JPH03162864A - Curable material for medical and dental purposes - Google Patents

Curable material for medical and dental purposes

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JPH03162864A
JPH03162864A JP2312248A JP31224890A JPH03162864A JP H03162864 A JPH03162864 A JP H03162864A JP 2312248 A JP2312248 A JP 2312248A JP 31224890 A JP31224890 A JP 31224890A JP H03162864 A JPH03162864 A JP H03162864A
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acid
curing
tannin
powder
collagen
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Hiroyasu Onishi
大西 啓靖
Takashi Ishii
孝 石井
Kaneo Suzuki
鈴木 銀男
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Nitta Gelatin Inc
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Abstract

PURPOSE:To eliminate the harmful effect on the living body and to prolong the curing time by using a specific org. acid as a curing soln. in powder essentially consisting of tetracalcium phosphate and using tannin and tannin deriv. as a curing retarding agent. CONSTITUTION:The calcium phosphate essentially consisting of at least 4CP in 4CP and alpha-TCP is used as the essential material and the org. acid is used as the curing soln. At least one kind selected from the group consisting of the tannin, tannin deriv. and collagen is used as the curing retarding agent. One kind selected form the group consisting of citric acid, malic acid, malonic acid, glyeric acid and glutaric acid is used alone or >=2 kinds thereof are used in combination as the org. acid. These org. acids form a hard cured material when the acids are intimately mixed with the calcium phosphate powder and are kneaded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、骨セメント、歯科用セメント、根管充填材
などに用いられる医科用および歯科用硬化性材料に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to medical and dental hardenable materials used for bone cement, dental cement, root canal filling materials, and the like.

〔背景技術〕[Background technology]

歯科用セメントでは、近年、粉末としてハイドロキシア
パタイト(以下、rHApJと記す)やα−リン酸三カ
ルシウム〔α−Cat(PO4)i。
In recent years, dental cements such as hydroxyapatite (hereinafter referred to as rHApJ) and α-tricalcium phosphate [α-Cat(PO4)i] have been used as powders.

以下、「α−TCPJと記す〕が用いられ、硬化溶液と
してポリアクリル酸水熔液が用いられている。粉末と硬
化溶液とを混和し、練和して硬化物を形成する。ところ
が、硬化未反応のポリアクリル酸が残存することがあり
、これの溶出による生体為害性が問題として残されてい
る。
Hereinafter, "α-TCPJ" is used, and a polyacrylic acid aqueous solution is used as the curing solution.The powder and the curing solution are mixed and kneaded to form a cured product. Unreacted polyacrylic acid may remain, and its elution poses a problem of harm to living organisms.

骨セメントは、従来、ポリメチルメタクリレー} (P
MMA)やメチルメタクリレート(MMA)などの高分
子材料を用いたものが市販されている。しかし、高分子
材料を用いた骨セメントは、次の3つの問題点がある。
Bone cement has traditionally been made of polymethyl methacrylate (P
Products using polymeric materials such as MMA) and methyl methacrylate (MMA) are commercially available. However, bone cement using polymeric materials has the following three problems.

まず第lに、埋入する宿主側の骨組織と骨セメントとが
直接結合せず、繊維性組織の介在により、長期間生体内
に埋大した場合、ルーズニング等の問題がある。第2に
、硬化時の発熱により90〜100℃程度の温度になる
ため、周囲の細胞の壊死をもたらすという問題点がある
。第3に、未反応の七ノマーやオリゴマーが溶出し、骨
に悪影響を及ぼすという問題点がある。
First of all, if the bone tissue of the host to be implanted and the bone cement are not directly bonded, and the bone cement is left in the body for a long period of time due to the interposition of fibrous tissue, problems such as loosening may occur. Second, the heat generated during curing reaches a temperature of about 90 to 100°C, which causes necrosis of surrounding cells. Thirdly, there is a problem that unreacted heptamers and oligomers are eluted and have an adverse effect on bones.

他方、生体硬組織の無機主要成分であるHApの類似物
質である、α一TCPやリン酸四カルシウム(C a 
4(P 04)1 0。以下、r4cPJと記す〕を用
いた生体材料が提案されている。α−TCPや4CPは
、化学的活性が高く、生体内または口腔内と同等の条件
下でHApに変化しうるものである。40P粉末とクエ
ン酸およびリンゴ酸の水溶液とを組み合わせた材料が、
歯科用セメントおよび骨セメントに有用であると報告さ
れている。この材料およびその硬化物は、生体為害性は
ないが、強度を高めるため、リン酸カルシウム粉末/硬
化溶液比(以下、単に「粉/?&.比」と称する)を大
きくすると、硬化時間が極端に短くなり、実用できない
という問題点がある。
On the other hand, α-TCP and tetracalcium phosphate (C a
4 (P 04) 1 0. Hereinafter, a biomaterial using r4cPJ] has been proposed. α-TCP and 4CP have high chemical activity and can be converted to HAp under conditions equivalent to in vivo or oral cavity conditions. A material that combines 40P powder and an aqueous solution of citric acid and malic acid is
Reported to be useful in dental cement and bone cement. Although this material and its cured product are not harmful to living organisms, increasing the calcium phosphate powder/curing solution ratio (hereinafter simply referred to as the "powder/?&. ratio") to increase the strength will significantly increase the curing time. There is a problem that it becomes too short and cannot be put to practical use.

