JPH01197429A

JPH01197429A - 薬液含浸セラミックス

Info

Publication number: JPH01197429A
Application number: JP63020014A
Authority: JP
Inventors: Koji Hakamazuka; 康治袴塚; Hiroyuki Irie; 洋之入江
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1988-01-30
Filing date: 1988-01-30
Publication date: 1989-08-09
Anticipated expiration: 2013-01-26
Also published as: US5318779A; JP2702953B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、生体の骨髄炎、悪性腫瘍の患部に埋入し治
療する薬物容器に関する。

［従来の技術］従来、骨髄炎の患部を治療するには、ビニールチューブ
を化膿部分に通し、ビニールチューブを通して抗生物質
を送り込み洗浄する方法が採用されているが、−時的な
洗浄に過ぎないために、抗生物質が長期間化膜部全体に
行きわたらず、従って、治癒が不完全となる問題があっ
た。

そこで、このような問題を解決するものとして、特開昭
５９−１０１１４５号に示されているような薬液含浸多
孔質セラミックスが提案されている。これは、孔径１０
〜５００μｍの外部に連通ずる気孔を少す（トも表面に
持ち、リン酸カルシウム塩、アルミナ、シルコニ乙窒化
珪素等の１＋！又は２種以上の混合物を主成分とする多
孔質セラミックスの気孔内に、薬物を含浸せしめたこと
を特徴とするものである。

このように、多孔質体の中に薬物を含浸せしめたもので
あるから、薬物は長期間にわたって患部に染み出し、有
効に治療効果を上げることができ、また、生体に為害性
のないセラミックスを薬物容器として使用しているので
生体内に残っても、生体に何らの影響を与えない。

〔発明が解決しようとする課題］ところで、上記セラミックスの気孔内に含浸させた薬液
の流出期間および濃度は気孔の孔径を調節することによ
り行なうのであるが、上記気孔は、セラミックスの外部
に連通して設けられているので、患部に埋入した直後は
、どうしても薬液の濃度が高くなりがちで、埋入直後か
ら流出終了まで一定の薬液濃度を維持することは難しく
、また、埋入直後に大部分の薬液が流出してしまうので
薬液の流出期間も短くなる。

さらに、上記セラミックスが生体内で分解吸収しないた
め、この気孔内の奥の方に含浸させた薬液が全て確実に
患部に流出するとは限らないという問題がある。

また、上記の薬物含浸多孔質セラミックスは、生体に対
して為害性はないが、生体内で分解吸収されないため、
生体内に異物として残留してしまい、患部が隆起する等
の問題がある。そのため、骨形成を必要としない部分で
は薬液の流出後に患部を切開してセラミックスを取出す
必要がある。

このことは、患者に対して肉体的、精神的、経済的に大
きな負担、苦痛をもたらすことになる。

そこで、この発明はセラミックスに含浸させた薬液を、
埋入直後から流出終了まで長期間にわたって、はぼ一定
の濃度を維持して確実に流出でき、薬液が全て流出した
後もセラミックスを生体内より取出す必要のない薬液含
浸セラミックスを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段及び作用］上記目的を達成
するために、この発明の薬液含浸セラミックスにおいて
は、孔径１０〜３００μｍの気孔を有し薬液を含浸させ
る多孔質セラミックスに、このセラミックスを覆い、薬
液の流出を制御する表面層を設けたものである。

上記多孔質セラミックスは、生体内で分解吸収されるリ
ン酸３カルシウム（ＴＣＰ）とするとよい。

さらに、表面層は孔径が１０μｍ以下で膜厚３００μｍ
以下の生体内で分解吸収されるセラミックスとするとよ
い。また、表面層として生体内で分解吸収され生体親和
性の高いコラーゲンを被覆するようにしてもよい。

上記のように、薬液を含浸させる多孔質セラミックスの
表面を覆うように、薬液の流出を制御する表面層を設け
、その面積、孔径、膜厚等を調節することで、薬液が流
出する期間および濃度（特に埋入直後の薬液流出）が制
御される。

さらに、薬液を含浸させた多孔質セラミックスが、薬液
を徐々に流出させるとともに、このセラミックス自体も
徐々に分解され、生体内に吸収されて、セラミックスの
奥の方に含浸された薬液も表面までの距離が短くなり容
易に患部に流出され、また、生体内にセラミックス等の
不要な異物が残留することがなくなる。

［実施例］以下、実施例に基いてこの発明を説明する。

第１図は、この発明の薬液含浸セラミックスの一実施例
を示す断面図である。図に示すように、この薬液含浸セ
ラミックス１は、外径が約５ｍｍの球形を呈している。

そして、この薬液含浸セラミックス１は、孔径１０〜３
００μｍの外部に連通ずる気孔２を有する多孔質セラミ
ックス３と、この多孔質セラミックス３の表面を覆うよ
うにして設けられた孔径１０μｍ以下の気孔を持っ膜厚
１００μｍの表面層４とからなる。この表面層４の一部
分には、多孔質セラミックス３に薬液を含浸させるため
の薬液注入口５が設けられている。

