JPH09103478A

JPH09103478A - 医科用または歯科用硬化性材料

Info

Publication number: JPH09103478A
Application number: JP7263320A
Authority: JP
Inventors: Yoshinobu Bandai; 佳宣萬代; Hideki Hirose; 秀樹弘瀬; Kazuhiko Namikawa; 和彦南川; Tomihito Sugihara; 富人杉原; Masataka Yoshikawa; 正孝好川; Yoshihiro Ueda; 善弘上田; Tadao Toda; 忠夫戸田
Original assignee: Nitta Gelatin Inc
Current assignee: Nitta Gelatin Inc
Priority date: 1995-10-11
Filing date: 1995-10-11
Publication date: 1997-04-22

Abstract

(57)【要約】【課題】人工関節ステムや歯科インプラント支台など
の金属またはセラミックス支柱または歯科用ガタパーチ
ャポイントなどに塗布しやすく、微細骨欠損部や根管な
どにも充填が可能で、適度な時間で硬化する硬化性材料
を提供する。【解決手段】この硬化性材料は、α−リン酸三カルシ
ウムおよびリン酸四カルシウムからなる群から選ばれる
少なくとも１つのリン酸カルシウム粉末を含む粉成分
と、クエン酸回路において生成しうる有機酸の酸根を溶
質として含む水溶液からなる液成分とを有し、前記粉成
分および前記液成分の少なくとも１つが酸化チタン粉末
などのチタン化合物粉末をも含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、医科用または歯科
用硬化性材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】α−リン酸三カルシウムやリン酸四カル
シウムの粉末をクエン酸やリンゴ酸などのカルボキシル
基含有化合物の高濃度水溶液で練和することにより、セ
メント様に硬化する。このセメントを人工関節ステムや
歯科インプラント支台などの金属またはセラミックス支
柱に塗布して充填しようとしても、塗工性、展延性に欠
けるため、練和物を均一に塗布することは困難である。
また、その練和物を骨欠損部などに充填するときに細か
な隙間を埋めることは困難である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、人工
関節ステムや歯科インプラント支台などの金属またはセ
ラミックス支柱または歯科用ガタパーチャポイントなど
に塗布しやすく、微細骨欠損部や根管などにも充填が可
能で、適度な時間で硬化する、医科用または歯科用硬化
性材料を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の、医科用または
歯科用硬化性材料は、α−リン酸三カルシウムおよびリ
ン酸四カルシウムからなる群から選ばれる少なくとも１
つのリン酸カルシウム粉末を含む粉成分と、クエン酸回
路において生成しうる有機酸の酸根を含む水溶液からな
る液成分とを有しており、粉成分および液成分の少なく
とも１つがチタン化合物粉末をも含む。

【０００５】本発明の硬化性材料では、有機酸は、たと
えば、クエン酸である。本発明の硬化性材料では、チタ
ン化合物粉末は、たとえば、酸化チタン粉末である。本
発明の硬化性材料では、チタン化合物粉末は、たとえ
ば、１μｍ以下の平均粒子径を有する。

【０００６】本発明の硬化性材料では、チタン化合物粉
末の量は、たとえば、α−リン酸三カルシウムおよびリ
ン酸四カルシウムからなる群から選ばれる少なくとも１
つの粉末の重量に対して、２〜６０重量％である。本発
明の硬化性材料では、液成分は、たとえば、前記有機酸
を溶質として１０〜５０重量％、水を９０〜５０重量％
の割合で含む。

【０００７】本発明の硬化性材料では、粉成分の液成分
に対する粉液比は、たとえば、０．５〜５（g/ml）であ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の、医科用または歯科用硬
化性材料は、α−リン酸三カルシウムおよびリン酸四カ
ルシウムからなる群から選ばれる少なくとも１つのリン
酸カルシウム粉末を含む粉成分と、クエン酸回路におい
て生成しうる有機酸の酸根を含む水溶液からなる液成分
とを有しており、粉成分および液成分の少なくとも１つ
がチタン化合物粉末をも含む。

