JP5234538B2 - Cement composition, cement kit, cement, and method for producing cement - Google Patents

Cement composition, cement kit, cement, and method for producing cement Download PDF

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Description

本発明はセメント組成物、セメントキット、セメント及びセメントの製造方法に関する。   The present invention relates to a cement composition, a cement kit, a cement, and a method for producing the cement.

リン酸カルシウムは脊椎動物の骨や歯などの硬組織にみられる無機物質とほぼ同一の組成や構造を有し、生体適合性を示す生体活性材料群である。
中でも、ヒドロキシアパタイトは生体内に埋め込んでも生体の拒否反応や壊死を引き起こさず、生体硬組織に同化、接合しやすい性質を有するので、骨欠損部及び骨空隙部等の修復用材料として期待されている。ヒドロキシアパタイトの材料形態は緻密体、多孔体、顆粒、セメント等があるが、任意形状に成形可能なアパタイトセメントは今後の発展が期待される材料である。
Calcium phosphate is a group of bioactive materials having almost the same composition and structure as inorganic substances found in hard tissues such as vertebrate bones and teeth, and exhibiting biocompatibility.
Above all, hydroxyapatite does not cause rejection of the living body or necrosis even when implanted in the living body, and has the property of being easily assimilated and joined to living hard tissue, so it is expected as a repair material for bone defects and bone voids. Yes. The material forms of hydroxyapatite include dense bodies, porous bodies, granules, cement, and the like, but apatite cement that can be molded into an arbitrary shape is a material that is expected to develop in the future.

特許文献1には、アパタイトにおいて、その化学組成がCa10-x(H、Na)x(PO4)6(OH)2-x・nH2O(但し、0.05<x<0.4、n=2x)であることを特徴とする水酸アパタイトが開示されている。 Patent Document 1 discloses that apatite has a chemical composition of Ca 10-x (H, Na) x (PO 4 ) 6 (OH) 2-x · nH 2 O (provided that 0.05 <x <0.4). , N = 2x), hydroxyapatite is disclosed.

また、特許文献2には、水和硬化性を有するリン酸カルシウムを主成分とし、200g以下の荷重で圧壊する顆粒を含有することを特徴とする粉剤が開示されている。リン酸カルシウム系ペーストの粘度維持、リン酸カルシウム系ペーストの形態付与性の向上、生体内での崩壊の抑制等の観点から、多糖等の水溶性高分子を含有させることができることが記載されており、多糖としてデキストランあるいはデキストラン硫酸塩が例示されている。
しかしながら、従来のアパタイトセメントでは、硬化する際に酸・塩基反応を伴うために生体内で硬化するまでの間に局所的なpH変動が起こり、炎症反応が惹起されるという問題点があった。
この問題を解決する手段として、特許文献3の方法がある。特許文献3には、イノシトールリン酸若しくはフィチン酸又はそれらの塩をカルシウム化合物の表面に吸着させた微結晶を含むことを特徴とするセメント用材料が開示されている。
Patent Document 2 discloses a powder characterized in that it contains hydrated and hardened calcium phosphate as a main component and contains granules that are crushed with a load of 200 g or less. It is described that a water-soluble polymer such as a polysaccharide can be contained from the viewpoints of maintaining the viscosity of the calcium phosphate paste, improving the form-imparting property of the calcium phosphate paste, and suppressing disintegration in vivo. Examples are dextran or dextran sulfate.
However, since the conventional apatite cement is accompanied by an acid / base reaction when cured, there is a problem in that local pH fluctuation occurs before curing in vivo and an inflammatory reaction is induced.
As a means for solving this problem, there is a method of Patent Document 3. Patent Document 3 discloses a cement material characterized by containing microcrystals in which inositol phosphate, phytic acid, or a salt thereof is adsorbed on the surface of a calcium compound.

特開平5−229807号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-229807 特開2006−130122号公報JP 2006-130122 A 特開2005−95346号公報JP 2005-95346 A

本発明が解決しようとする課題は、硬化性に優れ、硬化時にpH変化を伴わずに硬化し、用途に応じて固液比の調整が可能であるセメント組成物及び前記セメント組成物を調製するセメントキットを提供することに加えて、生体適合性及び圧縮強度に優れたセメント並びにセメントの製造方法を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to prepare a cement composition that is excellent in curability, cures without changing pH at the time of curing, and can adjust the solid-liquid ratio according to the application, and the cement composition In addition to providing a cement kit, it is to provide a cement excellent in biocompatibility and compressive strength and a method for producing the cement.

本発明の上記の課題は、以下の手段により達成された。
<1>イノシトールリン酸を表面に吸着させたカルシウム塩の粉体を含むセメント用材料と、多糖、イノシトールリン酸及び溶媒を含む混練液とを混練して得たことを特徴とするセメント組成物、
<2>前記多糖が酸性基を有する多糖である<1>に記載のセメント組成物、
<3>前記多糖がデキストラン硫酸塩である<1>に記載のセメント組成物、
<4>前記混練液に含まれるイノシトールリン酸がフィチン酸である<1>〜<3>いずれか1つに記載のセメント組成物、
<5>前記カルシウム塩がヒドロキシアパタイトである<1>〜<4>いずれか1つに記載のセメント組成物、
<6>前記イノシトールリン酸を表面に吸着させたカルシウム塩の粉体が、フィチン酸を表面に吸着させたカルシウム塩の粉体である<1>〜<5>いずれか1つに記載のセメント組成物、
<7>イノシトールリン酸を表面に吸着させたカルシウム塩の粉体を含むセメント用材料、多糖、イノシトールリン酸及び溶媒を含むセメントキットであって、前記セメント用材料と溶媒とを別々に包装したことを特徴とするセメントキット、
<8><1>〜<6>いずれか1つに記載のセメント組成物を硬化させたことを特徴とするセメント、
<9>イノシトールリン酸を表面に吸着させたカルシウム塩の粉体を含むセメント用材料を調製するセメント用材料調製工程、多糖、イノシトールリン酸及び溶媒を含む混練液を調製する混練液調製工程、前記セメント用材料と前記混練液とを混練するセメント組成物調製工程、並びに、前記セメント組成物を硬化させる硬化工程を含むことを特徴とするセメントの製造方法。
The above object of the present invention has been achieved by the following means.
<1> A cement composition obtained by kneading a cement material containing a calcium salt powder having inositol phosphate adsorbed on a surface thereof and a kneading liquid containing a polysaccharide, inositol phosphate and a solvent. ,
<2> The cement composition according to <1>, wherein the polysaccharide is a polysaccharide having an acidic group.
<3> The cement composition according to <1>, wherein the polysaccharide is dextran sulfate.
<4> The cement composition according to any one of <1> to <3>, wherein the inositol phosphate contained in the kneading liquid is phytic acid,
<5> The cement composition according to any one of <1> to <4>, wherein the calcium salt is hydroxyapatite,
<6> The cement according to any one of <1> to <5>, wherein the calcium salt powder having inositol phosphate adsorbed on its surface is a calcium salt powder having phytic acid adsorbed on its surface. Composition,
<7> Cement material containing calcium salt powder having inositol phosphate adsorbed on its surface, cement kit containing polysaccharide, inositol phosphate and solvent, wherein the cement material and solvent are packaged separately Cement kit, characterized by
<8><1> to <6> Cement characterized by curing the cement composition according to any one of
<9> Cement material preparation step of preparing a cement material containing calcium salt powder having inositol phosphate adsorbed on its surface, a kneading solution preparation step of preparing a kneading solution containing polysaccharide, inositol phosphate and solvent, A method for producing cement, comprising: a cement composition preparing step for kneading the cement material and the kneading liquid; and a curing step for curing the cement composition.

本発明によれば、硬化性に優れ、硬化時にpH変化を伴わずに硬化し、用途に応じて流動性の調整が可能であるセメント組成物及び前記セメント組成物を調製するセメントキットを提供することができる。
本発明によれば、生体適合性及び圧縮強度に優れたセメント並びにセメントの製造方法を提供することができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it provides the cement kit which is excellent in sclerosis | hardenability, hardens | cures without a pH change at the time of hardening, and can adjust fluidity | liquidity according to a use, and the said cement composition. be able to.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of a cement excellent in biocompatibility and compressive strength and cement can be provided.

I.セメント組成物
本発明のセメント組成物は、イノシトールリン酸を表面に吸着させたカルシウム塩の粉体を含むセメント用材料と、多糖、イノシトールリン酸及び溶媒を含む混練液とを混練して得たことを特徴とする。
以下、本発明について詳細に説明する。
I. Cement composition The cement composition of the present invention was obtained by kneading a cement material containing calcium salt powder having inositol phosphate adsorbed on the surface thereof and a kneading liquid containing polysaccharide, inositol phosphate and solvent. It is characterized by that.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.

1.セメント用材料
本発明において、セメント用材料はイノシトールリン酸を表面に吸着させたカルシウム塩の粉体を含む。なお、本発明において「イノシトールリン酸」という場合にはその塩も含み、特に断りのない限り「イノシトールリン酸及び/又はその塩」と同義である。
(1)イノシトールリン酸
本発明に用いるイノシトールリン酸としては、イノシトール一リン酸、イノシトール二リン酸、イノシトール三リン酸、イノシトール四リン酸、イノシトール五リン酸及びフィチン酸(イノシトール六リン酸)が挙げられる。
イノシトールリン酸の塩としては、アルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩が好ましく、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩及びバリウム塩等が挙げられる。
これらの中でも、フィチン酸、フィチン酸ナトリウム塩又はフィチン酸カリウム塩を単独あるいは2以上を併用する態様が好ましい。フィチン酸を使用する場合は、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムでpHを6〜11に調整してフィチン酸ナトリウム塩又はフィチン酸カリウム塩として使用することが好ましい。
なお、フィチン酸ナトリウム塩には、例えばフィチン酸ナトリウム塩38水和物、フィチン酸ナトリウム塩47水和物、フィチン酸ナトリウム塩12水和物等のように、結晶水含量の異なる数種が知られているが、いずれも好ましく用いることができる。
1. Cement Material In the present invention, the cement material includes calcium salt powder having inositol phosphate adsorbed on its surface. In the present invention, the term “inositol phosphate” includes a salt thereof and is synonymous with “inositol phosphate and / or a salt thereof” unless otherwise specified.
(1) Inositol Phosphate Inositol phosphate used in the present invention includes inositol monophosphate, inositol diphosphate, inositol triphosphate, inositol tetraphosphate, inositol pentaphosphate, and phytic acid (inositol hexaphosphate). Can be mentioned.
The salt of inositol phosphate is preferably an alkali metal salt or an alkaline earth metal salt, such as sodium salt, potassium salt, magnesium salt, calcium salt and barium salt.
Among these, a mode in which phytic acid, phytic acid sodium salt or phytic acid potassium salt is used alone or in combination of two or more thereof is preferable. When using phytic acid, it is preferable to adjust the pH to 6 to 11 with sodium hydroxide or potassium hydroxide and use it as sodium phytate or potassium phytate.
There are several types of sodium phytate having different crystal water contents, such as sodium phytate 38 hydrate, sodium phytate 47 hydrate, sodium phytate 12 hydrate, and the like. However, any of them can be preferably used.

本発明において、フィチン酸又はフィチン酸アルカリ金属塩の製造方法には特に限定はなく、いかなる方法で製造したものであってもよい。例えば、フィチン酸ナトリウム塩は、脱脂した植物の種子粉末を希塩酸で抽出し、抽出液から不溶性の銅塩、鉄塩などにして沈澱させ精製した後、ナトリウム塩に変え、アルコールを加えて沈澱させることにより得ることができる。   In the present invention, the method for producing phytic acid or phytic acid alkali metal salt is not particularly limited, and any method may be used. For example, phytic acid sodium salt is extracted from diluted defatted plant seed powder with dilute hydrochloric acid, precipitated into insoluble copper salt, iron salt, etc., purified and then converted to sodium salt and added with alcohol to precipitate. Can be obtained.

(2)カルシウム塩
<カルシウム塩>
カルシウム塩としては、リン酸カルシウム、炭酸カルシウム等が好ましく用いられる。これらは1種を単独で使用しても2種を同時に使用してもよい。1種を単独で使用する場合、リン酸カルシウムを使用することが好ましい。
(2) Calcium salt <Calcium salt>
As the calcium salt, calcium phosphate, calcium carbonate and the like are preferably used. These may be used alone or in combination of two. When one kind is used alone, it is preferable to use calcium phosphate.

リン酸カルシウムとしては、ヒドロキシアパタイト、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、リン酸八カルシウム、リン酸水素カルシウム、リン酸二水素カルシウム、非晶質リン酸カルシウムが好ましく、ヒドロキシアパタイト、α−リン酸三カルシウム、β−リン酸三カルシウムがより好ましく、特にヒドロキシアパタイトが好ましい。これらは1種を単独で使用しても2種以上を同時に使用してもよい。   As the calcium phosphate, hydroxyapatite, α-tricalcium phosphate, β-tricalcium phosphate, tetracalcium phosphate, octacalcium phosphate, calcium hydrogen phosphate, calcium dihydrogen phosphate, and amorphous calcium phosphate are preferable. Apatite, α-tricalcium phosphate, and β-tricalcium phosphate are more preferable, and hydroxyapatite is particularly preferable. These may be used alone or in combination of two or more.

