JPH0797202A - リン酸カルシウム系球状アパタイトの製造方法 - Google Patents

リン酸カルシウム系球状アパタイトの製造方法

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JPH0797202A
JPH0797202A JP5241036A JP24103693A JPH0797202A JP H0797202 A JPH0797202 A JP H0797202A JP 5241036 A JP5241036 A JP 5241036A JP 24103693 A JP24103693 A JP 24103693A JP H0797202 A JPH0797202 A JP H0797202A
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calcium phosphate
apatite
acid
water
mixture
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JP5241036A
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Toshihiko Nishitsuji
俊彦 西辻
Takao Tanaka
隆夫 田中
Osamu Korenaga
修 是永
Hiroko Wachi
和知  浩子
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 水に難溶性の有機溶媒に酸を主成分
とする液材を分散させた後、自己硬化型リン酸カルシウ
ム粉体を混合、分散させるか、又は水に難溶性の有機溶
媒に酸を主成分とする液材を分散させた後、自己硬化型
リン酸カルシウム粉体と難溶性フッ化物を混合、分散さ
せるリン酸カルシウム系球状アパタイトの製造方法。 【効果】 粒径の球状アパタイトを繁雑な操作
もなく、簡易な装置により製造が可能。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はカラム吸着剤、分離用担
体材料等のバイオ関連材料として有用な球状アパタイト
の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】アパタ
イトとは、一般式M10(ZOで表される化
合物を言い、この式でMはCa、Pb、Ba、Sr、M
g、Ni、Na、K、Fe、Al等、ZはP、As、
V、S、Si、C等、YはF、OH、Cl、O等であり
広範囲な化合物群の総称である。
【0003】本発明に於いて、上記一般式のMが実質的
にCaであり、ZがPである化合物を対象としているヒ
ドロキシアパタイト(以下、アパタイトと略する)は、
近年生体親和性の良さを利用して蛋白質、核酸、酵素、
ウィルス等の高分子物質の分離を目的としたクロマトグ
ラフィー用の充填剤として有望視されている。
【0004】従来アパタイトの合成法としては、固体間
反応によってアパタイトを合成する乾式法、または水溶
液中でカルシウムイオンとリン酸イオンを反応させアパ
タイトの沈殿を得る湿式法が良く知られているが、得ら
れたアパタイト粒子は不定形であるため嵩密度が小さく
充填密度が上がらず、分離能が低い等の問題点があっ
た。これらの問題点を解決する方法としてアパタイトを
球状にして充填密度を向上させたものが用いられるよう
になってきた。
【0005】従来の球状アパタイトの製造方法として知
られている主要なものは以下の通りである。 1)アパタイトの微粒子を懸濁させた溶液を加熱帯域中
に噴霧する製造方法 2)リン酸塩とカルシウム塩が溶解した溶液を噴霧熱分
解する製造方法 しかしながら、1)及び2)の方法では噴霧された液滴
からの溶媒の蒸発量を制御することが難しく、球状アパ
タイト粒子が得られる条件範囲が狭いこと及び高温を要
する等のエネルギーの莫大な消費及び繁雑な操作、高価
な装置を必要とする欠点があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者等はかかる状況
