JPH0528628B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、骨欠損部及び骨空隙部を充填する医
科用セメント及び歯牙根管部充填材等の歯科用セ
メントとして利用可能な水硬性リン酸カルシウム
セメントに関する。

〈従来の技術〉 水硬性リン酸カルシウムセメントは、凝結硬化
によつて生体内の歯及び骨の主成分に近似した化
合物に転化するために、歯及び骨の修復材料とし
て有用であり、更には生体高分子や生体中の有害
な有機物又は無機質イオンの吸着剤として有用な
ものであることが知られている。

従来、このような水硬性リン酸カルシウムセメ
ントは、硬化液として、塩類及び希薄酸を組合せ
て使用したり（例えば、特開昭第59−88351号公
報）、また不飽和カルボン酸重合体を含有する酸
性溶液を使用していた（例えば、特開昭第60−
253454号公報）。しかしながら、このような従来
の水硬性リン酸カルシウムセメントにおいては、
セメントの硬化が終了するまでは、硬化液の酸性
が強く、生体にかなりの刺激を及ぼしていた。更
に、セメントの硬化終了後も未反応の酸の溶出に
よりPHが低下し、その結果として生体に刺激を与
えるという問題もある。

一方、結晶子の大きさが、50Å〜10μｍのヒド
ロキシアパタイトを骨欠損部及び骨空隙部充填剤
に充填して骨組織と一体化させる骨欠損部及び骨
空隙部充填剤は公知である（例えば、特開昭56−
54841号公報）。更に、骨欠損部及び骨空隙部並び
に骨吸収部に最短径が0.1〜3.0mm、且つ比表面積
形状係数φが6.3〜15であるヒドロキシアパタイ
トを充填する充填剤も公知である（特開昭61−
20558号）。これらの公知の骨欠損部及び骨空隙部
充填材中で使用されるヒドロキシアパタイトは生
体親和性に優れており、不定形上の骨欠損部及び
骨空隙部への充填剤としては上記のような粉状又
は粒状のヒドロキシアパタイトが最適である。

しかしながら、粉状又は粒状のヒドロキシアパ
タイトは圧密を行つた場合でも、圧密後に形状が
保持されない場合があり、手術後２〜３週間が経
過して切開部位の周辺に骨組織が生成して固定す
る以前に、切開した部位から充填物の漏出が起こ
つて、充填部位の治癒を遅らせる場合がある。こ
のように、充填した圧密ヒドロキシアパタイト粒
子の形状を初期の形状に保持することは、治癒の
保進上極めて重要である。

〈発明が解決しようとする課題〉 従つて、本発明の目的は、生体に対する刺激が
なく、生体親和性に優れた新規な水硬性リン酸カ
ルシウムセメントを提供することにある。

本発明の別の目的は、手術後の初期における形
状保持性が優れた新規な水硬性リン酸カルシウム
セメントを提供することにある。

本発明の更に別な目的は、手術後の充填物の漏
出を防止し得る新規な水硬性リン酸カルシウムセ
メントを提供することにある。

〈課題を解決するための手段〉 本発明によれば、ヒドロキシアパタイトと、第
１リン酸カルシウムとの混合粉体を主成分として
含有する水硬性リン酸カルシウムセメントが提供
される。

以下本発明を更に詳細に説明する。

本発明の水硬性リン酸カルシウムセメントは、
ヒドロキシアパタイトと、第１リン酸カルシウム
とを必須の構成成分として含むことを特徴とす
る。

本発明において使用するヒドロキシアパタイト
（Ca₅（PO₄）₃OH）は700℃以上で熱処理して得ら
れるヒドロキシアパタイト粒子が特に新生骨の生
成が早く好ましい。熱処理の上限温度は特に限定
されるものではないが、ヒドロキシアパタイトが
分解を開始するので、分解温度以下とするのが好
ましい。本発明にて使用し得るヒドロキシアパタ
イトは、湿式法、乾式法又は水熱法等の公知の製
造方法により人工的に合成されたものであつて
も、又、骨等から得られる天然のものを用いても
よい。本発明において使用するヒドロキシアパタ
イト粉体の粒径は100μｍ以下であることが望ま
しい。100μｍを超える場合には、硬化液との練
和操作が難しくなり、且つ均一な充填物の製造が
困難であつて、更には硬化物の強度を高くするこ
とができないので好ましくない。本発明の水硬性
リン酸カルシウムセメントに用いる第１リン酸カ
ルシウムは、硬化液中の水と反応して、第２リン
酸カルシウムに変化し、セメント粉体を硬化させ
る成分である。この際前記ヒドロキシアパタイト
は骨材としてセメント硬化体の強度を増大させる
ために作用する。前記第１リン酸カルシウムとし
ては、市販品を好ましく用いることができる。一
般に市販品は水和物であるが、無水物であつても
使用することができる。

