JPH08229116A - Medical prosthetic material and its manufacture - Google Patents

Medical prosthetic material and its manufacture

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JPH08229116A
JPH08229116A JP7043143A JP4314395A JPH08229116A JP H08229116 A JPH08229116 A JP H08229116A JP 7043143 A JP7043143 A JP 7043143A JP 4314395 A JP4314395 A JP 4314395A JP H08229116 A JPH08229116 A JP H08229116A
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JP
Japan
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calcium phosphate
hydroxyapatite
synthetic polymer
calcium
phosphate
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Application number
JP7043143A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiko Suwa
佳子 諏訪
Yutaka Doi
豊 土井
Hajime Saito
肇 斎藤
Shigeo Niwa
滋郎 丹羽
Yoshiro Sato
義郎 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KYORITSU CERAMIC MATERIALS
KYORITSU YOGYO GENRYO KK
Original Assignee
KYORITSU CERAMIC MATERIALS
KYORITSU YOGYO GENRYO KK
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Publication date
Application filed by KYORITSU CERAMIC MATERIALS, KYORITSU YOGYO GENRYO KK filed Critical KYORITSU CERAMIC MATERIALS
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Abstract

PURPOSE: To obtain a medical prosthetic material in which calcium phosphate is fixed firmly at a desired position on a base material shaped as desired and to provide a method for producing thereof advantageously. CONSTITUTION: In a medical prosthetic material comprising a calcium phosphate base material which enables adaptation to a wide ranging application and a part to be used, facilitates quality control with a lower production cost while being rich in biological affinity, calcium phosphate is deposited by a biochemical hydrolysis from calcium salt of an organic ester phosphate to be fastened firmly on a synthetic high polymer base material.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【技術分野】本発明は、リン酸カルシウム被覆合成高分
子複合材からなる医療用補綴材料及びその製造方法に係
り、更に詳しくは、有機リン酸エステルのカルシウム塩
を生化学的に加水分解せしめ、その析出するリン酸カル
シウムを、合成高分子基材上に強固に沈着してなる複合
材と、それを製造する方法に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a medical prosthesis material comprising a calcium phosphate-coated synthetic polymer composite material and a method for producing the same, and more specifically, to biochemically hydrolyze a calcium salt of an organic phosphate ester and depositing the same. The present invention relates to a composite material obtained by firmly depositing calcium phosphate on a synthetic polymer substrate, and a method for producing the composite material.

【0002】[0002]

【背景技術】従来から、手術用縫合糸、皮質骨や海面骨
手術用スクリューやロッド、肋骨骨折部の接合ピン、止
血材、癒着防止材、人工皮膚、人工血管、人工食道、臓
器被覆材、臓器包接材、組織修復材等として、生体内に
埋入されて、生体の組織の保護や被覆、又は組織の一部
若しくは全部を代替するための医療用補綴材料が、種々
開発されてきている。
BACKGROUND ART Conventionally, surgical sutures, screws and rods for cortical bone and cancellous bone surgery, joint pins for rib fractures, hemostatic materials, adhesion prevention materials, artificial skin, artificial blood vessels, artificial esophagus, organ coating materials, A variety of medical prosthesis materials have been developed as organ inclusion materials, tissue repair materials, etc., which are implanted in a living body to protect or cover the tissues of the living body or substitute part or all of the tissues. There is.

【0003】それらの材料にあっては、ある場合には、
一定期間の後、消滅することが望ましい生体吸収性材料
であることが求められ、また、ある場合には、半永久的
に生体組織代替材料として、生体組織の一部若しくは全
部を置き換えて機能する生体非吸収性材料であることが
求められる。而して、何れの場合にあっても、組織内に
埋入された材料は、生体毒性がなく、安定で、生体親和
性に富むことが、求められているのである。
In some of these materials,
A bioabsorbable material that is desired to disappear after a certain period of time is required, and in some cases, a living body that functions semi-permanently by substituting part or all of the living tissue to function. It is required to be a non-absorbent material. Therefore, in any case, it is required that the material embedded in the tissue is not biotoxic, stable and rich in biocompatibility.

【0004】上記の要求特性に加えて、縫合糸の場合に
おいては、そのような材料は、充分に高い抗張力や結節
抗張力、及び生体組織の弾性率に近い弾性率等を有する
ことが、要求されるのである。
In addition to the above required properties, in the case of sutures, such materials are required to have sufficiently high tensile strength, knot tensile strength, and elastic modulus close to that of living tissue. It is.

【0005】また、整形外科、口腔外科若しくは胸部外
科において使用されている、骨接合用のプレートやビス
等の骨接合材料の場合においては、骨接合材料は、生体
分解吸収性であると共に、骨と同程度の弾性率を持つこ
とが、求められるのである。けだし、骨接合材料は、骨
折が治癒するまでの期間だけ機能し、治癒後は、骨の弱
化を防ぐために、できるだけ早期に抜き去られる必要が
あること、及び骨接合材料そのものの弾性率が高過ぎる
ことによる骨の変質を防ぐ必要性等があるからである。
In the case of an osteosynthesis material such as a plate and a screw for osteosynthesis used in orthopedic surgery, oral surgery or thoracic surgery, the osteosynthesis material is biodegradable and resorbable and It is required to have the same elastic modulus as. Barefoot, bone cement material functions only until the fracture heals, and after healing, it needs to be removed as soon as possible to prevent weakening of the bone, and the bone joint material itself has a high elastic modulus. This is because there is a need to prevent the deterioration of bone due to passing.

【0006】さらに、臓器被覆に用いられる場合におい
ては、生体親和性に優れた材料は、親和性に富むが故
に、目的とする臓器を被覆した後、周辺組織との間に癒
着を引き起こし易いという問題が内在している。即ち、
そのような材料は、埋入材と臓器との間の固定には利点
となるが、その周辺組織との癒着は、治療の後、臓器の
自由な運動を阻害し、機能回復訓練の妨げとなるのであ
る。特に、腱の切断部位の修復用被覆材として用いる場
合のように、臓器の保護被覆後も、そのまま、体内で長
期間又は半永久的に修復用被覆材として用いる場合に
は、被覆材料の可撓性、高靱性、高力学的強度等の機械
的性質が要求されると共に、周辺組織との間に癒着を生
じさせないこと等が、強く望まれている。治癒後の臓器
の自由な運動の阻害は、患者に大きな苦痛を強いること
となるからである。
Further, when it is used for covering an organ, a material having excellent biocompatibility has a high affinity so that it tends to cause adhesion with surrounding tissues after covering the target organ. The problem is inherent. That is,
Although such a material is advantageous for fixation between the implant and the organ, its adhesion to the surrounding tissue impedes the free movement of the organ after treatment and impairs functional recovery training. It will be. In particular, when used as a repair coating for a long term or semi-permanently in the body even after the protective coating of an organ, such as when used as a repair coating for a cut site of a tendon, the flexibility of the coating material Mechanical properties such as elasticity, high toughness, and high mechanical strength are required, and it is strongly desired not to cause adhesion with surrounding tissues. This is because the inhibition of the free movement of the organ after healing causes the patient great pain.

【0007】更にまた、有機高分子を人工血管として用
いた場合にあっては、擬内膜が形成され易く、閉塞を生
じ易いという問題があり、そのため人工血管材料として
は、血液凝固因子を吸収する可撓性、高力学的強度を有
する抗血栓性材料の開発が、強く望まれている。
Furthermore, when an organic polymer is used as an artificial blood vessel, there is a problem that a pseudointimal membrane is easily formed and occlusion easily occurs. Therefore, the artificial blood vessel material absorbs blood coagulation factors. The development of an antithrombotic material having excellent flexibility and high mechanical strength is strongly desired.

