JPH0263465A - 歯周組織再生用素材 - Google Patents

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〕 本発明は歯周病より浸食された生体組織を再生させるに
必要な生体分解吸収性の歯科用材料に関するものである
。

〔従来の技術〕

現在、歯周疾患により健全なセメント質や歯根膜が浸食
された歯周治療として、消失した歯周組織に充填する骨
充環材にハイドロキシアパタイトやリン酸カルシウムな
どが用いられている。

ところが之等の治療法は単に歯周疾患の進行を止め、ま
た、その再発を成る程度防止することに他ならないもの
と考えられており、近年、イエテボリ大学のニーマン教
授等により生物学的見地に基づいた歯周組織の再生方法
が開発され、歯学領域で注目されている。この画期的な
歯周組織の再生方法において、非生体内分解吸収性のボ
アテックス■が用いられ、一定の成果が報告されている
。

［Ｎｙｍａｎ　、他：　Ｔｈｅ　ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉ
ｖｅ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｏｆｔｈｅ　　ｐｅｒｉｏ
ｄｏｎｔａｌ、ｌｉｇａｍｅｎｔ、　　　Ａｎ　　ｅｘ
ｐｅｒｉＩＩｌｅｎｔａｌｓｔｕｄｙ　　ｉｎ　　ｔｈ
ｅ　　ｌｌ１ｏｎｋｅｙ、　　Ｊ、Ｃ１１ｎ　　Ｐｅｒ
ｉｏｄｏｎｔｏｌ、９：２５７，１９８２．） しかし、ボアテックス■は非生体内分解吸収性であるた
め、生体にとって異物であり、また、組織反応性もある
ため治療後に除去のための再手術が必要となる。この様
な観点より最近、歯周組織の再生治療に生体内分解吸収
性の膜を用いる研究が報告された。

（Ｍａｇｎｕｓｓｏｎ　、他：　Ｎｅｗ　Ａｔｔａｃｈ
ｍｅｎｔ　ＦｏｒｍａｔｉｏｎＦｏｌｌｏｗｉｎｇ　Ｃ
ｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　Ｔｉ５ｓｕｅ　Ｒｅｇｅｎｅｒａ
ｔｉｏｎＵｓｉｎｇ　ｌｌｌｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅ
　Ｍｅｍｂｒａｎｅｓ、　Ｊ、　Ｐｅｒｉｏｄｏｎｔｏ
ｌ。

５９．１〜６　、　Ｊａｎｕａｒｙ、　１９８８．）し
かし、ここでは生体内分解吸収性膜としてポリ乳酸１０
０％のホモポリマーを使用しているため、力学的性質と
加水分解性とを同時にコントロール出来ない。

ポリ乳酸１００％のホモポリマーはガラス転移温度が５
７℃と体温より高いので生体軟組織に対して物理的な刺
激を与え、炎症を伴うことになり、またホモポリマーで
は加水分解速度を任意に変えることが難しい。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明者等は上記のポリ乳酸ホモポリマーの欠点、特に
力学的性質、熱的性質及び加水分解性を改良すべく鋭意
研究を重ねた結果、乳酸／ε−カプロラクトン共重合体
または乳酸／グリコール酸共重合体のフィルム若しくは
、シートが歯周組織の再生治療に最も適していることを
見出し、本発明を完成するに至った。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は歯周疾患における歯周組織再生治療に用いる生
体内分解吸収性高分子材料として、乳酸／ε−カプロラ
クトン共重合体または乳酸／グリコール酸共重合体を用
いることにその新規性がある。斯かる生体内分解吸収性
の歯科用材料は乳酸／カプロラクトン共重合体または乳
酸／グリコール酸共重合体をその溶媒１例えば、塩化メ
チレン。

クロロホルム、ジオキサン、トルエン、ベンゼン。

ジメチルホルムアミド、アセトンなどの有機溶媒に溶解
させた後、キャスト法或いはホットプレスによって成膜
することが出来る。また養分などの体液の通過や更に柔
軟性の付与のために延伸による多孔質化或いはジオキサ
ン、ベンゼン溶液からの凍結乾燥により得られる多孔質
膜を用いることも出来る。

