JP6731686B2 - 歯科用粉末 - Google Patents
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Description
本発明は、根管の充填や覆髄において、またはシーラーの材料として好適に用いられ、主として水と練和させて用いる歯科用粉末に関する。
歯科治療において、根管の充填や覆髄において、またはシーラーの材料としてケイ酸カルシウムを主成分とするセメント（例えば、特許文献１，２参照。）やポルトランドセメント（例えば、特許文献３参照。）が用いられている。
しかしながら、これらのセメントは、高粉液比（粉末が多い状態）では非常に練和し難くかつ練和物を均一なペーストにすることができないという欠点があり、一方、低粉液比（液が多い状態）では練和物が垂れやすいため充填等の操作が非常に困難であり、これらのセメントでは、セメントと液との粉液比によって、練和のし易さや充填等の操作性が大きく左右されるため使い勝手が悪いという問題があった。
本発明は前記の問題に鑑み、粉液比によって練和のし易さや充填等の操作性が左右され難く、また水分が多い根管の充填や覆髄において、またはシーラーの材料として使用する際に高い接着性が得られる歯科用粉末を提供することを課題とする。
本発明者等は前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、ポルトランドセメント粉末にリン酸化多糖が含有されてなる歯科用粉末に、水を加えて練和すれば、リン酸化多糖に粘性効果があることから、単にセメント粉末と水とを混和した場合に比べて練和がし易く、また練和時に加えた水が多量（低粉液比）であっても、リン酸化多糖が有するその粘性によって、練和物が垂れ難く充填等の操作時に支障をきたすことがないので、粉液比によって練和のし易さや充填等の操作性が左右されることなく、更に歯科用粉末を主としてポルトランドセメント粉末とリン酸化多糖とから構成させることによって、人体に無害で且つ生体吸収性に優れていて、また歯質、金属、セラミックスに対して高い接着性を得ることができることを究明して本発明を完成させたのである。
即ち本発明は、ポルトランドセメント粉末にリン酸化多糖が含有されてなることを特徴とする歯科用粉末である。
またリン酸化多糖の配合割合を０．１〜２０重量％とすれば、練和や充填等の操作がより確実且つ容易にできて好ましく、更にリン酸化多糖の配合割合を０．５〜１０重量％とすれば、練和物がより適度な粘性を有するようになり充填等の操作性が更に向上してより好ましく、またリン酸化多糖として、リン酸化プルランを使用すれば、人体に無害で高い安全性を確保でき、また口腔内でのアミラーゼ等による代謝を受けにくく細菌の栄養になり難くて好ましく、そしてポルトランドセメント粉末の組成を、酸化カルシウム（ＣａＯ）：５５〜８５重量％、二酸化ケイ素(ＳｉＯ２)：１０〜４０重量％、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）：０〜１５重量％、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）：０〜１０重量％、石膏：０〜２０重量％とすれば、練和物を硬化させる際に、根管の充填、覆髄等の水分の多い条件下の使用において、安定した状態で硬化させ且つ適度な強度を得ることができて好ましいことも究明したのである。
本発明に係る歯科用粉末は、ポルトランドセメント粉末にリン酸化多糖が含有されてなる歯科用粉末であるから、水を加えて練和すれば、リン酸化多糖に粘性効果があることから、単にセメント粉末と水とを混和した場合に比べて練和がし易く、また練和時に加えた水が多量（低粉液比）であっても、リン酸化多糖が有するその粘性によって、練和物が垂れ難く充填等の操作時に支障をきたすことがないので、粉液比によって練和のし易さや充填等の操作性が左右されることがなく、その結果、それぞれ粉液比（粘性）の異なる場面、例えば、根管の充填や、覆髄、シーラーの材料としての使用など用途を選ばず簡便に利用でき、加えて、主として水と混和させることを前提としているので、特殊な液状成分を必要とせず、更には、歯科用粉末が主としてポルトランドセメント粉末とリン酸化多糖とから構成されているから、人体に無害で且つ生体吸収性に優れていて、また歯質、金属、セラミックスに対して高い接着性を得ることができるのである。
またリン酸化多糖の配合割合が０．１〜２０重量％である態様では、練和や充填等の操作がより確実且つ容易にできて好ましいのである。更にリン酸化多糖の配合割合が０．５〜１０重量％である態様では、練和物がより適度な粘性を有するようになり充填等の操作性が更に向上してより好ましいのである。