C発明の目的〕 この発明は、以上のことに鑑みて、室温または生体の体
温付近の温度で硬化し、硬化時間を長くすることができ
、しかも、生体為害性のない医科用および歯科用硬化性
材料を提供することを目的とする。
C. Purpose of the Invention In view of the above, the present invention provides a cure for medical and dental use that cures at room temperature or at a temperature near the body temperature of a living body, has a long curing time, and is not harmful to living organisms. The purpose is to provide sexual materials.

〔発明の開示〕[Disclosure of the invention]

この発明は、上記目的を活性するために、4CPおよび
α一TCPのうち少なくとも4CPを必須成分とするリ
ン酸カルシウム粉末を主材料とする医科用および歯科用
硬化性材料であって、硬化遅延剤として、タンニン、タ
ンニン銹導体およびコラーゲンからなる群の中から選ば
れた少なくとも一種が用いられるようになっていること
を特徴とする医科用および歯科用硬化性材料を要旨とす
る。
In order to achieve the above object, the present invention provides a medical and dental hardening material which is mainly composed of calcium phosphate powder containing at least 4CP of 4CP and α-TCP as an essential component, and which contains, as a hardening retarder, The object of the present invention is to provide a curable material for medical and dental use, characterized in that at least one selected from the group consisting of tannin, tannin conductor, and collagen is used.

以下に、この発明を詳しく説明する。This invention will be explained in detail below.

この発明にかかる医科用および歯科用硬化性材料は、少
なくともリン酸カルシウム粉末と硬化溶液の組み合わせ
からなる。
The medical and dental curable material according to the present invention comprises at least a combination of calcium phosphate powder and a curing solution.

リン酸カルシウム粉末の一部または全部を4CPが占め
る。粉末の残部はα一TCP,HAp、炭酸アバタイト
、β−リン酸三カルシウム、リン酸水素カルシウムニ水
和物などが占める。リン酸カルシウム粉末は、その10
−100重量%が4CPであり、O〜90重量%がα−
TCPであり、0〜30重量%がHApであることが好
ましい。4CPがリン酸カルシウム粉末のlOffif
fl%未満だと、練和後の硬化物の物理的強度が極端に
低下するという問題を生しることがある。I−I A 
pがリン酸カルシウム粉末の30重量%を上回ると、硬
化時間が短くなり、充分線和できないという問題を生し
ることがある。4CPはα−TCPよりも反応性が高く
、ポットライフが短くなって使用しにくくなることがあ
るので、α一TCPを加えることにより、その反応性を
抑えるのである。なお、4CP、α一TCPおよびHA
p以外のものは、リン酸カルシウム粉末の40重量%以
下であることが好ましい。これらのものがこの割合を越
えると、練和硬化物の物理的強度が極端に低下すること
がある. 粉末は、平均粒子径が1〜25μmであることが好まし
い。粉末の平均粒子径が1μm未満だと、硬化物の物理
的強度は向上するものの、硬化時間が短くなるという問
題を生しることがあり、25μmを上回ると、特に歯科
用セメントに用いる場合、その硬化物の被膜厚みが30
μm以下にならないという問題を生じることがある。
4CP occupies part or all of the calcium phosphate powder. The remainder of the powder is comprised of α-TCP, HAp, abatite carbonate, β-tricalcium phosphate, calcium hydrogen phosphate dihydrate, and the like. Calcium phosphate powder is part 10
-100% by weight is 4CP, O~90% by weight is α-
TCP and preferably 0 to 30% by weight HAp. 4CP is lOffif of calcium phosphate powder
If it is less than fl %, a problem may arise in that the physical strength of the cured product after kneading is extremely reduced. I-I A
If p exceeds 30% by weight of the calcium phosphate powder, the curing time may be shortened, which may cause a problem in that sufficient linearization cannot be achieved. 4CP has higher reactivity than α-TCP and may have a shorter pot life, making it difficult to use. Therefore, by adding α-TCP, the reactivity is suppressed. In addition, 4CP, α-TCP and HA
It is preferable that the content of substances other than p is 40% by weight or less of the calcium phosphate powder. If these substances exceed this proportion, the physical strength of the kneaded and cured product may be extremely reduced. It is preferable that the powder has an average particle diameter of 1 to 25 μm. If the average particle size of the powder is less than 1 μm, the physical strength of the cured product will improve, but the curing time may be shortened, and if it exceeds 25 μm, especially when used in dental cement, The film thickness of the cured product is 30
There may be a problem that the thickness is not smaller than μm.