【0008】ところで、リン酸カルシウム系材料、特に
ハイドロキシアパタイトは、骨類似組成を有し、優れた
生体硬組織代替材料であることは、既に周知の事実であ
るが、その他に、血液凝固因子を吸収し、抗血栓性があ
ること、更には結合組織の増殖を抑制し、細胞浸潤等の
異物反応を抑制させること等の優れた特質を有する生体
材料であることも、報告されている。
[0008] By the way, it is well known that calcium phosphate materials, especially hydroxyapatite, have a bone-like composition and are excellent substitute materials for biological hard tissues, but in addition, they absorb blood coagulation factors. It has also been reported that the biomaterial has antithrombotic properties and further has excellent properties such as inhibition of growth of connective tissue and inhibition of foreign body reaction such as cell infiltration.

【0009】そして、上述したリン酸カルシウム系材
料、特にハイドロキシアパタイトの優れた特質を生かし
た医療用補綴材料が、いくつか開発されて、臨床的な検
討が加えられている。
[0009] Then, some of the above-mentioned calcium phosphate-based materials, particularly medical prosthesis materials making use of the excellent characteristics of hydroxyapatite, have been developed and clinically studied.

【0010】本願出願人等にあっても、先に、特願平5
−279625号において、腱被覆修復用として有用な
医療用補綴材料として、微生物が産出した微生物セルロ
ース基材の片方の面に、リン酸カルシウム系材料を付
着、保持せしめた材料を明らかにしたが、そのような医
療用補綴材料は、上記した特徴を生かしたものである。
即ち、かかる医療用補綴材料は、リン酸カルシウム系材
料、特にハイドロキシアパタイトで微生物セルロースシ
ート基材の片面のみを被覆せしめたものであって、その
微生物セルロースのみからなる面は、保護被覆すべき組
織、例えば切断された腱を被覆して、その創傷面を保護
し、創傷の早期回復と細菌感染の防止に役立てられる。
一方、ハイドロキシアパタイトを被覆接着させた面は、
外側の周囲の組織と接する面となるように配されること
により、周辺組織との癒着を防止し、結合組織の増殖や
抗原抗体反応を抑制することが出来るのである。このよ
うにして、周辺組織との癒着が防止されることによっ
て、腱の自由な運動が妨げられずに、創傷治癒後の機能
回復訓練期間を短縮させることが出来るという特徴を発
揮するのである。
Even the applicant of the present application has previously filed Japanese Patent Application No.
In No. 279625, as a medical prosthesis material useful for repairing tendon covering, a material in which a calcium phosphate-based material is adhered to and retained on one surface of a microbial cellulose substrate produced by microorganisms is disclosed. Such a medical prosthetic material utilizes the above-mentioned characteristics.
That is, such a medical prosthesis material is a calcium phosphate-based material, particularly one in which hydroxyapatite is coated on only one side of a microbial cellulose sheet substrate, and the surface consisting only of microbial cellulose is a tissue to be protectively coated, for example, Covers the severed tendon to protect its wound surface and helps in early healing of the wound and prevention of bacterial infections.
On the other hand, the surface coated with hydroxyapatite is
By arranging so as to be a surface that contacts the outer peripheral tissue, adhesion with the peripheral tissue can be prevented, and proliferation of connective tissue and antigen-antibody reaction can be suppressed. By preventing adhesion with surrounding tissues in this way, the function recovery training period after wound healing can be shortened without disturbing free movement of the tendon.

【0011】また、かかる本願出願人等の提案した医療
用補綴材料においては、その製造に際して、リン酸カル
シウム系材料のコロイド状スラリーを、微生物セルロー
スゲル上に延展せしめるか、若しくは微生物セルロース
離解ゲルと混和した後、シート状に延展せしめた後、脱
水、加圧、加熱乾燥することにより、微生物セルロース
シートの片面にのみリン酸カルシウム系材料を固着被覆
せしめて、目的とするシート状医療用補綴材料とされる
ものであり、このようにして得られたハイドロキシアパ
タイト被覆腱被覆修復用微生物セルロースシートは、家
兎のアキレス腱の周囲に埋入した後、一年を経ても、細
胞浸潤のような、何等の異物反応も見られず、周辺組織
に対して、全く癒着が見られない、優れた補綴材料であ
ることが明らかとなったのである。
In the medical prosthesis material proposed by the applicant of the present application, a colloidal slurry of a calcium phosphate-based material is spread on a microbial cellulose gel or mixed with a microbial cellulose disaggregated gel during the production thereof. After that, after being spread in a sheet shape, dehydration, pressurization, heat drying to fix and coat the calcium phosphate-based material on only one side of the microbial cellulose sheet, and the target sheet-shaped medical prosthesis material is obtained. Thus, the hydroxyapatite-coated tendon-covering microbial cellulose sheet thus obtained was embedded in the periphery of the Achilles tendon of a rabbit and, even after one year, no foreign body reaction such as cell infiltration was observed. It is clear that it is an excellent prosthetic material that does not show adhesions to surrounding tissues at all. Than it was Tsu.

【0012】しかしながら、そのようなリン酸カルシウ
ム系材料にて片面が被覆された微生物セルロースシート
基材からなる医療用補綴材料にも、未だ、改善すべき問
題があることが、本発明者等の更なる検討によって明ら
かとなったのである。即ち、それは、上記した方法で作
製された補綴材料は、微生物セルロースゲルの片面にリ
ン酸カルシウムを機械的に付着せしめた複合体であると
いう点にある。この場合において、生体材料として長期
に亘って埋入された場合、一旦付着せしめられたリン酸
カルシウムが、埋入中に剥離する恐れがないとは言え
ず、更に、強力な固着が望まれるのである。
However, the present inventors have further found that a medical prosthesis material comprising a microbial cellulose sheet substrate having one surface coated with such a calcium phosphate-based material still has a problem to be improved. It became clear by the examination. That is, it is that the prosthetic material produced by the above-mentioned method is a composite in which calcium phosphate is mechanically attached to one surface of microbial cellulose gel. In this case, when it is embedded as a biomaterial for a long period of time, it cannot be said that the calcium phosphate once adhered is not likely to peel off during the implantation, and further strong fixation is desired.

【0013】また、腱修復用補綴材として使用する場合
にあっては、微生物セルロース基材は、シート状形態よ
りは中空円筒状形態である方が、手術実施の際に、その
取扱いが容易であり、また、周辺組織に対する癒着防止
のため、その中空円筒状基材の外側に、強固に且つ均一
に、リン酸カルシウムが固着されていることが望まし
い。一方、そのような中空円筒状基材を、人工血管とし
て使用する場合には、ハイドロキシアパタイトの如きリ
ン酸カルシウムには抗血栓性があるところから、中空円
筒状シートの内側に、リン酸カルシウムが強固に固着さ
れていることが望ましいのである。この他、複雑な形状
の基材の限られた局所にのみリン酸カルシウムを強固に
固着したい場合もあり、このような多様な要求を満足さ
せるためには、先の特願平5−279625号に開示の
如きリン酸カルシウムの機械的な固着方法では、充分に
対応出来ないのである。
Further, when used as a prosthetic material for tendon repair, it is easier to handle the microbial cellulose base material in a hollow cylindrical shape than in a sheet shape when performing surgery. In addition, in order to prevent adhesion to surrounding tissues, it is desirable that calcium phosphate is firmly and uniformly fixed to the outside of the hollow cylindrical substrate. On the other hand, when such a hollow cylindrical substrate is used as an artificial blood vessel, calcium phosphate such as hydroxyapatite has an antithrombotic property, so that calcium phosphate is firmly fixed inside the hollow cylindrical sheet. Is desirable. In addition to this, there are cases where it is desired to firmly fix calcium phosphate only to a limited local portion of a base material having a complicated shape. To satisfy such various requirements, it is disclosed in Japanese Patent Application No. 5-279625. Such a mechanical fixing method of calcium phosphate cannot sufficiently cope with the problem.