またリン酸化多糖として、リン酸化プルランを使用する態様では、人体に無害で高い安全性を確保でき、また口腔内でのアミラーゼ等による代謝を受けにくく細菌の栄養になり難くて好ましいのである。
そしてポルトランドセメント粉末の組成が、酸化カルシウム（ＣａＯ）：５５〜８５重量％、二酸化ケイ素(ＳｉＯ２)：１０〜４０重量％、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）：０〜１５重量％、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）：０〜１０重量％、石膏：０〜２０重量％である態様では、練和物を硬化させる際に、根管の充填、覆髄等の水分の多い条件下の使用において、安定した状態で硬化させ且つ適度な強度を得ることができて好ましいのである。
以下、本発明に係る歯科用粉末について詳細に説明する。
本発明において使用するポルトランドセメント粉末は、主としてケイ酸三カルシウム（エーライト、３ＣａＯ・ＳｉＯ２），ケイ酸二カルシウム（ビーライト、２ＣａＯ・ＳｉＯ２），カルシウムアルミネート（アルミネート、３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３），カルシウムアルミノフェライト（フェライト、４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３）から構成されている。そしてこれらの主要成分は、酸化カルシウム(ＣａＯ)、二酸化ケイ素(ＳｉＯ２)、酸化アルミニウム(Ａｌ２Ｏ３)、酸化鉄(Ｆｅ２Ｏ３)であり、これらの各々の成分の割合により、水と練和した後の歯科用粉末の硬化速度や硬化体強度が異なる。
本発明において使用するポルトランドセメント粉末は、従来のポルトランドセメントを特に限定されることなく使用できるが、特に以下のような組成であれば、練和物を硬化させる際に、根管の充填、覆髄等の水分の多い条件下の使用において、安定した状態で硬化させ且つ適度な強度を得ることができて好ましいのである。
酸化カルシウム（ＣａＯ）：５５〜８５重量％
二酸化ケイ素(ＳｉＯ２)：１０〜４０重量％
酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）：０〜１５重量％
酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）：０〜１０重量％
石膏：０〜２０重量％
酸化カルシウム（ＣａＯ）：５５〜８５重量％
二酸化ケイ素(ＳｉＯ２)：１０〜４０重量％
酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）：０〜１５重量％
酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）：０〜１０重量％
石膏：０〜２０重量％
本発明において使用するリン酸化多糖は、生体組織に対して低刺激であり親和性が高い。また、リン酸化多糖は歯質に対して接着力があり、金属、セラミックスに対しても、リン酸化多糖のリン酸基がキレート結合することで接着性を示す。
本発明において使用するリン酸化多糖としては、多糖類の一部もしくは全部の水酸基がリン酸化されたものが使用でき、例えば、リン酸化ラクトース、リン酸化スクロース、リン酸化スクラロース、リン酸化セロビオース、リン酸化トレハロース、リン酸化マルトース、リン酸化パラチノース（登録商標）、リン酸化マルトトリオース、リン酸化マルトデキストリン、リン酸化シクロデキストリン、リン酸化グリコシルスクロース、リン酸化アミロース、リン酸化アミロペクチン、リン酸化シクロアミロース、リン酸化グリコーゲン、リン酸化セルロース、リン酸化アガロース、リン酸化クラスターデキストリン、リン酸化マンナン、リン酸化プルラン等が好ましく使用でき、またこれらは、単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。
これらのリン酸化多糖のうち、リン酸化マルトデキストリン、リン酸化シクロデキストリン、リン酸化グリコシルスクロース、リン酸化アミロース、リン酸化アミロペクチン、リン酸化シクロアミロース、リン酸化グリコーゲン、リン酸化セルロース、リン酸化アガロース、リン酸化クラスターデキストリン、リン酸化マンナン、及びリン酸化プルランからなる群より選択される１種以上が生体硬組織との接着性、硬化物強度及び製造コスト等の点から好ましく使用できる。
特に、リン酸化プルランは、人体に無害で高い安全性を確保でき、また口腔内でのアミラーゼ等による代謝を受けにくく細菌の栄養になり難くて好ましいのである。
