JP5936107B2 - 注入可能なペースト状組成物及びそれから成る骨又は歯充填材 - Google Patents
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Description
1. HAp粉末の調製
1-1湿式合成HAp粉末の調製
0.5 M水酸化カルシウム懸濁液500 cm3を調製し、それに0.3 Mリン酸水溶液500 cm3を滴下した (滴下速度17 ml/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内に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(LABCONCO製Free Zone)を用いて48時間乾燥し、湿式合成HApとした。
HAp-100粉末(太平化学社製)10 g及びφ10 mmのジルコニアボール50 個、精製水40 mLを遊星型ボールミル(FRITSCH社製 P-6型)内に入れ、回転数300 rpm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、乾燥して機械粉砕HAp粉末を回収した。
2-1湿式合成IP6-HAp粉末の調製
50質量%IP6水溶液 (和光純薬工業(株)製)を1.00 g 精秤し、精製水で300 cm3程度に希釈した後、水酸化ナトリウム水溶液を用いてpHを7.3に調整し、メスフラスコを用いて500 cm3にメスアップすることで濃度1000 ppmのIP6水溶液を調製した。
濃度1000 ppmのIP6水溶液400 cm3に、機械粉砕HAp粉末10 gを懸濁し、37 ℃、撹拌速度400 rpmで5時間撹拌した。これを吸引濾過し、得られた濾過物を精製水で洗浄した後、-80 ℃で一晩凍結させた。凍結させたIP6-HApは凍結乾燥機(LABCONCO製Free Zone)を用いて24時間乾燥し、「機械粉砕IP6-HAp粉末」を得た。
前記湿式合成IP6-HAp粉末及び機械粉砕IP6-HAp粉末に対してダイキトサンW-10 (大日精化工業社製10%キトサン水溶液)をそれぞれ0.35〜1.10 mL (固液比で1/0.35〜1/1.10)となるように加えてゴムヘラを用いて混練してペースト状組成物を作製した。
得られた硬化物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。測定はクロスヘッドスピード0.5 mm・ min -1、設定荷重5 kNの条件で行った。
実施例1で用いたダイキトサンW-10に代えてダイキトサンコートGL(大日精化工業社製キトサン)の5及び10質量%水溶液それぞれと、濃度1000 ppmのIP6水溶液に代えて濃度5000 ppm IP6水溶液を用い、他は実施例1と同様にしてペースト状組成物を調製した。
β-TCP粉末は市販β-TCP-100(太平化学社製)10 gを遊星型ボールミルにより湿式粉砕して調製した。まず、10 mmφのジルコニアボールで4 h 粉砕(β-TCP-4h)した。それを3000 ppmに調整したイノシトールリン酸(IP6)水溶液で24時間表面修飾し、24時間の凍結乾燥を経て「表面修飾粉末(IP6/β-TCP-4h)」を得た。組成物作製にはIP6/β-TCP 粉末と次に示す混練液を種々の固液比、1/0.45、1/0.50、1/0.55で混練し、成形器に充填して試料片(直径: 6 mm, 高さ: 12 mm)を作製した。混練液としては、(i) 純水(Water、比較例1)、(ii) アルギン酸ナトリウム(Alg、比較例2)、(iii) デキストラン硫酸ナトリウム(Dex、比較例3)、(iv) コンドロイチン硫酸ナトリウム(Chond、比較例4)及び(v) ダイキトサンW-10(Chito、実施例3)の水溶液をそれぞれ使用した。作製したペースト状組成物はヒトの体内環境下に近い37℃, 相対湿度100% のインキュベーター(三洋電機社製)中で24 時間硬化させ、SHIMADZU製の万能試験機を用いて圧縮強度を測定した。その結果を図3に示す。これらの結果から、本発明の組成物を用いた場合、従来技術に比し格別に優れた圧縮強度を有していることが分かる。
1. α-リン酸三カルシウム(α-TCP)粉末の調製