【0014】さらに、かかるリン酸カルシウム系材料に
て片面が被覆された微生物セルロースシート基材からな
る医療用補綴材料は、基材である微生物セルロースの物
性から、腱修復用以外の使用目的及び使用部位によって
は、適性が低い恐れがあると共に、微生物セルロースが
天然高分子であるが故に、生産コストが高く、品質管理
も難しいという問題をも有するのである。
Further, a medical prosthesis material comprising a microbial cellulose sheet base material coated on one side with such a calcium phosphate-based material is, depending on the physical properties of the microbial cellulose base material, depending on the purpose and site of use other than for tendon repair. Has a problem that the production cost is high and the quality control is difficult because microbial cellulose is a natural polymer.

【0015】一方、特願平5−279625号の他に
も、人工血管、創傷被覆材、或いは医療用補綴材等とし
て、ハイドロキシアパタイトの如きリン酸カルシウムを
被覆せしめた各種の医療用有機高分子材料が、これまで
に報告されており、例えば、 1)コラーゲン又はアルギン酸ナトリウムとリン酸カル
シウムを混合、乾燥させたもの(特開平1−20707
2号公報、特開平1−502652号公報)、 2)アルギン酸、コラーゲン、ポリビニルアルコール若
しくはヒアルロン酸とハイドロキシアパタイトの混合物
を、シート化又はノズルから押し出して、繊維化せしめ
る方法(特開平1−288269号公報)、 3)ハイドロキシアパタイト含有有機高分子シート又は
顆粒(特開平2−77262号公報、特開平3−199
113号公報、特開平5−123390号公報)、 4)バイオガラス含有人工体液に、ポリエステル、ポリ
アクリロニトリル、ポリウレタン等の有機高分子を浸漬
することによって、これら有機高分子表面にハイドロキ
シアパタイトを析出させる方法(特開平5−31740
8号公報)等の技術が、明らかにされている。
On the other hand, in addition to Japanese Patent Application No. 5-279625, various medical organic polymer materials coated with calcium phosphate, such as hydroxyapatite, are used as artificial blood vessels, wound covering materials, medical prosthesis materials, and the like. , Which have been reported so far, for example, 1) A mixture of collagen or sodium alginate and calcium phosphate, and dried (JP-A-1-20707).
No. 2, JP-A-1-502652), 2) A method of forming a sheet by extruding a mixture of alginic acid, collagen, polyvinyl alcohol or hyaluronic acid and hydroxyapatite into a fiber (JP-A-1-288269). Gazette), 3) Hydroxyapatite-containing organic polymer sheet or granules (JP-A-2-77262, JP-A-3-199)
113, JP-A-5-123390), 4) By immersing an organic polymer such as polyester, polyacrylonitrile, or polyurethane in a bioglass-containing artificial body fluid, hydroxyapatite is deposited on the surface of these organic polymers. Method (JP-A-5-31740)
No. 8) is disclosed.

【0016】しかしながら、このように多くの技術が提
案されているものの、リン酸カルシウムの付着乃至は固
着、被覆方法に関しては、依然として、多くの問題点が
残っているのであり、例えば、上記4)の方法を除いて
は、単に、ハイドロキシアパタイトの如きリン酸カルシ
ウムを含浸又は機械的に混合した複合材に過ぎないもの
であって、任意の限定された面にのみリン酸カルシウム
を固着させることは難しく、必ずしも癒着防止用の医療
用補綴材として、適切であるとは言い難いものであっ
た。また、4)の方法とても、それは、ハイドロキシア
パタイトを化学的に析出せしめたものであり、より均一
な被覆方法と言えるものではあるが、予めバイオガラス
を用意しなければならず、また高分子材料の片面にのみ
接着させることも困難である等の問題を内在しているの
である。
However, although many techniques have been proposed in this way, many problems still remain with respect to the method of attaching, fixing, and coating calcium phosphate, for example, the method of 4) above. Except for the above, it is merely a composite material in which calcium phosphate such as hydroxyapatite is impregnated or mechanically mixed, and it is difficult to fix calcium phosphate only on any limited surface, and it is not always necessary to prevent adhesion. It was hard to say that it is suitable as a medical prosthesis material. In addition, the method of 4) is a method in which hydroxyapatite is chemically deposited, and although it can be said that it is a more uniform coating method, it is necessary to prepare bioglass in advance and to use a polymer material. However, there is an inherent problem that it is difficult to bond it to only one side.

【0017】[0017]

【解決課題】ここにおいて、本発明は、上述の如き事情
を背景にして、既存のリン酸カルシウム系被覆複合材料
における基材に代わる新たな基材と、それに対する固着
方法の改良を目的として、鋭意検討を重ねた結果、完成
されたものであって、その課題とするところは、医療用
補綴材料として広範な使用目的及び使用部位に適応可能
であり、生産コストが低く、品質管理が容易であると共
に、生体親和性に富むリン酸カルシウム被覆基材から成
り、しかもリン酸カルシウムが所望形状の基材上の所望
位置に強固に固着せしめられてなる、医療用補綴材料及
びそれを有利に製造する方法を提供することにある。
Here, in view of the above circumstances, the present invention has been earnestly studied for the purpose of improving a new base material that replaces the base material in the existing calcium phosphate-based coating composite material and a fixing method for the base material. As a result of repeating the above, the problem is that it can be applied to a wide range of purposes and sites as a medical prosthesis material, the production cost is low, and the quality control is easy. To provide a medical prosthesis material comprising a calcium-phosphate-coated base material rich in biocompatibility, wherein calcium phosphate is firmly fixed at a desired position on a base material having a desired shape, and a method for advantageously producing the same. It is in.

【0018】[0018]

【解決手段・作用】そして、上記の如き課題を解決する
ために、本発明は、生体親和性に富む合成高分子からな
る所望形状の合成高分子基材を用い、かかる合成高分子
基材上に、有機リン酸エステルのカルシウム塩より生化
学的な加水分解反応にてリン酸カルシウムを析出せし
め、強固に固着せしめてなることを特徴とする医療用補
綴材料を、その要旨とするものである。
In order to solve the above problems, the present invention uses a synthetic polymer substrate having a desired shape, which is made of a synthetic polymer having a high biocompatibility. The gist of the present invention is a medical prosthesis material characterized in that calcium phosphate is precipitated from a calcium salt of an organic phosphate ester by a biochemical hydrolysis reaction and firmly fixed thereto.

【0019】また、本発明の好ましい第1の態様におい
ては、前記リン酸カルシウムが、非晶質リン酸カルシウ
ム、ハイドロキシアパタイト前駆体、若しくは結晶性炭
酸含有ハイドロキシアパタイトの状態において析出せし
められる。
In a preferred first aspect of the present invention, the calcium phosphate is precipitated in the state of amorphous calcium phosphate, hydroxyapatite precursor, or crystalline carbonic acid-containing hydroxyapatite.