4CPは、たとえば、r−CazPzOt とCaCO
.とのl:2モル比混合物をl300℃以上で焼威した
後、粉砕して得られるが、その他の方法で得られたもの
でも使用できる。α一TCPは、たとえば、r  Ca
t Pg 01と(:, a C O 1との等モル混
合物を1200℃以上で焼成した後、粉砕して得られる
が、その他の方法で得られたものでも使用できる。}i
 A p等は、骨粉をはじめとする生体由来のリン酸カ
ルシウム、もしくは、周知または公知の方法で得られる
合戒HAp,炭酸アバタイト β−リン酸三カルシウム
等であってもよい.これらのリン酸カルシウムは、いず
れも生体為害性を持たない。
4CP is, for example, r-CazPzOt and CaCO
.. It is obtained by calcining a mixture with a molar ratio of 1:2 at 300° C. or higher and then pulverizing it, but it can also be obtained by other methods. α-TCP is, for example, r Ca
It is obtained by calcining an equimolar mixture of t Pg 01 and (:, a C O 1 at 1200°C or higher and then pulverizing it, but it can also be obtained by other methods.}i
Ap, etc. may be calcium phosphate derived from living organisms such as bone powder, or may be HAp, abatite carbonate β-tricalcium phosphate, etc. obtained by well-known or publicly known methods. None of these calcium phosphates has biohazardous properties.

硬化溶液としては、生体関連物質の溶液が用いられる。As the curing solution, a solution of a biologically related substance is used.

生体関連物質としては、タンニン、タンニン誘導体、お
よび、生体関連有機酸(以下、「有機酸」と称する)か
らなる群の中から選ばれた少なくとも1種が用いられる
。タンニン、タンニン誘導体、および、前記有機酸は、
いずれも生体関連物質であり、生体為害性を持たない。
As the biologically related substance, at least one selected from the group consisting of tannins, tannin derivatives, and biologically relevant organic acids (hereinafter referred to as "organic acids") is used. The tannin, tannin derivative, and the organic acid are
All of these substances are biologically related substances and are not harmful to living organisms.

タンニンおよびタンニン誘導体としては、どのようなも
のを用いてもよいが、タンニン酸を用いるのが好ましい
。以下では、タンニン酸を例に挙げて説明するが、タン
ニン酸以外のタンニンおよびタンニン誘導体も同様に用
いることが可能である。タンニン酸は、従来の硬化剤に
比べて硬化速度の遅い硬化剤、すなわち、硬化剤であっ
てかつ硬化遅延剤となる。また、歯科用硬化性材料にタ
ンニン酸を用いると、口腔・咽頭粘欣の炎症治癒効果、
歯質たんぱくの熔解阻止による虫歯予防効果が期待でき
る。タンニンrII溶液のタンニン酸濃度は、特に限定
されないが、0.1〜70重量%の範囲が好ましく、有
t!51酸の共存下では0. 1〜30重量%の範囲が
好ましく、コラーゲンの共存下では0. 1〜20重量
%の範囲が好ましく、有機酸およびコラーゲンの共存下
では0. 1〜10重量%の範囲が好ましい。これらの
各範囲を下回ると、硬化遅延効果が発揮されないことが
あり、これらの各範囲を上回ると、硬化物が水溶液中で
崩壊してしまうことがある。
Any tannin or tannin derivative may be used, but it is preferable to use tannic acid. Although tannic acid will be explained below as an example, tannins and tannin derivatives other than tannic acid can be used in the same manner. Tannic acid is a curing agent that has a slower curing rate than conventional curing agents, that is, it is a curing agent and a curing retardant. In addition, when tannic acid is used in hardenable dental materials, it has a healing effect on oral cavity and pharyngeal mucus inflammation.
It is expected to be effective in preventing tooth decay by inhibiting the dissolution of tooth proteins. The tannic acid concentration of the tannin rII solution is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.1 to 70% by weight. 0.51 in the presence of acid. The preferred range is 1 to 30% by weight, and 0.0% in the presence of collagen. The preferred range is 1 to 20% by weight, and 0.0% in the presence of organic acid and collagen. A range of 1 to 10% by weight is preferred. If it is below each of these ranges, the curing retardation effect may not be exhibited, and if it exceeds each of these ranges, the cured product may disintegrate in the aqueous solution.