【０００９】本発明の硬化性材料では、液成分は、粉成
分の練和に用いられる。粉成分は、α−リン酸三カルシ
ウムおよびリン酸四カルシウムから選ばれる少なくとも
１つの粉末を含む。本発明で用いられるα−リン酸三カ
ルシウムは、化学式Ｃａ₃（ＰＯ₄）₂で表される。そ
の製造方法には特に限定はなく、いかなる方法で製造し
たものであってもよい。たとえば、Ｃａ源として、Ｃａ
ＣＯ₃、ＣａＯ、Ｃａ（ＯＨ）₂などが、Ｐ源として、
Ｐ₂Ｏ₅、Ｈ₃ＰＯ₄、ＮＨ₄Ｈ₂ＰＯ₄、（ＮＨ₄）
₂ＨＰＯ₄、ＣａとＰの両方を含有するＣａＨＰＯ₄・
２Ｈ₂Ｏ、ＣａＨＰＯ₄、Ｃａ（Ｈ₂ＰＯ₄）₂、Ｃａ
₂Ｐ₂Ｏ₇等が挙げられ、ＣａとＰのモル比をＣａ／Ｐ
＝１．５となるように組み合わすことにより種々の製造
方法が考えられるが、セメント用粉材としては、ＣａＨ
ＰＯ₄・２Ｈ₂Ｏを焼成して得られたＣａ₂Ｐ ₂Ｏ
₇と、ＣａＣＯ₃を焼成して得られたＣａＯとの１：１
モル比混合物を焼成する乾式製造方法により得られたα
−リン酸三カルシウム粉末が好ましい。

【００１０】本発明で用いられるリン酸四カルシウム
は、化学式Ｃａ₄Ｏ（ＰＯ₄）₂で表される。その製造
方法には特に限定はなく、いかなる方法で製造したもの
であってもよい。たとえば、α−リン酸三カルシウム粉
末を製造する時と同じ原料が挙げられ、ＣａとＰのモル
比をＣａ／Ｐ＝２となるように組み合わすことにより種
々の製造方法が考えられるが、セメント用粉材として
は、ＣａＨＰＯ₄・２Ｈ₂Ｏを焼成して得られたＣａ₂
Ｐ₂Ｏ₇と、ＣａＣＯ₃を焼成して得られたＣａＯとの
１：２モル比混合物を焼成する乾式製造方法により得ら
れたリン酸四カルシウム粉末が好ましい。

【００１１】本発明において、粉成分としては、リン酸
カルシウム化合物粉末のみであってもよいし、リン酸カ
ルシウム化合物粉末と後述する任意成分の粉末とを含ん
でいてもよい。本発明で使用されるリン酸カルシウム粉
末は、α−リン酸三カルシウムおよびリン酸四カルシウ
ムから選ばれる１つの粉末または２つの混合粉でもよい
し、それらと他のリン酸カルシウム化合物との混合粉で
もよい。他のリン酸カルシウム化合物としては、たとえ
ば、ハイドロキシアパタイト、カルシウム欠損アパタイ
ト、炭酸アパタイト、メタリン酸カルシウム、第一リン
酸カルシウム、第二リン酸カルシウム、ピロリン酸カル
シウム、β−リン酸三カルシウム、リン酸八カルシウ
ム、非晶質リン酸カルシウムなどが挙げられる。α−リ
ン酸三カルシウムおよびリン酸四カルシウムから選ばれ
る少なくとも１つの重量に対する、他のリン酸カルシウ
ム化合物の重量比は、たとえば、５０重量％以下であ
り、好ましくは、３０重量％以下である。他のリン酸カ
ルシウム化合物の比率が前記範囲を上回ると練和物の可
塑性が失われるおそれがある。

【００１２】リン酸カルシウム粉末やチタン化合物粉末
などの粉成分の粒子径は特に制限されないが、硬化性材
料の練和操作時の練り易さをできるだけ向上させるとい
う点からは、平均粒子径５０μｍ以下が好ましく、２０
μｍ以下がさらに好ましい。チタン化合物粉末として
は、酸化チタン、水素化チタン、チタン酸ストロンチウ
ム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタ
ン酸バリウムなどが挙げられ、いずれか１つが単独で使
用されたり、あるいは、２以上が併用されたりする。練
和物の塗工性、展延性を増すためには、平均粒子径が１
μｍ以下のチタン化合物粉末、特に平均粒子径が１μｍ
以下の酸化チタン粉末が好ましい。チタン化合物粉末の
量は、α−リン酸三カルシウムおよびリン酸四カルシウ
ムからなる群から選ばれる少なくとも１つの粉末の重量
に対して、たとえば２〜６０重量％であり、好ましくは
５〜５０重量％、より好ましくは５〜３０重量％であ
る。チタン化合物粉末の量が前記範囲を上回ると硬化物
が生体組織と一体化しにくくなるおそれがあり、下回る
と練和物が塗工性、展延性を持たなくなるおそれがあ
る。