【0020】さらに、本発明の好ましい第2の態様にお
いては、前記合成高分子が、ポリグリコール酸、ポリ乳
酸、グリコール酸/乳酸共重合体、ポリエステル、ポリ
カーボネート及びナイロンからなる群より選ばれること
となる。
Further, in a preferred second aspect of the present invention, the synthetic polymer is selected from the group consisting of polyglycolic acid, polylactic acid, glycolic acid / lactic acid copolymer, polyester, polycarbonate and nylon. Become.

【0021】更にまた、本発明の好ましい第3の態様に
おいては、前記有機リン酸エステルのカルシウム塩がβ
−グリセロリン酸カルシウムであり、このβ−グリセロ
リン酸カルシウムの生化学的な加水分解反応によって、
前記リン酸カルシウムとしてのハイドロキシアパタイト
が、前記合成高分子基材上に強固に固着せしめられるこ
ととなる。
Furthermore, in a preferred third aspect of the present invention, the calcium salt of the organic phosphate is β
-Calcium glycerophosphate, by the biochemical hydrolysis reaction of this β- calcium glycerophosphate,
The hydroxyapatite as the calcium phosphate is firmly fixed on the synthetic polymer substrate.

【0022】一方、本発明は、かくの如き医療補綴材料
を得るために、生体親和性に富む合成高分子からなる所
望形状の基材を用い、かかる合成高分子基材上に、有機
リン酸エステルのカルシウム塩のアルカリフォスファタ
ーゼによる生化学的な加水分解反応にて生じるリン酸カ
ルシウムを析出せしめ、強固に固着させることを特徴と
する医療用補綴材料の製造方法をも、その要旨とするも
のである。
On the other hand, according to the present invention, in order to obtain such a medical prosthesis material, a base material having a desired shape made of a synthetic polymer having a high biocompatibility is used, and an organic phosphoric acid is applied onto the synthetic polymer base material. A gist of the present invention is also a method for producing a medical prosthesis material characterized in that calcium phosphate generated by a biochemical hydrolysis reaction of a calcium salt of an ester with alkaline phosphatase is deposited and firmly fixed.

【0023】また、この本発明方法の好ましい第1の態
様においては、前記有機リン酸エステルのカルシウム塩
がβ−グリセロリン酸カルシウムであり、その加水分解
反応によって、ハイドロキシアパタイトが、前記リン酸
カルシウムとして析出せしめられることとなる。
Further, in the first preferred embodiment of the method of the present invention, the calcium salt of the organic phosphate is β-glycerophosphate, and hydroxyapatite is precipitated as the calcium phosphate by the hydrolysis reaction. It will be.

【0024】さらに、本発明方法の好ましい第2の態様
においては、前記有機リン酸エステルのカルシウム塩の
加水分解反応によるリン酸カルシウムの析出が、予めフ
ォスビチンをジメチルスベロイミデートの存在下におい
て架橋せしめてなる前記合成高分子基材に対して行なわ
れ、これによって、リン酸カルシウムの析出が、より一
層有効に進行せしめられるのである。
Further, in a second preferred embodiment of the method of the present invention, the precipitation of calcium phosphate by the hydrolysis reaction of the calcium salt of the organic phosphate is carried out by preliminarily crosslinking phosvitin in the presence of dimethylsuberoimidate. This is carried out on the synthetic polymer base material, whereby the precipitation of calcium phosphate can be proceeded more effectively.

【0025】ところで、かくの如き本発明が、従来のハ
イドロキシアパタイト被覆方法と根本的に異なる点は、
合成高分子基材上に、ハイドロキシアパタイトの如きリ
ン酸カルシウムを析出、固着せしめる手段として、アル
カリフォスファターゼによる有機リン酸エステルカルシ
ウム塩の生化学的な加水分解反応を利用したことにあ
る。
By the way, the point that the present invention as described above is fundamentally different from the conventional hydroxyapatite coating method is as follows.
As a means for depositing and fixing calcium phosphate such as hydroxyapatite on a synthetic polymer substrate, a biochemical hydrolysis reaction of an organic phosphate calcium salt by alkaline phosphatase is used.

【0026】すなわち、アルカリフォスファターゼは、
骨芽細胞の細胞膜上に存在し、骨芽細胞の石灰化に密接
に関連すると考えられている酵素であり、有機リン酸エ
ステルのカルシウム塩は、このアルカリフォスファター
ゼによって加水分解されて、無機リン酸カルシウムを析
出するのである。なお、この反応を利用したハイドロキ
シアパタイトとコラーゲンとの複合化に関しては、E.
Banksら「Science」、198、1164〜
1166(1977)及び土井等「歯科材料・器機」
、863〜870(1990)、「歯科材料・器機」
10、814〜819(1991)によって、既に報告
されている。
That is, alkaline phosphatase is
Calcium salt of an organic phosphate ester, which is an enzyme that is present on the cell membrane of osteoblasts and is considered to be closely related to calcification of osteoblasts, is hydrolyzed by this alkaline phosphatase to give inorganic calcium phosphate. It will precipitate. Regarding the complexation of hydroxyapatite and collagen using this reaction, see E.
Banks et al., "Science", 198 , 1164-.
1166 (1977) and Doi et al., "Dental materials and equipment"
9 , 863-870 (1990), "Dental materials and equipment"
10 , 814-819 (1991).

【0027】因みに、このBanksら及び土井等の報
告によれば、アルカリフォスファターゼによるβ−グリ
セロリン酸カルシウムの加水分解反応を利用するに当た
り、コラーゲン単味では、アパタイト又はアパタイト前
駆体は、析出はするが、コラーゲン繊維上に強固に接着
している訳ではないとして、リン蛋白等をコラーゲンに
架橋することによって、より生体環境に近い条件を造り
だし、その結果、初めて、コラーゲン上にアパタイトが
固着析出され得ることが明らかにされている。そして、
恐らく、コラーゲン繊維とハイドロキシアパタイトとの
間に、共有結合又はイオン結合とは異なる、比較的弱い
分子間力結合が形成され、それが、コラーゲンとハイド
ロキシアパタイトを化学的に結合させているものと説明
されている。
By the way, according to the report of Banks et al. And Doi et al., In utilizing the hydrolysis reaction of calcium β-glycerophosphate by alkaline phosphatase, apatite or apatite precursor is precipitated in collagen alone, but Assuming that it is not firmly adhered to the collagen fiber, cross-linking phosphoprotein etc. to collagen creates conditions closer to the biological environment, and as a result, for the first time, apatite can be fixed and deposited on collagen. It has been revealed. And
Probably, a relatively weak intermolecular force bond different from covalent bond or ionic bond is formed between collagen fiber and hydroxyapatite, which explains that it chemically bonds collagen and hydroxyapatite. Has been done.

【0028】そして、例えば腱修復のような、かなりの
長期間に亘って可撓性と高力学的強度の保持を必要とす
るような、癒着防止用の補綴材の場合にあっては、上記
で提案されたコラーゲン上にリン酸カルシウムを析出せ
しめて複合化した材料の使用は、コラーゲン自体が強度
的に弱いものであるところから、適切ではなく、またコ
ラーゲンを基材とすると、任意の形態の補綴材、例えば
中空管状形状の基材を成形することが難しく、更にコラ
ーゲンが天然高分子であるが故に、生産コストが高く、
品質管理も難しいといった問題点が内在している。
In the case of a prosthesis material for preventing adhesion, which requires flexibility and high mechanical strength retention for a considerably long period of time, such as tendon repair, The use of a composite material prepared by precipitating calcium phosphate on collagen as proposed in 1) is not appropriate because collagen itself is weak in strength, and when collagen is used as a base material, a prosthesis of any form is obtained. It is difficult to mold materials such as hollow tubular substrates, and because collagen is a natural polymer, the production cost is high,
There is an inherent problem that quality control is difficult.