有機酸は、クエン酸、リンゴ酸、マロン酸、グリセリン
酸およびグルタル酸からなる群の中から選ばれた1種が
単独で、あるいは、2種以上が混合されて使用される。
As the organic acid, one type selected from the group consisting of citric acid, malic acid, malonic acid, glyceric acid, and glutaric acid is used alone, or two or more types are used in combination.

これら有機酸は、リン酸カルシウム粉末と混和して練和
することにより、硬質の硬化物を生成する。有機酸溶液
の有機酸濃度は、特に限定されないが、0。1〜90f
fiffl%の範囲が好ましく、タンニン酸の共存下で
は0. 1〜90重量%の範囲が好ましく、コラーゲン
の共存下ではO.l〜70重量%の範囲が好ましく、タ
ンニン酸およびコラーゲンの共存下では0.1〜70重
量%の範囲が好ましい。これらの各範囲を下回ると、練
和後、硬化物の物理的強度が極端に低下し、水溶液中で
崩壊してしまうことがあり、これらの各範囲を上回ると
、練和前に硬化溶液中に結晶が析出することがある。
These organic acids produce a hard cured product by mixing and kneading with calcium phosphate powder. The organic acid concentration of the organic acid solution is not particularly limited, but is 0.1 to 90f.
The range of fiffl% is preferable, and in the coexistence of tannic acid, the range is 0. The range is preferably from 1 to 90% by weight, and in the coexistence of collagen, O. The range is preferably from 1 to 70% by weight, and in the coexistence of tannic acid and collagen, the range is preferably from 0.1 to 70% by weight. If it is below each of these ranges, the physical strength of the cured product will be extremely reduced after kneading, and it may collapse in the aqueous solution. Crystals may precipitate.

コラーゲンとしては、アテロコラーゲンを用いるのが好
ましいが、他のコラーゲンを用いてもよい。アテロコラ
ーゲンは、酵素処理により分子末端のテロペブタイドが
一部または全部除去されているコラーゲンであり、生体
為害性を持たないものである。コラーゲンは、硬化溶液
に熔解して用いてもよいし、硬化溶液とは別の溶液にし
て用いてもよいし、粉末状態で用いてもよい。コラーゲ
ン溶液のコラーゲン濃度は、特に限定されないが、0.
01〜35重量%の範囲が好ましく、有機酸の共存下で
は0.05〜35重量%の範囲が好ましく、タンニン酸
の共存下では0.01〜30fHL%の範囲が好ましく
、有機酸およびタンニン酸の共存下では0.01〜30
重量%の範囲が好ましい。
As the collagen, it is preferable to use atelocollagen, but other collagens may also be used. Atelocollagen is collagen in which part or all of the telopeptide at the molecular end has been removed by enzymatic treatment, and is non-toxic to living organisms. Collagen may be used after being dissolved in a hardening solution, or may be used in a solution separate from the hardening solution, or may be used in a powdered state. The collagen concentration of the collagen solution is not particularly limited, but is 0.
The range of 0.01 to 35% by weight is preferable, and the range of 0.05 to 35% by weight is preferable in the coexistence of an organic acid, and the preferable range of 0.01 to 30fHL% is preferable in the coexistence of tannic acid. 0.01 to 30 in the coexistence of
A weight percent range is preferred.

これらの各範囲を下回ると、コラーゲン,タンニン酸に
よる硬化遅延効果が発揮されなくなることがあり、これ
らの各範囲を上回ると、練和前の有機酸溶液中でコラー
ゲンが分解されたり、溶液粘度が上がりすぎたりするこ
とがある。コラーゲンを籾未状態で用いる場合には、上
記の理由により上記平均粒子径であることが好ましい。
If it is below each of these ranges, the hardening retardation effect of collagen and tannic acid may not be exerted, and if it exceeds each of these ranges, collagen may be decomposed in the organic acid solution before kneading or the solution viscosity may decrease. Sometimes it gets too high. When collagen is used in an unhulled state, it is preferable to have the above-mentioned average particle diameter for the above-mentioned reasons.

この発明では、タンニン、タンニン誘導体およびコラー
ゲンからなる群の中から選ばれた少なくとも1種を用い
ることにより、リン酸カルシウム粉末の硬化反応の進行
を遅くしている。これにより、練和時の操作性が良くな
り、また、粉/液比を高めることができ、より強度の高
い硬化物を得ることができる。また、充填に比較的長い
時間を要する用途、たとえば、歯根管の空洞を埋める根
管充填材などに用いることが可能である。なお、硬化遅
延効果は、タンニン酸およびコラーゲンをそれぞれ一方
ずつ使用する場合よりも、両者を併用する場合の方が大
きい。
In this invention, the progress of the hardening reaction of calcium phosphate powder is slowed down by using at least one selected from the group consisting of tannin, tannin derivatives, and collagen. This improves the operability during kneading, increases the powder/liquid ratio, and provides a cured product with higher strength. Furthermore, it can be used in applications that require a relatively long time for filling, such as a root canal filling material for filling cavities in tooth root canals. Note that the hardening retardation effect is greater when both tannic acid and collagen are used together than when both are used individually.

