JPH0534987B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「利用分野」 本発明は、固着可能な歯科用及び歯科用顆粒状
骨補填材、その固着方法及び骨補填物に関する。

「従来技術及びその問題点」 ハイドロキシアパタイトは、そと優れた生体親
和性及び骨伝導能から歯科用あるいは医科用骨補
填材として応用が広く研究されており、既に数種
のものが実用に供されている。

従来、骨補填材には、顆粒状のものと、予め成
形されたブロツク状骨補填材とがあるが、特に、
顆粒状骨補填材は、任意の形状の欠損部に随意に
充填することができるので、広く用いられてい
る。

しかしながら、従来の顆粒状骨補填材には、顆
粒相互間の固着がないため、新生骨と骨性癒着す
る前に散逸してしまうことが多かつた。この欠点
を克服するために、すなわち、顆粒を相互に固着
させるためにフイブリン糊を固着剤として用いる
試みがなされているが、フイブリン糊はヒトの血
液から製造されるので、肝炎、エイズ等に感染す
る危険性があつた。

「発明の目的」 本発明の目的は、欠損部に充填後に散逸せず、
顆粒相互間の固着性に優れ、生体に害（感染症の
危険等）を及ぼさない顆粒状骨補填材、その固着
方法及び骨補填物を提供することにある。

「発明の構成」 本発明による歯科及び医科用顆粒状骨補填材
は、α−リン酸三カルシウム及び／又はリン酸四
カルシウム又はこれらの一方若しくは両方とハイ
ドロキシアパタイト及び／又はβ−リン酸三カル
シウムとの混合物から成り、200〜500μｍの粒径
を有することを特徴とする。

本発明による骨補填材は、上記のようにα−リ
ン酸三カルシウム又はリン酸四カルシウムを必須
成分として含むものであり、これらを単独で用い
るか又はこれらの相互混合物又はこれらの一方若
しくは両者とハイドロキシアパタイト及び／又は
β−リン酸三カルシウムとの混合物を顆粒状に成
形したものである。原料として用いるα−リン酸
三カルシウム、β−リン酸三カルシウム、リン酸
四カルシウム及びハイドロキシアパタイトは、そ
れぞれ自体公知の方法で製造することができる。

α−及びβ−リン酸三カルシウムは、水酸化カ
ルシウムとリン酸を用いた湿式反応あるいはピロ
リン酸カルシウムと炭酸カルシウムを用いた乾式
反応などの公知の方法で合成することができる。
また、リン酸四カルシウムは、ピロリン酸カルシ
ウムと炭酸カルシウムを用いた乾式反応などの公
知の方法で製造できる。また、ハイドロキシアパ
タイトは水酸化カルシウムとリン酸を用いた湿式
反応により公知の方法で製造することができる。

本発明において、α−リン酸三カルシウム又は
リン酸四カルシウムの単一の化合物から成る顆粒
を製造する場合には、各リン酸カルシウム系化合
物を、例えば湿式法で合成し、ロ過、遠心分離、
噴霧乾燥等の手段により乾燥した後、粉末化し、
焼成前又は焼成後に顆粒に成形する。

単一化合物から成る顆粒の場合、当該化合物を
乾式法で製造した場合には、その製造時に高温を
かけているので、改めて焼成する必要はないが、
乾式法で製造した場合、α−リン酸三カルシウム
の場合には、1000℃以上で焼成する。

また、上記のリン酸カルシウム系化合物の２種
以上の混合物からなる顆粒を製造する場合には、
それぞれ予め別々に合成した化合物をボールミル
等で機械的に混合して原料粉末とし、さらに、こ
れを顆粒状に成形してもよいが、これでは工程が
複雑になるばかりでなく、完全に均一に混合する
ことは困難であり、固着の際に充分固着しないお
それがあるので、所定のCa／Ｐ比のリン酸カル
シウムを焼成して所望の混合物を生成させ、これ
を原料粉末とすることもできる。

例えば、Ca／Ｐ比が1.5を超え、1.67未満であ
るリン酸カルシウムを1000℃以上の温度で焼成し
てα−リン酸三カルシウムとハイドロキシアパタ
イトとの混合物を得ることができる。

原料とするリン酸カルシウムのCa／Ｐ比は、
製造工程において反応させる水酸化カルシウムと
リン酸との混合比率を変えることによつて変化さ
せることができる。そして、原料とするリン酸カ
ルシムウのCa／Ｐ比を変化させることにより、
最終的に生成するα−リン酸三カルシウムとハイ
ドロキシアパタイトの比率を所望のものに変化さ
せることができる。