に鑑み、球状のアパタイトについて鋭意検討を重ねた結
果、水に難溶性の有機溶媒に酸を主成分とする液材を分
散させた後、自己硬化型リン酸カルシウムを混合させる
ことにより、品位に優れた球状アパタイトを簡易に得ら
れることを見いだし、本発明を完成するに至ったもので
ある。
【0007】即ち、本発明は第1に、水に難溶性の有機
溶媒に酸を主成分とする液材を分散させた後、自己硬化
型リン酸カルシウム粉体を混合、分散させるリン酸カル
シウム系球状アパタイトの製造方法、第2に、水に難溶
性の有機溶媒に酸を主成分とする液材を分散させた後、
自己硬化型リン酸カルシウム粉体と難溶性フッ化物を混
合、分散させることを特徴とするリン酸カルシウム系球
状アパタイトの製造方法に関する。
【0008】以下、更に本発明を詳細に説明する。本発
明でいう自己硬化型リン酸カルシウムとは、水もしくは
酸等の硬化促進剤を添加した水と混合あるいは接触した
とき、水和によって硬化性を示すものであって、例示す
るとα型リン酸三カルシウム、リン酸四カルシウム等の
自硬化型リン酸カルシウムもしくはα型リン酸三カルシ
ウムとリン酸四カルシウムの混合物もしくはこれらとリ
ン酸八カルシウム、β型リン酸三カルシウム、リン酸水
素カルシウム等の非自硬化型リン酸カルシウムとの混合
物である。
【0009】カルシウムとリンの原子比はCa/P=
1.3〜2.0の範囲が好ましく、更に好ましくはCa
/P=1.4〜1.8の範囲である。この範囲外のCa
/P比の組成のものはアパタイトの理論組成のCa/P
比との差が大きすぎるため、リン酸カルシウムを酸等の
硬化促進剤を含んだ水と混合あるいは接触しても硬化し
てアパタイト構造に転化しにくく、良好な球状アパタイ
トが得られにくい。
【0010】これらの製造方法は特に制限しないが、例
えば、α型リン酸三カルシウムの場合、リン酸第二カル
シウムを約550℃で約2時間加熱して得られたγ型ピ
ロリン酸カルシウムを炭酸カルシウムと混合して約12
00℃で焼成、粉砕したものが特に好ましく、粒径は1
00μm以下、好ましくは20μm以下のものが好適に
使用できる。
【0011】また本発明のリン酸カルシウム系粉体で
は、更に必要に応じて、難溶性フッ化物と混合すること
ができる。リン酸カルシウムに難溶性フッ化物を添加す
るとアパタイトとした場合にフッ化アパタイトになるこ
とが確認されている。このフッ化アパタイトはアパタイ
トの中でも特に安定な形態として知られている。
【0012】難溶性フッ化物の添加量は、フッ素がアパ
タイトに取り込まれるにはCa/F(グラムアトム比)
は少なくとも4.2以上であり、硬化時間が数時間以内
であるためには実際上約Ca/Fは60以下が好まし
い。難溶性フッ化物の具体的な例としてはフッ化カルシ
ウム、フッ化マグネシウム、フッ化ストロンチウム、フ
ッ化バリウムのアルカリ土類金属フッ化物、フッ化リチ
ウム、フッ化クロム、フッ化鉛、フッ化ニッケル、フッ
化鉄、フッ化アルミニウムなどの金属フッ化物、ケイフ
ッ化ナトリウム、ケイフッ化カリウム、ケイフッ化カル
シウム、ケイフッ化バリウム等があげられ、単独でも複
数の混合物として用いてもよい。リン酸カルシウム系粉
体と難溶性フッ化物を混合する場合は、均一に混合でき
れば特に混合方法、混合時間等の制限はない。
【0013】次に本発明に於いては、水に難溶性の有機
溶媒に水もしくは酸等の硬化促進剤を添加した液材を撹
拌、分散させながらリン酸カルシウム粉体を添加、混合
する。水に難溶性の有機溶媒に添加する酸類としては有
機酸及び無機酸等があげられる。
【0014】有機酸としては、蟻酸、酢酸、プロピオン
酸等の低級一塩基酸、リンゴ酸、グリコール酸、乳酸、
クエン酸、糖酸、アスコルビン酸等のヒドロキシカルボ
ン酸、グルタミン酸、アスパラギン酸等の酸性アミン
酸、蓚酸、マロン酸、コハク酸、グルタール酸、アジピ
ン酸等の二塩基酸、ピルビン酸、アセト酢酸等のケト
酸、サリチル酸、安息香酸、ケイ皮酸等の芳香族カルボ
ン酸等が挙げられる。また、無機酸としては、リン酸、