この発明にかかる医科用および歯科用硬化性材料は、室
温または生体の体温付近の温度で、混和し練和すること
により硬化させることができ、これにより、反応熱によ
る細胞の壊死などの問題がない。
The curable material for medical and dental purposes according to the present invention can be cured by mixing and kneading at room temperature or at a temperature near the body temperature, thereby preventing problems such as cell necrosis due to reaction heat. do not have.

この発明にかかる医科用および由科用硬化性材料は、た
とえば、次のようなものがある。
Examples of the medical and sterile curable materials according to the present invention include the following.

■ リン酸カルシウム粉末、有機酸およびタンニン酸の
組み合わせからなる系。
■ A system consisting of a combination of calcium phosphate powder, organic acids and tannic acid.

この系では、有機酸が硬化剤となり、タンニン酸は硬化
遅延剤として働く。タンニン酸は、有機酸溶液とは別の
溶液にして用いてもよいし、有機酸溶液に熔解させて用
いてもよい。
In this system, the organic acid acts as a curing agent and the tannic acid acts as a curing retarder. Tannic acid may be used in a solution separate from the organic acid solution, or may be used after being dissolved in the organic acid solution.

■の系の材料の使用割合は、特に限定されないが、粉末
30〜80重量部に対して、有機酸5〜60M量部およ
びタンニン酸0.Ol〜10重量部の各範囲が好ましい
。有機酸がその範囲を下回ると、硬化が不充分となるこ
とがあり、その範囲を上回ると、室温下で充分練和でき
なくなることがある。タンニン酸がその範囲を下回ると
、硬化遅延効果が発揮されなくなることがあり、その範
囲を上回ると、室温下で充分練和できなくなることがあ
る. ■の系の材料の反応機構は、X線粉末回折、赤外吸収ス
ペクトルおよび走査電子顕微鏡像等による解析結果から
、たとえば、つぎのようなものであると考えられる。リ
ン酸カルシウム粉末、有機酸溶液およびタンニン酸を室
温または生体の体温付近の温度で混和し、練和すると、
粉末中の4CP(7)C aや、α−TCPのCaと有
機酸のカルボキシル基との間にキレート結合が生じ、中
和反応が進む。他方、タンニン酸が会合体(繊維状のも
のと考えられる)を形威し、そのキレート化物がその会
合体に凝集する。水の存在下、室温または生体の体温付
近の温度でそのキレート化物および未反応の4CPやα
一TCPがそれぞれ永和反応をすることによりリン酸八
カルシウム(Ca.H2(PO4).  ・5H.O.
以下、rOcPJと称する〕や非品質リン酸カルシウム
(C a −(P O4)*・nHzOo以下、rAC
PJと称する〕を生成し、このocpやACPがHAp
に転化し、HApがタンニン酸会合体に結晶化して硬化
が進む。
The proportion of the materials of the type (2) used is not particularly limited, but is based on 30 to 80 parts by weight of powder, 5 to 60 M parts of organic acid, and 0.00 M parts of tannic acid. A range of 1 to 10 parts by weight is preferred. If the organic acid is below this range, curing may be insufficient, and if it is above this range, sufficient kneading may not be possible at room temperature. If the tannic acid content is below this range, the curing retardation effect may not be exhibited, and if it exceeds this range, sufficient kneading may not be possible at room temperature. The reaction mechanism of the material of the type (2) is believed to be, for example, as follows, based on analysis results using X-ray powder diffraction, infrared absorption spectra, scanning electron microscopy images, etc. When calcium phosphate powder, organic acid solution and tannic acid are mixed and kneaded at room temperature or at a temperature close to the body temperature,
A chelate bond is formed between 4CP(7)Ca in the powder or Ca in α-TCP and the carboxyl group of the organic acid, and the neutralization reaction progresses. On the other hand, tannic acid forms aggregates (possibly fibrous), and its chelates aggregate into the aggregates. In the presence of water, its chelate and unreacted 4CP and α at room temperature or around the body temperature.
-TCP undergoes a permanent reaction to form octacalcium phosphate (Ca.H2(PO4).・5H.O.
rOcPJ] and non-quality calcium phosphate (Ca-(PO4)*・nHzOo or less, rAC
PJ], and these ocp and ACP are called HAp.
HAp crystallizes into tannic acid aggregates and hardening progresses.