そして、上記多孔質セラミックス３および表面層４は、
ともに生体内で分解吸収されるリン酸カルシウムノ内、
低温型のβ−ＴＣＰ（トリカルシウムフォスフェート）
により構成されている。リン酸カルシウム（ＴＣＰ）に
は、高温型のα−ＴＣＰと低温型のβ−ＴＣＰとがある
が、ここで、低温型のβ−ＴＣＰを用いたのは、α−Ｔ
ＣＰは分解速度が早く、分解後ハイドロキシアパタイト
を生成しやすく生体に吸収されに（いため。

この薬液含浸セラミックス１は、以下のようにして作製
する。メカノケミカル法にて合成したβ−ＴＣＰ粉末３
０ｇに気泡を維持するための気泡安定剤としてポリアク
リル酸系界面活性剤１５ｍ１と水１５ｍ１を加えてよく
混合する。次に気泡を形成するための起泡剤としてノニ
ールフェノール系界面活性剤を３ｇ加えてよく撹拌し、
充分泡立たせる。そして、この発泡したスラリーを、第
２図に示したような石膏製、または、パラフィン製の球
状の型６に、その注入ロアより流しこむ。４０〜５０°
Ｃで１日以上放置乾燥後、型から取出し焼成する。この
ときの焼成は１００　’Ｃ／ｈｒで昇温し、１１００〜
１１５０°Ｃに達したところで１時間保持するようにし
て行い、その後、焼成を止めて徐々に冷却した。

なお、この薬液含浸セラミックス１の形状、孔径、気孔
率１表面層４の膜厚等の制御は、以下のようにして行う
。

■、任意形状の薬液含浸セラミックスの作製第１図に示
した球状および第３図に示したような円柱状をはじめと
して様々な形状の薬液含浸セラミックスを作製するには
、第２図に示すような型６の形状を任意の形状にするこ
とにより作製される。

■、気孔率および孔径の制御気孔率と孔径は、起泡剤、水、気泡安定剤の割合を様々
に変化させて制御する。第１表にこの割合を変化させて
多孔質セラミックスを作製した例を示す。

第１表第１表に示した組成によれば、気孔率３０％で孔径が１
５０μｍ以下のもの（例１）、気孔率５０％で孔径２０
０μｍ以下のもの（例２）、気孔率７０％で孔径３００
μｍ以下のもの（例３）が作製できる。このように、各
成分の割合を変化させることで任意の気孔率、孔径を有
した多孔質セラミックスを得ることができる。

■０表面の膜厚の制御型に流し込み乾燥させた後に取出した多孔質セラミック
ス３には既に、孔径１０μｍ以下の気孔が、はんの僅か
しか形成されていない膜厚５０〜１００μｍの表面層４
が形成されている。

これは、スラリーと型の接触面では、気泡が消失しやす
（、気泡がほとんど形成されないためである。さらに、
膜厚を厚くしｈい場合には、前記の焼成条件で多孔質セ
ラミックスを１度焼成した後、β−ＴＣＰの発泡してい
ないスラリーを被覆させ、乾燥後、再度、焼成温度１０
５０〜１１００°Ｃで１〜２時間焼成して表面層を形成
する。

上記のようにして作製された、外径が５ｍｍで多孔質セ
ラミックス３が５０〜２００μｍの気孔を有し、表面層
４の膜厚が１００μｍの薬液含浸セラミックス１に抗生
物質等の薬液を含浸させるように、多孔質セラミックス
３としてのβ−ＴＣＰセラミックスに薬液注入口５より
抗生物質を浸み込ませ、さらに、全体を抗生物質中に浸
種させそして、この薬液含浸セラミックス１を兎の大腿
骨に埋入し、継続的に屠殺して、大腿骨内の抗生物質濃
度を測定した。

この結果、骨髄内の抗生物質濃度は従来のもののように
、埋入直後の濃度が高くなるようなこともなく、埋入直
後から流出終了まで、はぼ一定した値を示し、１回の投
与において、約３〜４週間持続することを認めた。また
、この際周囲の骨形成は極めて良好で、β−ＴＣＰセラ
ミツ°クスが分解吸収されることによる骨置換が確実に
行われていることが確認された。

このように、この実施例の薬液含浸セラミックス１によ
れば、表面層４を設け、さらに、この表面層４と多孔質
セラミックス３を生体内で分解吸収されるβ−ＴＣＰと
したことにより、埋入直後に大量の薬液が流出すること
を防止し、セラミックス内部に含浸された薬液まですべ
て流出されるので、埋入直後から流出終了まで、はぼ一
定したＷ：、液７＃！度を維持することができる。

