JPH04314449A - 生体用リン酸カルシウムセメント - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、骨欠損部又は骨空隙部
充填材若しくは歯牙根管部充填材等に利用可能な生体用
リン酸カルシウムセメントに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、水と練和することにより硬化する
リン酸カルシウムセメントは広く知られており（ＦＣ　
　ＲＥＰＯＲＴ，Ｖｏｌ．６（１９８８），Ｐ４７５〜
４８０、特開昭６４−３７４４５号公報等）、生体用セ
メントとして注目されている。しかしながら従来のリン
酸カルシウムセメントは、生体に対する刺激が少ない反
面、強度が低く、荷重の加わる部位へ応用する場合に問
題がある。

【０００３】また従来強度を向上させるためにセメント
粉剤中に繊維状の物質を混合したセメント組成物が種々
提案されている。例えば特開昭５９−１６１３０７号公
報には、アパタイトと酸化亜鉛とからなる粉剤にナイロ
ン繊維を混合したセメント組成物が、特開昭６２−９１
４４７号公報には酸化亜鉛ユ−ジノ−ルセメントからな
る粉剤にパルプ繊維を混合したセメント組成物がそれぞ
れ提案されている。しかしながら、前記セメント組成物
は、いずれもセメントの物性そのものは向上するものの
生体用とするには組成の点において問題がある。また特
開平２−１６７１７１号公報には、ＰＭＭＡを主成分と
する骨セメントに、アパタイト綿状体を混合し、該骨セ
メントの物性を向上させる旨が開示されているが、該Ｐ
ＭＭＡを主成分とする骨セメントはそれ自体の生体親和
性に問題がある。更に前記セメント組成物において用い
る繊維状の物質は、比較的大型の繊維状又は綿状体であ
るので、セメント練和時の操作性に劣り、また得られる
硬化物における、強度のばらつきが大きいという問題も
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、生体
親和性に優れ、高強度且つ強度のばらつきが少なく、更
には練和時の操作性に優れる生体用リン酸カルシウムセ
メントを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、α型第
３リン酸カルシウムと第２リン酸カルシウムとをＣａ／
Ｐモル比１．４０〜１．４９８となるように混合した混
合物を主成分とする粉剤と液剤とから成る生体用リン酸
カルシウムセメントであって、該粉剤が更に粉剤の全量
に対してアパタイトウィスカ−を０．１〜５重量％含有
することを特徴とする生体用リン酸カルシウムセメント
が提供される。

【０００６】以下本発明を詳細に説明する。

【０００７】本発明の生体用リン酸カルシウムセメント
は、特定の混合割合を有するα型第３リン酸カルシウム
と第２リン酸カルシウムとの混合物を主成分とする粉剤
が、更にアパタイトウィスカ−を特定の割合で含有する
ことを特徴とする。

【０００８】本発明の生体用リン酸カルシウムセメント
において、粉剤の主成分として用いるα型第３リン酸カ
ルシウムと第２リン酸カルシウムとは、水の存在下にて
反応し、リン酸８カルシウムを生成し、硬化する成分で
ある。前記第２リン酸カルシウムとしては、市販の第２
リン酸カルシウム２水和物等を好ましく挙げることがで
きる。また前記反応は、ｐＨ６〜８で最も速やかに進行
する。

【０００９】前記α型第３リン酸カルシウムと第２リン
酸カルシウムとの混合割合は、Ｃａ／Ｐモル比で１．４
０〜１．４９８の範囲とする必要があり、強度をより高
くする為に、Ｃａ／Ｐモル比を１．４７〜１．４９５と
するのが特に好ましい。前記Ｃａ／Ｐモル比が１．４０
未満若しくは１．４９８を超える場合には、硬化体の強
度が低下するので前記範囲とする必要がある。