■〜■の各系の材料をそれぞれ混和して練和すると、タ
ンニン酸やコラーゲンを用いない場合よりも硬化の進行
が遅くなる。たとえば、室温または生体の体温程度の温
度で、練和開始後5〜60分間で硬化し、硬質の硬化物
が得られる。このため、リン酸カルシウム粉末/有機酸
比を高めることができ、これにより、硬化物の強度を強
くすることができる。特に、コラーゲンを用いると、リ
ン酸カルシウム粉末/有機酸比を高めなくても、圧縮強
度が強まり、しかも、上記硬化後も経時的に圧縮強度が
高まり、弾性に富むようになる。■〜■の各系の材料は
、たとえば、骨セメント、歯科用セメントなど生体硬組
織の充填、補綴用材料として利用することができる。
When the materials of each system (1) to (2) are mixed and kneaded, the hardening progresses more slowly than when tannic acid or collagen is not used. For example, at room temperature or at a temperature about the body temperature of a living body, it hardens within 5 to 60 minutes after the start of kneading, and a hard cured product is obtained. Therefore, the calcium phosphate powder/organic acid ratio can be increased, thereby increasing the strength of the cured product. In particular, when collagen is used, the compressive strength increases without increasing the calcium phosphate powder/organic acid ratio, and even after the hardening, the compressive strength increases over time and becomes highly elastic. The materials of each of the systems ① to ② can be used, for example, as materials for filling biological hard tissues such as bone cement and dental cement, and as materials for prosthetics.

■および■の各材料をそれぞれ混和し練和して得た初期
硬化物を37℃のリン酸ハッファ−化生理的食塩水(P
 B S : Phosphate Buffered
 Saline)中に浸漬しておくと、経時的に破砕抗
力が向上する。すなわち、上記■、■の各材料は、骨セ
メントとして用いると、埋人後も経時的に強度が向上す
るのである。これは、コラーゲンを用いたことによるも
のと考えられる。
The initial hardened product obtained by mixing and kneading each of the materials of
BS: Phosphate Buffered
If the material is immersed in saline), the crushing resistance will improve over time. That is, when each of the above materials (1) and (2) is used as a bone cement, the strength improves over time even after implantation. This is considered to be due to the use of collagen.

■〜■の材料を骨セメントとし、生体の骨に埋入すると
、セメントが生体活性であり、それ自体が骨様構造とな
り、骨組織と一体化してしまう。
When the materials ① to ② are used as bone cement and implanted into the bone of a living body, the cement itself is bioactive and becomes a bone-like structure, and becomes integrated with the bone tissue.

すなわち、この発明にかかる硬化性材料のうち、有機酸
を硬化剤として使用し、硬化遅延剤としてタンニン酸お
よびコラーゲンの少なくとも一方を用いるようにしたも
のを骨セメントとして利用すると、埋入してから経時的
に骨紐織と置換し、既存部分と一体化する。
That is, among the curable materials according to the present invention, if one using an organic acid as a curing agent and at least one of tannic acid and collagen as a curing retarder is used as a bone cement, the Over time, it replaces the bone cord tissue and integrates with the existing part.

なお、上記■〜■の各系の材料は、いずれも、この発明
の目的達成を妨げないならば、上述したもの以外の材料
を含むことが可能である。
It should be noted that each of the above-mentioned materials (1) to (2) may contain materials other than those mentioned above, as long as they do not hinder the achievement of the object of the present invention.

また、用途も上記の例に限らない。Further, the usage is not limited to the above example.

以下に、この発明の実施例を比較例とともに示すが、こ
の発明は下記実施例に限定されない。
Examples of the present invention are shown below along with comparative examples, but the invention is not limited to the following examples.

(実施例1〜13および比較例1〜4)タンニン酸、コ
ラーゲン、および、有機酸を第1表に示す濃度で含む溶
液を調製し、この溶液と第1表に示す配合のリン酸カル
シウム粉末とを第1表に示す粉/液比で混和し、手動で
約1分間練和した。この練和泥を用いて、下記の測定を
行って、結果を第1表に示した。なお、下記の測定では
、すべて、温度23±2゛C1相対湿度50±10%の
条件下で、ADAS  ll&l61に準じて行った。
(Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 4) A solution containing tannic acid, collagen, and an organic acid at the concentrations shown in Table 1 was prepared, and this solution was combined with calcium phosphate powder having the composition shown in Table 1. The mixture was mixed at the powder/liquid ratio shown in Table 1 and kneaded manually for about 1 minute. Using this kneaded mud, the following measurements were carried out and the results are shown in Table 1. The following measurements were all carried out under the conditions of temperature 23±2° C1 relative humidity 50±10% according to ADAS II&I61.

ただし、実施例1および2は、ADAS  Ik57に
よる測定を行った。
However, in Examples 1 and 2, measurements were performed using ADAS Ik57.