【0029】しかるに、本発明にあっては、基材とし
て、生体親和性を有する合成高分子を選択したのであ
り、この合成高分子基材上に、有機リン酸エステルのカ
ルシウム塩から析出する、ハイドロキシアパタイトの如
き無機リン酸カルシウムが、化学的な結合の場合と同様
に、強固に固着保持され得る事実を見い出したのであ
り、そしてそれによって、本発明が完成されたのであ
る。
In the present invention, however, a synthetic polymer having biocompatibility is selected as the substrate, and the calcium salt of the organic phosphate ester is deposited on the synthetic polymer substrate. We have found the fact that inorganic calcium phosphates such as hydroxyapatite can be firmly anchored and retained, as in the case of chemical bonding, and thereby complete the invention.

【0030】なお、そのような本発明において、有機リ
ン酸エステルのカルシウム塩から析出する、ハイドロキ
シアパタイトの如きリン酸カルシウムが、コラーゲンに
対する場合と同様に、生体親和性に富む合成高分子に対
して化学的に結合しているか、どうかについては、充分
な確認が為されていないが、本発明者等が、固着手法と
して、Banksら及び土井等の開発した上記手法の応
用と改良を鋭意検討した結果、むしろ、コラーゲンに対
するよりも、強固に、ハイドロキシアパタイト(リン酸
カルシウム)が該合成高分子上に析出、固着する事実が
明らかになったことから、かかる合成高分子とハイドロ
キシアパタイト(リン酸カルシウム)との間に、コラー
ゲンよりも遙かに強固な、何等かの化学的結合が生じて
いるものと考えられているのである。
In the present invention, calcium phosphate such as hydroxyapatite, which is precipitated from the calcium salt of an organic phosphoric acid ester, chemically reacts with a synthetic polymer having high biocompatibility as in the case of collagen. It has not been sufficiently confirmed whether or not it is bound to, but as a result of the present inventors, as a fixing method, as a result of diligent examination of application and improvement of the above method developed by Banks et al. And Doi, Rather, it was clarified that hydroxyapatite (calcium phosphate) was strongly deposited and fixed on the synthetic polymer rather than collagen. Therefore, between the synthetic polymer and hydroxyapatite (calcium phosphate), It is thought that some chemical bonds are formed that are much stronger than collagen. And is're.

【0031】[0031]

【具体的構成】ところで、かくの如き本発明において、
基材として使用される合成高分子材料としては、生体親
和性があり、その使用目的及び使用部位に応じた適切な
物性を有する優れた医療用補綴材を与えるものであっ
て、生体分解吸収性高分子、非分解吸収性高分子の如何
に拘らず、既に生体インプラント材や手術用縫合糸等の
生体材料に広く用いられ、充分に、その生体内における
メカニカルな性質、生体適合性の解析等がなされ、更に
生体分解吸収性高分子の場合においては生体内分解吸収
過程の解析等もなされているものが選択され、例えば、
ポリグリコール酸、ポリ乳酸、グリコール酸/乳酸共重
合体、ポリエステル、ポリカーボネート、ナイロン等の
公知の材料を挙げることが出来る。これら合成高分子材
料の中から、医療用補綴材の使用目的及び使用部位に応
じて、それに適する物性を有するものが、適宜に選択さ
れることとなるのである。
Concrete Structure By the way, in the present invention as described above,
As a synthetic polymer material used as a base material, which has biocompatibility and gives an excellent medical prosthesis material having appropriate physical properties according to its intended purpose and site of use, it is biodegradable and absorbable. Regardless of whether it is a polymer or non-degradable absorbable polymer, it has already been widely used in biomaterials such as bioimplant materials and surgical sutures, and sufficiently analyzed in-vivo mechanical properties and biocompatibility. In addition, in the case of biodegradable and absorbable polymers, those that have also been analyzed in vivo degradation and absorption processes are selected, for example,
Known materials such as polyglycolic acid, polylactic acid, glycolic acid / lactic acid copolymer, polyester, polycarbonate and nylon can be mentioned. Among these synthetic polymer materials, those having physical properties suitable for the purpose and site of use of the medical prosthesis material can be appropriately selected.

【0032】そして、そのような基材を構成する合成高
分子材料は、フィラメント、薄膜状のシート、中空管
等、使用目的及び使用部位に適する所望の形状で用いら
れる。また、所望の形状を有する合成高分子基材の製造
には、公知の製造方法が適宜に用いられることとなる。
The synthetic polymer material that constitutes such a base material is used in a desired shape suitable for the purpose and site of use, such as a filament, a thin film sheet, a hollow tube, or the like. In addition, a known manufacturing method is appropriately used for manufacturing a synthetic polymer substrate having a desired shape.

【0033】一方、そのような合成高分子基材上に析出
せしめられるリン酸カルシウムを加水分解反応により生
ぜしめる有機リン酸エステルのカルシウム塩としては、
アデノシン三リン酸カルシウム、モノフェニルリン酸カ
ルシウム、β−グリセロリン酸カルシウム等があるが、
特に本発明にあっては、β−グリセロリン酸カルシウム
が有利に用いられる。このβ−グリセロリン酸カルシウ
ムは、アルカリフォスファターゼによる加水分解反応に
よって、ハイドロキシアパタイト(リン酸カルシウム)
を析出し、そして、その析出するハイドロキシアパタイ
トは、合成高分子基材上に強固に固着するようになるの
である。
On the other hand, as a calcium salt of an organic phosphoric acid ester which produces a calcium phosphate precipitated on such a synthetic polymer substrate by a hydrolysis reaction,
There are adenosine triphosphate calcium, monophenyl calcium phosphate, β-glycerophosphate calcium, etc.,
Particularly in the present invention, β-glycerophosphate calcium is advantageously used. This β-glycerophosphate is hydrolyzed by alkaline phosphatase to give hydroxyapatite (calcium phosphate).
, And the hydroxyapatite thus deposited firmly adheres to the synthetic polymer substrate.