<比表面積>
本発明において、イノシトールリン酸を表面に吸着させたカルシウム塩の粉体の比表面積は60〜150m2/gであることが好ましく、80〜130m2/gであることがより好ましく、90〜120m2/gであることがさらに好ましい。上記の数値の範囲内であるとカルシウム塩の粉体の表面に前記イノシトールリン酸が十分に吸着するため十分なキレートサイトが得られ、セメント用材料として使用した場合に十分な圧縮強度のセメントが得られる。
<Specific surface area>
In the present invention, the specific surface area of the powder of the calcium salt was adsorbed inositol phosphate on the surface is preferably from 60~150m 2 / g, more preferably 80~130m 2 / g, 90~120m More preferably, it is 2 / g. Within the above numerical range, the inositol phosphate is sufficiently adsorbed on the surface of the calcium salt powder, so that a sufficient chelate site is obtained, and when used as a cement material, a cement having a sufficient compressive strength is obtained. can get.

粉体の比表面積(Specific Surface Area;SSA)は、マイクロメリティックス自動比表面積測定装置フローソーブIII2305((株)島津製作所製)を用いてBET法により測定することができる。冷媒には液体窒素を用いた。飽和吸着量の補正値は以下の式を用いて算出した。
S=(273.2/気温(℃))×(気圧(mmHg)/760)×((6.023×1023×16.2×10-20)/(22.414×10))×(1−(窒素の割合(%)×気圧(mmHg))/775)
試料を冷媒で冷却したときに粉体に吸着したガス量(吸着データ)と、試料を冷媒から取り出したときに粉体から放出されるガス量(脱着データ)を測定した。脱着データを実験値として採用した。
The specific surface area (SPA) of the powder can be measured by the BET method using a micromeritics automatic specific surface area measuring apparatus Flowsorb III2305 (manufactured by Shimadzu Corporation). Liquid nitrogen was used as the refrigerant. The saturated adsorption amount correction value was calculated using the following equation.
S = (273.2 / temperature (° C.)) × (atmospheric pressure (mmHg) / 760) × ((6.023 × 10 23 × 16.2 × 10 −20 ) / (22.414 × 10)) × ( 1- (ratio of nitrogen (%) × atmospheric pressure (mmHg)) / 775)
The amount of gas adsorbed on the powder when the sample was cooled with the refrigerant (adsorption data) and the amount of gas released from the powder when the sample was taken out of the refrigerant (desorption data) were measured. Desorption data was adopted as experimental values.

<X線回折による半価幅>
本発明において、X線回折によるヒドロキシアパタイトの粉体の(002)面の回折線の半価幅は0.30〜0.45°であることが好ましく、0.32〜0.45°であることがより好ましく、0.35〜0.45°であることがさらに好ましい。
上記の数値の範囲内であると、十分な圧縮強度のセメントが得られる。
<Half-width by X-ray diffraction>
In the present invention, the half width of the diffraction line on the (002) plane of the hydroxyapatite powder by X-ray diffraction is preferably 0.30 to 0.45 °, and preferably 0.32 to 0.45 °. More preferably, it is 0.35-0.45 degree.
Cement having sufficient compressive strength is obtained when the value is within the above range.

X線回折法によりヒドロキシアパタイトなどの結晶子の配向性、結晶構造の決定と構成結晶成分の同定、結晶性の評価、結晶子の3次元的集合組織の評価を併せて行うことができる。
中でも結晶性の評価は各回折線の半価幅を測定することにより行う。前記ヒドロキシアパタイトの粉体の(002)面の半価幅は、Bragg角(2θ)が25.6°の回折ピークを基に算出することができる。半価幅は強度が半分となる位置の回折ピークの幅であり、単位は角度である。この半価幅が大きくなると結晶性が低いことを意味する。なお結晶性は結晶子の大きさと格子歪によって決定され、結晶子が小さく、格子歪が大きい場合に結晶性は低下する。従って本発明においては、半価幅が大きく結晶性が低いカルシウム塩の粉体であることが好ましい。
The orientation of crystallites such as hydroxyapatite, determination of crystal structure and identification of constituent crystal components, evaluation of crystallinity, and evaluation of the three-dimensional texture of crystallites can be performed together by X-ray diffraction.
Above all, the crystallinity is evaluated by measuring the half width of each diffraction line. The half width of the (002) plane of the hydroxyapatite powder can be calculated based on a diffraction peak having a Bragg angle (2θ) of 25.6 °. The half width is the width of the diffraction peak at a position where the intensity is halved, and the unit is an angle. When this half-value width increases, it means that the crystallinity is low. The crystallinity is determined by the crystallite size and the lattice strain, and the crystallinity is lowered when the crystallite is small and the lattice strain is large. Therefore, in the present invention, a calcium salt powder having a large half width and low crystallinity is preferable.

<カルシウム塩の粉体の製造方法>
セメント用材料に用いるカルシウム塩の粉体の製造方法には特に限定はなく、いかなる方法で製造したものであってもよい。カルシウム塩の粉体の製造方法としては、例えば、乾式法、半乾式法、湿式法等が挙げられ、湿式法であることが好ましい。湿式法であると、低結晶性で比表面積が大きい高純度なカルシウム塩の粉体を効率よく量産することができる。
<Method for producing calcium salt powder>
There are no particular limitations on the method for producing the calcium salt powder used in the cement material, and any method may be used. Examples of the method for producing the calcium salt powder include a dry method, a semi-dry method, and a wet method, and the wet method is preferable. With the wet method, high-purity calcium salt powder with low crystallinity and a large specific surface area can be mass-produced efficiently.

(3)セメント用材料の製造方法1
<湿式法によるカルシウム塩の粉体の製造>
本発明で用いるカルシウム塩の粉体を湿式法で製造する場合について説明する。
本発明において、カルシウム塩の粉体の製造方法は、(工程1)アルカリ性に調整したカルシウムイオンを含む溶液と、リン酸イオンを含む溶液とを混合して沈澱物を得る工程、(工程2)前記沈澱物を含む系をアルカリ性に保ちながら熟成させてカルシウム塩の粉体を得る工程、(工程3)前記カルシウム塩の粉体を回収して乾燥する工程、を含む方法であることが好ましい。
(3) Cement material manufacturing method 1
<Manufacture of calcium salt powder by wet method>
The case where the calcium salt powder used in the present invention is produced by a wet method will be described.
In the present invention, the method for producing a calcium salt powder comprises (Step 1) a step of obtaining a precipitate by mixing a solution containing calcium ions adjusted to be alkaline and a solution containing phosphate ions (Step 2). Preferably, the method includes a step of aging the system containing the precipitate while obtaining alkalinity to obtain a calcium salt powder, and (step 3) a step of recovering and drying the calcium salt powder.

(工程1)及び(工程2)について説明する。
(工程1)アルカリ性に調整したカルシウムイオンを含む溶液と、リン酸イオンを含む溶液とを混合して沈澱物を得る工程において、混合する方法は限定されるものではなく、例えば同時混合法、片側混合法、又はそれらの組合せなどのいずれを用いてもよい。
同時混合法は、リン酸カルシウムを形成する沈澱槽に、アルカリ性に調整したカルシウムイオンを含む溶液及びリン酸イオンを含む溶液を同時に注入する方法であって、一つの例としてカルシウム塩の沈澱が生成する液相中のカルシウムイオン濃度とリン酸イオン濃度との比を一定に保つ方法、いわゆるコントロールド・ダブルジェット法が挙げられる。
片側混合法は、アルカリ性に調整したカルシウムイオン過剰(又はリン酸イオン過剰)の溶液に対してリン酸イオン(又はカルシウムイオン)を含む溶液を添加してカルシウム塩の沈澱を形成させる方法である。以下にカルシウム塩としてのヒドロキシアパタイトの合成を例に片側混合法について説明する。
予めアルカリ性に調整した水酸化カルシウム等のカルシウムイオンを含む溶液に、リン酸イオンを含む溶液を滴下し、得られた沈澱を含む系をアルカリ性に保ちながら熟成させると、ヒドロキシアパタイトの粉体が得られる。溶液のpHを調整するためのアルカリ性物質としては、アンモニアが好ましく用いられる。反応液中のpHは7〜12であることが好ましく、10〜11であることがより好ましい。
カルシウムイオンを含む溶液の濃度は、0.5〜2.0Mであることが好ましく、0.7〜1.5Mであることがより好ましく、0.9〜1.1Mであることがさらに好ましい。また、リン酸イオンを含む溶液の濃度は0.3〜1.2Mであることが好ましく、0.42〜0.9Mであることがより好ましく、0.54〜0.66Mであることがさらに好ましい。
(Step 1) and (Step 2) will be described.
(Step 1) In the step of obtaining a precipitate by mixing a solution containing calcium ions adjusted to alkalinity and a solution containing phosphate ions, the method of mixing is not limited. For example, the simultaneous mixing method, one side Any of a mixing method or a combination thereof may be used.
The simultaneous mixing method is a method in which a solution containing calcium ions adjusted to alkalinity and a solution containing phosphate ions are simultaneously injected into a precipitation tank for forming calcium phosphate, and as one example, a solution in which precipitation of calcium salt is generated. Examples include a method of maintaining a constant ratio between the calcium ion concentration and the phosphate ion concentration in the phase, that is, a so-called controlled double jet method.
The one-side mixing method is a method of forming a calcium salt precipitate by adding a solution containing phosphate ions (or calcium ions) to a calcium ion excess (or phosphate ion excess) solution adjusted to be alkaline. The one-side mixing method will be described below by taking as an example the synthesis of hydroxyapatite as a calcium salt.
When a solution containing phosphate ions is added dropwise to a solution containing calcium ions such as calcium hydroxide that has been adjusted to be alkaline in advance, and the system containing the resulting precipitate is aged while keeping it alkaline, a hydroxyapatite powder is obtained. It is done. As an alkaline substance for adjusting the pH of the solution, ammonia is preferably used. The pH in the reaction solution is preferably 7 to 12, and more preferably 10 to 11.
The concentration of the solution containing calcium ions is preferably 0.5 to 2.0M, more preferably 0.7 to 1.5M, and still more preferably 0.9 to 1.1M. Moreover, it is preferable that the density | concentration of the solution containing a phosphate ion is 0.3-1.2M, It is more preferable that it is 0.42-0.9M, It is further that it is 0.54-0.66M preferable.

カルシウム塩がヒドロキシアパタイトである場合、ヒドロキシアパタイトの粉体に含まれるCa元素とP元素との比はCa元素/P元素=1.60〜1.70であることが好ましく、1.63〜1.69であることがより好ましい。Ca元素とP元素との比の調整はカルシウムイオンを含む溶液と、リン酸イオンを含む溶液の濃度比を調整することにより行う。例えばカルシウムイオンを含む溶液のモル濃度とリン酸水溶液のモル濃度との比を5:3とすることにより、溶液中のCa元素とP元素との比を約1.67とすることができる。
Ca元素とP元素との比が上記の数値の範囲内であると、効率的にヒドロキシアパタイトの粉体を得ることができる。また、上記の範囲のヒドロキシアパタイトをセメント用材料として用いた場合に圧縮強度に優れたセメントが得られる。
When the calcium salt is hydroxyapatite, the ratio of Ca element to P element contained in the hydroxyapatite powder is preferably Ca element / P element = 1.60 to 1.70, 1.63 to 1 More preferred is .69. Adjustment of the ratio of Ca element and P element is performed by adjusting the concentration ratio of the solution containing calcium ions and the solution containing phosphate ions. For example, by setting the ratio of the molar concentration of the solution containing calcium ions to the molar concentration of the phosphoric acid aqueous solution to 5: 3, the ratio of Ca element to P element in the solution can be about 1.67.
When the ratio of Ca element to P element is within the above numerical range, hydroxyapatite powder can be efficiently obtained. Further, when hydroxyapatite in the above range is used as a cement material, a cement having excellent compressive strength can be obtained.

(工程1)において、反応槽の温度は一般には20〜70℃、好ましくは30〜50℃、特に好ましくは30〜40℃である。上記の数値の範囲内であると、比表面積の高いアパタイト結晶を容易に調製することができる。   In (Step 1), the temperature of the reaction vessel is generally 20 to 70 ° C., preferably 30 to 50 ° C., particularly preferably 30 to 40 ° C. Within the above numerical range, an apatite crystal having a high specific surface area can be easily prepared.

空気中の炭酸ガスがカルシウム塩の粉体に取り込まれるのを防ぐために、一連の操作は窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。この方法では用いる材料の純度が得られるカルシウム塩の粉体の純度に反映される。従って高純度の材料を用いれば高純度のカルシウム塩の粉体を得ることができる。   In order to prevent carbon dioxide in the air from being taken into the calcium salt powder, the series of operations is preferably performed in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas. In this method, the purity of the material used is reflected in the purity of the calcium salt powder obtained. Therefore, if a high-purity material is used, a high-purity calcium salt powder can be obtained.