〔作用〕

本発明の生体内分解吸収性高分子材料は柔軟性に優れる
のみでなく、生体適合性に優れているので切開成いは損
傷によって離断された結合組織と歯根表面の再結合を妨
げること無く、損傷部位の修復後は速やかに消失するこ
とにある。斯かる優れた生体適合性が得られる理由は脂
肪族ポリエステルである乳酸とＥ−カプロラクトン、ま
たは乳酸とグリコール酸とを適当な割合で共重合させる
ことにより力学的性質と熱的性質更に加水分解を任意に
変えることで損傷部位の修復程度に適合した材料を用い
ることにある。

〔実施例〕

本発明に用いる生体内分解吸収性高分子材料は自然界に
広く分布し、また動物の体内にも存在する乳酸とε−カ
プロラクトン、または乳酸とグリコール酸との共重合体
である。治療目的に適する材料の機械的性質と生体内分
解吸収速度に応じて、それ等の共重合体組成と分子量と
を選択することが出来る８本発明に用いる乳酸／ε−カ
プロラクトン共重合体の合成スキームを次式に示す６Ｃ
−カプロラクトン 本発明に用いる生体内分解吸収性高分子材料は生体の軟
組織に触れるので、その材料が生体軟組織の力学的性質
と大きな差があって硬すぎると物理的刺激による炎症反
応が惹起されるので、その材料にはある程度の柔軟性が
必要である。そのためには材料のガラス転移温度が体温
付近であることが好ましい。その様な要求を満たすには
乳酸／ε−カプロラクトン共重合体、または、乳酸／グ
リコール酸共重合体の適当な組成比を選択する必要があ
る。乳酸／ｆ−カプロラクトン共重合体中のＥ−カプロ
ラクトンモル分率によるガラス転移温度の変化を第１図
に示す。ここでガラス転移温度の測定は示差熱熱量計（
ＤＳＣ）Δ印と動的粘弾性測定装置Ｏ印とにより行なっ
た。

本発明に用いる生体内分解吸収性高分子材料は成る程度
の力学的強度が要求される。即ち、生体内分解吸収性の
膜の縫合糸による一定部位への固定が必要な場合に裂け
て了っては使用上問題となり、また一定の強度や弾性率
がないと加水分解に伴う形状の保持に問題となり、初期
の目的を達成することが出来なくなる。そこで本発明に
用いる材料の動的弾性率は５　Ｘ　１０７〜５　Ｘ　１
０９ｄｙｎｅ／　ａｌの範囲のものが好ましく、それ等
は共重合体の組成を任意に選択することにより得ること
が出来る。

Ｌ−乳酸／ε−カプロラクトン共重合体のＥ−カプロラ
クトンのモル分率による室温に於ける弾性率の変化を第
２図に示す。ここで、動的弾性率は東洋ボールドウィン
社製レオパイブロンにより測定した。

本発明で用いる生体内分解吸収性高分子材料は歯周支持
組織の再生と歯根表面と結合組織との再結合が達成され
るまでの期間中はその膜形状が保たれていなければなら
ず、一方、治癒後は異物として生体内に残存することが
好ましくないため、速やかに分解吸収され消失して了う
必要がある。

その分解吸収性も共重合体組成と分子量とを変えること
によりコントロール出来る。

Ｌ−乳酸／ε−カプロラクトンの共重合体中のε−カプ
ロラクトンのモル分率によるｉｎ　ｖｉｔｒｏ加水分解
特性の変化を第３図と第４図に示す。

図中、Ｏ印はＬ−乳酸分子量１００％、０印はＬ−乳酸
分子量８８％、Δ印はＬ−乳酸分子量６５％、◎印はＬ
−乳酸分子量　１５％、ｘ印はε−カプロラクトン分子
量１００％、・印はＬ−乳酸重量１００％、■印はＬ−
乳酸重量８８％、ム印はＬ−乳酸重量６５％である。ｉ
、ｎ　ｖｉｔｒｏ加水分解特性は、−定体積（長さ３　
ｍｍ　、幅５　ｍ　、厚さ１＋＋ｎ）の試料を３７℃の
リン酸緩衝液（ＰＨ７，４）中にて、日局規格準処の溶
出試験器を用いて行なった。そして加水分解物の重量、
分子量及び引張強度の蔭少度は加水分解前後の夫々の比
の百分率で表わした。