また、原料として用いるリン酸カルシウムは、
例えば湿式法により合成した後、ロ過、遠心分
離、噴霧乾燥等の手段により乾燥した後、粉末化
することが好ましい。

上記のようなリン酸カルシウムを原料とし、
1000℃以上、好ましくは1150〜1450℃の温度で焼
成するすると、α−リン酸三カルシムウとハイド
ロキシアパタイトとの混合物が得られる。焼成温
度が1000℃未満であると、ハイドロキシアパタイ
トとα−リン酸三カルシウムの二相混合物を生じ
ない。

また、Ca／Ｐ比が1.5を超え、1.8未満であるリ
ン酸カルシウムを1150〜1450℃で減圧下に焼成す
ることによつてα−リン酸三カルシウムとリン酸
四カルシウムとの混合物を得ることができる。こ
の場合には、予めリン酸カルシウムの減圧熱分解
によりα−リン酸三カルシムウとリン酸四カルシ
ウムの混合物を製造し、これを原料粉末として顆
粒状に成形すればよい。

さらに、水酸化カルシウムとリン酸からリン酸
三カルシウムスラリーを調製し、焼成温度をコン
トロールすることによつてα−リン酸三カルシウ
ムとβ−リン酸三カルシウムとの混合物を得るこ
とができる。

顆粒の成形方法としては、高速攪拌造粒法、プ
レスにより圧粉体を作成した後、粉砕する方法、
湿式でケーキを作成した後、粉砕する方法等があ
るが、これらに限定されるものではない。また、
焼成後に顆粒状に成形してもよい。

本発明においては、原料粉末及び顆粒を上記の
ように様々な方法で製造することができるが、顆
粒の平均粒径は100μｍ以上であることが好まし
く、200〜500μｍがより好ましい。100μｍ未満で
あると、マクロフアージなどの細胞に貧食されや
すくなる。

上記のようにして得られた顆粒に酸性水溶液を
滴下することによつて顆粒相互間が良好に固着す
るので、得られた顆粒は、骨充填材として好適で
ある。

従つて、本発明は更に、上記のようにして得ら
れた顆粒状骨充填材に酸性水溶液を添加すること
によつて顆粒相互間を固着させる方法及び該顆粒
状骨充填材を用いて得られる骨補填物を提供する
ものである。

酸性水溶液としては、塩酸、硫酸などの無機酸
を含む水溶液を使用することもできるが、一般に
これらの無機酸よりも毒性の低い有機酸を用いる
のが好ましい。有機酸としては、例えば酢酸、ク
エン酸、リンゴ酸、乳酸等の水溶液を使用するこ
とができる。また、有機酸の中でも、特に毒性の
低いクエン酸（ラツトに対する経口のLD₅₀が
11700mg／Kg）を用いるのがさらに好ましい。

酸の水溶液は、好ましくは30重量％以上、より
好ましくは40〜55重量％の濃度で使用される。酸
の濃度があまり低いと、硬化後の強度が不十分と
なる傾向がある。

骨補填物を製造する場合には、顆粒Ｇ／液剤Ｌ
の重量比で１〜20、好ましくは１〜５となるよう
に顆粒に酸性水溶液を滴下する。

「発明の実施例」 次に、実施例により本発明を説明するが、本発
明はこれに限定されるものではない。なお、例中
「％」は、特に断らない限り、「重量％」を意味す
るものとする。

実施例 １ リン酸水溶液と水酸化カルシウム懸濁液を反応
させてハイドロキシアパタイトを合成する公知方
法においてリン酸水溶液を、化学量論のハイドロ
キシアパタイトを合成する際に必要な量の1.06倍
にして水酸化カルシウム懸濁液と反応させてリン
酸カルシウムスラリーを得た。これを噴霧乾燥し
て粉末化した後、過酸化水素水溶液で再びスラリ
ー化してポリプロピレン容器に流し込み、乾燥
後、ケーキを得た。このケーキを粉砕し、200〜
500μｍに整粒した後、1200℃で焼成してハイド
ロキシアパタイトとα−リン酸三カリシウムとか
ら成る顆粒を得た。この顆粒の粉末Ｘ線回折図を
第１図に示す。図中、Ａはハイドロキシアパタイ
トの主ピーク、Ｂはβ−リン酸三カルシウムの主
ピークである。

この顆粒0.5ｇに40％クエン酸水溶液0.1mlを滴
下したところ、約10分後に顆粒が相互に強固に固
着した。

実施例 ２ リン酸水溶液と水酸化カルシウム懸濁液を公知
の方法によつて反応させてハイドロキシアパタイ
トスラリーを得た。これを噴霧乾燥して粉末化し
た後、過酸化水素水溶液で再びスラリー化してポ
リプロピレン容器に流し込み、乾燥後、ケーキを
得た。このケーキを粉砕し、200〜500μｍに整粒
した後、1200℃で１時間1.3×10^-4Paの減圧下で
焼成した。得られた顆粒のＸ線回折部を第２図に
示す。図中、ａはリン酸四カルシウムの主ピー
ク、ｂはα−リン酸三カルシウムの主ピークであ
る。