(工程3)前記カルシウム塩の粉体を回収して乾燥する工程について説明する。
カルシウム塩の粉体を回収して乾燥する工程は、凍結乾燥又は50〜150℃で加熱乾燥する工程であることが好ましく、凍結乾燥であることがより好ましい。凍結乾燥であると、比表面積の大きいカルシウム塩の粉体を得ることができる。
前記カルシウム塩の粉体を回収して乾燥する工程が、凍結乾燥である場合は、乾燥温度は−150〜0℃が好ましく、−80〜−10℃であることがより好ましく、−50〜−30℃であることがさらに好ましい。乾燥時間は1〜48時間であることが好ましい。
また、前記カルシウム塩の粉体を回収して乾燥する工程が、加熱乾燥である場合には、乾燥温度は50〜150℃であることが好ましく、70〜130℃であることがより好ましく、90〜120℃であることがさらに好ましい。乾燥時間は1〜48時間であることが好ましい。
従来は、適用する生体からの拒絶反応を少なくするために熱処理や酸性溶液への浸漬などによりカルシウム塩の粉体から有機成分等を除去していた。熱処理の場合、300〜700℃で1〜1,000時間熱処理することにより有機成分等の除去が可能となる。
さらに有機成分が除去されたカルシウム塩の粉体を600〜1,400℃で仮焼を行いリン酸カルシウム系物質の結晶粒径、多孔質度、配向性、力学特性を調整していた。
前記湿式法で作製したセメント用材料に用いるカルシウム塩は、生体からの拒絶反応を引き起こす物質を含まない。そのため熱処理等による有機成分等の除去を必要としない。また600〜1,400℃の仮焼を行わずに、凍結乾燥又は50〜150℃の範囲で加熱乾燥することにより低結晶性で比表面積が大きいカルシウム塩の粉体を得ることができる。
(Step 3) The step of recovering and drying the calcium salt powder will be described.
The step of collecting and drying the calcium salt powder is preferably freeze drying or heat drying at 50 to 150 ° C., more preferably freeze drying. When freeze-dried, a calcium salt powder having a large specific surface area can be obtained.
When the step of collecting and drying the calcium salt powder is freeze drying, the drying temperature is preferably −150 to 0 ° C., more preferably −80 to −10 ° C., and −50 to − More preferably, it is 30 ° C. The drying time is preferably 1 to 48 hours.
When the step of collecting and drying the calcium salt powder is heat drying, the drying temperature is preferably 50 to 150 ° C, more preferably 70 to 130 ° C, and 90 More preferably, it is -120 degreeC. The drying time is preferably 1 to 48 hours.
Conventionally, organic components and the like have been removed from calcium salt powder by heat treatment, immersion in an acidic solution, or the like in order to reduce rejection from living organisms to be applied. In the case of heat treatment, organic components and the like can be removed by heat treatment at 300 to 700 ° C. for 1 to 1,000 hours.
Furthermore, the calcium salt powder from which the organic component was removed was calcined at 600 to 1,400 ° C. to adjust the crystal grain size, porosity, orientation, and mechanical properties of the calcium phosphate material.
The calcium salt used for the cement material produced by the wet method does not contain a substance that causes rejection from the living body. Therefore, it is not necessary to remove organic components by heat treatment. Further, a calcium salt powder having a low crystallinity and a large specific surface area can be obtained by freeze drying or heat drying in the range of 50 to 150 ° C. without calcining at 600 to 1,400 ° C.

<メジアン径>
セメント用材料に用いるカルシウム塩の粉体のメジアン径は3〜50μmの範囲であることが好ましく、5〜20μmであることがより好ましい。上記の数値の範囲内であると比表面積が大きい粉体が得られるため、圧縮強度に優れたセメントが得られる。粉体のメジアン径は、例えば、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置LA−300((株)堀場製作所製)を用いて算出することができる。
<Median diameter>
The median diameter of the calcium salt powder used for the cement material is preferably in the range of 3 to 50 μm, more preferably 5 to 20 μm. A powder having a large specific surface area can be obtained within the above numerical range, so that a cement having excellent compressive strength can be obtained. The median diameter of the powder can be calculated using, for example, a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer LA-300 (manufactured by Horiba, Ltd.).

<粒度分布>
カルシウム塩の粉体の粒度分布は、粒子径が3〜50μmである粉体の比率(体積%)が、全体の60%以上であることが好ましく、全体の80%以上であることがより好ましい。
この比率は、例えば、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置LA−300((株)堀場製作所製)を用いた測定結果から、粒子径と頻度積算の関係をプロットし、3〜50μmの範囲の頻度積算量から求めることができる。
<Particle size distribution>
The particle size distribution of the calcium salt powder is such that the ratio (volume%) of the powder having a particle diameter of 3 to 50 μm is preferably 60% or more of the whole, more preferably 80% or more of the whole. .
This ratio is, for example, plotted from the measurement results using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus LA-300 (manufactured by Horiba, Ltd.), and the relationship between the particle diameter and frequency integration is plotted in the range of 3 to 50 μm. It can be obtained from the frequency integration amount.

<粉砕機>
本発明において前記カルシウム塩の比表面積を増大させるために、カルシウム塩の粉体を機械的に粉砕する工程をさらに含むことが好ましい。機械的な粉砕により、比表面積を増大させるのみでなく、効率的に結晶性を低下させることができる。
カルシウム塩の粉体を機械的に粉砕する方法として、種々の粉砕機を用いることができる。粉砕機としては粉体の比表面積や粒子径を所望の範囲とすることができるものであれば公知のものを用いることができ、限定されるものではないが、具体的には、竪型ローラーミル、高速回転ミル、容器駆動媒体ミル、及び、媒体撹拌ミル等を挙げることができ、中でも容器駆動媒体ミルが好ましい。
容器駆動媒体ミルとは、通常円筒状のミル容器内に鋼球、陶磁器ボール、玉石、鋼製ロッド、ペブルあるいはビーズなどの粉砕媒体を充填し、ミル容器を駆動させることによって粉砕を行う微粉砕機である。ミルの運動様式によって転動ミル、振動ミル、遊星ミルのように大別され、遊星ミルを好ましく用いることができる。また粉砕媒体の種類でボールミル、ペブルミル、ロッドミルなどに分類され、ボールミルであることが好ましい。従って本発明においては、遊星ボールミルを好ましく用いることができる。
遊星ボールミルは、円筒状粉砕容器が自転しながら、自転軸と平行なミル中心軸の周りを公転する形式のものであり、具体例として遊星型ボールミルP−4、P−5、P−6及びP−7(FRITSCH社製)を挙げることができる。
<Crusher>
In the present invention, in order to increase the specific surface area of the calcium salt, it is preferable to further include a step of mechanically pulverizing the calcium salt powder. Mechanical pulverization can not only increase the specific surface area but also efficiently reduce the crystallinity.
As a method of mechanically pulverizing calcium salt powder, various pulverizers can be used. As the pulverizer, a known one can be used as long as the specific surface area and particle diameter of the powder can be within a desired range, and the pulverizer is not limited, but specifically, a vertical roller Examples thereof include a mill, a high-speed rotation mill, a container drive medium mill, a medium stirring mill, and the like. Among these, a container drive medium mill is preferable.
A container drive medium mill is a fine pulverizer in which a pulverization medium such as steel balls, ceramic balls, cobblestones, steel rods, pebble or beads is filled in a cylindrical mill container and pulverized by driving the mill container. Machine. Depending on the motion mode of the mill, it is roughly classified into a rolling mill, a vibration mill and a planetary mill, and a planetary mill can be preferably used. Further, the type of grinding medium is classified into a ball mill, a pebble mill, a rod mill and the like, and a ball mill is preferable. Accordingly, a planetary ball mill can be preferably used in the present invention.
The planetary ball mill is of a type that revolves around the center axis of the mill parallel to the rotation axis while the cylindrical crushing vessel rotates, and as a specific example, planetary ball mills P-4, P-5, P-6 and P-7 (made by FRITSCH) can be mentioned.

前記遊星ボールミルには粉砕媒体として従来公知のものを用いることができ限定されるものではないが、鋼球(SWRM、SUJ2、SUS440、クローム鋼)、セラミック(ハイアルミナ、ステアタイト、ジルコニア(酸化ジルコニウム)、炭化ケイ素、窒化ケイ素)、ガラス(一般ソーダガラス、無アルカリガラス、ハイビー)、超硬球(タングステンカーバイト)、天然石(フリントSiO2)、及び、プラスチックポリアミド等を例示でき、中でもジルコニア(酸化ジルコニウム)を好ましく用いることができる。
粉砕媒体のモース硬度は8.0〜9.0であることが好ましい。上記の数値範囲であると媒体の摩耗や損傷がなく繰り返し使用できる。ジルコニアのモース硬度は8.5である。粉砕媒体の直径は2〜40mmであることが好ましく、10〜20mmであることがより好ましい。
The planetary ball mill may use any conventionally known grinding media, and is not limited to steel balls (SWRM, SUJ 2 , SUS440, chrome steel), ceramics (high alumina, steatite, zirconia (oxidized). Zirconium), silicon carbide, silicon nitride), glass (general soda glass, non-alkali glass, high bee), super hard sphere (tungsten carbide), natural stone (flint SiO 2 ), plastic polyamide, etc. can be exemplified, among which zirconia ( Zirconium oxide) can be preferably used.
The Mohs hardness of the grinding medium is preferably 8.0 to 9.0. Within the above numerical range, the medium can be used repeatedly without being worn or damaged. The Mohs hardness of zirconia is 8.5. The diameter of the grinding medium is preferably 2 to 40 mm, and more preferably 10 to 20 mm.

本発明において粉砕は湿式粉砕であることが好ましい。
一般的に湿式粉砕は乾式粉砕に比べて微粉の生成に適している。これは液が粒子表面を濡らすことによって粒子の表面エネルギーを低下させる効果(Rehbinder効果)と、粒子相互の凝集作用を抑制してミル内での砕料の分散状態を保持するという、これらの相乗効果によるものと考えられる。また乾式で微粉砕を行う場合、微細な粒子は粉砕媒体をコーティングしてクッショニング現象を起こして粉砕効率を低下させる。
In the present invention, the pulverization is preferably wet pulverization.
Generally, wet pulverization is more suitable for producing fine powder than dry pulverization. This is a synergistic effect of reducing the surface energy of the particles by wetting the particle surface (Rehinder effect) and maintaining the dispersed state of the crushed material in the mill by suppressing the cohesive action between the particles. This is probably due to the effect. Further, when fine pulverization is performed in a dry process, fine particles are coated with a pulverizing medium to cause a cushioning phenomenon and reduce the pulverization efficiency.

<イノシトールリン酸の吸着>
イノシトールリン酸をカルシウム塩の粉体の表面に吸着させるには、イノシトールリン酸の希薄な溶液中にカルシウム塩の粉体を浸漬処理することが好ましい。イノシトールリン酸は、浸漬処理によりカルシウム塩の粉体表面に化学的に吸着すると考えられる。
<Adsorption of inositol phosphate>
In order to adsorb the inositol phosphate on the surface of the calcium salt powder, the calcium salt powder is preferably immersed in a dilute solution of inositol phosphate. Inositol phosphate is considered to be chemically adsorbed on the surface of calcium salt powder by dipping treatment.

上記カルシウム塩の粉体をイノシトールリン酸の水溶液と混合して粉体表面に吸着させた後に、粉体を分離し、乾燥することにより、イノシトールリン酸を表面に吸着させたカルシウム塩の粉体を得ることができる。   After the calcium salt powder is mixed with an inositol phosphate aqueous solution and adsorbed on the powder surface, the powder is separated and dried to adsorb the inositol phosphate on the surface. Can be obtained.

イノシトールリン酸の水溶液を用いる場合は、前記水溶液に予めアルカリ水溶液を添加し、pH6〜11に調製しておくことが好ましく、pH6〜8に調整しておくことがより好ましい。pHの調整に用いるアルカリ水溶液は、特に限定されず、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液等が挙げられる。   When using an aqueous solution of inositol phosphate, an aqueous alkaline solution is preferably added to the aqueous solution in advance to adjust the pH to 6 to 11, and more preferably to pH 6 to 8. The aqueous alkali solution used for adjusting the pH is not particularly limited, and examples thereof include an aqueous sodium hydroxide solution and an aqueous potassium hydroxide solution.

イノシトールリン酸の水溶液の濃度としては、1,000〜10,000ppmであることが好ましく、1,000〜5,000ppmであることがより好ましく1,000〜2,500ppmであることがさらに好ましい。
イノシトールリン酸とカルシウム塩のモル比としては、0.001〜0.1が好ましく、0.001〜0.05がより好ましい。
The concentration of the inositol phosphate aqueous solution is preferably 1,000 to 10,000 ppm, more preferably 1,000 to 5,000 ppm, and still more preferably 1,000 to 2,500 ppm.
The molar ratio of inositol phosphate and calcium salt is preferably 0.001 to 0.1, and more preferably 0.001 to 0.05.

吸着させる方法に特に限定はなく、イノシトールリン酸の水溶液にカルシウム塩の粉体を浸漬し、適宜、撹拌ないし振とうしながら吸着を完結させた後に目的の粉体を分離する方法を好ましく例示できる。
混合温度は、20〜60℃が好ましく、20〜40℃がより好ましい。また、混合時間は、2〜24時間が好ましく、2〜10時間がより好ましい。
There is no particular limitation on the method of adsorption, and a method of separating the target powder after immersing the calcium salt powder in an aqueous solution of inositol phosphoric acid and completing the adsorption while stirring or shaking appropriately can be exemplified. .
The mixing temperature is preferably 20 to 60 ° C, and more preferably 20 to 40 ° C. The mixing time is preferably 2 to 24 hours, and more preferably 2 to 10 hours.

