「HAP」という。)粉末を配合することもできる。これらのリン酸カルシウム粉末等は1種のみを使用してもよいし、2種以上を併用することもできる。
【0012】
DCPD粉末としては、市販の試薬を遠心ミルやアルミナポットで粉砕したものを使用することができる。更に、DCPA粉末としては、市販のDCPA試薬、或いは市販のDCPD試薬を120℃程度の温度に加熱し、脱水させる等の方法によって得られるDCPAを、同様に遠心ミルやアルミナポットで粉砕したものを用いることができるが、これらに限定されるものではない。また、TeCP粉末の製法も特に限定されず、炭酸カルシウム粉末とDCPD粉末との等モル混合物を所定形状に成形した後、1450〜1550℃の温度範囲で焼成し、これを約100μm程度の平均粒径に整粒したものなどを使用することができる。
【0013】
本発明の速硬性リン酸カルシウムセメントでは、混練液に、デキストラン硫酸塩等、各種の単糖類がポリグリコシル化し、高分子化することにより生成する多糖類を配合することもできる。この多糖類の配合により、混練液の粘性が高くなり、操作性に優れ、混練時に容易に所定の形態を付与することができるセメントとすることができる。更に、このセメントには、硫酸バリウム、次炭酸ビスマス等のX線造影剤を配合することもできる。
尚、上記の形態の付与とは、初期形状の付与及び補填後などにおける形状の修正、調整を併せ意味するものである。
【0014】
また、本発明のセメントは、純水等の水によって混練した後、これのみを生体内に補填して人工骨、人工歯根等の用途に用いることができるが、セメントと水とを混練する際に、骨形成因子、抗ガン剤及び抗生物質等を添加し、薬物徐放のための担体として利用することもできる。
【0015】
なお、DCPD粉末及びDCPA粉末の比表面積が1〜50m 2 /gの速硬性リン酸カルシウムセメントでは、JIS T 6602に準じて測定した硬化時間を、5〜20分、特に5〜18分、更には5〜15分とすることができ、硬化体の濡れ圧縮強度を、500〜600kg/cm2、特に530〜600kg/cm2、更には550〜600kg/cm2とすることができる。また、DCPD粉末及びDCPA粉末の比表面積が3〜10m 2 /gの範囲内であれば、7〜11分の短時間で安定して硬化させることができ、濡れ圧縮強度も520〜570kg/cm2であって十分な強度を併せ有する優れた性能のセメントとすることができる。
【0016】
【作用】
本発明では、セメントと混練液である水とを混練するに際し、酸を併用する必要がなく、水のみによって混練しても、実用上、十分に短かい時間で硬化させることができる。そのため、混練、硬化の過程においてpHがそれほど低くはならず、補填部周縁に炎症反応等を生ずることがない。また、生成する硬化体が生体組織に悪影響を及ぼすこともない。更に、本発明のセメントは、濡れ圧縮強度が大きく、且つ操作性にも優れ、混練時に容易に所定の形態を付与することができる。この形態の付与の意味は前記のとおりである。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、実施例によって本発明を更に詳しく説明する。
製造例1(比表面積の異なるDCPA粉末及びそれを用いたセメントの調製)
DCPD(和光純薬株式会社製、試薬特級)を120℃に加熱し、脱水して得られたDCPAを、それぞれ表1に記載の装置によって、表1に記載の時間粉砕し、比表面積の異なるDCPA粉末を調製した。このDCPA粉末とTeCP粉末とを、ライカイ器によって35/65の重量比で混合し、試料番号2〜5の速硬性リン酸カルシウムセメントを調製した。尚、試料番号1のセメントでは、加熱、脱水により得られたDCPAを粉砕せず、そのまま用いたが、このDCPAとTeCP粉末との重量比は同様に35/65である。また、表1において*は第1発明の範囲外であることを表す。
【0018】
【表1】
【0019】
製造例2(DCPA粉末の含有量の検討及びセメントの調製)
DCPD(和光純薬株式会社製、試薬特級)を120℃に加熱し、脱水して得られたDCPAを、遠心ミルによってエタノール中で1時間粉砕し、比表面積4.2m2/gのDCPA粉末を得た。その後、このDCPA粉末とTeCP粉末とを、表2に記載の重量比で、バイアル瓶を使用し、5時間混合して試料番号6〜10の速硬性リン酸カルシウムセメントを調製した。表2において**は第2発明の範囲外であることを表す。
尚、製造例1〜2において、各粉末の比表面積は、ユアサアイオニクス株式会社製、型式「マルチソーブ12」を使用し、100℃で60分の脱気条件で測定した。
【0020】
【表2】
【0021】
実験例1〜10
試料番号1〜10の速硬性リン酸カルシウムセメントと、混練液である純水とを粉液比0.25で混練し、硬化させ、硬化時間及び得られた硬化体の濡れ圧縮強度をJIS T 6602に準じて測定した。また、混練開始から24時間擬似体液に浸漬して得られた硬化体について、その結晶構成相をX線回折によって確認した。結果を表3に示す。尚、表3において、*は第1発明を、**は第2発明をそれぞれ外れていることを表す。
【0022】
【表3】
【0023】
表3の結果によれば、DCPA粉末の比表面積が第1発明の範囲内である実験例2〜4では、硬化時間が9〜17分であり、濡れ圧縮強度が510〜540kg/cm2であって、優れた性能のセメントが得られていることが分かる。特に、DCPA粉末の比表面積が4.0m 2 /g、8.3m 2 /gである実験例3〜4では、より優れた性能のセメントが得られている。また、DCPA粉末の含有量が第2発明の範囲内である実験例7〜9では、硬化時間が10〜14分であり、濡れ圧縮強度が500〜550kg/cm2であって、優れた性能のセメントが得られていることが分かる。