次にｉｎ　ｖｉν０テストにより生体内分解吸収性と組
織反応性を検討した。体重約３ｋｇの家兎背筋を線維方
向に切開し試料を埋入した後、筋膜を縫合した。試料は
埋入に先だちエチレンオキサイドガスで滅菌した。埋入
後、経時的に層殺し、試料の物性変化と周回組織の反応
性を調べた処、ポリ乳酸１００％のホモポリマーは生体
内分解吸収速度が低く、約６ケ月後でもその殆んどが残
存しており、また材料の周囲と接している軟組織は若干
炎症が認められた。之に対して乳酸／ε−カプロラクト
ン共重合体（組成モル比７０／３０ｍｏ１％）の場合及
び乳酸／グリコール酸共重合体（組成モル比７５／２５
ｍｏ１％）の場合は６ケ月後では完全に分解吸収されて
了い、組織反応も認められなかった。

以上の結果からポリ乳酸１００％のホモポリマーに比べ
て乳酸／ε−カプロラクトン共重合体及びは乳酸／グリ
コール酸共重合体は、その力学的性質や加水分解特性及
び生体適合性に優れていることが判った。この乳酸／ε
−カプロラクトン共重合体及び乳酸／グリコール酸共重
合体は、ポリ乳酸１００％のホモポリマーの場合と同じ
く生体内で非酵素的に加水分解を受け、その分解産物は
代謝されて最終的に水と炭酸ガスとして体外に排泄され
て了う興味ある材料である。従って本発明の生体内分解
吸収性高分子材料は歯周組織再生用素材として有用であ
るのみでなく、他の歯科領域で広く臨床応用の可能な素
材である。

次に実施例を挙げて本発明の生体内分解吸収性高分子材
料に就いて説明するが、本発明は斯かる実施例のみに限
定されるものではない。

実施例１ 雑種成人を歯周疾患に罹患させることにより歯肉退縮を
惹起させた。重量平均分子量が約２２０．０００、室温
（２５℃）に於ける動的弾性率が９．５Ｘ　１０’ｄｙ
ｎｅ／　ａｌ、伸び率が１５０％であるＬ−乳酸／ε−
カプロラクトン共重合体（組成モル比７０／３０ｍｏ１
％）から成る厚み約２００１！ｍのシート状の生体内分
解吸収性の多孔質の膜を用い、その歯根面をテント様に
被覆した後、フラップを戻し縫合することにより結合組
織が歯根面に接触して治癒過程に関与するのを防ぎ、３
ケ月後の治癒状態をｉｌｌ察した。その結果、Ｌ−乳酸
／ε−カプロラクトン共重合体は、その形状は残存して
いるものの力学的強度は殆んど無く、加水分解が可成り
進行していたが支持歯槽骨を含む新付着が形成され歯周
疾患が治癒していた。

実施例２ 生体内分解吸収性の膜として重量平均分子量が１７０．
０００．室温（２５℃）に於ける動的弾性率が９．８Ｘ
　１０７ｄｙｎｅ／　ｃｉ、伸び率が２００％であるり
、Ｌ−乳酸／グリコール酸共重合体（組成モル比１１０
／２０１１０１％）から成る厚み約１８０１ａのフィル
ム状の素材を用いた。他は実施例１と同様に行ない、３
ケ月後の治癒状態をＩｌ！察した。その結果、Ｄ、Ｌ＝
乳酸／グリコール酸共重合体から成る膜は殆んど分解吸
収されており、歯根膜線維が形成されると同時に骨部で
は新生骨が形成され歯周疾患が治癒していた。