イノシトールリン酸を吸着させた粉体の乾燥温度は、カルシウム塩の粉体を回収して乾燥する工程と同じく、凍結乾燥又は50〜150℃で加熱乾燥することが好ましく、凍結乾燥であることがより好ましい。また、乾燥時間は、12〜48時間が好ましく、12〜24時間がより好ましい。   The drying temperature of the powder adsorbed with inositol phosphate is preferably freeze-dried or heat-dried at 50 to 150 ° C., and is freeze-dried, as in the step of collecting and drying the calcium salt powder. More preferred. The drying time is preferably 12 to 48 hours, more preferably 12 to 24 hours.

上記の方法で調製したセメント用材料は、カルシウム塩の粉体の表面にイノシトールリン酸等が吸着した粉体からなる。特に、カルシウム塩の粉体へのイノシトールリン酸等の吸着は、その吸着等温線のラングミュアープロットから単分子層均一吸着に近似できる。   The cement material prepared by the above method is composed of a powder in which inositol phosphate or the like is adsorbed on the surface of a calcium salt powder. In particular, adsorption of inositol phosphates and the like on calcium salt powder can be approximated to uniform adsorption of a monolayer from a Langmuir plot of the adsorption isotherm.

(4)セメント用材料の製造方法2
セメント用材料の製造方法として以下の方法を採ることもできる。
具体的には、アルカリ性に調整したカルシウムイオンを含む溶液と、リン酸イオンを含む溶液と、イノシトールリン酸を含む溶液とを混合して沈澱物を得る工程、及び、前記沈澱物を含む系をアルカリ性に保ちながら熟成させてイノシトールリン酸を有するカルシウム塩の粉体を得る工程よりなることを特徴とするセメント用材料の製造方法を採ることができる。
即ち、前記のカルシウム塩の粉体にイノシトールリン酸を吸着させる製造方法と異なり、カルシウム塩の合成時にイノシトールリン酸を含む溶液を同時に添加することを特徴とする。溶液の混合方法は先に述べたセメント用材料の製造方法と同じく限定されるものではないが、例えば片側混合法、同時混合法又はそれらの組合せなどのいずれを用いてもよい。
(4) Cement material manufacturing method 2
The following method can also be adopted as a method for producing a cement material.
Specifically, a step of obtaining a precipitate by mixing a solution containing calcium ions adjusted to alkalinity, a solution containing phosphate ions, and a solution containing inositol phosphate, and a system containing the precipitate A cement material production method characterized by comprising a step of aging while maintaining alkalinity to obtain a powder of calcium salt having inositol phosphate can be adopted.
That is, unlike the production method in which inositol phosphate is adsorbed on the calcium salt powder, a solution containing inositol phosphate is added simultaneously when the calcium salt is synthesized. The method for mixing the solution is not limited to the above-described method for producing the cement material, but any one of the one-side mixing method, the simultaneous mixing method, or a combination thereof may be used.

2.混練液
混練液は、多糖、イノシトールリン酸及び溶媒を含む。
2. Kneading liquid The kneading liquid contains a polysaccharide, inositol phosphate and a solvent.

(1)多糖
多糖は公知のものを用いることができ、限定されるものではないが、植物、動物等から抽出、単離した多糖、遺伝子工学的手法によって改変された微生物に生産させた多糖、化学的合成により入手した多糖等を使用することができる。
(1) Polysaccharides Polysaccharides known in the art can be used, but are not limited, polysaccharides extracted and isolated from plants, animals, etc., polysaccharides produced by microorganisms modified by genetic engineering techniques, Polysaccharides obtained by chemical synthesis can be used.

本発明においては、前記多糖は水溶性の多糖であることが好ましい。
本発明に用いることができる水溶性の多糖の具体例としては、微生物由来の多糖、植物由来の多糖、海藻由来の多糖及び哺乳動物由来の多糖等が挙げられる。
より具体的には、デキストラン、カードラン、プルラン及びキサンタン等の微生物由来の多糖、ヘミセルロース、ペクチン、樹液(ゴム)、デンプン及びセルロース等の植物由来の多糖、アルギン酸、ポリウロン酸塩及び硫酸化ガラクタン(寒天、ポルフィラン、カラギーナン)等の海藻由来の多糖、並びに、グリコーゲン、キチン及びプロテオグリカン(コンドロイチン硫酸、デルマタン硫酸)等の哺乳動物由来の多糖が挙げられる。上記の多糖の他にも、バクテリア多糖、複合糖質、糖タンパク質及び糖脂質等が挙げられる。
In the present invention, the polysaccharide is preferably a water-soluble polysaccharide.
Specific examples of water-soluble polysaccharides that can be used in the present invention include microorganism-derived polysaccharides, plant-derived polysaccharides, seaweed-derived polysaccharides, and mammal-derived polysaccharides.
More specifically, polysaccharides derived from microorganisms such as dextran, curdlan, pullulan and xanthan, polysaccharides derived from plants such as hemicellulose, pectin, sap (gum), starch and cellulose, alginic acid, polyuronic acid salt and sulfated galactan ( And polysaccharides derived from seaweed such as agar, porphyran, carrageenan) and polysaccharides derived from mammals such as glycogen, chitin and proteoglycan (chondroitin sulfate, dermatan sulfate). In addition to the above polysaccharides, bacterial polysaccharides, complex carbohydrates, glycoproteins, glycolipids and the like can be mentioned.

本発明に用いることができる多糖は、酸性基を有する多糖であることが好ましい。本発明においては特に断りのない限り「酸性基を有する多糖」は「酸性基を有する多糖及び/又はその塩」と同義である。酸性基を有する多糖は水に対する溶解度が高く、本発明の効果を享受しやすい。
本発明において、酸性基を有する多糖は公知の多糖に化学的に酸性基を導入したもの、並びに、天然由来の酸性基を有する多糖及びそれらにさらに化学的に酸性基を導入したものも含む。
酸性基としては、カルボキシ基(−COOH)、硫酸基(−OSO3H)、リン酸基(−OPO32)等が挙げられ、中でもカルボキシ基、硫酸基が好ましい。
また、酸性基を有する多糖の塩には、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属との塩、マグネシウム塩、カルシウム塩のようなアルカリ土類金属塩等が挙げられ、中でもナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩が好ましい。
The polysaccharide that can be used in the present invention is preferably a polysaccharide having an acidic group. In the present invention, unless otherwise specified, “polysaccharide having an acidic group” is synonymous with “polysaccharide having an acidic group and / or a salt thereof”. A polysaccharide having an acidic group has a high solubility in water and can easily enjoy the effects of the present invention.
In the present invention, polysaccharides having acidic groups include those obtained by chemically introducing acidic groups to known polysaccharides, polysaccharides having naturally derived acidic groups, and those obtained by further chemically introducing acidic groups.
Examples of the acidic group include a carboxy group (—COOH), a sulfuric acid group (—OSO 3 H), a phosphoric acid group (—OPO 3 H 2 ), and among them, a carboxy group and a sulfuric acid group are preferable.
Examples of the salt of polysaccharide having an acidic group include salts with alkali metals such as sodium salt and potassium salt, alkaline earth metal salts such as magnesium salt and calcium salt, etc. Among them, sodium salt, potassium salt and the like Alkali metal salts are preferred.

本発明に用いることができる酸性基を有する多糖の具体例としては、デキストラン硫酸、ヘパリン、カラギーナン、コンドロイチン硫酸、硫酸化レンチナン、フコイダン、キシロフラナン硫酸、リボフラナン硫酸、セルロース硫酸、カードラン硫酸、ケラタン硫酸、デルマタン硫酸、ヘパラン硫酸、ヒアルロン酸、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルカルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルデンプン、キサンタンガム、アルギン酸、ペクチン及びこれらの塩が挙げられる。上記酸性基を有する多糖は1種または2種以上を併用して用いることができる。
本発明においては、酸性基を有する多糖は、硫酸基及び/又はカルボキシ基を有する多糖が好ましく、デキストラン硫酸、アルギン酸及びこれらの塩がより好ましく、デキストラン硫酸塩がさらに好ましい。
Specific examples of the polysaccharide having an acidic group that can be used in the present invention include dextran sulfate, heparin, carrageenan, chondroitin sulfate, sulfated lentinan, fucoidan, xylofuran sulfate, ribofuran sulfate, cellulose sulfate, curdlan sulfate, keratan sulfate, Examples include dermatan sulfate, heparan sulfate, hyaluronic acid, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl carboxymethyl cellulose, carboxymethyl starch, xanthan gum, alginic acid, pectin, and salts thereof. The said polysaccharide which has an acidic group can be used 1 type or in combination of 2 or more types.
In the present invention, the polysaccharide having an acidic group is preferably a polysaccharide having a sulfate group and / or a carboxy group, more preferably dextran sulfate, alginic acid and salts thereof, and further preferably dextran sulfate.

本発明においては、公知の多糖に硫酸基を導入したものを用いてもよい。
多糖に硫酸基を導入する方法は公知の方法を用いることができる。例えば、原料の多糖1gに対し、氷冷した溶媒を10〜30ml用意し、これに硫酸化剤を原料多糖1gに対して2〜6倍加える。この溶媒に、原料の多糖1gを加え、0〜100℃で、1〜10時間反応させることにより、硫酸基を導入することができる。
硫酸化剤としては糖類の硫酸化に用いられるものであれば公知のものを用いることができ、限定されるものではないが、例えば、三酸化イオウ−ピリジン錯体、三酸化イオウ−トリメチルアミン錯体、クロロスルホン酸−ピリジン錯体、ジシクロヘキシルカルボジイミド−硫酸等を挙げることができる。
使用する溶媒としては、ピリジン、N,N−ジメチルホルムアルデヒド、N,N−ジアルキルアクリルアミド等が使用できる。
In the present invention, a known polysaccharide having a sulfate group introduced may be used.
As a method for introducing a sulfate group into a polysaccharide, a known method can be used. For example, 10 to 30 ml of an ice-cooled solvent is prepared for 1 g of the raw material polysaccharide, and a sulfating agent is added 2 to 6 times to 1 g of the raw material polysaccharide. A sulfate group can be introduced by adding 1 g of the raw material polysaccharide to this solvent and reacting at 0 to 100 ° C. for 1 to 10 hours.
As the sulfating agent, any known sulfating agent can be used as long as it is used for sulfation of saccharides, and examples thereof include, but are not limited to, sulfur trioxide-pyridine complex, sulfur trioxide-trimethylamine complex, chloro Examples thereof include a sulfonic acid-pyridine complex and dicyclohexylcarbodiimide-sulfuric acid.
As a solvent to be used, pyridine, N, N-dimethylformaldehyde, N, N-dialkylacrylamide and the like can be used.

生成した多糖は、各種修飾多糖の製造で常用されている精製操作により精製することができる。例えば、中和、透析による脱塩、有機溶媒添加による沈殿を回収する操作、凍結乾燥による回収操作などが挙げられる。   The produced polysaccharide can be purified by purification operations commonly used in the production of various modified polysaccharides. For example, neutralization, desalting by dialysis, an operation for recovering a precipitate by addition of an organic solvent, a recovery operation by lyophilization, and the like can be mentioned.

多糖の分子量は特に限定なく、通常5,000〜2,000,000程度の分子量のものを好ましく使用できる。上記の数値の範囲内であると、優れた圧縮強度を保ったままセメント組成物の流動性の調整が容易であり、ハンドリング性に優れたセメント組成物を提供することができる。   The molecular weight of the polysaccharide is not particularly limited, and those having a molecular weight of about 5,000 to 2,000,000 can be preferably used. Within the above numerical range, it is easy to adjust the fluidity of the cement composition while maintaining excellent compressive strength, and a cement composition having excellent handling properties can be provided.

混練液に含まれる多糖の濃度は1〜40重量%が好ましく、10〜40重量%がより好ましく、20〜30重量%がさらに好ましい。上記の数値の範囲内であると、混練液の粘度が適当であるため作製したセメント組成物のハンドリング性に優れ、得られたセメントの圧縮強度に優れる。   The concentration of the polysaccharide contained in the kneaded liquid is preferably 1 to 40% by weight, more preferably 10 to 40% by weight, and still more preferably 20 to 30% by weight. Within the range of the above numerical values, the viscosity of the kneaded liquid is appropriate, so that the produced cement composition is excellent in handling properties and the resulting cement is excellent in compressive strength.