【0024】
一方、DCPA粉末の比表面積が第1発明の範囲外である実験例1及び5では、硬化に長時間を要し、濡れ圧縮強度も低下していることが分かる。また、DCPA粉末の含有量が第2発明の下限値未満である実験例6では、硬化体の濡れ圧縮強度はそれほど低下していないものの、硬化に長時間を要し、この含有量が上限値を超えている実験例10では、短時間で硬化するものの、濡れ圧縮強度が大きく低下している。
【0025】
更に、DCPA粉末の含有量が50重量部以下である実験例1〜9では、硬化体の結晶構成相はHAPとTeCPであったが、DCPA粉末が50重量部を超える実験例10では、HAP及びTeCP以外にDCPAの回折ピークが観察された。このようにDCPA粉末の含有量が第2発明の上限値を超える場合は、過剰のDCPA粉末が未硬化のまま残留し、それによって上記のように硬化体の濡れ圧縮強度が大きく低下することが分かる。
【0026】
【発明の効果】
第1発明によれば、純水等、水のみによって混練することにより、速やかに硬化し、優れた濡れ圧縮強度を有する速硬性リン酸カルシウムセメントを得ることができる。このセメントでは、水を添加し、混練する際に、この水に酸を加える必要はなく、pHを特に低くする必要がない。そのため、硬化反応の過程において炎症反応等、生体への悪影響のないリン酸カルシウムセメントを得ることができる。
Claims (4)
- リン酸水素カルシウム2水和物粉末及びリン酸水素カルシウム無水物粉末のうちの少なくとも一方を含む速硬性リン酸カルシウムセメントにおいて、上記リン酸水素カルシウム2水和物粉末及び上記リン酸水素カルシウム無水物粉末の比表面積が1〜8.3m2/gであることを特徴とする速硬性リン酸カルシウムセメント。
- 上記速硬性リン酸カルシウムセメントを100重量部とした場合に、上記リン酸水素カルシウム2水和物粉末及び/又は上記リン酸水素カルシウム無水物粉末の含有量が20〜50重量部である請求項1に記載の速硬性リン酸カルシウムセメント。
- 上記リン酸水素カルシウム2水和物粉末、上記リン酸水素カルシウム無水物粉末及びリン酸四カルシウム粉末を主成分とする請求項1又は2に記載の速硬性リン酸カルシウムセメント。
- 単糖類がポリグリコシル化し、高分子化することにより生成する多糖類を配合したことを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載の速硬性リン酸カルシウムセメント。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34732498A JP3987220B2 (ja) | 1998-12-07 | 1998-12-07 | 速硬性リン酸カルシウムセメント |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34732498A JP3987220B2 (ja) | 1998-12-07 | 1998-12-07 | 速硬性リン酸カルシウムセメント |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000169200A JP2000169200A (ja) | 2000-06-20 |
JP3987220B2 true JP3987220B2 (ja) | 2007-10-03 |
Family
ID=18389459
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34732498A Expired - Fee Related JP3987220B2 (ja) | 1998-12-07 | 1998-12-07 | 速硬性リン酸カルシウムセメント |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3987220B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020114795A1 (en) * | 2000-12-22 | 2002-08-22 | Thorne Kevin J. | Composition and process for bone growth and repair |
US6648960B1 (en) * | 2002-06-26 | 2003-11-18 | Cana Lab Corporation | Method of shortening a working and setting time of a calcium phosphate cement (CPC) paste |
CA2438742C (en) * | 2002-08-27 | 2011-08-09 | Merck Patent Gesellschaft Mit Beschraenkter Haftung | A new calcium phosphate cement composition and a method for the preparation thereof |
JP2004244291A (ja) * | 2003-02-17 | 2004-09-02 | Ngk Spark Plug Co Ltd | リン酸水素カルシウム粉体、リン酸カルシウム系ペースト用粉体、リン酸カルシウム系ペースト混練器ユニット及びリン酸水素カルシウム粉体の製造方法 |
JP2008142213A (ja) * | 2006-12-08 | 2008-06-26 | Kuraray Medical Inc | リン酸カルシウム組成物及びその用途 |
CN102171160A (zh) | 2008-09-25 | 2011-08-31 | Jx日矿日石金属株式会社 | 透明导电膜制造用的氧化物烧结体 |