本発明において、前記ヒドロキシアパタイト及
び第１リン酸カルシウムの含有割合は、水硬性リ
ン酸カルシウムセメント全体に対して、ヒドロキ
シアパタイトが97〜50重量％、第１リン酸カルシ
ウムが３〜50重量％、特に10〜30重量％の範囲で
あるのが好ましい。この際第１リン酸カルシウム
の含有割合が３重量％未満の場合には、得られる
硬化体の強度が低下し、また50重量％を超える場
合には、第１リン酸カルシウムが水溶性であるた
め練和時の操作が困難となり、しかもヒドロキシ
アパタイトの量が減少し、生体親和性が失われる
ので好ましくない。

本発明の水硬性リン酸カルシウムは、前記ヒド
ロキシアパタイトと、第１リン酸カルシウムとを
含む成分を混合させることにより得ることがで
き、また硬化させるには、単に水と混和すること
により、約15〜60分間で硬化させることができ
る。更に本発明の水硬性リン酸カルシウムセメン
トは、PHが中性付近であるため、生体を刺激する
ことがなく、しかも骨欠損部又は骨空隙部に充填
する場合、充填物自体が硬化するので、術直後の
形状を保持することができ、切開箇所からの漏出
を防止し、ヒドロキシアパタイトの有する生体親
和性を最大限に活かすことができる。

また本発明の水硬性リン酸カルシウムを硬化さ
せるための硬化液としては、前述のとおり水で十
分であるが、練和時又は生体へ充填する際の操作
性を向上させるために、粘稠剤を含有させるのが
好ましい。該粘稠剤としては、例えばポリエチレ
ングリコール、ポリビニルアルコール等の合成高
分子等を挙げることができるが、生体との親和性
を鑑みると、多糖類を含有させるのが最も好まし
い。一般的に多糖類は、生物により生成される高
分子物質であり、植物、海藻類、昆虫、甲殻類等
の主成分であつて、当然人体中にも含まれる物質
であるので、生体に対する親和性には何等問題の
ないものである。具体的には例えばキチン、キト
サン、溶性デンプン、グリコーゲン、アラビアゴ
ム、アルギン酸、コンドロイチン硫酸、ヒアルロ
ン酸及びこれらの混合物から成る群より選択され
る化合物等を好ましく挙げることができる。使用
に際しては、例えばキチン、キトサンの場合、ク
エン酸、リンゴ酸、乳酸等の有機酸を含む水溶液
に溶解させ、また他の多糖類は、更に水に溶解さ
せることにより用いることができる。一方前記ア
ルギン酸、コンドロイチン硫酸及びヒアルロン酸
の水溶液は、強酸性を示すが、例えばカリウム
塩、カルシウム塩、ナトリウム塩等の塩にして使
用することにより、ほぼ中世の状態で用いること
ができ、しかも該コンドロイチン硫酸の塩は、練
和時の操作性が非常に良く、且つセメント泥が歯
や骨の主要構成成分であるヒドロキシアパタイト
と良好な接着性を示すので特に好ましい。前記水
溶性の多糖類の硬化液中の濃度は、多糖類の種類
により異なるが、例えばキチン、キトサンの場合
１〜10重量％、溶性デンプン、グリコーゲン、ア
ラビアゴム、アルギン酸、コンドロイチン硫酸及
びその塩の場合１〜30重量％、ヒアルロン酸及び
その塩の場合0.5〜２重量％であるのが好ましい。
多糖類の濃度が前記範囲未満の場合には、十分な
効果が期待できず、また前記範囲を超える場合に
は粘度が高くなり、操作性に問題が生ずるので好
ましくない。