この顆粒0.5ｇに45％クエン酸水溶液0.1mlを滴
下したところ、約10分後に顆粒が相互に強固に固
着した。

実施例 ３ 実施例２でクエン酸を用いる代わりに45％リン
ゴ酸を用いたところ、約20分後に顆粒が相互に強
固に固着した。

実施例 ４ リン酸水溶液と水酸化カルシウム懸濁液を公知
の方法で反応させて、リン酸三カルシウムスラリ
ーを得た。これを噴霧乾燥して粉末化した後、過
酸化水素水溶液で再びスラリー化して、ポリプロ
ピレン容器に流し込み、乾燥後、ケーキを得た。
このケーキを粉砕し、200〜500μｍに整粒した
後、1200℃で４時間、大気中で焼成してα−リン
酸三カルシウムとした。この顆粒0.5ｇに45％ク
エン酸水溶液0.1mlを滴下したところ約10分後に
顆粒が相互に強固に固着した。

実施例 ５ リン酸水溶液と水酸化カルシウム懸濁液を公知
の方法によつて反応させて、リン酸三カルシウム
スラリーを得た。これを噴霧乾燥して粉末化した
後、過酸化水素水溶液で再びスラリー化して、ポ
リプロピレン容器に流し込み、乾燥後、ケーキを
得た。このケーキを粉砕し、200〜500μｍに整粒
した後、1180℃で４時間、大気中で焼成してα−
リン酸三カルシウムとβ−リン酸三カルシウムの
混合物から成る顆粒とした。この顆粒のＸ線回折
図を第３図に示す。図中、αはα−リン酸三カル
シウムの主ピーク、βはβ−リン酸三カルシウム
の主ピークを示す。

この顆粒0.5ｇに45％クエン酸水溶液0.1mlを滴
下したところ約10分後に顆粒が相互に強固に固着
した。

実施例 ６ 炭酸カルシウムとピロリン酸カルシウムを公知
の方法で反応させてリン酸四カルシウムを得た。
これを粉砕して粉末化した後、高速撹拌造粒機で
造粒し、200〜500μｍに整粒して顆粒を得た。こ
の顆粒0.5ｇに45％クエン酸水溶液0.1mlを滴下し
たところ、約８分後に顆粒が相互に強固に固着し
た。

「発明の効果」 本発明によれば、散逸することなく、欠損部に
とどまり、酸性溶液の滴下によつて容易にかつ良
好に固着し、生体に対して無害な顆粒状骨充填材
を提供することができ、優れた歯科及び医科用顆
粒状骨充填材として利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例１で調製した顆粒の
Ｘ線回折図、第２図は、本発明の実施例２で調製
した顆粒のＸ線回折図、第３図は、本発明の実施
例５で調製した顆粒のＸ線回折図である。 符号の説明、Ａ……ハイドロキシアパタイトの
主ピーク、Ｂ……の−リン酸三カルシウムの主ピ
ーク、ａ……リン酸四カルシウムの主ピーク、ｂ
……α−リン酸三カルシウムの主ピーク、α……
α−リン酸三カルシウムの主ピーク、β……β−
リン酸三カルシウムの主ピーク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ α−リン酸三カルシウム及び／又はリン酸四
   カルシウム又はこれらの一方若しくは両方とハイ
   ドロキシアパタイト及び／又はβ−リン酸三カル
   シウムとの混合物から成り、200〜500μｍの粒径
   を有することを特徴とする歯科用及び医科用顆粒
   状補填材。 ２ Ca／Ｐ比が1.5を超え、1.8以下であるリン酸
   カルシウムを減圧熱分解して得られたα−リン酸
   三カルシウムとリン酸四カルシウムとの混合物か
   ら成る請求項１記載の顆粒状骨補填材。 ３ Ca／Ｐ比が1.5を超え、1.67未満であるリン
   酸カルシウムを1000℃以上の温度で焼成して得ら
   れたα−リン酸三カルシウムとハイドロキシアパ
   タイトとの混合物から成る請求項１記載の顆粒状
   骨補填材。 ４ α−リン酸三カルシウム及び／又はリン酸四
   カルシウム又はこれらの一方若しくは両方とハイ
   ドロキシアパタイト及び／又はβ−リン酸三カル
   シウムとの混合物から成り、200〜500μｍの粒径
   を有する骨補填材に有機酸を添加することを特徴
   とする歯科用及び医科用骨補填材の固着方法。 ５ α−リン酸三カルシウム及び／又はリン酸四
   カルシウム又はこれらの一方若しくは両方とハイ
   ドロキシアパタイト及び／又はβ−リン酸三カル
   シウムとの混合物から成り、200〜500μｍの粒径
   を有する骨補填材に有機酸を添加して顆粒相互間
   を固着させたことを特徴とする歯科用及び医科用
   骨補填物。