【００１０】本発明の生体用リン酸カルシウムセメント
において、前記粉剤が含有するアパタイトウィスカ−は
、セメント硬化体の強度等を向上させるための成分であ
る。該アパタイトウィスカ−としては、例えば平均長さ
１０〜２０μｍ、短径０．３〜２．０μｍ、アスペクト
比（ｃ軸長／ａ軸長）２０〜４０である微細なアパタイ
トウィスカ−を用いるのが好ましい。前記アパタイトウ
ィスカ−を調製するには、リン酸カルシウムスラリ−に
クエン酸を添加し、溶解させた後、オ−トクレ−ブ中に
て水熱処理する等して容易に得ることができる。この際
用いるリン酸カルシウムとしては、アパタイト、第３リ
ン酸カルシウム等を好ましく挙げることができ、また前
記クエン酸の使用量は、リン酸カルシウムスラリ−中の
固形分１モルに対して１モル以上とするのが好ましい。 前記クエン酸の添加量が１モル未満の場合には固形分の
一部が未溶解のまま残留するので好ましくない。更に水
熱処理を行う際の処理条件は、１５０〜２５０℃、１．
０〜３．０ＭＰａ，１〜１０時間の範囲とするのが好ま
しい。

【００１１】また前記粉剤における前記アパタイトウィ
スカ−の含有割合は、粉剤全体に対して、０．１〜５重
量％である。０．１重量％未満の場合には、硬化体の強
度が向上せず、５重量％を超えるとセメントペ−ストの
粘性が高くなり、練和時に巻き込んだ気泡が抜けずに強
度が低下するので前記範囲とする必要がある。

【００１２】本発明において用いる液剤としては、水の
みでも十分であるが、操作性をより向上させるために、
コンドロイチン硫酸ナトリウムやヒアルロン酸ナトリウ
ム等のムコ多糖類を、また硬化時間を短縮するためにコ
ハク酸ナトリウムや乳酸ナトリウム等の水溶性ナトリウ
ム塩類等を添加して用いてもよい。

【００１３】前記粉剤と液剤との配合割合は、重量比で
３．５〜１．５：１の範囲とするのが好ましい。前記粉
剤の配合割合が１．５未満の場合には、硬化に長時間を
要し、３．５を超えると練和時の操作性が低下するので
好ましくない。

【００１４】また本発明のリン酸カルシウムセメントは
、必要に応じて硫酸バリウム、次炭酸ビスマス、ヨ−ド
ホルム等のＸ線造影剤；ヨ−ドホルム、クロルヘキシジ
ン等の抗菌剤等を添加して用いても良い。

【００１５】

【発明の効果】本発明の生体用リン酸カルシウムセメン
トは、生体親和性に富む特定組成のリン酸カルシウムセ
メントとアパタイトウィスカ−を基材としているため、
生体親和性に優れ、高強度且つ強度のばらつきが少ない
。また本発明の生体用リン酸カルシウムセメントは、粉
剤が、前記アパタイトウィスカ−を前記割合にて含有す
ることによって、アパタイトウィスカ−を含有しないリ
ン酸カルシウムセメントに比して、練和時におけるセメ
ントペ−ストの流動性及び操作性に優れるので、粉液比
における粉剤の割合を多くすることができ、セメント硬
化体の強度をより高くすることができる。更に流動性に
富むので、形態が複雑な部位や狭い部位等の隅々にまで
充填することができる。

【００１６】

【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を更に
詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。

【００１７】

【参考例１】α型第３リン酸カルシウムと第２リン酸カ
ルシウム（和光純薬工業株式会社製；第２リン酸カルシ
ウム２水和物，特級）とをＣａ／Ｐモル比が１．４０、
１．４３、１．４６、１．４７、１．４９５、１．４９
８になるようにそれぞれ混合し、セメント粉剤を得た。 次いで得られた粉剤１００重量部と液剤として水６０重
量部とを、練和し、硬化させた。硬化時のセメントペー
ストのｐＨをリトマス試験紙を用いて測定したところ、
いずれもｐＨ６〜８の範囲内であった。また硬化時間及
び得られたセメント硬化体の圧縮強度を測定した。結果
を表１に示す。硬化時間はＪＩＳ　　Ｒ５２０１に準じ
、また圧縮強度は、セメント硬化体（７ｍｍφ，１４ｍ
ｍＬ）を人工体液に３日間浸漬した後、取り出して濡れ
た状態でインストロン社製万能試験機を使用して測定し
た。