【0034】なお、このβ−グリセロリン酸カルシウム
等の有機リン酸エステルのカルシウム塩の、アルカリフ
ォスファターゼによる加水分解反応によって析出する、
ハイドロキシアパタイトの如きリン酸カルシウムの結晶
相の種類と析出開始時間は、アルカリフォスファターゼ
の初期濃度、pH、温度等に影響される。即ち、アルカ
リフォスファターゼの初期濃度が高いと、非晶質リン酸
カルシウムとなり易く、濃度が低くなるにつれて、アパ
タイト前駆体から、炭酸含有ハイドロキシアパタイトへ
と移行するところから、アルカリフォスファターゼの初
期濃度を調節することにより、析出するリン酸カルシウ
ムの結晶相を変えることが可能となる。これによって、
非晶質リン酸カルシウムから、ハイドロキシアパタイト
前駆体を経て、結晶性炭酸含有ハイドロキシアパタイト
まで、様々な性質のリン酸カルシウムを被覆せしめるこ
とが出来る。例えば、ハイドロキシアパタイトを析出さ
せる濃度としては、一般に2〜20mMol、好ましく
は4〜8mMolの濃度が採用されることとなる。ま
た、アルカリフォスファターゼ活性は、中性より塩基性
領域で高いことから、pHは塩基性の方が好ましく、一
般にpH8〜10、好ましくはpH8.5〜9.5の範
囲内において、加水分解反応は進行せしめられ、更に温
度としては、生体類似の環境を考慮すると、37℃前後
の温度とすることが望ましい。
The calcium salt of an organic phosphate ester such as β-glycerophosphate is precipitated by a hydrolysis reaction with alkaline phosphatase.
The type of crystal phase of calcium phosphate such as hydroxyapatite and the initiation time of precipitation are affected by the initial concentration of alkaline phosphatase, pH, temperature and the like. That is, when the initial concentration of alkaline phosphatase is high, it tends to become amorphous calcium phosphate, and as the concentration decreases, from the apatite precursor to the carbonic acid-containing hydroxyapatite, by adjusting the initial concentration of alkaline phosphatase. It is possible to change the crystal phase of precipitated calcium phosphate. by this,
It is possible to coat calcium phosphate having various properties from amorphous calcium phosphate to hydroxyapatite precursor to crystalline carbonate-containing hydroxyapatite. For example, as the concentration for depositing hydroxyapatite, a concentration of 2 to 20 mMol, and preferably 4 to 8 mMol will be adopted. In addition, since alkaline phosphatase activity is higher in the basic region than in the neutral region, the pH is preferably basic, and in general, in the range of pH 8 to 10, preferably pH 8.5 to 9.5, the hydrolysis reaction is It is desirable that the temperature be set to about 37 ° C. in consideration of a biomimetic environment.

【0035】本発明にあっては、かくの如き有機リン酸
エステルのカルシウム塩より、生化学的な加水分解反応
によって生成するリン酸カルシウムを、所望の形状の合
成高分子基材上に析出せしめて、強固に固着せしめるも
のであるが、そのような加水分解反応に際して、コラー
ゲンの場合と同様に、フォスビチン(卵黄由来のリン蛋
白)をリン架橋剤として、またジメチルスベロイミデー
トを架橋促進剤として、反応系に存在せしめることが望
ましく、これによって析出反応を有利に促進させること
が出来るのである。尤も、本発明の実施例における合成
高分子を基材とする場合にあっては、ジメチルスベロイ
ミデートのような架橋促進剤を使用しなくとも、かなり
の析出速度で、ハイドロキシアパタイトの如きリン酸カ
ルシウムを、そのような合成高分子基材上に析出させる
ことも、可能である。
In the present invention, calcium phosphate produced by a biochemical hydrolysis reaction from such a calcium salt of an organic phosphate is precipitated on a synthetic polymer substrate having a desired shape, Although it firmly anchors, in such hydrolysis reaction, as in the case of collagen, phosvitin (phosphoprotein derived from egg yolk) is used as a phosphorus cross-linking agent and dimethyl suberoimidate is used as a cross-linking accelerator. It is desirable to allow it to be present in the system, which can favorably accelerate the precipitation reaction. However, in the case of using the synthetic polymer as a base material in the examples of the present invention, calcium phosphate such as hydroxyapatite can be added at a considerable precipitation rate without using a crosslinking accelerator such as dimethylsuberoimidate. It is also possible to deposit on such a synthetic polymer substrate.

【0036】なお、フォスビチンは、分子量が約400
00のリン蛋白であって、約10%の有機リン酸を含ん
でいるものであるが、コラーゲンの場合において、アル
カリフォスファターゼの触媒効果により、有機リン酸エ
ステルのカルシウム塩から加水分解反応により産生され
た無機リン酸カルシウムは、フォスビチンで架橋された
コラーゲン表面に化学的に結合すると考えられている。
更に、架橋されたフォスビチンは、アルカリフォスファ
ターゼ活性を高め、無機リン酸カルシウムの産生を促進
し、その分だけより速く、より多くのリン酸カルシウム
を析出させると考えられている。而して、本発明にて用
いられる合成高分子に対しても、コラーゲンと同様に、
フォスビチンが合成高分子に架橋されるか、どうか、ま
たリン酸カルシウムの析出を促進するのか、どうかは、
未だ充分には解明されていないが、本発明者等の検討し
たところによると、コラーゲンと同様に、或いはそれ以
上に析出反応が促進され得ることが、明らかとなってい
る。そして、その析出したリン酸カルシウムは、合成高
分子基材上に、コラーゲンよりも強固に固着することを
見いだしたのである。なお、アルカリフォスファターゼ
の初期濃度が、2〜20mMolである上記の反応条件
においては、析出するリン酸カルシウムのハイドロキシ
アパタイト相は、結晶性の低い生体硬組織類似の炭酸含
有ハイドロキシアパタイトであることを確認した。
Phosvitin has a molecular weight of about 400.
00 is a phosphoprotein containing about 10% of organic phosphoric acid, but in the case of collagen, it is produced by hydrolysis reaction from calcium salt of organic phosphoric acid ester due to the catalytic effect of alkaline phosphatase. Inorganic calcium phosphate is believed to chemically bind to the surface of collagen cross-linked with phosvitin.
Furthermore, it is believed that cross-linked phosvitin enhances alkaline phosphatase activity and promotes the production of inorganic calcium phosphate, which leads to faster and more calcium phosphate deposition. Thus, even for the synthetic polymer used in the present invention, like collagen,
Whether phosvitin is cross-linked to a synthetic polymer and whether it accelerates the precipitation of calcium phosphate,
Although not fully clarified yet, according to the studies by the present inventors, it has been clarified that the precipitation reaction can be promoted similarly to collagen or more. Then, they found that the precipitated calcium phosphate adhered to the synthetic polymer base material more firmly than collagen. It was confirmed that, under the above reaction conditions in which the initial concentration of alkaline phosphatase was 2 to 20 mMol, the precipitated hydroxyapatite phase of calcium phosphate was carbonic acid-containing hydroxyapatite having low crystallinity and resembling hard tissue.

【0037】また、本発明に従って析出せしめられるリ
ン酸カルシウムは、合成高分子基材の形状の如何を問わ
ず、医療用補綴材料の使用目的及び使用部位に応じて適
切な任意の部位に固着せしめることが可能である。その
ようなリン酸カルシウムの固着を避けることが望ましい
合成高分子基材の部位には、適当な他材料による被覆が
施されることとなる。また、析出せしめられるリン酸カ
ルシウムの固着層の厚さとしては、その析出条件を選択
することによって、任意に変えることが可能であり、医
療用補綴材料としての使用目的及び使用部位に応じて、
適宜の厚さとされることとなる。
The calcium phosphate deposited according to the present invention can be fixed to any suitable site according to the purpose and site of use of the medical prosthesis material, regardless of the shape of the synthetic polymer base material. It is possible. The site of the synthetic polymer substrate in which it is desired to avoid such fixation of calcium phosphate will be coated with a suitable other material. Further, as the thickness of the fixed layer of calcium phosphate to be deposited, it can be arbitrarily changed by selecting the deposition conditions, depending on the purpose and site of use as a medical prosthesis material,
The thickness will be appropriate.

【0038】[0038]

【実施例】以下に、本発明を更に具体的に明らかにする
ために、本発明の幾つかの実施例を示すこととするが、
本発明が、そのような実施例の記載によって何等の制約
をも受けるものでないことは、言うまでもないところで
ある。また、本発明には、以下の実施例の他にも、更に
は上記の具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しな
い限りにおいて、当業者の知識に基づいて種々なる変
更、修正、改良等を加え得るものであることが、理解さ
れるべきである。
EXAMPLES In order to clarify the present invention in more detail, some examples of the present invention will be shown below.
It goes without saying that the present invention is not limited by the description of such embodiments. In addition, in addition to the following examples, the present invention, in addition to the above-described specific description, various changes, corrections, and modifications based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. It should be understood that improvements can be made.