また、埋入された薬液含浸セラミックスが生体内に異物
として残留されないので、治癒後、患部よりセラミック
スを取出す必要がなくなる。

次にこの発明による他の実施例について説明する。この
実施例の薬液含浸セラミックスは、表面層を前記実施例
のβ−ＴＣＰセラミックスに代えてコラーゲンとしたも
のであり、形状等その他の点は前記実施例と同様である
。

この薬液含浸セラミックス１に前記実施例と同様にして
抗生物質を浸み込ませ、さらに、全体を抗生物質中に浸
種した薬液含浸セラミックスを兎の大腿骨に埋入し、継
続的に層殺して、大腿骨内の抗生物質濃度を測定した。

この結果、前記第１実施例と同様に骨髄内の抗生物質濃
度は一定した値を示し１回の投与において、約４週間持
続することを認めた。その他、前記実施例とほぼ同様の
効果が得られた。

また、このように表面層をコラーゲンとしたことにより
、埋入時の生体に対する親和性がさらに向上した薬液含
浸セラミックスが得られた。

次にこの発明による第３の実施例について説明する。こ
の実施例は薬液含浸セラミックスにおいて、多孔質セラ
ミックスをα−ＴＣＰを含むβ−ＴＣＰセラミックスと
したもので、その他の点は、前記実施例と同様である。

この薬液含浸セラミックス１に前記実施例と同様にして
抗生物質を浸み込ませ、さらに、全体を抗生物質中に浸
種した薬液含浸セラミックス１を兎の大腿骨に埋入し、
継続的に層殺して、大腿骨内の抗生物質１度を測定した
。

この結果、骨髄内の抗生物質濃度は前記実施例と同様に
一定した値を示し１回の投与において、約２〜３週間持
続することを認めた。

この実施例では、β−ＴＣＰよりも分解速度の早いα−
ＴＣＰを含んでいるので、薬液の流出期間は短くなるが
、β−ＴＣＰセラミックスだけより成るものに比べて、
セラミックスが早く分解し、周囲との骨置換を早めるこ
とができるという効果がある。

なお、上記実施例では、多孔質セラミックスの全体を覆
うようにして表面層を設けたが、必ずしも全体を覆うよ
うにして設ける必要はな（、埋入後から所定期間、薬液
の流出を制御できれば部分的に覆うようにして設けても
よい。

その他、この発明の要旨の範囲内で種々の変形。

変更が可能である。

し発明の効果］以上、説明したように、この発明の薬液含浸セラミック
スは、薬液を含浸させる多孔質セラミックスの表面を覆
うように、薬液の流出を制御する表面層を設け、その面
積、膜厚、孔径等を制御することにより、薬液が患部に
流出する期間、濃度等を調節することができる。特に埋
入直後の薬液の流出を制御することにより、埋入直後か
ら流出終了まで長期間にわたって、はぼ一定の濃度を維
持して薬液を確実に流出することができる。

また、埋入させたセラミックス自体が生体内で分解吸収
されるので、薬液が全て流出した後もセラミックスを生
体内より取出す必要のない薬液含浸セラミックスを提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による一実施例の薬液含浸セラミック
スの一形状を示す断面図、第２図は第１図の実施例の薬
液含浸セラミックスを作製するための型を示す斜視図、
第３図はこの発明による薬液含浸セラミックスの他の形
状を示す断面図。１・・・薬液含浸セラミックス、２・・・気孔３・・・
多孔質セラミックス、　４・・・表面層５・・・薬液注
入口、　　　　　　６・・・型７・・・注入口

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、孔径１０〜３００μｍの外部に連通する気孔を
有し、この気孔内に薬液を含浸できる多孔質セラミック
スと、このセラミックスの表面を覆うようにして設けら
れ、前記気孔内に含浸された薬液の流出を制御する表面
層とからなることを特徴とする薬液含浸セラミックス。
（２）、多孔質セラミックスが生体内で分解吸収される
リン酸３カルシウム（ＴＣＰ：ＴｒｉｃａｌｃｉｕｍＰ
ｈｏｓｐｈａｔｅ）であることを特徴とする請求項１記
載の薬液含浸セラミックス。
（３）、表面層が孔径１０μｍ以下の気孔をもつ膜厚３
００μｍ以下のリン酸３カルシウムからなることを特徴
とする請求項１または請求項２記載の薬液含浸セラミッ
クス。
（４）、表面層が孔径１０μｍ以下の気孔をもつ膜厚３
００μｍ以下のコラーゲンからなることを特徴とする請
求項１または請求項２記載の薬液含浸セラミックス。