このようなリン酸化多糖は、前記多糖類の水酸基をリン酸化する公知の方法により製造することができる。例えば、メタリン酸ナトリウムと反応させる方法や、リン酸ナトリウムと反応させる方法等が挙げられる。また五酸化リンとプルランを反応させてリン酸化プルランを得る方法も用いられる。得られたリン酸化多糖は、公知の分析方法により、その構造を確認することができる。なお、リン酸化多糖のリン酸化の程度は、原料使用量や反応条件を変えることで調整することができる。
また、前記リン酸化多糖は、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、アンモニウム塩等のように、その一部または全部が塩になっていてもよく、これらのリン酸化多糖の塩は、公知の方法に従って調製することができる。
リン酸化多糖は、１分子に含まれる全水酸基のうち、数（個数％）〜十数（個数％）の水酸基がリン酸化されたものが望ましい。なお、リン酸化多糖におけるリン酸化された水酸基の個数割合は、リン酸化多糖の元素分析を行ってリンの含有量から算出することができる。
本発明に係る歯科用粉末中のリン酸化多糖の配合割合が０．１〜２０重量％であれば、練和や充填等の操作がより確実且つ容易にできて好ましい。なお歯科用粉末中のリン酸化多糖の配合割合が０．１重量％未満であると、操作性を良くする効果や歯質への接着性が不足する傾向があり、一方、２０重量％を超えて配合するとポルトランドセメントの配合割合が相対的に下がり、根管の充填、覆髄、シーラーの材料等の用途に対して、本来の性能が十分に発揮できない場合がある。
更に本発明に係る歯科用粉末中のリン酸化多糖の配合割合が０．５〜１０重量％であれば、前記効果に加えて、練和物がより適度な粘性を有するようになり充填等の操作性が更に向上してより好ましいのである。なお歯科用粉末中のリン酸化多糖の配合割合を０．５〜１０重量％としたのは、０．５重量％未満であると、粘性が低くなり練和物がややボソボソした感じになる場合があり、１０重量％を超えると、粘性が高くなりすぎる場合があるからである。
本発明に係る歯科用粉末には、Ｘ線造影材も配合することができる。そしてＸ線造影材としては、公知の酸化ビスマス，硫酸バリウム，酸化タンタル，酸化セリウム，酸化スズ，酸化ジルコニウム，酸化亜鉛，酸化イッテルビウム，フッ化イッテルビウムの各粉末や、バリウム，タンタル，ランタン，ストロンチウムを含むＸ線不透過性ガラス粉末等が使用でき、これらは、単独または混合して使用することが可能である。
Ｘ線造影材の配合割合は、ポルトランドセメント粉末の配合割合に比べて低くする必要があり、例えば歯科用粉末中に５〜３０重量％であることが好ましい。なお５重量％未満では水と練和した後の硬化体のＸ線造影性が不十分となりやすく、３０重量％を超えると硬化体の強度が低下する傾向がある。
本発明に係る歯科用粉末には、その他の少量の粉末を含んでいても良いのは勿論である。更に、物性や操作性に影響を及ぼさない範囲でその他、着色剤，安定剤等，抗菌剤を少量配合することもできる。
表２に示した配合（重量％）によって歯科用粉末を作製し、水との練和のし易さを示す『練和性』，ヘラへの盛りつけ易さ及び穴への充填のし易さを示す『操作性』，及び歯面への『接着強さ』を測定し評価した。
以下、実施例を用いて本発明に係る歯科用粉末を具体的に説明するが、本発明に係る歯科用粉末は以下の実施例に限定されるものではない。
『ポルトランドセメント粉末の調製』
ポルトランドセメント粉末I、II及びIIIの配合を表１に示す。
ポルトランドセメント粉末I、II及びIIIの配合を表１に示す。
ポルトランドセメント粉末Ｉ及びIIIについては、原料を充分混合し１４００℃の高温電気炉中で５時間保持し焼成させた。焼成後冷却し、ボールミルを用いて１０時間粉砕し、２００メッシュ（ＡＳＴＭ）ふるいを通過させた後の粉末をポルトランドセメント粉末とした。ポルトランドセメント粉末IIについては、１４５０℃で焼成させた以外はポルトランドセメント粉末I及びIIIと同様の操作を行った。
『歯科用粉末の調製』
各実施例及び比較例に用いた歯科用粉末の配合割合を表２に示す。
各実施例及び比較例に用いた歯科用粉末の配合割合を表２に示す。
表２中の無機微粉末はそれぞれ以下のものを使用した。
シリカ微粉末：（商品名 Ａ２００：日本アエロジル社製）平均粒径１６ｎｍ
アルミナ微粉末：（商品名 ＡＥＲＯＸＩＤＥ ＡｌｕＣ：日本アエロジル社製）平均粒径１３ｎｍ
シリカ微粉末：（商品名 Ａ２００：日本アエロジル社製）平均粒径１６ｎｍ
アルミナ微粉末：（商品名 ＡＥＲＯＸＩＤＥ ＡｌｕＣ：日本アエロジル社製）平均粒径１３ｎｍ