塩酸、硝酸、硫酸等が挙げられる。
【0015】有機溶媒は常温で液体であり水に難溶性の
ものであれば良く、具体的な例としてはパラフィン、オ
レフィン、ナフテン系の炭化水素類、ベンゼン等の芳香
族炭化水素類、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素
類、ジメチルエーテル等のエーテル類、灯油、潤滑油、
シリンダー油等の油類が挙げられ、単独でも複数の混合
物として用いてもよい。
【0016】水に難溶性の有機溶媒を添加した後の撹拌
速度は、目的の粒径により適宜選択される。撹拌速度が
あまりに小さすぎると、その後添加する、リン酸カルシ
ウム粉体が硬化促進剤と接触することが少なくなるため
アパタイト粒子になり難く、また大きすぎるとリン酸カ
ルシウム粉体が硬化促進剤と接触しても粒子が球状にな
り難くなる。したがって、目的とする粒径にもよるが撹
拌速度は10〜1000rpmが好ましい。また、撹拌
温度は有機溶媒の沸点以下で行うのが好ましいが、操作
及び安全上室温で行うのが好ましい。
【0017】撹拌時間はリン酸カルシウム粉体が硬化促
進剤と接触して硬化する時間以上であればよく、硬化時
間に影響を与える有機溶媒中に分散させている液材中の
硬化促進剤の濃度により、撹拌時間は適宣選択される。
【0018】得られた球状の粒子は、静置してアパタイ
ト化を行う。アパタイト化後、有機溶媒を洗浄等で除
去、乾燥して球状のアパタイト微粒子を得る。また、粒
子はアパタイト化を促進するために有機溶媒から取り出
して水中に移してもよい。更に、アパタイトを促進する
ために水を加温してもよい。本発明のリン酸カルシウム
系球状アパタイトは高温を要する等のエネルギーの莫大
な消費及び繁雑な操作、高価な装置を必要とせず簡易に
製造することができる。
【0019】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に具体的に説
明する。 実施例1 2000rpmで撹拌している200mlのシリンダー
油(約32℃)に1モルのクエン酸溶液(但し、アンモ
ニア水にてpH3.0に調製)の液材10mlを滴下し
て分散させた。分散後、シリンダー油の撹拌速度を30
0rpmに変更して、α型リン酸三カルシウム(α−T
CP)2gを添加して混合した。約1時間撹拌後、1日
静置した。その後、シリンダー油を洗浄して37℃の水
中で約1週間保存した後、105℃で3時間乾燥した。
得られた粒子の形態を評価するために、走査型電子顕微
鏡(日本電子社製T−330)により粒子構造を撮影し
た。その結果、粒子は球状であることが判ったた。該粒
子の平均粒子径は150μmであった。更に、粒子を粉
砕して粉末X線回析計にて測定した結果、粒子はアパタ
イトであることを確認した。測定結果を図1に示す
【0020】実施例2 実施例1で用いた液材を分散後、シリンダー油の撹拌速
度を600rpmに変更した以外は、実施例1と同一条
件で行った。得られたアパタイトの粒子形態を評価する
ために、走査型電子顕微鏡(日本電子社製Tー330)
により粒子構造を撮影した。その結果、粒子は球状であ
ることが判った。該粒子の平均粒子径は90μmであっ
た。更に、粒子を粉砕して粉末X線回析計にて測定し
た。その結果、粒子はアパタイトであることを確認し
た。
【0021】実施例3 シリンダー油をベンゼンに変更した以外は、実施例1と
同一条件で行った。得られたアパタイトの粒子形態を評
価するために、走査型電子顕微鏡(日本電子社製Tー3
30)により粒子構造を撮影した。その結果、粒子は球
状であることが判った。該粒子の平均粒子径は130μ
mであった。更に、粒子を粉砕して粉末X線回析計にて
測定した。その結果、粒子はアパタイトであることを確
認した。
【0022】実施例4 2000rpmで撹拌している200mlのシリンダー
油(約32℃)に1モルのクエン酸溶液(但し、アンモ
ニア水にてpH3.0に調製)の液材10mlを滴下し
て分散させた。分散後、シリンダー油の撹拌速度を30