【0039】実施例 1 先ず、結晶性炭酸含有ハイドロキシアパタイト被覆医療
用補綴材を得るために、以下の5種の反応液を調製し
た。
Example 1 First, in order to obtain a crystalline carbonic acid-containing hydroxyapatite-coated medical prosthesis material, the following five reaction solutions were prepared.

【0040】すなわち、pH緩衝液(A液)として、p
H8.5に調整された200mMolのトリス緩衝液を
準備し、このpH緩衝液を溶媒として、0.04%のア
ルカリフォスファターゼ溶液(B液)を調製した。ま
た、フォスビチン溶液(C液)として、前記pH緩衝液
からなる溶媒に、0.04%のフォスビチンを溶解せし
めてなる溶液を調製した。更に、ジメチルスベロイミデ
ート溶液(D液)は、前記pH緩衝液からなる溶媒に、
0.3%のジメチルスベロイミデートを溶解せしめてな
る溶液として調製され、そして、β−グリセロリン酸カ
ルシウム溶液(E液)は、6mMolのβ−グリセロリ
ン酸カルシウムを、前記pH緩衝液からなる溶媒に溶解
せしめてなる溶液として調製された。
That is, as the pH buffer solution (solution A), p
A 200 mMol Tris buffer adjusted to H8.5 was prepared, and a 0.04% alkaline phosphatase solution (solution B) was prepared using this pH buffer as a solvent. Further, as a phosvitin solution (solution C), a solution prepared by dissolving 0.04% phosvitin in a solvent composed of the pH buffer solution was prepared. Further, the dimethyl suberoimidate solution (solution D) was added to the solvent composed of the pH buffer solution,
It was prepared as a solution prepared by dissolving 0.3% dimethyl suberoimidate, and a β-calcium glycerophosphate solution (solution E) was prepared by dissolving 6 mMol β-glycerophosphate calcium in a solvent consisting of the pH buffer solution. Was prepared as a solution.

【0041】そして、ポリグリコール酸フィラメントを
用い、これに、上記で調製されたB液、C液及びD液
を、それぞれ加えて、37℃の温度で6日間静置した
後、溶液を取り除いて、蒸留水で洗浄することにより、
ポリグリコール酸フィラメント(基材)のフォスビチン
架橋を行なった。
Then, using a polyglycolic acid filament, liquid B, liquid C and liquid D prepared above were respectively added thereto, and the mixture was allowed to stand at a temperature of 37 ° C. for 6 days, and then the solution was removed. By washing with distilled water,
Phosvitin crosslinking of the polyglycolic acid filament (base material) was performed.

【0042】次いで、この得られた架橋化ポリグリコー
ル酸フィラメントに対して、上記で調製されたC液及び
D液を加え、更に室温で3時間静置した後、溶液を除い
て、上記で調製したE液を加えて、37℃の温度で20
時間静置することにより、ポリグリコール酸フィラメン
トへの結晶性炭酸含有ハイドロキシアパタイトの被覆を
行なった。なお、この操作を数回、繰り返し行なうこと
によって、結晶性炭酸含有ハイドロキシアパタイト被覆
層(固着層)の厚さを調整した。
Next, to the obtained crosslinked polyglycolic acid filaments, the solutions C and D prepared above were added, and the mixture was allowed to stand at room temperature for 3 hours, then the solution was removed and prepared above. Solution E was added and the temperature was 37 ° C for 20
The polyglycolic acid filament was covered with the crystalline carbonic acid-containing hydroxyapatite by standing for a time. The thickness of the crystalline carbonic acid-containing hydroxyapatite coating layer (fixed layer) was adjusted by repeating this operation several times.

【0043】このようにして、数μの厚さを有する結晶
性炭酸含有ハイドロキシアパタイト層を、ポリグリコー
ル酸フィラメント表面に、強固に被覆させることが出来
た。
In this way, the crystalline carbonic acid-containing hydroxyapatite layer having a thickness of several μ could be firmly coated on the surface of the polyglycolic acid filament.

【0044】実施例 2 前記ポリグリコール酸フィラメントの架橋化に際し、架
橋促進剤であるD液(ジメチルスベロイミデート溶液)
を使用せず、B液及びC液のみを用いて架橋化させるこ
とを除いて、換言すれば架橋促進剤を用いない他は、実
施例1と同様にして、ポリグリコール酸フィラメントに
対する結晶性炭酸含有ハイドロキシアパタイトの被覆を
行なった。その結果、架橋促進剤を用いなくとも、ポリ
グリコール酸フィラメント表面に数μの厚さの結晶性炭
酸含有ハイドロキシアパタイト層を被覆させることが出
来た。
Example 2 Solution D (dimethylsuberoimidate solution), which is a crosslinking accelerator in the above-mentioned polyglycolic acid filament crosslinking.
In the same manner as in Example 1 except that the cross-linking agent was not used and the cross-linking was performed using only the solutions B and C, in other words, the crystalline carbonic acid for the polyglycolic acid filament was used. The contained hydroxyapatite was coated. As a result, it was possible to coat the surface of the polyglycolic acid filament with a crystalline carbonic acid-containing hydroxyapatite layer having a thickness of several μm without using a crosslinking accelerator.

【0045】実施例 3 基材としてポリジオキサノンフィラメントを用いること
以外は、実施例1と同様にして、結晶性炭酸含有ハイド
ロキシアパタイトの被覆を行なった。その結果、この場
合においても、ポリジオキサノンフィラメント表面に数
μの厚さの結晶性炭酸含有ハイドロキシアパタイト被覆
層を形成させることが出来た。
Example 3 A crystalline carbonic acid-containing hydroxyapatite was coated in the same manner as in Example 1 except that a polydioxanone filament was used as the substrate. As a result, even in this case, a crystalline carbonic acid-containing hydroxyapatite coating layer having a thickness of several μ could be formed on the surface of the polydioxanone filament.

【0046】実施例 4 基材としてグリコリド/トリメチレンカーボネート共重
合体フィラメントを用いること以外は、実施例1と同様
にして、結晶性炭酸含有ハイドロキシアパタイト被覆を
実施した。その結果、この場合においても、グリコリド
/トリメチレンカーボネート共重合体フィラメントの表
面に数μの厚さの結晶性炭酸含有ハイドロキシアパタイ
ト被膜層を形成させることが出来た。
Example 4 A crystalline carbonic acid-containing hydroxyapatite coating was carried out in the same manner as in Example 1 except that glycolide / trimethylene carbonate copolymer filaments were used as the substrate. As a result, even in this case, a crystalline carbonic acid-containing hydroxyapatite coating layer having a thickness of several μ could be formed on the surface of the glycolide / trimethylene carbonate copolymer filament.

【0047】実施例 5 基材としてナイロンフィラメントを用いること以外は、
実施例1と同様にして、結晶性炭酸含有ハイドロキシア
パタイト被覆を行なった。その結果、ナイロンフィラメ
ント表面に数μの厚さの結晶性炭酸含有ハイドロキシア
パタイト被膜層を形成させることが出来た。
Example 5 Except that a nylon filament is used as the base material,
In the same manner as in Example 1, the crystalline carbonic acid-containing hydroxyapatite coating was performed. As a result, a crystalline carbonic acid-containing hydroxyapatite coating layer having a thickness of several μm could be formed on the surface of the nylon filament.