(2)イノシトールリン酸
本発明において、混練液はイノシトールリン酸を含む。なお、特に断りのない限り「イノシトールリン酸」と記載した場合には「イノシトールリン酸及び/又はその塩」と同義である。
本発明に用いることができるイノシトールリン酸としては、イノシトール一リン酸、イノシトール二リン酸、イノシトール三リン酸、イノシトール四リン酸、イノシトール五リン酸、フィチン酸(イノシトール六リン酸)が挙げられ、中でもフィチン酸が好ましい。
イノシトールリン酸の塩としては、アルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩が好ましく、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩及びバリウム塩等が挙げられ、中でもナトリウム塩、カリウム塩が好ましい。
フィチン酸を使用する場合は、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムでpHを6〜8に調整して、フィチン酸ナトリウム塩又はフィチン酸カリウム塩として使用することが好ましい。
なお、フィチン酸ナトリウム塩には、例えばフィチン酸ナトリウム塩38水和物、フィチン酸ナトリウム塩47水和物、フィチン酸ナトリウム塩12水和物等のように、結晶水含量の異なる数種が知られているが、いずれも好ましく用いることができる。
(2) Inositol phosphate In the present invention, the kneading liquid contains inositol phosphate. Unless otherwise specified, the term “inositol phosphate” is synonymous with “inositol phosphate and / or a salt thereof”.
Examples of inositol phosphates that can be used in the present invention include inositol monophosphate, inositol diphosphate, inositol triphosphate, inositol tetraphosphate, inositol pentaphosphate, phytic acid (inositol hexaphosphate), Of these, phytic acid is preferred.
The salt of inositol phosphate is preferably an alkali metal salt or an alkaline earth metal salt, such as sodium salt, potassium salt, magnesium salt, calcium salt, barium salt, etc. Among them, sodium salt and potassium salt are preferable.
When using phytic acid, it is preferable to adjust the pH to 6-8 with sodium hydroxide or potassium hydroxide and use it as sodium phytate or potassium phytate.
There are several types of sodium phytate having different crystal water contents, such as sodium phytate 38 hydrate, sodium phytate 47 hydrate, sodium phytate 12 hydrate, and the like. However, any of them can be preferably used.

本発明において、フィチン酸又はフィチン酸アルカリ金属塩の製造方法には特に限定はなく、いかなる方法で製造したものであってもよい。例えば、フィチン酸ナトリウム塩は、脱脂した植物の種子粉末を希塩酸で抽出し、抽出液から不溶性の銅塩、鉄塩などにして沈澱させ精製した後、ナトリウム塩に変え、アルコールを加えて沈澱させることにより得ることができる。   In the present invention, the method for producing phytic acid or phytic acid alkali metal salt is not particularly limited, and any method may be used. For example, phytic acid sodium salt is extracted from diluted defatted plant seed powder with dilute hydrochloric acid, precipitated into insoluble copper salt, iron salt, etc., purified and then converted to sodium salt and added with alcohol to precipitate. Can be obtained.

本発明で使用する混練液には上記のイノシトールリン酸を複数種含んでいてもよいが、フィチン酸を単独で含むことが好ましい。   The kneading liquid used in the present invention may contain a plurality of the above inositol phosphates, but preferably contains phytic acid alone.

混練液は、イノシトールリン酸を5,000〜20,000ppm含むことが好ましく、7,000〜15,000ppm含むことがより好ましく、8,000〜12,000ppm含むことがさらに好ましい。上記の数値の範囲内であるとセメント組成物はハンドリング性に優れ、得られたセメントは圧縮強度が優れる。   The kneaded liquid preferably contains 5,000 to 20,000 ppm of inositol phosphate, more preferably 7,000 to 15,000 ppm, and even more preferably 8,000 to 12,000 ppm. Within the above numerical range, the cement composition has excellent handling properties, and the resulting cement has excellent compressive strength.

(3)溶媒
混練液に含まれる溶媒としては、水、及び、水とエタノール等の水性有機溶剤との混合物等が挙げられるが、本発明においては水が好ましい。
(3) Solvent Examples of the solvent contained in the kneaded liquid include water and a mixture of water and an aqueous organic solvent such as ethanol. In the present invention, water is preferable.

(4)添加剤
多糖及びイノシトールリン酸以外にも混練液には、必要に応じて添加剤を添加することができる。添加剤としては、例えば水溶性高分子が挙げられ、公知のものを用いることができ限定されるものではないが、コラーゲン、ゼラチン及びこれらの誘導体等のタンパク質等を用いることができる。
また、適用する疾患に応じて、抗リウマチ治療剤、抗炎症剤、抗生物質、抗腫瘍剤、骨誘導因子、レチノイン酸、レチノイン酸誘導体等の生理活性物質を添加してもよい。
(4) Additives In addition to the polysaccharide and inositol phosphate, additives can be added to the kneading liquid as necessary. Examples of the additive include water-soluble polymers, and well-known ones can be used, but proteins such as collagen, gelatin and derivatives thereof can be used.
Depending on the disease to be applied, physiologically active substances such as anti-rheumatic therapeutic agents, anti-inflammatory agents, antibiotics, antitumor agents, osteoinductive factors, retinoic acid, retinoic acid derivatives, etc. may be added.

(5)混練液の性状
混練液のpHは、pH6.0〜8.0であることが好ましく、pH6.0〜7.5であることがより好ましい。上記の数値の範囲内であると生体適合性に優れたセメント組成物が得られる。
(5) Property of kneaded liquid The pH of the kneaded liquid is preferably pH 6.0 to 8.0, and more preferably pH 6.0 to 7.5. A cement composition having excellent biocompatibility is obtained when the value is within the above range.

3.セメント組成物
本発明のセメント組成物は前記セメント用材料と前記混練液とを混練することにより得られる。本発明のセメント組成物は、セメント用材料の単位重量に対して用いる混練液の量(体積)を表す固液比を適宜調整することにより、用途に応じて流動性を調節することが可能である。
当該セメント組成物の用途としては、例えば注射器を用いて骨の欠損部等にセメント組成物を注入する場合など、高い流動性を有するセメント組成物が好ましい場合が挙げられる。また、スパチュラ等で骨欠損部にセメント組成物を充填する場合や、骨欠損部等に適用する成形品を作製する場合など、低い流動性を有するセメント組成物が好ましい場合が挙げられる。本発明のセメント組成物は固液比の調製により流動性の調整が可能であり、いずれの場合においても圧縮強度に優れたセメントを提供することができる。
3. Cement composition The cement composition of the present invention is obtained by kneading the cement material and the kneading liquid. In the cement composition of the present invention, the fluidity can be adjusted according to the use by appropriately adjusting the solid-liquid ratio representing the amount (volume) of the kneading liquid used per unit weight of the cement material. is there.
Examples of the use of the cement composition include a case where a cement composition having high fluidity is preferable, for example, when a cement composition is injected into a bone defect using a syringe. Moreover, when filling a bone defect part with a cement composition with a spatula etc., or when producing the molded article applied to a bone defect part etc., the case where the cement composition which has low fluidity is preferable is mentioned. The fluidity of the cement composition of the present invention can be adjusted by adjusting the solid-liquid ratio, and in any case, a cement having excellent compressive strength can be provided.

セメント用材料の単位重量に対して用いる混練液の量(体積)を表す固液比(カルシウム塩の粉体の重量(g)/混練液の体積(ml))は1/0.30〜1/1.00が好ましく、1/0.35〜1/0.80がより好ましい。上記の数値の範囲内であると圧縮強度に優れたセメントが得られる。
骨欠損部等の充填箇所が狭い場合など、セメント組成物を注射器等で注入する場合には、固液比は1/0.70〜1/1.00であることが好ましく、1/0.70〜1/0.80であることがより好ましい。上記の数値の範囲内であると複雑な形状を有する欠損部に充填する場合でも隅々まで充填可能であり、圧縮強度に優れたセメントを提供することができる。
また、スパチュラ等で骨欠損部にセメント組成物を充填する場合や成形品を作製する場合には、固液比は1/0.30〜1/0.50が好ましく、1/0.30〜1/0.40がより好ましい。上記の数値の範囲内であると、圧縮強度に優れたセメントを得ることができる。
The solid-liquid ratio (weight of calcium salt powder (g) / volume of kneading liquid (ml)) representing the amount (volume) of the kneading liquid used per unit weight of the cement material is 1 / 0.30-1 /1.00 is preferable, and 1 / 0.35 to 1 / 0.80 is more preferable. Cement excellent in compressive strength is obtained as it is in the above-mentioned numerical range.
When the cement composition is injected with a syringe or the like, such as when a filling site such as a bone defect is narrow, the solid-liquid ratio is preferably 1 / 0.70 to 1 / 1.00, and 1 / 0.0. More preferably, it is 70-1 / 0.80. Within the above numerical value range, even when filling a defective part having a complicated shape, it is possible to fill every corner and to provide a cement having excellent compressive strength.
Moreover, when filling a bone defect part with a cement composition with a spatula etc., or when producing a molded article, 1 / 0.30 / 1 / 0.50 is preferable, and 1 / 0.30 is preferable. 1 / 0.40 is more preferable. Cement excellent in compressive strength can be obtained as it is in the range of the above-mentioned numerical value.

セメント組成物のpHは、pH6.0〜8.0であることが好ましく、pH6.0〜7.5であることがより好ましい。上記の数値の範囲内であると生体適合性に優れたセメント組成物が得られる。   The pH of the cement composition is preferably pH 6.0 to 8.0, and more preferably pH 6.0 to 7.5. A cement composition having excellent biocompatibility is obtained when the value is within the above range.

II.セメントキット
本発明のセメントキットは、イノシトールリン酸を表面に吸着させたカルシウム塩の粉体を含むセメント用材料、多糖、イノシトールリン酸及び溶媒を含むキットであって、少なくとも前記セメント用材料と溶媒とを別々に包装したことを特徴とする。本発明のセメントキットに含まれるセメント用材料、多糖、イノシトールリン酸及び溶媒は、前記セメント組成物に用いることができるセメント用材料、多糖、イノシトールリン酸及び溶媒と同様のものであり、好ましい態様も同様である。
さらに本発明のセメントキットは、前記セメント用材料と、多糖、イノシトールリン酸及び溶媒を含む混練液とを別々に包装したものであることが好ましい。セメントキットに含まれる混練液は、前記セメント組成物の調製に用いられる混練液と同様のものであり、好ましい態様も同様である。以下、本発明のセメントキットについて説明する。
II. Cement kit The cement kit of the present invention is a kit containing a cement material containing a calcium salt powder having inositol phosphate adsorbed on its surface, a polysaccharide, inositol phosphate, and a solvent, and at least the cement material and the solvent And is packaged separately. The cement material, polysaccharide, inositol phosphate and solvent contained in the cement kit of the present invention are the same as the cement material, polysaccharide, inositol phosphate and solvent that can be used in the cement composition, and preferred embodiments Is the same.
Furthermore, the cement kit of the present invention is preferably one in which the cement material and a kneading liquid containing a polysaccharide, inositol phosphate and a solvent are separately packaged. The kneading liquid contained in the cement kit is the same as the kneading liquid used for the preparation of the cement composition, and the preferred embodiment is also the same. Hereinafter, the cement kit of the present invention will be described.

本発明のセメントキットに含まれるセメント用材料、多糖、イノシトールリン酸及び溶媒のうち、少なくとも相互に接触させると反応して硬化するセメント用材料と溶媒とを別々に包装することにより長期保存性に優れたセメントキットを提供することができる。本発明のセメントキットを用いることにより、必要な時に必要な場所で混練液を調製し、さらにセメント用材料と混練液とを混練することにより本発明のセメント組成物を調製することができる。
接触により反応しないもの同士は同包して保管、運搬する形態をとることが好ましく、例えば、前記セメント用材料と、あらかじめ調製された混練液とを別々に包装したキットであると、持ち運びも便利であり、使用時に混練液の調製を要しないことから素早くセメント組成物を調製できるため好ましい。
本発明のセメントキットの好ましい実施態様には、前記セメント用材料と、多糖及びイノシトールリン酸を水に溶解させた混練液とを別々に包装した前記<7>に記載のセメントキットが含まれる。前記多糖はデキストラン硫酸塩であることが好ましく、前記イノシトールリン酸はフィチン酸であることが好ましい。また、本発明のセメントキットに含まれるセメント用材料に対する混練液の使用量(固液比)の範囲は、前記セメント組成物における固液比の範囲と同様であり、好ましい範囲も同様である。
Long-term storability is achieved by separately packaging the cement material and the solvent that react and harden when brought into contact with each other among the cement material, polysaccharide, inositol phosphate and solvent contained in the cement kit of the present invention. An excellent cement kit can be provided. By using the cement kit of the present invention, a kneading liquid is prepared at a necessary place when necessary, and further, the cement composition of the present invention can be prepared by kneading the cement material and the kneading liquid.
Those that do not react by contact are preferably packaged and stored and transported. For example, a kit in which the cement material and a kneaded liquid prepared in advance are packaged separately is convenient to carry. Since it is not necessary to prepare a kneading liquid at the time of use, it is preferable because a cement composition can be quickly prepared.
A preferred embodiment of the cement kit according to the present invention includes the cement kit according to <7>, wherein the cement material and a kneaded solution in which a polysaccharide and inositol phosphate are dissolved in water are separately packaged. The polysaccharide is preferably dextran sulfate, and the inositol phosphate is preferably phytic acid. Moreover, the range of the amount (solid-liquid ratio) of the kneading liquid used for the cement material contained in the cement kit of the present invention is the same as the range of the solid-liquid ratio in the cement composition, and the preferred range is also the same.

本発明のセメントキットには、セメント組成物の使用時に目的部位へセメント組成物を送り込むための注射器等の送出器具が添付されていてもよく、さらに使用直前にセメント用材料と混練液とを混練するための容器、ゴムヘラ等の器具等が添付されていてもよい。
また、本発明のキットは前述した添加剤を含んでいてもよい。
The cement kit of the present invention may be provided with a delivery device such as a syringe for feeding the cement composition to a target site when the cement composition is used, and the cement material and the kneading liquid are kneaded immediately before use. A container, a tool such as a rubber spatula, etc. may be attached.
Further, the kit of the present invention may contain the above-mentioned additives.

III.セメント及びセメントの製造方法
本発明のセメントは、本発明のセメント組成物を硬化させたことを特徴とする。
また、本発明のセメントの製造方法は、イノシトールリン酸を表面に吸着させたカルシウム塩の粉体を含むセメント用材料を調製するセメント用材料調製工程、多糖、イノシトールリン酸及び溶媒を含む混練液を調製する混練液調製工程、前記セメント用材料と前記混練液とを混練するセメント組成物調製工程、並びに、前記セメント組成物を硬化させる硬化工程を含むことを特徴とする。なお、セメント用材料調製工程、混練液調製工程及びセメント組成物調製工程については先に述べた通りである。
III. Cement and Cement Production Method The cement of the present invention is characterized by curing the cement composition of the present invention.
Further, the method for producing a cement of the present invention includes a cement material preparation step for preparing a cement material containing a calcium salt powder having inositol phosphate adsorbed on its surface, a kneading liquid containing a polysaccharide, inositol phosphate and a solvent. A kneading liquid preparing step for preparing the cement material, a cement composition preparing step for kneading the cement material and the kneading liquid, and a curing step for curing the cement composition. The cement material preparation step, the kneading liquid preparation step, and the cement composition preparation step are as described above.

前記セメント組成物を硬化させる硬化工程について説明する。
本発明のセメント組成物を骨欠損部等の患部に充填すると、混練後1〜5分で硬化し始め、20分以内に硬化してセメントになる。さらに混練後5〜10時間後には圧縮強度が最大となる。本発明のセメント組成物は、硬化時間が短いので、治療時間を短縮することができ、患者の苦痛を低減することができる。
A curing process for curing the cement composition will be described.
When the affected area such as a bone defect is filled with the cement composition of the present invention, it begins to harden in 1 to 5 minutes after kneading, and hardens to become cement within 20 minutes. Furthermore, the compressive strength becomes maximum 5 to 10 hours after kneading. Since the cement composition of the present invention has a short setting time, the treatment time can be shortened, and the patient's pain can be reduced.

本発明のセメントは、従来のアパタイトセメントとは異なり硬化時に酸・塩基反応が起こらないので、硬化前後でpH変化がない。さらに、混練液に含まれるイノシトールリン酸による緩衝作用により、pHの変動が抑制される。したがって、本発明のセメントは炎症反応を惹起する可能性が少ない。また、新生骨の発生を容易にし、生体の硬組織と容易に一体化する。   Unlike the conventional apatite cement, the cement of the present invention does not cause an acid / base reaction at the time of curing, so there is no pH change before and after curing. Furthermore, pH fluctuations are suppressed by the buffering action of inositol phosphate contained in the kneaded liquid. Therefore, the cement of the present invention is less likely to cause an inflammatory reaction. In addition, new bone is easily generated and easily integrated with a hard tissue of a living body.

本発明によれば特許文献3に記載された従来のセメントと比較して、固液比が低い(混練液の量が多い)場合であっても優れた圧縮強度を有するセメントを提供することが可能であり、用途に合わせてセメント組成物の流動性を調整することが可能となった。
従って、注射器等で注入する態様にも好ましく用いることができ、骨欠損部等の充填箇所が狭い場合や、複雑な形状を有する欠損部に充填する場合でも隅々までセメント組成物の充填が可能である。
According to the present invention, it is possible to provide a cement having excellent compressive strength even when the solid-liquid ratio is low (the amount of the kneading liquid is large) as compared with the conventional cement described in Patent Document 3. It was possible, and it became possible to adjust the fluidity | liquidity of a cement composition according to a use.
Therefore, it can be preferably used for the mode of injection with a syringe or the like, and even when the filling part such as a bone defect part is narrow or when filling a defect part having a complicated shape, the cement composition can be filled to every corner. It is.

本発明のセメントの圧縮強度は、22MPa以上であることが好ましく、25MPa以上であることがより好ましく、30MPa以上であることがさらに好ましい。本発明でこれまでに得られているセメントの圧縮強度は、22〜34MPaであり、比較的荷重のかかる腰部等の部位への適用が可能になっている。   The compressive strength of the cement of the present invention is preferably 22 MPa or more, more preferably 25 MPa or more, and further preferably 30 MPa or more. The compressive strength of the cement obtained so far in the present invention is 22 to 34 MPa, and it can be applied to a part such as a waist part where a relatively load is applied.

高齢化社会の到来により、高齢者に特有の「圧迫骨折」に関する治療はますます増加することは自明であり、本発明が提供する「高強度化キレート硬化型骨修復セメント」を注射器等で注入して、脊椎の圧迫骨折に適用することにより、臨床的に低侵襲(身体に対する負担や影響が少ない。)な治療法を構築できる。この新たなセメントによる治療法の構築は、グローバルな視点でQOL(生活の質)向上を約束する。本発明のセメントは骨折、骨粗鬆症、慢性関節リウマチ等の治療に用いることができる。   With the advent of an aging society, it is self-evident that treatment related to “compressed fractures” peculiar to the elderly will increase, and the “high-strength chelate-curing bone repair cement” provided by the present invention is injected with a syringe or the like. By applying this technique to a compression fracture of the spine, it is possible to construct a clinically minimally invasive treatment method (with less burden and influence on the body). This new cement treatment method promises to improve QOL (quality of life) from a global perspective. The cement of the present invention can be used for treatment of fractures, osteoporosis, rheumatoid arthritis and the like.

以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
なお、以下の実施例において「ヒドロキシアパタイト」を「HAp」と、「フィチン酸」を「IP6」と、「フィチン酸を表面に吸着させたヒドロキシアパタイトの粉体」を「HAp/IP6粉体」とも表記する。
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited to an Example.
In the following examples, “hydroxyapatite” is “HAp”, “phytic acid” is “IP 6 ”, and “hydroxyapatite powder having phytic acid adsorbed on the surface” is “HAp / IP 6 powder”. Also referred to as “body”.

1.湿式合成HAp粉体、及び、湿式合成HAp/IP6粉体の調製
(1)湿式合成HAp粉体の調製
0.5M水酸化カルシウム懸濁液500cm3を調製し、それに0.3Mリン酸水溶液500cm3を滴下した(滴下速度17ml/min)。水酸化カルシウムとリン酸の濃度はCa/P=1.67(モル比)となるように調整した。また、反応槽中のpHが10<pH<11となるようにpH調整剤(25%NH4OH)で調整した。リン酸水溶液滴下が終了した後、さらに1時間撹拌してから37℃に設定したインキュベーター中に24時間静置し、熟成させた。熟成後、吸引濾過にてHApスラリーを回収し、−80℃のフリーザーで一晩凍結させた。凍結させたHApスラリーは、凍結乾燥機Free Zone(商標)(LABCONCO製)を用いて24時間乾燥した。
得られたHAp粉体をP−6遊星型ボールミル(FRITSCH製)を用いて下記の条件で粉砕した。ジルコニア製ポットに、HAp粉体10.0gとφ10mmジルコニアボール50個、精製水40mlを入れ、回転数300rpmで5分間湿式粉砕した。粉砕後、精製水を用いて容器から洗い流すように試料を回収し、吸引濾過にて粉砕HApスラリーを回収した。回収したスラリーは−80℃で一晩凍結させた後、凍結乾燥機Free Zone(商標)(LABCONCO製)を用いて24時間乾燥し、湿式合成HAp粉体とした。
1. Preparation of wet synthetic HAp powder and wet synthetic HAp / IP 6 powder (1) Preparation of wet synthetic HAp powder A 0.5 M calcium hydroxide suspension 500 cm 3 was prepared and 0.3 M phosphoric acid aqueous solution was prepared. 500 cm 3 was dropped (dropping rate: 17 ml / min). The concentrations of calcium hydroxide and phosphoric acid were adjusted to be Ca / P = 1.67 (molar ratio). Further, pH of the reaction tank was adjusted at 10 <pH <11 become as pH adjusting agents (25% NH 4 OH). After completion of the dropwise addition of the phosphoric acid aqueous solution, the mixture was further stirred for 1 hour, and then left to stand in an incubator set at 37 ° C. for 24 hours for aging. After aging, the HAp slurry was collected by suction filtration and frozen overnight in a -80 ° C freezer. The frozen HAp slurry was dried for 24 hours using a freeze dryer Free Zone (trademark) (manufactured by LABCONCO).
The obtained HAp powder was pulverized under the following conditions using a P-6 planetary ball mill (manufactured by FRITSCH). In a zirconia pot, 10.0 g of HAp powder, 50 φ10 mm zirconia balls and 40 ml of purified water were placed, and wet pulverized for 5 minutes at 300 rpm. After pulverization, the sample was collected so as to be washed out of the container using purified water, and the pulverized HAp slurry was collected by suction filtration. The recovered slurry was frozen at −80 ° C. overnight, and then dried for 24 hours using a freeze dryer Free Zone (trademark) (manufactured by LABCONCO) to obtain a wet synthetic HAp powder.

(2)湿式合成HAp/IP6粉体の調製
50重量%IP6水溶液(和光純薬工業(株)製)を1.00g精秤し、精製水で300cm3程度に希釈した後、水酸化ナトリウム水溶液と塩酸とを用いてpHを7.3に調整し、メスフラスコを用いて500cm3にメスアップすることで濃度1,000ppmのIP6水溶液を調製した。
濃度1,000ppmのIP6水溶液200cm3に湿式合成HAp粉体10.0gを懸濁し、37℃、撹拌速度400rpmで5時間撹拌した。これを吸引濾過し、得られたスラリーを精製水で洗浄した後、−80℃で一晩凍結させた。凍結させたHAp/IP6スラリーは凍結乾燥機Free Zone(商標)(LABCONCO製)を用いて24時間乾燥し、湿式合成HAp/IP6粉体を得た。
得られた湿式合成HAp/IP6粉体のメジアン径は7.9μm、比表面積は98.5m2/gであった。
(2) Preparation of wet synthetic HAp / IP 6 powder 1.00 g of 50 wt% IP 6 aqueous solution (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was accurately weighed and diluted to about 300 cm 3 with purified water, and then hydroxylated. The pH was adjusted to 7.3 using an aqueous sodium solution and hydrochloric acid, and an IP 6 aqueous solution with a concentration of 1,000 ppm was prepared by measuring up to 500 cm 3 using a measuring flask.
10.0 g of wet synthetic HAp powder was suspended in 200 cm 3 of an IP 6 aqueous solution having a concentration of 1,000 ppm, and stirred for 5 hours at 37 ° C. and a stirring speed of 400 rpm. This was subjected to suction filtration, and the resulting slurry was washed with purified water and then frozen at −80 ° C. overnight. The frozen HAp / IP 6 slurry was dried for 24 hours using a freeze dryer Free Zone (trademark) (manufactured by LABCONCO) to obtain a wet synthetic HAp / IP 6 powder.
The obtained wet synthetic HAp / IP 6 powder had a median diameter of 7.9 μm and a specific surface area of 98.5 m 2 / g.

2.混練液の調製
(1)多糖のスクリーニング
(実施例1)
表1に示すデキストラン硫酸Na(分子量5,000)を濃度10,000ppmのIP6水溶液(pH7.3)に表1に示す濃度で添加して混練液を調製した。
2. Preparation of kneading liquid (1) Screening of polysaccharide (Example 1)
Dextran sulfate Na (molecular weight 5,000) shown in Table 1 was added to an IP 6 aqueous solution (pH 7.3) having a concentration of 10,000 ppm at a concentration shown in Table 1 to prepare a kneaded liquid.

(セメントの作製)
前記湿式合成HAp/IP6粉体0.2gに対して前記混練液を60〜160μl(固液比(粉体g/混練液ml)で1/0.30〜1/0.80)となるように加えてゴムヘラを用いて混練してセメント組成物を作製した。
セメントの試験片は前記セメント組成物をφ5mm金型成形器につめて2kNの成形圧で一軸加圧成形して作製した。成形したセメント試験片は空気中で24時間乾燥させた。セメント試験片のサイズはφ4.5〜5mm、高さ6〜8mm、重さ0.2gであった。
(Cement production)
60 to 160 μl of the kneaded liquid is added to 0.2 g of the wet synthetic HAp / IP 6 powder (1 / 0.30 to 1 / 0.80 in solid-liquid ratio (powder g / ml of kneaded liquid)). In addition, a cement composition was prepared by kneading using a rubber spatula.
Cement test specimens were prepared by filling the cement composition in a φ5 mm mold molding machine and uniaxially pressing with a molding pressure of 2 kN. The molded cement specimen was dried in air for 24 hours. The size of the cement test piece was φ4.5 to 5 mm, height 6 to 8 mm, and weight 0.2 g.

(セメントの力学特性評価)
セメントの力学特性はすべて圧縮強度試験で評価した。試験機はSHIMADZU製のAUTOGRAPH AGS−Jを用いた。測定条件を以下に示す。
クロスヘッドスピード :0.5mm・s-1
設定荷重 :5kN
AUTO STOP :ON
表1に示す混練液を用いて作製したセメントの圧縮強度を測定した。
(Mechanical property evaluation of cement)
All mechanical properties of cement were evaluated by compressive strength test. As the tester, AUTOGRAPH AGS-J manufactured by SHIMADZU was used. The measurement conditions are shown below.
Crosshead speed: 0.5 mm · s -1
Set load: 5kN
AUTO STOP: ON
The compressive strength of the cement produced using the kneading liquid shown in Table 1 was measured.

(実施例2〜4及び比較例1〜4)
表1に示す組成の混練液を調製した以外は実施例1と同様にして実施例2〜4並びに比較例1〜4のセメントを作製し、実施例1と同様にしてセメントの力学特性を測定した。
(Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 4)
Except for preparing the kneading liquid having the composition shown in Table 1, the cements of Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 were prepared in the same manner as in Example 1, and the mechanical properties of the cement were measured in the same manner as in Example 1. did.

実施例1及び比較例1の結果を図1に、実施例2及び比較例2の結果を図2に、実施例3及び比較例3の結果を図3に、実施例4及び比較例4の結果を図4に示す。
また、表1に実施例1〜4及び比較例1〜4で得られたセメントの最大圧縮強度並びに最大圧縮強度が得られた固液比を示す。
The results of Example 1 and Comparative Example 1 are shown in FIG. 1, the results of Example 2 and Comparative Example 2 are shown in FIG. 2, the results of Example 3 and Comparative Example 3 are shown in FIG. 3, and the results of Example 4 and Comparative Example 4 are shown. The results are shown in FIG.
Table 1 shows the maximum compressive strength of the cements obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 and the solid-liquid ratio at which the maximum compressive strength was obtained.

実施例1と比較例1とを比較すると、固液比1/0.4近傍〜1/0.6近傍の範囲でIP6を含む混練液を用いて作製したセメント(実施例1)の方が、IP6を含まない混練液を用いて作製したセメント(比較例1)と比較して高い圧縮強度を示した。特に固液比1/0.3近傍〜1/0.4近傍の範囲で優れた圧縮強度を示した。
実施例2(デキストラン硫酸Na、分子量500,000)では、実施例1と比較してより広い固液比1/0.3近傍〜1/0.8近傍の範囲で、IP6を含む混練液を用いて作製したセメントの圧縮強度が、IP6を含まない混練液を用いて作製したセメント(比較例2)の圧縮強度と比較して高い値を示した。特に固液比1/0.4近傍〜1/0.8近傍の範囲で優れた圧縮強度を示した。実施例2の混練液を用いることにより、実施例1と比較してより広い固液比の範囲で圧縮強度に優れたセメントを得ることができた。従って、分子量500,000のデキストラン硫酸NaとIP6を含む混練液を用いることにより、より流動性の調整が容易であり、ハンドリング性に優れたセメント組成物を提供することができた。
実施例3及び実施例4ではそれぞれ固液比1/0.45近傍〜1/0.8近傍及び固液比1/0.7近傍〜1/0.8近傍で、IP6を含まない混練液を用いた場合(それぞれ比較例3及び比較例4)に比べてセメントの圧縮強度が高く、IP6の添加効果が認められた(図3及び図4)。
When Example 1 and Comparative Example 1 are compared, the cement (Example 1) prepared by using a kneading liquid containing IP 6 in the range of the solid / liquid ratio around 1 / 0.4 to around 1 / 0.6. However, compared with the cement produced using the kneading liquid not containing IP 6 (Comparative Example 1), it showed high compressive strength. In particular, excellent compressive strength was shown in the range of the solid-liquid ratio of around 1 / 0.3 to around 1 / 0.4.
In Example 2 (Na of dextran sulfate, molecular weight 500,000), a kneaded liquid containing IP 6 in a wider solid-liquid ratio range from 1 / 0.3 to 1 / 0.8 as compared with Example 1. The compressive strength of the cement produced using No. 6 was higher than that of the cement produced using the kneading liquid not containing IP 6 (Comparative Example 2). In particular, an excellent compressive strength was exhibited in the range of the solid / liquid ratio around 1 / 0.4 to 1 / 0.8. By using the kneading liquid of Example 2, it was possible to obtain a cement excellent in compressive strength in a wider solid-liquid ratio range as compared with Example 1. Therefore, by using a kneading liquid containing dextran sulfate Na having a molecular weight of 500,000 and IP 6 , it was possible to provide a cement composition that can be more easily adjusted in fluidity and excellent in handling properties.
In Example 3 and Example 4, kneading without IP 6 at a solid-liquid ratio of about 1 / 0.45 to about 1 / 0.8 and a solid-liquid ratio of about 1 / 0.7 to about 1 / 0.8, respectively. The compressive strength of the cement was higher than when the liquid was used (Comparative Examples 3 and 4 respectively), and the effect of adding IP 6 was recognized (FIGS. 3 and 4).

3.カルシウム塩の粉体の表面修飾について
(比較例5)
セメント用材料として前記湿式合成HAp粉体(IP6で表面修飾していないもの)を用いた以外は、実施例2と同様にしてセメントを作製し、実施例1と同様にして圧縮強度を測定した。結果を実施例2の結果とともに図5に示した。
図5から、IP6で表面修飾したカルシウム粉体(湿式合成HAp/IP6粉体)を用いた方が固液比1/0.40近傍〜1/0.80近傍で高い圧縮強度が得られることが分かる。
3. Surface modification of calcium salt powder (Comparative Example 5)
Cement was prepared in the same manner as in Example 2 except that the wet synthetic HAp powder (which was not surface-modified with IP 6 ) was used as the cement material, and the compressive strength was measured in the same manner as in Example 1. did. The results are shown in FIG. 5 together with the results of Example 2.
From FIG. 5, a higher compressive strength is obtained when the calcium powder surface-modified with IP 6 (wet synthetic HAp / IP 6 powder) is used at a solid-liquid ratio of about 1 / 4.40 to about 1 / 0.80. I understand that

4.多糖の濃度について
(実施例5〜7)
デキストラン硫酸Na(分子量500,000)の濃度を10重量%(実施例5)、20重量%(実施例6)及び30重量%(実施例7)とした以外は、実施例2と同様にしてセメントを作製し、実施例1と同様にして圧縮強度を測定した。結果を実施例2の結果とともに図6に示した。
4). About concentration of polysaccharide (Examples 5 to 7)
Except that the concentration of dextran sulfate Na (molecular weight 500,000) was 10% by weight (Example 5), 20% by weight (Example 6) and 30% by weight (Example 7), it was the same as Example 2. Cement was prepared and the compressive strength was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in FIG. 6 together with the results of Example 2.

(比較例6)
デキストラン硫酸Na(分子量500,000)の濃度を0重量%とした以外は実施例2と同様にして圧縮強度を測定した。結果を図6に示した。
図6から分子量500,000のデキストラン硫酸Naの濃度が20重量%から優れた圧縮強度を示し、25〜30重量%のときに特に優れた圧縮強度を示すことがわかる。混練液がデキストラン硫酸Naを含まない比較例6では、混練液のIP6添加効果が認められないだけでなく、固液比1/0.8近傍ではセメントを成形することができなかった。
(Comparative Example 6)
The compressive strength was measured in the same manner as in Example 2 except that the concentration of dextran sulfate Na (molecular weight 500,000) was 0% by weight. The results are shown in FIG.
It can be seen from FIG. 6 that when the concentration of dextran sulfate Na having a molecular weight of 500,000 is 20% by weight, excellent compressive strength is exhibited, and when it is 25-30% by weight, particularly excellent compressive strength is exhibited. In Comparative Example 6 where the kneaded liquid did not contain dextran sulfate Na, not only the IP 6 addition effect of the kneaded liquid was not recognized, but also cement could not be molded in the vicinity of the solid-liquid ratio of 1 / 0.8.

5.混練液中のIP6の濃度について
(実施例8〜9)
混練液に含まれるIP6の濃度を5,000ppm(実施例8)、20,000ppm(実施例9)とした以外は、実施例2(IP6農濃度:10,000ppm)と同様にして圧縮強度を測定した。実施例2、実施例8及び実施例9の結果を比較例2(IP6の濃度0ppm)の結果とともに図7に示した。
IP6を混練液に加えることで圧縮強度は向上し、IP6濃度5,000〜10,000ppmで圧縮強度は大きく向上した。
5. Concentration of IP 6 in the kneading liquid (Examples 8 to 9)
Compressed in the same manner as in Example 2 (IP 6 agricultural concentration: 10,000 ppm) except that the concentration of IP 6 contained in the kneaded liquid was 5,000 ppm (Example 8) and 20,000 ppm (Example 9). The strength was measured. The results of Example 2, Example 8, and Example 9 are shown in FIG. 7 together with the result of Comparative Example 2 (IP 6 concentration 0 ppm).
By adding IP 6 to the kneading liquid, the compressive strength was improved, and the compressive strength was greatly improved at an IP 6 concentration of 5,000 to 10,000 ppm.

6.混錬液の組成について
(実施例2、比較例7〜9)
本発明の目的とするところは、混錬液として水に多糖とIP6とを複合添加することにより、圧縮強度とハンドリング性とを同時に向上させることにある。しかしながら、IP6には緩衝作用があるため、混錬時のpHが一定であることに起因して強度が向上するとも考えられる。
そこで、IP6に代えて緩衝作用を有する溶質(Tris−HCl;濃度:0.05M(比較例7)又はリン酸バッファー;濃度:0.5〜2.0重量%(比較例8))を添加した混練液、及び、IP6又は前記緩衝作用を有する溶質を添加しないで多糖をNaOHで中和した混練液(比較例9)を対照の混練液とし、それらを用いてセメント試料片を実施例2と同条件で作製し、実施例2のセメント試料片の圧縮強度と比較検討した。
その結果を図8に示す。実施例2のセメント試料片は固液比が低下しても(混練液量が増加しても)約34MPaの高い圧縮強度を維持したが、比較例7〜9では、固液比の低下(混練液量の増加)とともにそれらの圧縮強度は減少した。特に、混練液量の多い固液比1/0.8の場合に圧縮強度に顕著な相違があり、多糖とIP6との複合添加効果が明確であって、IP6は単なる緩衝剤として作用するだけではないことが理解できる。
6). About composition of kneading liquid (Example 2, Comparative Examples 7-9)
An object of the present invention is to simultaneously improve the compressive strength and handling property by adding a polysaccharide and IP 6 to water as a kneading liquid. However, since IP 6 has a buffering action, it is considered that the strength is improved due to the constant pH during kneading.
Therefore, a solute (Tris-HCl; concentration: 0.05 M (Comparative Example 7) or phosphate buffer; concentration: 0.5 to 2.0% by weight (Comparative Example 8)) having a buffering action instead of IP 6 is used. The added kneading liquid and the kneading liquid (Comparative Example 9) obtained by neutralizing the polysaccharide with NaOH without adding IP 6 or the buffering solute were used as control kneading liquids, and the cement sample pieces were used. The sample was prepared under the same conditions as in Example 2 and compared with the compressive strength of the cement sample piece of Example 2.
The result is shown in FIG. Although the cement sample piece of Example 2 maintained a high compressive strength of about 34 MPa even when the solid-liquid ratio decreased (even when the amount of the kneaded liquid increased), in Comparative Examples 7 to 9, the solid-liquid ratio decreased ( Their compressive strength decreased with increasing amount of kneading liquid. In particular, there is a marked difference in compressive strength when the solid-liquid ratio is 1 / 0.8 with a large amount of kneading liquid, and the effect of adding the polysaccharide and IP 6 is clear, and IP 6 acts as a simple buffer. I can understand that it is not only to do.

7.最大強度到達時間、及び、硬化時間(ビカー針試験)の評価
(実施例10)
セメント用材料として湿式合成HAp/IP6粉体を用い、混練液としてデキストラン硫酸Na(分子量500,000)を25重量%、IP6を10,000ppm含む水溶液を用いて、固液比1/0.7のセメント組成物を作製し、最大強度到達時間、及び、硬化時間(ビカー針試験)の評価を行った。
7). Evaluation of maximum strength arrival time and curing time (Bicker needle test) (Example 10)
Wet synthetic HAp / IP 6 powder is used as the cement material, and an aqueous solution containing 25% by weight of dextran sulfate Na (molecular weight 500,000) and 10,000 ppm of IP 6 is used as the kneading liquid. .7 cement composition was prepared, and the maximum strength reaching time and the setting time (Vicat needle test) were evaluated.

(最大強度到達時間)
混練後の圧縮強度の経時変化を測定し、最大強度到達時間を測定した。
混練直後5分以内の圧縮強度を測定した後、セメントを室温で静置し、混練から30分、1時間、2時間、3時間、6時間、8時間、10時間及び24時間経過後に、実施例1と同様の方法で圧縮強度を測定した。結果を図9に示した。
(Maximum strength arrival time)
The change over time in the compressive strength after kneading was measured, and the maximum strength arrival time was measured.
After measuring the compressive strength within 5 minutes immediately after kneading, the cement is allowed to stand at room temperature, and after 30 minutes, 1 hour, 2 hours, 3 hours, 6 hours, 8 hours, 10 hours and 24 hours have elapsed since the kneading. The compressive strength was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in FIG.

(硬化時間(ビカー針試験)の評価)
前記硬化時間は、ビカー針法により、歯科用リン酸亜鉛セメントの測定法(JIS T6602)に準じて測定した。具体的にはセメント組成物を混練し、5分経過した後に、セメント組成物を温度37℃、相対湿度約100%の恒温器中に移し、質量200gのビカー針を混練物表面に静かに落とし、針跡がつくかどうかを調べ、針跡を残さなくなった時を混練開始時から起算して硬化時間とする。
測定は、さらに10分後、30分後、60分後、120分後及び180分後に行った。ビカー針試験の結果を図10に示した。
(比較例10)
セメント用材料として湿式合成HAp粉体を用いた以外は実施例10と同様にして混練後の圧縮強度の経時変化を測定した。結果を図9に示した。
また、同様にして作製したセメントを用いてビカー針試験を行った。結果を図10に示した。
(Evaluation of curing time (Bicker needle test))
The curing time was measured by a Vicat needle method according to a dental zinc phosphate cement measuring method (JIS T6602). Specifically, the cement composition is kneaded, and after 5 minutes, the cement composition is transferred to a thermostat having a temperature of 37 ° C. and a relative humidity of about 100%, and a 200 g Vicat needle is gently dropped on the surface of the kneaded product. Then, it is checked whether or not needle marks are formed, and the time when no needle marks remain is counted from the start of kneading as the curing time.
The measurement was further performed after 10 minutes, 30 minutes, 60 minutes, 120 minutes and 180 minutes. The results of the Vicat needle test are shown in FIG.
(Comparative Example 10)
The change over time in the compressive strength after kneading was measured in the same manner as in Example 10 except that the wet synthetic HAp powder was used as the cement material. The results are shown in FIG.
In addition, a Vicat needle test was performed using a cement similarly produced. The results are shown in FIG.

図9から、セメント用材料として湿式合成HAp/IP6粉体を用いた本発明(実施例10)では、混練後約10時間で最大強度約32MPaとなって一定となったが、セメント用材料として湿式合成HAp粉体を用いた比較例10では混練後24時間経っても圧縮強度は約16MPaと低い値で且つ最大値とはならないことがわかる。
また、図10から実施例10では混練後約50分で硬化が完了した(ビカー針が貫入しない)のに対して、比較例10では180分経っても硬化が完了しない(ビカー針が貫入する)ことが分かる。
From FIG. 9, in the present invention (Example 10) using the wet synthetic HAp / IP 6 powder as the cement material, the maximum strength became about 32 MPa in about 10 hours after kneading. In Comparative Example 10 using wet synthetic HAp powder, the compressive strength is as low as about 16 MPa and does not reach the maximum value even after 24 hours from kneading.
Further, in FIG. 10 to Example 10, curing was completed in about 50 minutes after kneading (the Vicat needle was not penetrated), whereas in Comparative Example 10, curing was not completed even after 180 minutes (the Vicat needle was penetrated). )

Figure 0005234538
Figure 0005234538

表1に記載された多糖の製造元及び製品名は下記の通りである。
デキストラン硫酸Na(分子量5,000) ;和光純薬工業(株)製、デキストラン硫酸ナトリウム5,000
デキストラン硫酸Na(分子量500,000) ;和光純薬工業(株)製、デキストラン硫酸ナトリウム500,000
アルギン酸Na(低粘度) ;MP Biomedicals製、ALGINIC ACID SODIUM SALT
アルギン酸Na(高粘度) ;和光純薬工業(株)製、アルギン酸ナトリウム80〜120cP
Manufacturers and product names of the polysaccharides listed in Table 1 are as follows.
Dextran sulfate Na (molecular weight 5,000); manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., dextran sodium sulfate 5,000
Dextran sulfate Na (molecular weight 500,000); manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., dextran sodium sulfate 500,000
Alginic acid Na (low viscosity): MP Biomedicals, ALGINIC ACID SODIUM SALT
Na-alginate (high viscosity); Wako Pure Chemical Industries, Ltd., sodium alginate 80-120 cP

(比較例6及び比較例11)
比較例6及び比較例11は混練液に多糖を添加しない場合である。比較例6は湿式合成HAp/IP6粉体に対してIP6水溶液を加えて混練して作製したセメント試料片である。一方、比較例11は湿式合成HAp/IP6粉体に多糖もIP6も加えない純水を加えて混練して作製したセメント試験片である。これらの結果は、今回最も高い最大圧縮強度と優れたハンドリング性が得られている実施例2と比べて劣っていることが理解できる。
(Comparative Example 6 and Comparative Example 11)
Comparative Example 6 and Comparative Example 11 are cases where no polysaccharide is added to the kneaded liquid. Comparative Example 6 is a cement sample piece prepared by adding an IP 6 aqueous solution to a wet synthetic HAp / IP 6 powder and kneading. On the other hand, Comparative Example 11 is a cement test piece prepared by kneading wet synthetic HAp / IP 6 powder with pure water to which neither polysaccharide nor IP 6 is added. It can be understood that these results are inferior to those of Example 2 in which the highest maximum compressive strength and excellent handling properties are obtained this time.

混練液に、デキストラン硫酸Na(分子量5,000)とIP6とが含まれる効果を示す図である。Kneading liquid is a diagram illustrating the effect of which contains the and IP 6 dextran sulfate Na (molecular weight 5,000). 混練液に、デキストラン硫酸Na(分子量500,000)とIP6とが含まれる効果を示す図である。Kneading liquid is a diagram illustrating the effect of which contains the and IP 6 dextran sulfate Na (molecular weight 500,000). 混練液に、アルギン酸Na(低粘度)とIP6とが含まれる効果を示す図である。Kneading liquid, it shows the effects that contain alginate Na (low viscosity) and IP 6. 混練液に、アルギン酸Na(高粘度)とIP6とが含まれる効果を示す図である。Kneading liquid, it shows the effects that contain alginate Na (high viscosity) and the IP 6. セメント用材料として湿式合成HAp/IP6粉体を用いると、湿式合成HAp粉体を用いた場合よりも圧縮強度が優れたセメントが得られることを示す図である。With wet synthesis HAp / IP 6 powder as a material for cement, shows that the cement compressive strength superior can be obtained than with wet synthesis HAp powder. セメント用材料として湿式合成HAp/IP6粉体を用い、デキストラン硫酸Na(分子量500,000)とIP6を含む混練液を用いたときのデキストラン硫酸Naの濃度とセメントの圧縮強度との関係を示す図である。Using wet synthetic HAp / IP 6 powder as a cement material and using a kneaded liquid containing dextran sulfate Na (molecular weight 500,000) and IP 6 , the relationship between the concentration of dextran sulfate Na and the compressive strength of cement FIG. セメント用材料として湿式合成HAp/IP6粉体を用い、デキストラン硫酸Na(分子量500,000)とIP6を含む混練液を用いたときのIP6濃度と圧縮強度との関係を示す図である。Using a wet synthetic HAp / IP 6 powder as a material for cement, it is a diagram illustrating IP 6 concentration the relationship between the compressive strength when using a kneading liquid containing IP 6 dextran sulfate Na (molecular weight 500,000) . セメント用材料として湿式合成HAp/IP6粉体を用い、混練液成分としてpH安定化作用のある溶質又はNaOHを用いた場合と、IP6を用いた場合とを比較した図である。Using a wet synthetic HAp / IP 6 powder as a material for cement, the case of using the solute or NaOH with a pH stabilizing effect as the kneading liquid component, it shows a comparison of the case of using the IP 6. セメントの最大圧縮強度到達時間について、セメント用材料として湿式合成HAp/IP6粉体を用いた場合と湿式合成HAp粉体を用いた場合との比較をした図である。For maximum compressive strength arrival time of the cement is a diagram in which the comparison with the case of using the case of using a wet synthesis HAp / IP 6 powder and wet synthesis HAp powder as a material for cement. セメントの硬化時間(ビカー針試験)について、セメント用材料として湿式合成HAp/IP6粉体を用いた場合と湿式合成HAp粉体を用いた場合との比較をした図である。The setting time of the cement (Vicat needle test) is a diagram in which the comparison with the case of using the case with wet synthesis HAp / IP 6 powder and wet synthesis HAp powder as a material for cement.

Claims (6)

イノシトールリン酸を表面に吸着させたカルシウム塩の粉体を含むセメント用材料と、
多糖、イノシトールリン酸及び溶媒を含む混練液とを混練して得たものであり、
前記多糖が酸性基を有する多糖であり、
前記混練液に含まれるイノシトールリン酸がフィチン酸であり、
前記イノシトールリン酸を表面に吸着させたカルシウム塩の粉体が、フィチン酸を表面に吸着させたリン酸カルシウム塩のヒドロキシアパタイトの粉体であることを特徴とする
セメント組成物。
A cement material comprising calcium salt powder having inositol phosphate adsorbed on the surface;
It is obtained by kneading a kneading liquid containing polysaccharide, inositol phosphate and solvent ,
The polysaccharide is a polysaccharide having an acidic group;
Inositol phosphate contained in the kneading liquid is phytic acid,
A cement composition, wherein the calcium salt powder having inositol phosphate adsorbed on the surface thereof is a calcium phosphate hydroxyapatite powder having phytic acid adsorbed on the surface .
前記多糖がデキストラン硫酸塩である請求項1に記載のセメント組成物。   The cement composition according to claim 1, wherein the polysaccharide is dextran sulfate. イノシトールリン酸を表面に吸着させたカルシウム塩の粉体を含むセメント用材料、多糖、イノシトールリン酸及び溶媒を含むセメントキットであって、
前記セメント用材料と溶媒とを別々に包装したものであり、
前記多糖が酸性基を有する多糖であり、
前記混練液に含まれるイノシトールリン酸がフィチン酸であり、
前記イノシトールリン酸を表面に吸着させたカルシウム塩の粉体が、フィチン酸を表面に吸着させたリン酸カルシウム塩のヒドロキシアパタイトの粉体であることを特徴とする
セメントキット。
A cement kit comprising a calcium salt powder having inositol phosphate adsorbed on its surface, a cement kit comprising a polysaccharide, inositol phosphate and a solvent,
The cement material and the solvent are separately packaged ,
The polysaccharide is a polysaccharide having an acidic group;
Inositol phosphate contained in the kneading liquid is phytic acid,
The cement kit, wherein the calcium salt powder having the inositol phosphate adsorbed on the surface thereof is a calcium apatite hydroxyapatite powder having phytic acid adsorbed on the surface .
請求項1又は2に記載のセメント組成物を硬化させたことを特徴とする
セメント。
Cement, characterized in that curing the cement composition according to claim 1 or 2.
イノシトールリン酸を表面に吸着させたカルシウム塩の粉体を含むセメント用材料を調製するセメント用材料調製工程、
多糖、イノシトールリン酸及び溶媒を含む混練液を調製する混練液調製工程、
前記セメント用材料と前記混練液とを混練するセメント組成物調製工程、並びに、
前記セメント組成物を硬化させる硬化工程を含み、
前記多糖が酸性基を有する多糖であり、
前記混練液に含まれるイノシトールリン酸がフィチン酸であり、
前記イノシトールリン酸を表面に吸着させたカルシウム塩の粉体が、フィチン酸を表面に吸着させたリン酸カルシウム塩のヒドロキシアパタイトの粉体であることを特徴とする
セメントの製造方法。
A cement material preparation process for preparing a cement material containing calcium salt powder having inositol phosphate adsorbed on its surface;
A kneading liquid preparation step for preparing a kneading liquid containing a polysaccharide, inositol phosphate and a solvent;
Cement composition preparation step of kneading the cement material and the kneading liquid, and
Look including a curing step of curing the cement composition,
The polysaccharide is a polysaccharide having an acidic group;
Inositol phosphate contained in the kneading liquid is phytic acid,
A method for producing a cement, wherein the calcium salt powder having the inositol phosphate adsorbed on the surface thereof is a calcium phosphate phosphate hydroxyapatite powder having the surface adsorbed phytic acid .
前記セメント用材料調製工程として、(工程1)アルカリ性に調整したカルシウムイオンを含む溶液と、リン酸イオンを含む溶液とを混合して沈澱物を得る工程、(工程2)前記沈澱物を含む系をアルカリ性に保ちながら熟成させてカルシウム塩の粉体を得る工程、及び、(工程3)前記カルシウム塩の粉体を回収して凍結乾燥する工程、を含む請求項5に記載のセメントの製造方法。  As the cement material preparation step, (step 1) a step of obtaining a precipitate by mixing a solution containing calcium ions adjusted to alkalinity and a solution containing phosphate ions, (step 2) a system containing the precipitate 6. A method for producing cement according to claim 5, comprising: a step of aging to maintain a calcium salt powder to obtain a calcium salt powder; and (step 3) a step of recovering and freeze-drying the calcium salt powder. .
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