α-TCPは次のようにして調製した。α-TCP-A粉末(太平化学社製)10g及びφ10mmのジルコニアボール50個、精製水40mLを遊星型ボールミル(FRITSCH社製 P-6型)内に入れ、回転数300rpmで120分間湿式粉砕した。粉砕後、吸引ろ過し、固形物を凍結乾燥することで粉末を得た。
得られたα-TCP粉末を、濃度1000ppmのIP6水溶液で24時間かき混ぜて表面修飾後、吸引ろ過し、固形物を凍結乾燥して「IP6-α-TCP粉末」を調製した。
HAp-100粉末(太平化学社製)10 g及びφ10 mmのジルコニアボール50個、精製水40 mLを遊星型ボールミル(FRITSCH社製 P-6型)内に入れ、回転数300 rpm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、乾燥して機械粉砕HAp粉末を回収した。
濃度1000 ppmのIP6水溶液400 cm3に、湿式合成HAp粉末10 gを懸濁し、撹拌速度400 rpmで5時間撹拌した。これを吸引濾過し、得られた濾過物を精製水で洗浄した後、-80 ℃で一晩凍結させた。凍結させたIP6-HApは凍結乾燥機 (LABCONCO製FreeZone)を用いて24時間乾燥し、「IP6-HAp粉末」を得た。
市販のダイキトサンコートGL(大日精化工業社製10%キトサン水溶液)および炭酸水素ナトリウムを用いてpH7に調整したダイキトサンコートGL、市販のダイキトサンW-10(大日精化工業社製10%キトサン水溶液)を凍結乾燥しダイキトサン粉末を得た。
上記2で得られたIP6-α-TCP粉末を0.5g、上記5で得られたダイキトサン粉末を0.02g秤量し、これに純水を0.28〜0.42mL加え、混練してセメントペーストを調製した。調製したセメントペーストをフッ素樹脂製の成形器(直径6mm、高さ12mm)に手作業で充填後、押し出して試験片を作製し、これを室温で24時間静置硬化させた。作製した組成物の組成及び固液比を下記表1に示す。
上記4で得られたIP6-HAp粉末を1.0g、純水を0.5mL秤量し、これに上記5で得られたダイキトサンGL粉末を0.06〜0.20g加え、混練してセメントペーストを調製した。調製したセメントペーストをフッ素樹脂製の成形器(直径6mm、高さ12mm)に手作業で充填後、押し出して試験片を作製し、これを室温で24時間静置硬化させた。作製した組成物の組成及び固液比等を下記表2に示す。
Claims (6)
- 湿式合成により調製したヒドロキシアパタイト又は湿式粉砕により調製したリン酸三カルシウムをイノシトールリン酸で処理し、次いで該処理を行ったヒドロキシアパタイト又はリン酸三カルシウムとキトサン水溶液とを混練する、注入が可能な注射用組成物の製造方法であって、前記処理を行ったヒドロキシアパタイト又はリン酸三カルシウムの質量(g)とキトサン水溶液の容量(mL)との比率で定義される固液比が、ヒドロキシアパタイトを用いる場合には1/0.80〜1/1.10であり、リン酸三カルシウムを用いる場合には1/0.45〜1/0.55である注射用組成物の製造方法。
- 前記イノシトールリン酸が、フィチン酸である請求項1記載の注射用組成物の製造方法。
- 湿式合成により調製したヒドロキシアパタイトをイノシトールリン酸で処理し、次いで該処理を行ったヒドロキシアパタイトとキトサン水溶液とを、前記処理を行ったヒドロキシアパタイトの質量(g)とキトサン水溶液の容量(mL)との比率で定義される固液比が1/0.80〜1/1.10の範囲となるよう混練する請求項1又は2記載の注射用組成物の製造方法。
- 湿式粉砕により調製したリン酸三カルシウムをイノシトールリン酸で処理し、次いで該処理を行ったリン酸三カルシウムとキトサン水溶液とを、前記処理を行ったリン酸三カルシウムの質量(g)とキトサン水溶液の容量(mL)との比率で定義される固液比が1/0.45〜1/0.55の範囲となるよう混練する請求項1又は2記載の注射用組成物の製造方法。
- 前記リン酸三カルシウムが、β−リン酸三カルシウムである請求項1、2及び4のいずれか1項に記載の注射用組成物の製造方法。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法を用いて製造された注射用組成物を使用する、骨又は歯充填材の製造方法。
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