(al  初期硬化時間測定 各練和泥を、縦横厚みが15mmXl5m■×15闘で
あるガラス板上に置いた内径10n+、高さ5關の円筒
形ステンレス金型内に流し込んで表面を平らにし、練和
を終了した時からl分後に、温度37±l℃、相対湿度
100%の恒温器中に移し、試験片とした。質量2.9
 4N (3 0 0 g)のビン力一針(針の断面積
1−)をその試験片の表面に静かに落とし、針跡を残さ
なくなった時を、練和開始から起算して初期硬化時間と
した。初期硬化時間は、3回の測定値の平均を15秒単
位で丸めて表した。
(al) Initial hardening time measurement Each kneaded mud was poured into a cylindrical stainless steel mold with an inner diameter of 10n+ and a height of 5mm placed on a glass plate with a length and width of 15 mm x 15 m x 15 mm to make the surface flat. One minute after the kneading was completed, it was transferred to a constant temperature chamber at a temperature of 37±1°C and a relative humidity of 100% to form a test piece. Mass: 2.9
A needle of 4N (300 g) bottle force (cross-sectional area of the needle is 1-) is gently dropped onto the surface of the test piece, and the initial curing time is calculated from the time when no needle marks are left behind, starting from the start of kneading. And so. The initial curing time was expressed as the average of three measurements, rounded to the nearest 15 seconds.

(bl  破砕抗力測定 内径6關、高さ12nの円筒状ステンレス金型に各練和
泥を充填し、両端を肉厚のガラス板で挟み、加圧した。
(bl) Crushing Drag Measurement A cylindrical stainless steel mold with an inner diameter of 6 mm and a height of 12 nm was filled with each kneaded mud, and both ends were sandwiched between thick glass plates and pressurized.

練和開始2.5分後、加圧したまま温度37±1 ’c
、相対湿度100%の恒温器中に移した。1時間後、硬
化物を金型から取り出し、37±t’cの蒸留水中に浸
漬し、練和開始24時間後に蒸留水から取り出し、試験
片とした。この試験片を島津オートグラフAC−2 0
 0 0Aを用いて破砕抗力を測定した。クロスヘッド
スピードはl關/分、測定は6個の試験片について行い
、その総平均値のーl5%以下の数値を除いた残りの数
値の平均値を測定値とした。ただし、総平均値の−15
%以下の数値が2個以上の時は、再試験を行ったゆ 第1表にみるように、実施例1および2の材料は、有機
酸を硬化剤に用いたものよりも初期硬化の進行が遅く、
根管充填材に適した初期硬化時間を示した。実施例3〜
l1と比較例1.3とを対比すると、実施例の方が初期
硬化時間が長かった。実施例12.13のように粉/液
比を高めて硬化物の破砕抗力を高めても、初期硬化時間
が実用上問題ない程度の長さであった。しかし、比較例
2.4では、粉/液比を高めたことにより初期硬化時間
が極端に短くなって実用困難であった。また、コラーゲ
ンを用いたちのく実施例5〜7,9,10.13)では
、初期硬化物の破砕抗力が明らかに向上しており、タン
ニン酸と併用した場合は、それが特に著しかった。
2.5 minutes after the start of kneading, the temperature was increased to 37±1'c while pressurized.
, and transferred to a thermostat at 100% relative humidity. After 1 hour, the cured product was taken out of the mold and immersed in distilled water at 37±t'c, and 24 hours after the start of kneading, it was taken out from the distilled water and used as a test piece. This test piece was attached to a Shimadzu Autograph AC-20
The crushing drag was measured using 00A. The crosshead speed was 1/min, and the measurement was performed on 6 test pieces, and the average value of the remaining values excluding the value of -15% or less of the total average value was taken as the measured value. However, -15 of the total average value
% or less, the test was conducted again.As shown in Table 1, the materials of Examples 1 and 2 showed faster initial curing progress than those using organic acids as curing agents. is slow,
Initial curing time suitable for root canal filling material was shown. Example 3~
Comparing 11 with Comparative Example 1.3, the initial curing time of Example was longer. Even if the crushing resistance of the cured product was increased by increasing the powder/liquid ratio as in Examples 12 and 13, the initial curing time was long enough to cause no practical problems. However, in Comparative Example 2.4, the initial curing time became extremely short due to the increased powder/liquid ratio, making it difficult to put it into practical use. Furthermore, in Examples 5 to 7, 9, 10.13) in which collagen was used, the crushing resistance of the initially cured products was clearly improved, and this was particularly remarkable when used in combination with tannic acid.