本発明の水硬性リン酸カルシウムセメントは、
生体親和性を損ねることがない限り、前記必須の
構成成分のほかに、セラミツクス粉体等を含有さ
せて、組成物を硬化させた際の機械的強度及び更
に生体親和性等を向上させることもできる。該セ
ラミツクス粉体としては、例えば、フツ素アパタ
イト、第３リン酸カルシウム、ピロリン酸カルシ
ウム、第４リン酸カルシウム等のリン酸カルシウ
ム化合物等を挙げることができ、使用に際しては
単独若しくは混合物として用いることができる。

また本発明の水硬性リン酸カルシウムセメント
では、更に必要に応じて、Ｘ線造影剤及び抗菌剤
等を任意に含有させることができる。例えば、好
ましいＸ線造影剤としては、硫酸バリウム、塩基
性炭酸ビスマス、ヨードホルム及びこれらの混合
物から成る群より選択することができる。また好
ましい抗菌剤としては、ヨードホルム又はクロル
ヘキシジン等がある。該Ｘ線造影剤又は抗菌剤の
使用量は、特に限定されるものではないが、水硬
性リン酸カルシウムセメント組成物100重量部に
対して０〜30重量部であるのが好ましい。

〈発明の効果〉 本発明の水硬性リン酸カルシウムセメントは、
ヒドロキシアパイトと、第１リン酸カルシウムと
を必須の構成成分として含有するので、生体親和
性に優れており、また骨欠損部及び骨空隙部等に
充填した際の初期の形状を保持することができる
ので、手術後等における充填物の漏出を防止する
ことができる。

〈実施例〉 以下本発明を実施例により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。

実施例 １ ヒドロキシアパイト粉末（100μｍ以下）と第
１リン酸カルシウムと（和光純薬工業社製）を、
第１リン酸カルシウムが重量比で３，10，30，50
％となるように混合し、水硬性リン酸カルシウム
セメント粉体を夫々調製した。次いで、、得られ
たセメント粉体100重量部に対して60重量部の水
を添加して、練和して硬化させた。その結果いず
れの配合割合であつても硬化体が製造でき、しか
も生体親和性に富んだ生体用セメントであつた。

実施例 ２ ヒドロキシアパタイト（100μｍ以下）80重量
部と、第１リン酸カルシウム（和光純薬工業社
製）20重量部とを混合し、水硬性リン酸カルシウ
ムセメント粉体を調製した。

一方硬化液として、溶性デンプン、グリコーゲ
ン、アラビアゴム（以上和光純薬工業社製）夫々
を20重量％水溶液となるように水に溶解した溶
液、アルギン酸ナトリウム（和光純薬工業社製）
を５重量％水溶液となるように水に溶解した溶
液、ヒアルロン酸ナトリウム（チツソ社製）を１
重量％溶液となるように水に溶解した溶液、コン
ドロイチン硫酸ナトリウム（和光純薬工業社製）
を10重量％水溶液となるように水に溶解した溶液
を夫々調製した。得られたセメント粉末と硬化液
とを夫々100：60の重量割合で練和したところす
べての組合せにおいて良好な稠度が得られ、また
硬化時間も60分間と短時間であつた。

実施例 ３ クエン酸の１重量％水溶液に、キトサン（片倉
チツカリン社製）0.5重量％を溶解した硬化液を
用いた以外は、実施例２と同様に、セメント粉末
と硬化液とを混合練和したところ、良好な稠度が
得られ、硬化時間も15分程度と短時間であつた。

実施例 ４ 実施例２で調製したセメント粉末を、コンドロ
イチン硫酸ナトリウム（和光純薬工業社製）の10
重量％水溶液で流動状態とし、家兎大腿骨に作製
した骨欠損部に充填した。手術において、セメン
ト粉末を流動状態にする操作は容易であり、且つ
充填物の流動性が良く、骨欠損部の隅々まで完全
に充填することができた。また充填物は、充填時
の形状が保持されており、術後の漏出は認められ
なかつた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ヒドロキシアパタイトと、第１リン酸カルシ
   ウムとの混合粉体を主成分として含有する水硬性
   リン酸カルシウムセメント。