0rpmに変更して、α型リン酸三カルシウム(α−T
CP)2gとフッ化カルシウム0.05gを添加して混
合した。約1時間撹拌後、1日静置した。その後、シリ
ンダー油を洗浄して37℃の水中で約1週間保存した
後、105℃で3時間乾燥した。得られた粒子の形態を
評価するために、走査型電子顕微鏡(日本電子社製T−
330)により粒子構造を撮影した。その結果、粒子は
球状であることが判った。該粒子の平均粒子径は120
μmであった。更に、粒子を粉砕して粉末X線回析計に
て測定した。その結果、粒子はアパタイトであることを
確認した。
【0023】実施例5 実施例4のフッ化カルシウムをフッ化マグネシウムに変
更した以外は、実施例4と同様に行った。得られた粒子
の形態を評価するために、走査型電子顕微鏡(日本電子
社製T−330)により粒子構造を撮影した。その結
果、粒子は球状であることが分かった。該粒子の平均粒
子径は140μmであった。更に、粒子を粉砕して粉末
X線回析計にて測定した。その結果、粒子はアパタイト
であることを確認した。
【0024】比較例1 実施例1のシリンダー油をメタノールに変更した以外
は、実施例1と同様に行った。しかし、粒子は不定型に
なっただけで、球状のものは得られなかった。
【0025】
【発明の効果】本発明の方法によれば、従来技術では高
温を要する等のエネルギーの莫大な消費及び繁雑な操
作、高価な装置を必要としていた球状アパタイトを繁雑
な操作もなく、簡易な装置により製造することができる
のである。即ち、水に難溶性の有機溶媒中に酸を主成分
とする液材を分散させ、自己硬化型リン酸カルシウム粉
体を添加、混合するという簡単な方法で球状アパタイト
を製造することが出来る。また、得られた球状アパタイ
トは生化学分野の各種担体及び吸着剤として有用であ
る。
【0026】
【図面の簡単な説明】
【図1】 粒子を粉砕して測定したX線回析計の結果
【符号の説明】
1 アパタイト 2 アパタイト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和知 浩子 山口県下関市彦島迫町七丁目1番1号 三 井東圧化学株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水に難溶性の有機溶媒に酸を主成分
    とする液材を分散させた後、自己硬化型リン酸カルシウ
    ム粉体を混合、分散させることを特徴とするリン酸カル
    シウム系球状アパタイトの製造方法。
  2. 【請求項2】 水に難溶性の有機溶媒に酸を主成分
    とする液材を分散させた後、自己硬化型リン酸カルシウ
    ム粉体と難溶性フッ化物を混合、分散させることを特徴
    とするリン酸カルシウム系球状アパタイトの製造方法。
  3. 【請求項3】 該リン酸カルシウム粉体がα型リン
    酸三カルシウムである請求項1または2記載のリン酸カ
    ルシウム系球状アパタイトの製造方法。
  4. 【請求項4】 難溶性フッ化物がアルカリ土類金属
    である請求項2記載のリン酸カルシウム系球状アパタイ
    トの製造方法。
JP5241036A 1993-09-28 1993-09-28 リン酸カルシウム系球状アパタイトの製造方法 Pending JPH0797202A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040008315A (ko) * 2002-07-18 2004-01-31 요업기술원 항균용 미립 수산화 아파타이트의 제조방법
JP2008290939A (ja) * 2001-03-06 2008-12-04 Rutgers The State Univ マグネシウム置換ハイドロキシアパタイト
JP2011079697A (ja) * 2009-10-06 2011-04-21 Hyogo Prefecture 球状ヒドロキシアパタイト及びその製造方法

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