【0048】実施例 6 基材としてポリエステルフィラメントを用いること以外
は、実施例1と同様にして、結晶性炭酸含有ハイドロキ
シアパタイト被覆を行なった。その結果、ポリエステル
フィラメント表面に数μの厚さの結晶性炭酸含有ハイド
ロキシアパタイト被膜層を形成させることが出来た。
Example 6 A crystalline carbonic acid-containing hydroxyapatite coating was carried out in the same manner as in Example 1 except that a polyester filament was used as the base material. As a result, a crystalline carbonic acid-containing hydroxyapatite coating layer having a thickness of several μm could be formed on the surface of the polyester filament.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に従う医療用補綴材料は、生体親和性に富むものである
と共に、その表面の所定の部位に形成されたリン酸カル
シウムの被覆層が、医療用補綴材料の使用目的及び使用
部位に応じた適切な物性を有する合成高分子基材に強固
に固着している特徴を有するものであり、また、そのよ
うな強固に固着するリン酸カルシウム被覆層が、合成高
分子基材の形状の如何に拘わらず、使用目的及び使用部
位に応じた適切な任意の部位に形成され得るのである。
従って、かかる医療用補綴材料は、その使用目的及び使
用部位に非常に適する特性を有するものであって、そこ
に、医療用補綴材料としての大きな技術的意義を有する
ものである。
As is apparent from the above description, the medical prosthesis material according to the present invention has a high biocompatibility, and the calcium phosphate coating layer formed at a predetermined site on the surface of the medical prosthesis material is a medical prosthesis. It is characterized by firmly adhering to a synthetic polymer substrate having appropriate physical properties according to the purpose of use and site of use of the material, and such a strongly adhering calcium phosphate coating layer is Regardless of the shape of the molecular base material, it can be formed at any appropriate site depending on the purpose and site of use.
Therefore, such a medical prosthesis material has properties that are very suitable for the intended purpose and site of use, and is of great technical significance as a medical prosthesis material.

【0050】しかも、そのような本発明に従う医療用補
綴材料は、基材として人工的に製造される合成高分子を
用いているところから、生産コストを下げることが出来
ると共に、品質管理が容易となる特徴がある。
Moreover, since such a medical prosthesis material according to the present invention uses a synthetic polymer that is artificially manufactured as a base material, the production cost can be reduced and the quality control can be facilitated. There is a feature.

【0051】また、本発明に従う医療用補綴材料の製造
方法によれば、上述の如き優れた特徴を有する医療用補
綴材料を有利に得ることが可能であり、特にフォスビチ
ン及びジメチルスベロイミデートを用いることによっ
て、リン酸カルシウム被覆層の形成を有効に行ない得る
のである。
Further, according to the method for producing a medical prosthesis material according to the present invention, it is possible to advantageously obtain a medical prosthesis material having the above-mentioned excellent characteristics, and in particular, phosvitin and dimethyl suberoimidate are used. Thus, the calcium phosphate coating layer can be effectively formed.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 肇 愛知県日進市東山7−1409 (72)発明者 丹羽 滋郎 愛知県日進市五色園2−1213 (72)発明者 佐藤 義郎 愛知県名古屋市中川区尾頭橋2−19−3 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hajime Saito 7-1409 Higashiyama, Nisshin City, Aichi Prefecture (72) Inventor Shigerou Niwa 2-1213 Goshikinen, Nisshin City, Aichi Prefecture (72) Inventor Yoshiro Sato Nakagawa, Nagoya City, Aichi Prefecture 2-19-3 Ward Ogashirabashi

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 生体親和性に富む合成高分子からなる所
望形状の基材を用いて、かかる合成高分子基材上に、有
機リン酸エステルのカルシウム塩より生化学的な加水分
解反応にてリン酸カルシウムを析出せしめ、強固に固着
せしめてなることを特徴とする医療用補綴材料。
1. A substrate having a desired shape, which is made of a synthetic polymer having a high biocompatibility, is used, and a calcium salt of an organic phosphate ester is biochemically hydrolyzed on the synthetic polymer substrate. A medical prosthesis material characterized in that calcium phosphate is precipitated and firmly fixed.
【請求項2】 前記リン酸カルシウムが、非晶質リン酸
カルシウム、ハイドロキシアパタイト前駆体、若しくは
結晶性炭酸含有ハイドロキシアパタイトである請求項1
に記載の医療用補綴材料。
2. The calcium phosphate is amorphous calcium phosphate, a hydroxyapatite precursor, or crystalline carbonic acid-containing hydroxyapatite.
The medical prosthesis material according to.
【請求項3】 前記合成高分子が、ポリグリコール酸、
ポリ乳酸、グリコール酸/乳酸共重合体、ポリエステ
ル、ポリカーボネート及びナイロンからなる群より選ば
れる請求項1又は請求項2に記載の医療用補綴材料。
3. The synthetic polymer is polyglycolic acid,
The medical prosthetic material according to claim 1 or 2, which is selected from the group consisting of polylactic acid, glycolic acid / lactic acid copolymer, polyester, polycarbonate, and nylon.
【請求項4】 前記有機リン酸エステルのカルシウム塩
がβ−グリセロリン酸カルシウムであり、このβ−グリ
セロリン酸カルシウムの生化学的な加水分解反応によっ
て、前記リン酸カルシウムとしてのハイドロキシアパタ
イトが、前記合成高分子基材上に強固に固着せしめられ
ている請求項1乃至3の何れかに記載の医療用補綴材
料。
4. The calcium salt of the organic phosphate ester is β-glycerophosphate, and hydroxyapatite as the calcium phosphate is converted into the synthetic polymer base material by a biochemical hydrolysis reaction of the β-glycerophosphate. The medical prosthesis material according to any one of claims 1 to 3, which is firmly fixed to the top.
【請求項5】 生体親和性に富む合成高分子からなる所
望形状の基材を用いて、かかる合成高分子基材上に、有
機リン酸エステルのカルシウム塩のアルカリフォスファ
ターゼによる生化学的な加水分解反応にて生じるリン酸
カルシウムを析出せしめ、強固に固着させることからな
る医療用補綴材料の製造方法。
5. A biochemical hydrolysis of a calcium salt of an organic phosphoric acid ester by alkaline phosphatase on a substrate having a desired shape, which is made of a synthetic polymer having high biocompatibility. A method for producing a medical prosthesis material, which comprises depositing calcium phosphate generated by a reaction and firmly fixing the calcium phosphate.
【請求項6】 前記有機リン酸エステルのカルシウム塩
がβ−グリセロリン酸カルシウムであり、その加水分解
反応によって、ハイドロキシアパタイトが、前記リン酸
カルシウムとして析出せしめられる請求項5に記載の医
療用補綴材料の製造方法。
6. The method for producing a medical prosthetic material according to claim 5, wherein the calcium salt of the organic phosphate ester is β-glycerophosphate, and hydroxyapatite is precipitated as the calcium phosphate by a hydrolysis reaction thereof. .
【請求項7】 前記有機リン酸エステルのカルシウム塩
の加水分解反応によるリン酸カルシウムの析出が、予め
フォスビチンをジメチルスベロイミデートの存在下にお
いて架橋せしめてなる前記合成高分子基材に対して行な
われる請求項5又は請求項6に記載の医療用補綴材料の
製造方法。
7. Precipitation of calcium phosphate by a hydrolysis reaction of the calcium salt of the organic phosphate ester is carried out on the synthetic polymer base material obtained by previously crosslinking phosvitin in the presence of dimethylsuberoimidate. Item 5. A method for producing the medical prosthetic material according to Item 5 or 6.
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