【００１３】液成分は、クエン酸回路において生成しう
る有機酸の酸根が水に含まれてなるものである。有機酸
は、部分中和塩または完全中和塩であってもよい。本発
明で用いられる有機酸は、クエン酸回路において生成し
うる有機酸であるが、他の有機酸も、有機酸全体に対し
て１０重量％以下の割合で含まれていてもよい。前記有
機酸根の供給源としては、たとえば、クエン酸、リンゴ
酸、フマール酸、オキサロ酢酸、イソクエン酸、アコニ
ット酸、コハク酸、スクシニルコハク酸、２−オキソグ
ルタル酸（α−ケトグルタル酸）などの、クエン酸回路
において生成しうる有機酸；マロン酸、マレイン酸、フ
マレイン酸、乳酸、酢酸などの、他の有機酸；ポリ乳
酸、乳酸−グリコール酸のポリマーなどの重合体：およ
び、それらの塩から選ばれる１種または２種以上が挙げ
られる。これらの中でも、特に、クエン酸、リンゴ酸お
よびこれらの塩は水に対する溶解度が高く、生体に対す
る親和性も高いので好ましい。有機酸塩としては、無水
塩でも水化物（含水塩）でもよく、正塩でも水素塩でも
よく、複塩でも錯塩でもよく、たとえば、クエン酸カル
シウム、クエン酸カリウム、クエン酸ナトリウム、クエ
ン酸マグネシウム、クエン酸エチル、クエン酸鉄、クエ
ン酸銅、クエン酸アンモニウム、リンゴ酸ナトリウム、
リンゴ酸ジエチルが挙げられる。

【００１４】ただし、本発明では、有機酸根の供給源と
しては、有機酸およびその塩の合計重量に対して、有機
酸が５０〜１００重量％、有機酸塩が残部であることが
好ましい。有機酸塩の比率が５０重量％を上回ると練和
物の可塑性が失われるおそれがある。本発明では、液成
分は、クエン酸回路において生成しうる有機酸を溶質と
して１０〜５０重量％、水を９０〜５０重量％の割合で
含むのが好ましく、上記酸根を酸として１０〜４０重量
％、水を９０〜６０重量％の割合で含むのがより好まし
い。上記溶質の濃度が前記範囲を下回ると練和物が硬化
しなかったり可塑性が失われたりするおそれがあり、上
回ると練和物から溶出する酸により組織が障害を受ける
おそれがある。

【００１５】本発明の硬化性材料は、たとえば、上記粉
成分と液成分が、粉成分の重量／液成分の容積の比（g/
ml）（粉液比）＝０．５〜５、好ましくは１〜４の比率
で練和される。この範囲を外れて粉成分が多い場合には
粉成分の全量を液成分と混ぜ合わすことができないおそ
れがあり、液成分が多い場合には練和物の流動性が大き
くなって成形できなかったり、硬化時間が遅すぎたりす
るおそれがある。

【００１６】本発明の硬化性材料は、上述の必須成分お
よび任意成分に加えて、必要に応じて、たとえば、ポリ
グルタミン酸、ポリグルタミン酸塩、ポリアスパラギン
酸、ポリアスパラギン酸塩、カルボキシメチルセルロー
ス、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ヒドロキ
シプロピルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリビ
ニルピロリドン等の水溶性高分子；デンプン、グルコサ
ミノグルカン、アルギン酸、アルギン酸塩、キチン、キ
トサン、ヘパリン、コンドロイチン硫酸、デルマタン硫
酸、ヒアルロン酸、ペクチン、ムチンなどの多糖類；コ
ラーゲン、ゼラチン、これらの誘導体などの蛋白質類；
抗リウマチ治療剤、抗炎症剤、抗生物質、抗腫瘍剤など
の薬剤類；ビタミン類：骨誘導因子、レチノイン酸、レ
チノイン酸誘導体、ＴＧＦ−β１、ＴＧＦ−β２、ＴＧ
Ｆ−βＦａｍｉｌｙ、および、ＦＧＦなどのホルモンや
オータコイドや細胞調節因子類などの成分を、硬化性材
料の全重量に対して１０重量％以下、好ましくは５重量
％以下の割合で含みうる。これらの成分は、粉成分に混
合されたり、液成分に混合されたり、練和中に練和物に
混合されたりすることができる。

【００１７】本発明の硬化性材料は、必要に応じて、Ｘ
線造影剤を含んでいてもよい。これは、硬化性材料の練
和物の充填状態をモニターしながらその充填作業を行っ
たり、充填後の変化を追跡したりすることができるとい
う理由による。Ｘ線造影剤としては、たとえば、硫酸バ
リウム、次炭酸ビスマス（オキシ炭酸ビスマス）、ヨー
ドホルム、バリウムアパタイト、チタン酸バリウム、酸
化ジルコニウムなどから選ばれる１種または２種以上が
挙げられる。Ｘ線造影剤は、粉成分に混合されたり、液
成分に混合されたり、練和中に練和物に混合されたりす
ることができ、たとえば、粉成分全体の重量に対して５
〜３０重量％の割合で使用されるのが好ましい。チタン
化合物粉末としてチタン酸バリウムを用いる場合には、
Ｘ線造影剤を添加してもしなくてもＸ線造影効果を得る
ことができる。