実施例３ 重量平均分子量が約２６０，０００、室温（２５℃）に
於ける動的弾性率が１．８　Ｘ　１０”ｄｙｎｅ／　ｃ
Ｊ、伸び率が１０００％であるＬ−乳酸／グリコール酸
共重合体（組成モル比９０／１０ｍｏ１％）のジオキサ
ン１０％溶液を凍結乾燥することにより厚み約２２０１
Ａのシート状の生体内分解吸収性の多孔質の膜を作製し
。

実施例１と同じ様に動物実験を行なった処、多孔質のＬ
−乳酸／グリコール酸共重合体から成るシート状の膜は
３ケ月後には完全に分解吸収されており、歯周疾患が治
癒していた。

実施例４ 重量平均分子量が約１９０，０００、室温（２５℃）に
於ける動的弾性率が３，２Ｘ　１０’ｄｙｎｅ／ｃｄ、
伸び率が１５００％であるり、Ｌ−乳酸／グリコール酸
共重合体（組成モル比７５／２５＋ｓｏ１％）のジオキ
サン１０％溶液を凍結乾燥することにより厚み約１６０
Ｉｍのフィルム状の生体内分解吸収性の膜を作製し、実
施例１と同じ様に動物実験を行なった処、多孔質のり、
Ｌ−乳酸／グリコール酸共重合体から成るフィルム状の
膜は３ケ月後には完全に分解吸収されており、歯周疾患
が治癒していた。

比較例１ 生体内分解吸収性の膜として分子量約２２０，０００の
ポリ乳酸から成る厚み約２００−の素材を用いた他は実
施例１と同様に行ない、３ケ月後の治癒状態をｗｔ察し
た。その結果、ポリ乳酸膜は殆んどが分解されておらず
、ポリ乳酸から成る膜のエツジに接する歯肉Ｍｌ織は部
分的に炎症を伴っていた２〔効果〕 本発明の生体内分解吸収性高分子材料は生体内非吸収性
高分子材料に比して以下の優れた点を有している。

イエテボリ大学のニーマン教授等１：！よる歯周組織の
再生方法によれば、歯周組織に項六された材料は填人後
に歯周組織の改善が確認されれば速やかに除去する必要
があり、そのためには除去のために再度、手術を行なう
必要があったが、本発明の生体内分解吸収性高分子材料
は生体内で分解吸収されて了うので再度、手術を行なう
必要が無く、患者の苦痛や経済的な負担を可成り低減さ
せることが出来る。

また、歯周組織に項六された材料は最初は強度が必要で
、歯周組織が改善された後では、むしろ強度は必要では
なく、強度が変わらないと炎症の原因にもなり、本発明
の生体内分解吸収性高分子材料は最初は強度があり、時
間がたっと徐々に或いは急激に強度を低下させることが
可能なので、歯肉ｍ織に対して炎症を起こさせることが
ない。

また、本発明の生体内分解吸収性高分子材料はポリ乳酸
１００％のホモポリマーから成る生体内分解吸収性高分
子材料に比して５以下の優れた点を有している。

本発明の生体内分解吸収性高分子材料は乳酸／ε−カプ
ロラクトン共重合体または乳酸／グリコール酸共重合体
であるので、歯周組織の状態に適した力学的性質を付与
することが出来る。

また、歯周組織に項六された材料は歯周疾患の程度によ
り生体内での分解吸収速度を変える必要があり、特に生
体内分解吸収性高分子材料を歯周組織に項六後、所定の
期間を過ぎて急激に力学的性質を低下させたいときには
ポリ乳酸１００％のホモポリマーから成る生体内分解吸
収性高分子材料は加水分解速度を任意に変えることが困
難であるが、本発明の生体内分解吸収性高分子材料は分
解吸収速度を自由にコントロールすることが可能である
。