【００１８】

【参考例２】α型第３リン酸カルシウムと第２リン酸カ
ルシウムとをＣａ／Ｐモル比１．３３及び１．４９９と
した以外は、参考例１と同様にして硬化時間と圧縮強度
を測定した。結果を表１に示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【参考例３】合成ヒドロキシアパタイト粉末１０ｇを５
００ｍｌの水に懸濁させてリン酸カルシウムスラリ−を
得た。得られたスラリ−５００ｇにクエン酸２５ｇを添
加し、懸濁物を溶解した後、オ−トクレ−ブに充填し、
２００℃、２ＭＰａ、５時間の処理条件にて水熱処理を
行なった。処理終了後、得られたスラリ−を蒸留水１ｌ
を用いて洗浄し、濾過した後、乾燥器にて１００℃で乾
燥を行なった。得られた粉末を、走査電子顕微鏡（商品
名「Ｔ−２０型」、日本電子（株）社製）及びＸ線解析
装置（商品名「ＲＵ−２００型」、理学電気（株）社製
）を用いて分析をしたところ、平均長さ１０μｍ、短径
０．５μｍ、アスペクト比（ｃ軸長／ａ軸長）２０のア
パタイトウィスカ−であった。

【００２１】

【実施例１〜６】α型第３リン酸カルシウムと第２リン
酸カルシウムとをＣａ／Ｐモル比が１．４８となるよう
に混合したセメント粉剤に、参考例３で得られたアパタ
イトウィスカ−を９００℃で焼成した後、粉剤全体に対
して０．１重量％（実施例１）、０．５重量％（実施例
２）、１重量％（実施例３）、２重量％（実施例４）、
３重量％（実施例５）、５重量％（実施例６）となるよ
うに添加混合して、セメント粉剤をそれぞれ調製した。 次いで得られた粉剤１００重量部に水５０重量部を混合
して硬化させた。この際セメントペ−ストは、流動性に
富み、操作性に非常に優れていた。得られた硬化物につ
いて参考例１と同様にして圧縮強度を測定した。結果を
表２に示す。

【００２２】

【比較例１〜２】実施例１でアパタイトウィスカ−の添
加量を、０重量％（比較例１）、７重量％（比較例２）
とした以外は、実施例１〜６と同様にしてセメント硬化
体を調製し、圧縮強度を測定した。結果を表２に示す。 尚、この際得られるセメントペ−ストは、固く、流動性
及び操作性に劣っていた。

【００２３】

【比較例３〜４】アパタイトウィスカ−をチタン酸カリ
ウムウィスカ−（大塚化学（株）社製）３重量％（比較
例３）、炭素ケイ素ウィスカ−（東海カ−ボン（株）社
製）３重量％（比較例４）とした以外は実施例１〜６と
同様にして硬化体を調製し、圧縮強度を測定した。結果
を表２に示す。

【００２４】

【表２】

【００２５】表２に示す結果より明らかなように、本発
明の生体用リン酸カルシウムセメントは、強度が高く、
且つ強度のばらつきが少ないことが判る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　α型第３リン酸カルシウムと第２リン
   酸カルシウムとをＣａ／Ｐモル比１．４０〜１．４９８
   となるように混合した混合物を主成分とする粉剤と液剤
   とから成る生体用リン酸カルシウムセメントであって、
   該粉剤が更に粉剤の全量に対してアパタイトウィスカ−
   を０．１〜５重量％含有することを特徴とする生体用リ
   ン酸カルシウムセメント。