実施例3〜13および比較例1〜4の各材料をそれぞれ
PBSに浸漬しておいたところ、コラーゲンを用いたも
のでは、初期硬化の後も経時的に破砕抗力が向上してい
た。
When each material of Examples 3 to 13 and Comparative Examples 1 to 4 was immersed in PBS, it was found that the crush resistance of the materials using collagen improved over time even after initial hardening.

また、実施例3〜l3および比較例1〜4の各材料をそ
れぞれφ61)×長さ12璽鵬の円柱状ビースに初期硬
化させて、犬の大腿骨欠損部に埋入し2週間、4週間、
6週間それぞれ経過した後取り出し、骨組織との接着面
の組織観察および骨との固着力を押し出し法で評価した
。その結果、移植2週間後、比較例1〜4の材料では、
骨との直接結合が始まっていたものの軽度の円形細胞浸
潤が見られた。これに対し、実施例3〜l3の各材料で
は、そのような炎症反応がなく、すでに骨との直接結合
が進んでいた。移wi4週間後および6週間後、比較例
1〜4の材料では、次第に炎症症状が消失し、この部分
に骨形戒が次第に増量していた。実施例3〜13の各材
料では、骨組織との界面部に骨細胞も存在していた。特
に、コラーゲンを用いたものでは、多数の骨細胞がその
界面部周辺に存在しており、骨との固着力も飛躍的に増
強されていた。
In addition, each of the materials of Examples 3 to 13 and Comparative Examples 1 to 4 was initially hardened into a cylindrical bead with a diameter of 61 mm and a length of 12 mm, and the bead was implanted into the femoral bone defect of a dog for 2 weeks and 4 hours. week,
After 6 weeks, they were taken out, and the tissue of the adhesion surface with the bone tissue was observed and the adhesion force with the bone was evaluated by extrusion method. As a result, two weeks after transplantation, with the materials of Comparative Examples 1 to 4,
Although direct integration with bone had begun, slight round cell infiltration was observed. In contrast, the materials of Examples 3 to 13 had no such inflammatory reaction, and direct bonding with the bone had already progressed. Four and six weeks after the transfer, in the materials of Comparative Examples 1 to 4, the inflammatory symptoms gradually disappeared, and the bone shape gradually increased in this area. In each of the materials of Examples 3 to 13, bone cells were also present at the interface with the bone tissue. In particular, in those using collagen, a large number of bone cells were present around the interface, and the adhesion to bone was dramatically enhanced.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明にかかる医科用および歯科用硬化性材料は、以
上のように、4CPおよびα一TCPのうち少なくとも
4CPを必須成分とするリン酸カルシウム粉末を主材料
とし、硬化遅延剤として、タンニン、タンニン誘導体お
よびコラーゲンからなる群の中から選ばれた少なくとも
L種が用いられるようになっているので、室温または生
体の体温付近の温度で硬化し、硬化時間を長くすること
ができ、しかも、生体為害性を持たない。このため、こ
の発明にかかる医科用および歯科用硬化性材料は、硬化
に長時間を要する用途に利用したり、リン酸カルシウム
粉末/硬化剤との比を高めて強度の強い硬化物を必要と
する用途に利用したりすることができる。
As described above, the medical and dental curable materials according to the present invention are mainly composed of calcium phosphate powder containing at least 4CP of 4CP and α-TCP as an essential component, and contain tannins, tannin derivatives and Since at least L type selected from the group consisting of collagen is used, it cures at room temperature or at a temperature close to the body temperature, and can lengthen the curing time, and is not harmful to the body. do not have. Therefore, the medical and dental curable material according to the present invention can be used in applications that require a long time to cure, or applications that require a high strength cured product by increasing the ratio of calcium phosphate powder to curing agent. It can be used for.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)リン酸四カルシウムおよびα−リン酸三カルシウ
ムのうち少なくともリン酸四カルシウムを必須成分とす
るリン酸カルシウム粉末と、有機酸を含む硬化溶液との
組み合わせからなる医科用および歯科用硬化性材料であ
って、有機酸として、リンゴ酸、ならびに、クエン酸お
よび/またはマロン酸が用いられ、硬化遅延剤として、
タンニンおよびタンニン誘導体からなる群の中から選ば
れた少なくとも1種が用いられるようになっていること
を特徴とする医科用および歯科用硬化性材料。
(1) A curable material for medical and dental use consisting of a combination of calcium phosphate powder containing at least tetracalcium phosphate as an essential component out of tetracalcium phosphate and α-tricalcium phosphate, and a curing solution containing an organic acid. Malic acid, citric acid and/or malonic acid are used as organic acids, and as curing retarders,
A curable material for medical and dental use, characterized in that at least one selected from the group consisting of tannins and tannin derivatives is used.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH06285146A (en) * 1993-04-02 1994-10-11 Nitta Gelatin Inc Cement to be hardened for medical or dental use

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