また、本発明の生体内分解吸収性高分子材料はポリ乳酸
ｉ００％のホモポリマーから成る生体内分解吸収性高分
子材料のガラス転移温度が体温付近なので生体軟組織に
対して物理的刺激が少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は乳酸／ε−カプロラクトン共重合体中のε−カ
プロラクトンモル分率とガラス転移温度との関係を示す
図、第２図はＬ−乳酸／ε−カプロラクトン共重合体中
のＥ−カプロラクトンのモル分率と室温に於ける動的弾
性率との関係を示す図、第３図は加水分解時間とＬ−乳
酸／ε−カプロラクトン共重合体の重量と分子量残存率
との関係を示す図、第４図は加水分解時間とＬ−乳酸／
ε−カプロラクトン共重合体のす１張強度との関係を示
す図である。 第１図中、 Δ・・・・示差熱熱量計（Ｄ　Ｓ　Ｃ）による測定値０
・・・・動的粘弾性測定装置による測定値第２図中、 口・・・・レオパイブロンによる測定値第３図、第４図
中、 Ｑ・・・・Ｌ−乳酸分子量　１００％ 口・・・・Ｌ−乳酸分子量 ８８％ Δ・・・・Ｌ−乳酸分子量 ６５％ 第 図 Ｏ・・・・Ｌ−乳酸分子量 １５％ ×　・・　・・　ε 一カプロラクトン分子量 １００％ ・・・・・Ｌ−乳酸重量 １００％ 層・・・・Ｌ−乳酸重量 ８８％ ム・・・・Ｌ−乳酸重量 ６５％ 特 許 出 願 人 而至歯科工業株式会社 ０．２ ０．６ 共重合体中のε−カプロラクトンモル分率共重合体のｒ
ｌ［と分子層残存率（％）動的弾性率 （ＬｏｇＧ’） 第 図 手続補正書 平成１年１０月２０日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　歯周組織再生の治療用として生体内分解吸収性高分
   子材料を用いることを特徴とする歯周組織再生用素材。 ２　生体内分解吸収性高分子材料として、乳酸／ε−カ
   プロラクトン共重合体または乳酸／グリコール酸共重合
   体を用いることを特徴とする請求項１に記載の歯周組織
   再生用素材。 ３　乳酸／ε−カプロラクトン共重合体または乳酸／グ
   リコール酸共重合体の重量平均分子量が４０，０００〜
   ５００，０００の範囲であることを特徴とする請求項２
   に記載の歯周組織再生用素材。 ４　乳酸／ε−カプロラクトン共重合体または乳酸／グ
   リコール酸共重合体の組成モル比が９５：５〜５：９５
   モル％であることを特徴とする請求項２に記載の歯周組
   織再生用素材。 ５　乳酸／ε−カプロラクトン共重合体または乳酸／グ
   リコール酸共重合体の形状がフィルム状若しくはシート
   状であり、厚みが１０〜５００μｍの範囲にあることを
   特徴とする請求項２に記載の歯周組織再生用素材。 ６　乳酸／ε−カプロラクトン共重合体または乳酸／グ
   リコール酸共重合体のフィルム若しくはシートが多孔質
   であることを特徴とする請求項２に記載の歯周組織再生
   用素材。 ７　乳酸／ε−カプロラクトン共重合体または乳酸／グ
   リコール酸共重合体の室温（２５℃）に於ける動的弾性
   率が５×１０＾７〜５×１０＾９ｄｙｎｅ／ｃｍ＾２の
   範囲で、伸び率が１００〜２，０００％の範囲であるこ
   とを特徴とする請求項２に記載の歯周組織再生用素材。 ８　乳酸／ε−カプロラクトン共重合体または乳酸／グ
   リコール酸共重合体のｉｎ　ｖｉｔｒｏ（３７℃、ＰＨ
   ７．４、リン酸緩衝液中）に於ける加水分解に於いて、
   引張強度の保持率が１〜６ヶ月間で０になることを特徴
   とする請求項２に記載の歯周組織再生用素材。