US9827268B2 (en) | 2013-08-06 | 2017-11-28 | Kuraray Noritake Dental Inc. | Curable calcium phosphate composition for biological hard tissue repair, bone repair material, and various dental materials |
-
1998
- 1998-12-07 JP JP34732498A patent/JP3987220B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000169200A (ja) | 2000-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH04135562A (ja) | 水硬性リン酸カルシウムセメント | |
JP2004083410A (ja) | 新規燐酸カルシウムセメント組成物およびそれを調製する方法 | |
JPS6272363A (ja) | 医科用または歯科用セメント組成物 | |
JP3987220B2 (ja) | 速硬性リン酸カルシウムセメント | |
JP5976014B2 (ja) | 注入可能な自硬アパタイトセメントを含有する組成物 | |
JP5518745B2 (ja) | リン酸マグネシウムアンモニウムセメントのための調合物 | |
JP2006522641A (ja) | プレミックスされた自硬性の骨移植ペースト | |
US20180264167A1 (en) | Cement-forming compositions, apatite cements, implants and methods for correcting bone defects | |
JP2563186B2 (ja) | リン酸カルシウム系硬化体の製造方法 | |
JPH01301543A (ja) | 硬化性組成物 | |
JP2000169199A (ja) | 速硬性リン酸カルシウムセメント | |
JPH0526503B2 (ja) | ||
JPH07114803B2 (ja) | 生体硬組織修復用代替材の製造方法 | |
JP4319280B2 (ja) | リン酸カルシウムセメント粉体及びリン酸カルシウムセメント組成物 | |
JP3634945B2 (ja) | 速硬性リン酸カルシウムセメント及びその製造方法 | |
JPH0763502B2 (ja) | 人体硬組織代替組成物 | |
KR102106312B1 (ko) | 페이스트 형태의 골 대체용 합성골 및 이의 제조방법 | |
JP4116791B2 (ja) | 水和硬化型リン酸カルシウムペーストの硬化時間制御方法 | |
EP1394132B1 (en) | A new calcium phosphate cement composition and a method for the preparation thereof | |
JPS6323671A (ja) | 医療用硬化性組成物 | |
Thepsuwan et al. | Preparation and characterization of calcium phosphate cement | |
JP3854408B2 (ja) | リン酸カルシウムセメント粉体 | |
JPH0244054A (ja) | 自己硬化型高強度複合生体材料とその製造方法 | |
JPH04348755A (ja) | 水硬性リン酸カルシウムセメント | |
JPH0787855B2 (ja) | 人体硬組織代替組成物 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050616 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050621 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050810 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070619 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070712 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100720 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100720 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100720 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110720 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110720 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120720 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120720 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120720 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130720 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |