JP5791255B2 - 生体組織修復用の硬化性組成物、硬化体およびキット - Google Patents
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Description
[1]カルシウム塩を含有する硬化性組成物であり、前記硬化性組成物を37℃で12時間硬化して得られる硬化体が、表面粗さがRa値3.6μm以上かつSm値30.0μm以上となる表面凹凸構造を有する、生体組織修復用の硬化性組成物。
[2](A)重合性基を一つ有する化合物を含む重合性単量体を10〜90重量%、(B)ラジカル重合性単量体に由来する構成単位を有する重合体を3〜70重量%、(C)カルシウム塩を4〜80重量%、および(D)ホウ素化合物を含む重合開始剤を0.1〜20重量%の範囲(ただし、成分(A)〜(D)の含有量の合計を100重量%とする。)で含有する、前記[1]に記載の硬化性組成物。
[4]前記硬化性組成物より形成された硬化体を水中に浸漬した場合に、前記硬化体表面からカルシウムイオンが遊離するもしくはカルシウム塩が溶出する、および/または前記硬化性組成物より形成された硬化体をエネルギー分散形X線分光器により分析した場合に、硬化体表面付近にカルシウム元素が検出される、前記[1]〜[3]の何れか一項に記載の硬化性組成物。
[6]前記[1]〜[5]の何れか一項に記載の硬化性組成物より得られた硬化体。
[8]ブロック状、顆粒状または板状である、前記[6]または[7]に記載の硬化体。
[9]生体の硬組織と硬組織との接合、生体の硬組織と軟組織との接合、もしくは生体の硬組織もしくは軟組織と生体埋入部材との接合に用いられる接合材;硬組織の欠損部、硬組織と硬組織との空隙、硬組織と軟組織との空隙、もしくは軟組織と軟組織との空隙に挿入するための補填材;または生体埋入部材の被覆材;である、前記[6]〜[8]の何れか一項に記載の硬化体。
[11]さらに、酸、アルカリ、キレート剤、金属化合物、重合性単量体および水系溶媒から選択される少なくとも一種を含む前処理剤、および/または請求項6〜9の何れか一項に記載の硬化体で被覆された生体埋入部材を含む、前記[10]に記載の生体組織修復用のキット。
[12]生体の硬組織と硬組織との接合、生体の硬組織と軟組織との接合、または生体の硬組織もしくは軟組織と生体埋入部材との接合に用いられる、前記[10]または[11]に記載の生体組織修復用のキット。
アクリル酸およびメタクリル酸、アクリロイルおよびメタアクリロイル、アクリレートおよびメタクリレートが該当する。);好適なる数値範囲等の記載において「XX〜YY」(XX、YYはそれぞれ該当する数値)とあるは、「XX以上および/またはYY以下」の意である。
本発明の硬化性組成物は、カルシウム塩を含有する。
本発明の硬化性組成物は、好ましくは次のような性質を有する。すなわち、前記硬化性組成物を37℃で12時間硬化して得られる硬化体が、表面粗さがRa値3.6μm以上かつSm値30.0μm以上となる表面凹凸構造を有する、という性質である。硬化条件は、より詳しくは、後述する〔試験例1〕に記載の条件である。ただし、前記硬化条件は本発明の硬化性組成物の性質の一例を挙げるために設定されたものであって、本発明の硬化性組成物を硬化して硬化体を製造する際、その硬化条件が前記硬化条件に限定されるわけではない。
本発明の硬化性組成物は、(A)重合性基を一つ有する化合物を含む重合性単量体、(B)ラジカル重合性単量体に由来する構成単位を有する重合体、(C)カルシウム塩、および(D)ホウ素化合物を含む重合開始剤を含有することが好ましい。以下、前記成分をそれぞれ成分(A)〜(D)ともいう。
重合性単量体(A)としては、(A1)重合性基を一つ有する化合物(単官能重合性単量体、成分(A1))、(A2)重合性基を二つ以上有する化合物(多官能重合性単量体、成分(A2))が挙げられる。重合性基としては、例えば、ビニル基、シアン化ビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリルアミド基、メタクリルアミド基が挙げられる。
(メタ)アクリル酸、マレイン酸等のα−不飽和カルボン酸;
メチル(メタ)アクリレ−ト、エチル(メタ)アクリレ−ト、n−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレ−ト等のアルキル(メタ)アクリレ−ト;
2-ハイドロキシエチル(メタ)アクリレート、3-ハイドロキシプロピル(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオール(メタ)アクリレート等のハイドロキシアルキル(メタ)アクリレート;
4-(メタ)アクリロイルオキシメチルトリメリット酸、4-(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメリット酸、4-(メタ)アクリロイルオキシブチルトリメリット酸等の(メタ)アクリロイルオキシアルキルトリメリット酸およびこれらの酸無水物;
4-[2-ヒドロキシ-3-(メタ)アクリロイルオキシ]ブチルトリメリット酸、2,3-ビス(3,4-ジカルボキシベンゾイルオキシ)プロピル(メタ)アクリレ−ト等のカルボキシベンゾイルオキシを有する化合物;
4-ビニル安息香酸、n−ビニルピロリドン等のビニル化合物;
11-(メタ)アクリロイルオキシ-1,1-ウンデカンジカルボン酸等の(メタ)アクリロイルオキシ基とカルボン酸基との間に直鎖炭化水素基が存在するカルボン酸化合物;
6-(メタ)アクリロイルオキシエチルナフタレン-1,2,6-トリカルボン酸等の(メタ)アクリロイルオキシアルキルナフタレン(ポリ)カルボン酸;
N-(メタ)アクリロイルオキシチロシン、O-(メタ)アクリロイルオキシチロシン、N-(メタ)アクリロイルオキシフェニルアラニン、O-(メタ)アクリロイルオキシフェニルアラニン等のN-および/またはO-位置換のモノ(メタ)アクリロイルオキシアミノ酸;N-(メタ)アクリロイル-4-アミノ安息香酸、N-(メタ)アクリロイル-5-アミノ安息香酸、2-,3-または4-(メタ)アクリロイルオキシ安息香酸、4-または5-(メタ)アクリロイルアミノサリチル酸等の官能性置換基を有する安息香酸の(メタ)アクリロイル化合物;
2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレ−トと無水マレイン酸、ピロメリット酸二無水物、3,3',4,4'-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物または3,3',4,4'-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物との付加反応物等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートと不飽和ポリカルボン酸無水物との付加反応物;N-フェニルグリシンまたはN-トリルグリシンとグリシジル(メタ)アクリレ−トとの付加反応物、
4-[(2-ヒドロキシ-3-(メタ)アクリロイルオキシプロピル)アミノ]フタル酸、3-または4-[N-メチル-N-(2-ヒドロキシ-3-(メタ)アクリロイルオキシプロピル)アミノ]フタル酸等のポリカルボキシベンゾイルオキシと(メタ)アクリロイルオキシとを有する化合物等のカルボキシル基および/またはそれら酸無水物を有する重合性単量体ならびにそれらの塩;
2-(メタ)アクリロイルオキシエチルアシドホスフェート、2-または3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルアシドホスフェート、4-(メタ)アクリロイルオキシブチルアシドホスフェート、6-(メタ)アクリロイルオキシヘキシルアシドホスフェート、8-(メタ)アクリロイルオキシオクチルアシドホスフェート、10-(メタ)アクリロイルオキシデシルアシドホスフェート、12-(メタ)アクリロイルオキシドデシルアシドホスフェート等の(メタ)アクリロイルオキシアルキルアシドホスフェート;2-(メタ)アクリロイルオキシエチルフェニルアシドホスフェート、2-(メタ)アクリロイルオキシエチル-p-メトキシフェニルアシドホスフェート等の(メタ)アクリロイルオキシアルキル基とフェニレン基などの芳香環やさらには酸素原子などのヘテロ原子を介して有するアシドホスフェート;これらの化合物におけるリン酸基をチオリン酸基に置き換えた化合物;などのリン酸基またはチオリン酸基を有する重合性単量体ならびにそれらの塩;
2-スルホエチル(メタ)アクリレート、2-または1-スルホ-1-または2-プロピル(メタ)アクリレート、1-または3-スルホ-2-ブチル(メタ)アクリレート等のスルホアルキル(メタ)アクリレート;3-ブロモ-2-スルホ-2-プロピル(メタ)アクリレート、3-メトキシ-1-スルホ-2-プロピル(メタ)アクリレート等の前記スルホアルキル(メタ)アクリレートのアルキル部にハロゲンまたはヘテロ原子(例:ハロゲン、酸素)を含む原子団(例:ハロゲン化アルキル基、アルコキシ基)を有する化合物;1,1-ジメチル-2-スルホエチル(メタ)アクリルアミド、2-メチル-2-(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸等の前記スルホアルキル(メタ)アクリレートのアクリレートをアクリルアミドに換えてなる化合物;4-スチレンスルホン酸、4-(プロプ-1-エン-2-イル)ベンゼンスルホン酸等のビニルアリールスルホン酸;などのスルホン酸基を有する重合性単量体およびそれらの塩;
2-(2-メトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、2-(2-(2-(2-メトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)エチル(メタ)アクリレート、2-(2-メトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、2-(2-(2-(2-メトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)エチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール−[テトラ]メチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のポリアルキレングリコールアルキルエーテルのモノ(メタ)アクリレート(R1-(-O-R2-)n-O-COC(R3)=CH2(R1:アルキル基、R2:アルキレン基、R3:水素またはメチル基);
アセトアセトキシエチル(メタ)アクリレート;
シクロブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート等のシクロアルキル(メタ)アクリレート;(テトラハイドロフラン-2-イル)(メタ)アクリレート等のヘテロ原子を含む環状アルキル(メタ)アクリレート;パーフルオロオクチル(メタ)アクリレート、ヘキサフルオロイソプロピル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸のフルオロアルキルエステル;3-(トリメトキシシリル)プロピル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリロキシアルキル基を有するシラン化合物類;
ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、p−ビニルアニリン、1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジニル(メタ)アクリレート、2,2,6,6−テトラメチルピペリジニル(メタ)アクリレート等の分子内に少なくとも1つのアミノ基およびその塩を有する(メタ)アクリレート;
アクリル酸アミド、エチレンビス(メタ)アクリル酸アミド、ジメチル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、イソプロピルアクリルアミド、ジエチルアクリルアミド、ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルホリン等の分子内に少なくとも1つのアミド基を有する(メタ)アクリレート;
2−スルホエチル(メタ)アクリレート、2または1−スルホ−1または2−プロピル(メタ)アクリレート、1または3−スルホ−2−ブチル(メタ)アクリレート、3−ブロモ−2−スルホ−2−プロピル(メタ)アクリレート、3−メトキシ−1−スルホ−2−プロピル(メタ)アクリレート、1,1−ジメチル−2−スルホエチル(メタ)アクリルアミド等の分子内に少なくとも1つのスルホニル基を有する(メタ)アクリレート;
ビニルベンゼンなどの芳香族ビニル化合物;
グリセリンモノ(メタ)アクリレート、ジンクモノメタクリレート;
が挙げられる。
成分(A2)としては、例えば、
N,O-ジ(メタ)アクリロイルオキシチロシン、N,O-ジ(メタ)アクリロイルオキシフェニルアラニン等のN-およびO-位置換のジ(メタ)アクリロイルオキシアミノ酸;2-(3,4-ジカルボキシベンゾイルオキシ)-1,3-ジ(メタ)アクリロイルオキシプロパン等のカルボキシル基を有する多官能重合性単量体;
ビス[2-(メタ)アクリロイルオキシエチル]アシドホスフェート、ビス[2-または3-(メタ)アクリロイルオキシプロピル]アシドホスフェート等の2つ以上の(メタ)アクリロイルオキシアルキル基を有するアシドホスフェートなどの芳香環やさらにはヘテロ原子(例:酸素原子)を介して有するアシドホスフェート;これらの化合物におけるリン酸基をチオリン酸基に置き換えた化合物などのリン酸基またはチオリン酸基を有する多官能重合性単量体;
エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール−テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート等のポリアルキレングリコールのジ(メタ)アクリレート(CH2=C(R3)CO-(-O-R2-)n-O-COC(R3)=CH2(R1:アルキル基、R2:アルキレン基、R3:水素またはメチル基);
1,6−ヘキサメチレンジメタクリレート(1,6−HX)、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸の脂肪族エステル;
1モルのビスフェノールAと2モルのグリシジルメタクリレートとの付加物(Bis−GMA)、1モルのビスフェノールAグリシジルエーテルの付加重合物と2モルの(メタ)アクリル酸との縮合物(VR90)、ビスフェノールAのエチレンオキシド付加物1モルと(メタ)アクリル酸2モルとの縮合物(エチレンオキシドの付加連鎖数m+n≧2;m+n=2.6は2.6Eと略記)等の芳香族(メタ)アクリレート;
1モルの2,2,4−(または2,4,4−)トリメチル−1,6−ヘキサメチレンジイソシアネートと2モルの2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートとの付加物(UDMA)等のウレタン結合含有(メタ)アクリレート;
2−ヒドロキシ−1−アクリロイキシ−3−メタクリロキシプロパン、2−ヒドロキシ−3−アクリロイルオキシプロピル(メタ)アクリレートなどのハイドロキシアルキルジ(メタ)アクリレート;
ジビニルベンゼンなどの芳香族ジビニル化合物;
1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート等のアルキレン基の両端が(メタ)アクリレートであるアルキルジ(メタ)アクリレ−ト;
グリセリンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、ポリエステルポリウレタン(メタ)アクリレート、トリス(2−カルボキシエチル)イソシアヌレートのヒドロキシエチルアクリレートエステル、ヒドロキシエチルメタクリレートとジアリリデンペンタエリスリトールとの付加物、トリメチロールプロパンジメタクリレートとジアリリデンペンタエリスリトールとの付加物、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートのアクリレートエステル、NKエステル A−9300(CAS No.40220−08−4)、トリス((メタ)アクリロキシエチル)イソシアネート、ジ(メタ)アクリル化イソシアネート、トリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ブタジエン等のその他の多官能重合性単量体;
が挙げられる。
成分(A2)は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
重合体(B)は、ラジカル重合性単量体(好ましくは(メタ)アクリレート化合物)に由来する構成単位を有する重合体である。硬化性組成物の粘度や重合性単量体(A)の重合を調整する上で、重合体(B)としては、重合性単量体(A)に溶解するかまたは重合性単量体(A)により軟化する重合体が好ましい。
重合体(B)は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
カルシウム塩(C)としては、例えば、脂肪酸カルシウム塩(例:酢酸カルシウム、オレイン酸カルシウム)、芳香族カルボン酸カルシウム塩(例:安息香酸カルシウム、サリチル酸カルシウム)、多糖類カルシウム塩(例:アルギン酸カルシウム)、アミノ酸カルシウム塩(例:フェニルグリシンカルシウム)、ジカルボン酸カルシウム塩(例:シュウ酸カルシウム、マロン酸カルシウム、コハク酸カルシウム、グルタル酸カルシウム、アジピン酸カルシウム、リンゴ酸カルシウム、酒石酸カルシウム、マレイン酸カルシウム、フマル酸カルシウム)、ギ酸カルシウム、乳酸カルシウム、アコニット酸カルシウム、アスコルビン酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸水素カルシウム、水酸化カルシウム、塩化カルシウム、リン酸カルシウム、リン酸水素カルシウム、リン酸二水素カルシウム、リン酸三カルシウム、ピロリン酸カルシウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、スルフィン酸カルシウム、スルホン酸カルシウム、オクタカルシウムホスフェート、炭酸アパタイト、ヒドロキシアパタイト、ベータリン酸三カルシウム、アルファリン酸三カルシウム、酸化カルシウムが挙げられる。これらの中でも、生体組織修復能の効率および硬化体の硬化性の観点から、炭酸カルシウム、炭酸水素カルシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウムが好ましい。
カルシウム塩(C)の粒子構造は、結晶体であることが好ましい。
カルシウム塩(C)の粒度分布計により乾式法で測定された平均メジアン粒径は、好ましくは0.001〜500μm、より好ましくは0.01〜300μm、更に好ましくは0.1〜100μmである。前記平均粒径に代えて粒径範囲でも規定することは可能であり、カルシウム塩(C)の90重量%以上が、好ましくは0.0001〜800μm、より好ましくは0.001〜700μm、更に好ましくは0.003〜600μmの粒径範囲内にある。前記数値範囲(平均粒径、粒径範囲)の下限値を下回ると硬化体表面に凹凸が出来にくくなることがあり、前記上限値を上回ると混和物の均一性を保持できないなどの操作性の低下や硬化体の曲げ強さなどの物性が低下することがある。
重合開始剤(D)としては、例えば、重合開始剤であるホウ素化合物が挙げられ、更に本発明の目的を損なわない限りで、有機過酸化物、無機過酸化物、光重合開始剤、還元性化合物を挙げることもできる。
トリエチルホウ素、トリ(n−プロピル)ホウ素、トリイソプロピルホウ素、トリ(n−ブチル)ホウ素、トリ(s−ブチル)ホウ素、トリイソブチルホウ素、トリペンチルホウ素、トリヘキシルホウ素、トリオクチルホウ素、トリデシルホウ素、トリドデシルホウ素、トリシクロペンチルホウ素、トリシクロヘキシルホウ素、ブチルジシクロヘキシルボランなどのトリアルキルホウ素;
ブトキシジブチルホウ素などのアルコキシアルキルホウ素;
ジイソアミルボラン、9−ボラビシクロ[3.3.1]ノナンなどのジアルキルボラン類;
テトラフェニルホウ素ナトリウム、テトラフェニルホウ素トリエタノールアミン塩、テトラフェニルホウ素ジメチル-p-トルイジン塩、テトラフェニルホウ素ジメチルアミノ安息香酸エチルなどのアリールボレート化合物;
部分酸化トリブチルホウ素などのトリアルキルホウ素の部分酸化物;
が挙げられる。
有機過酸化物としては、例えば、ジアセチルパーオキサイド、ジプロピルパーオキサイド、ジブチルパーオキサイド、ジカプロルパーオキサイド、ジラウリルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、p,p’−ジクロルベンゾイルパーオキサイド、p,p’−ジメトキシベンゾイルパーオキサイド、p,p’−ジメチルベンゾイルパーオキサイド、p,p’−ジニトロジベンゾイルパーオキサイドが挙げられる。
光重合開始剤としては、可視光線を照射することによって重合性単量体の重合を開始しうる化合物が好ましく、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテルなどのベンゾイン類;ベンジル、4,4'−ジクロロベンジル、ジアセチル、α−シクロヘキサンジオン、d,l−カンファキノン(CQ)、カンファキノン‐10-スルホン酸、カンファキノン-10-カルボン酸などのα−ジケトン類;ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸メチル、ヒドロキシベンゾフェノンなどのジフェニルモノケトン類;2,4-ジエチルチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントンなどのチオキサントン類;2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイドなどのアシルホスフィンオキサイド類が挙げられる。
リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩;マグネシウム塩、カルシウム塩、ストロンチウム塩、バリウム塩等のアルカリ土類金属塩;
メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、アニリン、トルイジン、フェニレンジアミン、キシリレンジアミン等の第一アミン塩;ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ピペリジン、N−メチルアニリン、N−エチルアニリン、ジフェニルアミン、N−メチルトルイジン等の第二アミン塩;
トリメチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジ(β−ヒドロキシエチル)アニリン、N,N−ジエチルアミン、N,N−ジメチルトルイジン、N,N−ジエチルトルイジン、N,N−(β−ヒドロキシエチル)トルイジン、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノ安息香酸およびそのアルキルエステルならびにそれらの塩、N,N-ジエチルアミノ安息香酸およびそのアルキルエステルならびにそれらの塩、N,N-ジメチルアミノベンズアルデヒド等の第三アミン塩;
アンモニウム塩、テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩、テトラプロピルアンモニウム塩、トリメチルベンジルアンモニウム塩等のアンモニウム化合物の塩;
エタンスルフィン酸、プロパンスルフィン酸、ヘキサンスルフィン酸、オクタンスルフィン酸、デカンスルフィン酸、ドデカンスルフィン酸などのアルカンスルフィン酸、シクロヘキサンスルフィン酸、シクロオクタンスルフィン酸などの脂環族スルフィン酸;ベンゼンスルフィン酸、o−トルエンスルフィン酸、p−トルエンスルフィン酸、エチルベンゼンスルフィン酸、デシルベンゼンスルフィン酸、ドデシルベンゼンスルフィン酸、クロルベンゼンスルフィン酸、ナフタリンスルフィン酸などの芳香族スルフィン酸類;
ベンゼンスルフィン酸リチウム、ベンゼンスルフィン酸ナトリウム、ベンゼンスルフィン酸カリウム、ベンゼンスルフィン酸マグネシウム、ベンゼンスルフィン酸カルシウム、ベンゼンスルフィン酸ストロンチウム、ベンゼンスルフィン酸バリウム、ベンゼンスルフィン酸ブチルアミン塩、ベンゼンスルフィン酸アニリン塩、ベンゼンスルフィン酸トルイジン塩、ベンゼンスルフィン酸フェニレンジアミン塩、ベンゼンスルフィン酸ジエチルアミン塩、ベンゼンスルフィン酸ジフェニルアミン塩、ベンゼンスルフィン酸トリエチルアミン塩、ベンゼンスルフィン酸アンモニウム塩、ベンゼンスルフィン酸テトラメチルアンモニウム、ベンゼンスルフィン酸トリメチルベンジルアンモニウム、o−トルエンスルフィン酸リチウム、o−トルエンスルフィン酸ナトリウム、o−トルエンスルフィン酸カリウム、o−トルエンスルフィン酸カルシウム、o−トルエンスルフィン酸シクロヘキシルアミン塩、o−トルエンスルフィン酸アニリン塩、o−トルエンスルフィ酸アンモニウム塩、o−トルエンスルフィン酸テトラエチルアンモニウム、p−トルエンスルフィン酸リチウム、p−トルエンスルフィン酸ナトリウム、p−トルエンスルフィン酸カリウム、p−トルエンスルフィン酸、p−トルエンスルフィン酸バリウム、p−トルエンスルフィン酸エチルアミン塩、p−トルエンスルフィン酸トルイジン塩、p−トルエンスルフィン酸N−メチルアニリン塩、p−トルエンスルフィン酸ピリジン塩、p−トルエンスルフィン酸アンモニウム塩、p−トルエンスルフィン酸テトラメチルアンモニウム、β−ナフタリンスルフィン酸ナトリウム、β−ナフタリンスルフィン酸ストロンチウム、β−ナフタリンスルフィン酸トリエチルアミン、β−ナフタリンスルフィン酸−N−メチルトルイジン、β−ナフタリンスルフィン酸アンモニウム、β−ナフタリンスルフィン酸トリメチルベンジルアンモニウム、亜硫酸ナトリウムなどの含硫黄有機酸塩類;
1,3,5-トリメチルバルビツール酸、1,3,5-トリエチルバルビツール酸、1,3−ジメチル−5−エチルバルビツール酸、1,5−ジメチルバルビツール酸、1−メチル−5−エチルバルビツール酸、1−メチル−5−プロピルバルビツール酸、5−エチルバルビツール酸、5−プロピルバルビツール酸、5−ブチルバルビツール酸、5−メチル−1−ブチルバルビツール酸、1−ベンジル−5−フェニルバルビツール酸、1−シクロヘキシル−5−エチルバルビツール酸などのバルビツール酸誘導体またはその塩類
が挙げられる。
重合開始剤(D)は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明の硬化性組成物は、成分(A)〜(D)以外に、添加剤を含有してもよい。添加剤としては、例えば、酸性水溶液に対して不溶性の金属化合物またはガラス(E)、生理活性物質(F)、カルシウム塩(C)以外の炭酸塩(G)、重合体(B)以外の高分子化合物(H)、重合開始補助剤(I)が挙げられる。以下、これらをそれぞれ成分(E)〜(I)ともいう。
成分(H)としては、重合性単量体(A)に溶解するかまたは重合性単量体(A)により軟化する高分子化合物(重合体(B)を除く)が好ましく、タンパク質および/または多糖類であることが更に好ましい。
以下、本発明の硬化性組成物における成分(A)〜(D)等の含有量について記載する。ただし、成分(A)〜(D)の含有量については、成分(A)〜(D)の含有量の合計を100%とし、重量基準で記載する。
成分(C)として炭酸塩を用いる場合、炭酸塩の含有量は、成分(A)〜(D)の含有量の合計100%に対して、通常3〜80%、好ましくは5〜70%、さらに好ましくは10〜65%である。あるいは、炭酸イオン(CO3 2-)の重量は、成分(A)〜(D)の含有量の合計100%に対して、通常1〜70%、好ましくは3〜65%、さらに好ましくは5〜70%である。炭酸塩の含有量を前記範囲に設定すると、生体組織の修復能に優れた組成物が得られる。炭酸塩の含有量が前記上限値を上回ると、組成物の操作性が低下する(例:組成物の硬化速度が遅くなる)ことがある。
本発明の硬化性組成物は、例えば、上述の重合性単量体(A)を含む液剤と、上述の重合体(B)およびカルシウム塩(C)を含む粉剤とを調製し、次いで前記液剤、前記粉剤および重合開始剤(D)を混合することにより、調製することができる。
本発明の硬化性組成物を生体組織(特に硬組織)に対して適用する前に、生体組織を前処理材で処理することが好ましい場合がある。前処理材の適用態様としては、生体組織に対する塗布や噴霧である。前処理材に含まれる成分としては、例えば、酸、アルカリ、キレート剤、金属化合物、重合性単量体、水系溶媒が挙げられ、これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
水系溶媒としては、例えば、水、水と水に混合し得る有機溶媒との混合溶媒、生理食塩水が挙げられる。水としては、例えば、蒸留水、イオン交換水が挙げられる。水に混合し得る有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン;テトラヒドロフラン等のエーテル;N,N−ジメチルホルムアミド等のアミドが挙げられる。
本発明の硬化性組成物を予め硬化体としておくことで、例えば硬組織(例:骨、歯牙)の欠損部、硬組織と硬組織との空隙、硬組織と軟組織との空隙、および軟組織と軟組織との空隙に挿入するための補填材として、当該硬化体を使用できる。硬化体の形状としては、例えば、ブロック状、顆粒状、板状が挙げられる。
本発明の硬化性組成物および硬化体の用途は、歯科および口腔外科に留まらず、歯科および口腔外科以外の外科の分野に亘る。本発明の硬化性組成物および硬化体は、具体的には、生体組織の新生を促がすことが可能であり、硬組織(例:骨、歯牙)および硬組織周辺の軟組織などの生体組織を修復するための材料として好適に用いられる。
本発明の生体組織修復用のキットは、上述の硬化性組成物および/または硬化体を含む。キットの構成要素である硬化性組成物は、上述の重合性単量体(A)を含む液剤と、上述の重合体(B)およびカルシウム塩(C)を含む粉剤と、上述の重合開始剤(D)等とから構成される。添加剤は、種類に応じて前記各構成成分(例:粉剤、液剤、重合開始剤(D))に適宜配合することができる。液剤、粉剤および重合開始剤(D)の構成割合は、これらの混合時に各成分(例:成分(A)〜(D))の含有割合が上述の範囲内になるように設定される。
[実施例1]
9.5gのメチルメタクリレートに0.5gの4−メタクリロキシエチルトリメリット酸無水物を溶解させ、混合し、液剤Aを得た。3.0gのポリメチルメタクリレート粉末(90重量%以上が分子量30万〜50万)と7.0gの炭酸カルシウム(90重量%以上が粒径約5〜20μm)とを混合し、粉剤Bを得た。
9.5gのメチルメタクリレートに0.5gの4−メタクリロキシエチルトリメリット酸無水物を溶解させ、混合し、液剤Aを得た。9.0gのポリメチルメタクリレート粉末(90重量%以上が分子量30万〜50万)と1.0gの炭酸カルシウム(90重量%以上が粒径約5〜20μm)とを混合し、粉剤Cを得た。
900mgの液剤Aと、800mgの粉剤Cと、60mgの上記トリブチルボランの部分酸化物とを筆で混合し、実施例2の硬化性組成物を得た。
9.5gのメチルメタクリレートに0.5gの4−メタクリロキシエチルトリメリット酸無水物を溶解させ、混合し、液剤Aを得た。
ガラス板の上にセロハンフィルムを置き、更に前記フィルムの上にφ35×2mmの穴の空いた50×50×2mmのテフロンモールドを置いた。前記穴に実施例1の硬化性組成物と比較例1の硬化性組成物をそれぞれ充填し、上部開放状態にて前記組成物を湿潤環境下37℃で一晩(12時間)硬化させ、各硬化体を調製した。硬化体の表面粗さ(Ra値、Sm値)を、高精度形状測定システムKS−1100((株)キーエンス製)を用いて測定した。結果を以下に示す。
実施例1の硬化性組成物から得られた硬化体:
Ra=9.7±0.9μm、Sm=43.3±12.6μm
比較例1の硬化性組成物から得られた硬化体:
Ra=2.9±0.3μm、Sm=34.8±2.3μm
0.485gのイーグルMEM培地(粉末)(日本製薬(株)製)と50mlの超純水とを混合し、得られた混合物に炭酸水素ナトリウムを添加してpH7.5に調整した後、濾過滅菌した。濾過滅菌後の混合物に、“2gの寒天と50mlの超純水とを混合し、120℃で20分間の条件でオートクレーブ滅菌して得られた滅菌物”を添加・混合し、得られた滅菌混合物を15ml培養チューブに10ml添加して、固化するまで室温で放置し、寒天培地を得た。
ガラス板の上にセロハンフィルムを置き、更に前記フィルムの上にφ20×1.5mmの穴の空いた50×50×1.5mmのテフロンモールドを置いた。前記穴に実施例1および2、比較例1の各硬化性組成物を充填し、上部開放状態にて前記組成物を37℃で一晩(12時間)硬化させ、各硬化体を調製した。
実施例1の硬化性組成物から得られた硬化体: 7.5ppm、
実施例2の硬化性組成物から得られた硬化体:0.02ppm
比較例1の硬化性組成物から得られた硬化体: 0ppm
実施例1の硬化性組成物から得られた硬化体:38.53atоmic%、
実施例2の硬化性組成物から得られた硬化体: 0.94atоmic%
比較例1の硬化性組成物から得られた硬化体: 0atоmic%
実施例1および比較例1の各硬化性組成物をφ1mm×5mmの円柱状チューブに充填および硬化し、表面を#220の耐水研磨紙で研磨して、埋入用の硬化体試料を調製した。
Claims (11)
- (A)重合性基を一つ有する化合物を含む重合性単量体を10〜80重量%、
(B)ラジカル重合性単量体に由来する構成単位を有する重合体を3〜70重量%、
(C)カルシウム塩を10〜80重量%、および
(D)ホウ素化合物を含む重合開始剤を0.1〜20重量%
の範囲(ただし、成分(A)〜(D)の含有量の合計を100重量%とする。)で含有する硬化性組成物であり、
成分(C)が、炭酸カルシウム、炭酸水素カルシウム、水酸化カルシウム、および酸化カルシウムから選択される少なくとも1種であり、
前記硬化性組成物を37℃で12時間硬化して得られる硬化体が、表面粗さがRa値3.6μm以上かつSm値30.0μm以上となる表面凹凸構造を有する、生体組織修復用の硬化性組成物。 - カルシウム塩(C)の90重量%以上が0.0001〜800μmの粒径範囲内にある、請求項1に記載の硬化性組成物。
- 前記硬化性組成物より形成された硬化体を水中に浸漬した場合に、前記硬化体表面からカルシウムイオンが遊離するもしくはカルシウム塩が溶出する、および/または前記硬化性組成物より形成された硬化体をエネルギー分散形X線分光器により分析した場合に、硬化体表面付近にカルシウム元素が検出される、請求項1または2に記載の硬化性組成物。
- 生体の硬組織と硬組織との接合、
生体の硬組織と軟組織との接合、もしくは
生体の硬組織もしくは軟組織と生体埋入部材との接合に用いられる接合剤;
硬組織の欠損部、
硬組織と硬組織との空隙、
硬組織と軟組織との空隙、もしくは
軟組織と軟組織との空隙に充填するための補填剤;または
生体埋入部材の表面被覆剤;
である、請求項1〜3の何れか一項に記載の硬化性組成物。 - 請求項1〜4の何れか一項に記載の硬化性組成物より得られた硬化体。
- 表面粗さがRa値3.6μm以上かつSm値30.0μm以上となる表面凹凸構造を有する、請求項5に記載の硬化体。
- ブロック状、顆粒状または板状である、請求項5または6に記載の硬化体。
- 生体の硬組織と硬組織との接合、
生体の硬組織と軟組織との接合、もしくは
生体の硬組織もしくは軟組織と生体埋入部材との接合に用いられる接合材;
硬組織の欠損部、
硬組織と硬組織との空隙、
硬組織と軟組織との空隙、もしくは
軟組織と軟組織との空隙に挿入するための補填材;または
生体埋入部材の被覆材;
である、請求項5〜7の何れか一項に記載の硬化体。 - 請求項1〜4の何れか一項に記載の硬化性組成物、および/または
請求項5〜8の何れか一項に記載の硬化体
を含む生体組織修復用のキット。 - さらに、酸、アルカリ、キレート剤、金属化合物、重合性単量体および水系溶媒から選択される少なくとも一種を含む前処理剤、および/または請求項5〜8の何れか一項に記載の硬化体で被覆された生体埋入部材を含む、請求項9に記載の生体組織修復用のキット。
- 生体の硬組織と硬組織との接合、
生体の硬組織と軟組織との接合、または
生体の硬組織もしくは軟組織と生体埋入部材との接合
に用いられる、請求項9または10に記載の生体組織修復用のキット。
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