『練和性』
表２に記載の粉液比となるように実施例及び比較例の歯科用粉末に水（蒸留水）を混ぜ、プラスチックヘラを用いて３０秒間練和し、練和物の様子を目視及び触感にて確認し以下のように評価した。
練和可能であり均一のペーストとなる ＝ ○
練和可能だが混合物が均一に纏まらない ＝ △
液の粘性が高すぎて練和できない ＝ ×
表２に記載の粉液比となるように実施例及び比較例の歯科用粉末に水（蒸留水）を混ぜ、プラスチックヘラを用いて３０秒間練和し、練和物の様子を目視及び触感にて確認し以下のように評価した。
練和可能であり均一のペーストとなる ＝ ○
練和可能だが混合物が均一に纏まらない ＝ △
液の粘性が高すぎて練和できない ＝ ×
『操作性』
表２に記載の歯科用粉末を『練和性』と同様の方法で水と練和し、練和物をプラスチックヘラを用いて内径１０ｍｍ、高さ２ｍｍの型に填入した。充填時の操作性を以下のように評価した。
適度な粘性がありヘラに乗せやすく、充填時に練和物が割れない ＝ ○
充填に問題はないが、粘性にやや難があった ＝ △
ボソボソ感があり、練和物がヘラから割れ落ちてしまい充填しづらい ＝ ×
表２に記載の歯科用粉末を『練和性』と同様の方法で水と練和し、練和物をプラスチックヘラを用いて内径１０ｍｍ、高さ２ｍｍの型に填入した。充填時の操作性を以下のように評価した。
適度な粘性がありヘラに乗せやすく、充填時に練和物が割れない ＝ ○
充填に問題はないが、粘性にやや難があった ＝ △
ボソボソ感があり、練和物がヘラから割れ落ちてしまい充填しづらい ＝ ×
『接着強さ』
表２に記載の歯科用粉末を『練和性』と同様の方法で水と練和し、練和物をプラスチックヘラを用いて３０秒間練和し、練和物を用いて以下の方法で接着強さを測定した。牛抜去歯を唇面から＃６００耐水研磨紙にて研磨し、その上に外径７．９ｍｍ，内径４．２ｍｍの金属管を乗せ、その中に上記練和物を充填することで被着面を面積規制した。練和物の硬化前に金属線のフックを挿入しその状態で練和物が硬化させた。室温で１時間静置後、３７℃の蒸留水中に２３時間浸漬した。その後水中から取り出し、クロスヘッドスピード１ｍｍ／ｍｉｎ．で引張り試験を行った。
表２に記載の歯科用粉末を『練和性』と同様の方法で水と練和し、練和物をプラスチックヘラを用いて３０秒間練和し、練和物を用いて以下の方法で接着強さを測定した。牛抜去歯を唇面から＃６００耐水研磨紙にて研磨し、その上に外径７．９ｍｍ，内径４．２ｍｍの金属管を乗せ、その中に上記練和物を充填することで被着面を面積規制した。練和物の硬化前に金属線のフックを挿入しその状態で練和物が硬化させた。室温で１時間静置後、３７℃の蒸留水中に２３時間浸漬した。その後水中から取り出し、クロスヘッドスピード１ｍｍ／ｍｉｎ．で引張り試験を行った。
実施例１と比較例１、実施例２と比較例２、実施例３と比較例３とをそれぞれ比較すると、ポルトランドセメントやその他の配合物の配合割合に大きな差はなく相違点は主としてリン酸化多糖（リン酸化プルラン）の有無だけであるが、これらの歯科用粉末に水（蒸留水）を加えて練和した練和物を比較すると、その「練和性」，「操作性」及び「接着強さ」に顕著な差が表れ、本発明に係る歯科用粉末（実施例１〜３）からは、練和のし易さや練和物の充填時の操作性の高さ及び接着力に優れている等の有益な効果が確認できた。
また実施例３〜５の歯科用粉末のように、少量のＸ線造影材が配合されているような場合であっても、リン酸化多糖が適量配合されていれば、「練和性」，「操作性」及び「接着強さ」において十分な効果が得られることが確認できた。
Claims (5)
- ポルトランドセメント粉末にリン酸化多糖が含有されてなることを特徴とする歯科用粉末。
- リン酸化多糖の配合割合が０．１〜２０重量％である請求項１に記載の歯科用粉末。
- リン酸化多糖の配合割合が０．５〜１０重量％である請求項１に記載の歯科用粉末。
- リン酸化多糖がリン酸化プルランである請求項１〜３のいずれか１項に記載の歯科用粉末。
- ポルトランドセメント粉末の組成が、
酸化カルシウム（ＣａＯ）：５５〜８５重量％
二酸化ケイ素(ＳｉＯ２)：１０〜４０重量％
酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）：０〜１５重量％
酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）：０〜１０重量％
石膏：０〜２０重量％
である請求項１〜４のいずれか１項に記載の歯科用粉末。
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