【００１８】本発明の硬化性材料は、必要に応じて、キ
レート化剤、ｐＨ調整剤を含んでいてもよい。これらの
例としては、たとえば、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、ニ
トリロ三酢酸二ナトリウム塩（ＮＴＡ−２Ｎａ）、ニト
リロ三酢酸三ナトリウム塩（ＮＴＡ−３Ｎａ）、エチレ
ンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ−４Ｈ）、エチレンジアミ
ン四酢酸四ナトリウム塩（ＥＤＴＡ−４Ｎａ）、Ｃａ
（ＯＨ）₂、Ｍｇ（ＯＨ）₂、Ａｌ（ＯＨ）₃、ＫＯ
Ｈ、ＮａＯＨ、Ｂａ（ＯＨ）₂、ＭｇＯ、ＺｎＯ、Ｎａ
₂ＨＰＯ₄、Ｋ₂ＨＰＯ₄、ＮａＨ₂ＰＯ₄、ＫＨ₂Ｐ
Ｏ₄等が挙げられる。キレート化剤やｐＨ調整剤は、粉
成分に混合されたり、液成分に混合されたり、練和物に
混合されたりすることができる。これらは、たとえば、
液成分全体の重量に対して０〜３０重量％の割合で使用
されるのが好ましい。

【００１９】本発明の硬化性材料は、通常の医科用また
は歯科用分野で使用されている硬化性材料と同様にして
使用される。本発明の硬化性材料は、粉成分と液成分と
を別々に包装した状態で貯蔵や流通に供され、使用時に
粉成分と液成分とが練和される。この練和物は、ペンキ
様であって塗工性、展延性に富むので金属やセラミック
スや歯科用ガタパーチャポイントなどへの塗布や微小な
または細い空隙への充填の作業を行いやすい。練和物中
のリン酸カルシウムは、生体内または口腔内の環境下で
硬化した後、組織液と接触することにより徐々にハイド
ロキシアパタイトに転化し、たとえば７日間で完全にハ
イドロキシアパタイトへ転化し、その硬化物が一部新生
骨に吸収または置換されたり、軟組織に吸収または置換
されたりして、生体組織と一体化することができる。

【００２０】本発明の硬化性材料は、たとえば、整形外
科人工関節装着時にステムに塗布するセメント、歯科イ
ンプラント装着時に支台に塗布するセメント、骨欠損部
修復用セメント、根管用セメントなどとして使用され、
特に、生体組織の細かな不定形の隙間を埋めるのに有用
である。

【００２１】

【作用】本発明の硬化性材料を練和すると、α−リン酸
三カルシウムおよびリン酸四カルシウムから選ばれる少
なくとも１つの粉末が、クエン酸回路において生成しう
る有機酸の酸根により硬化する。本発明の硬化性材料は
チタン化合物粉末を含むので、粉成分と液成分とを混合
し練和することにより、練和物がペンキ様になり金属材
料またはセラミックスまたは歯科用ガタパーチャポイン
トなどの基材に塗布しやすくなり、さらに、塗工するの
にほど良い展延性を有するため細かな隙間にも入り込み
やすくその隙間の補修も可能となる。

【００２２】

【実施例】以下に、本発明の具体的な実施例および本発
明の範囲を外れた比較例を示すが、本発明は下記実施例
に限定されない。（合成例１：α−リン酸三カルシウム（α−ＴＣＰ）の
調製例）実施例で使用したα−リン酸三カルシウムを次
のようにして作った。

【００２３】リン酸水素カルシウム２水和物（ＣａＨＰ
Ｏ₄・２Ｈ₂Ｏ、保栄薬工株式会社製、日本薬局方品）
を１１００℃で焼成することにより得られたピロリン酸
カルシウム（Ｃａ₂Ｐ₂Ｏ₇）と、沈降炭酸カルシウム
（ＣａＣＯ₃、恵美須薬品化工株式会社製、日本薬局方
品）を１１００℃で焼成することにより得られた酸化カ
ルシウムとを１：１のモル比にて混合した後、この混合
物を１４００℃で焼成した。得られた焼成物をボールミ
ルで粉砕し、分級により粒子径０．６〜４４．０μｍの
粒子を回収した（平均粒径約１０μｍ）。このように調
製した粉末を粉末Ｘ線回折装置で同定確認を行ったとこ
ろ、ＪＳＰＤＳカード番号０９−０３４８と２９−０３
５９のα−リン酸三カルシウムピークにすべて一致して
おり、純粋なα−リン酸三カルシウムであることが確認
された。（合成例２：リン酸四カルシウム（ＴｅＣＰ）の調製
例）実施例で使用したリン酸四カルシウムを次のように
して作った。

【００２４】リン酸水素カルシウム２水和物（ＣａＨＰ
Ｏ₄・２Ｈ₂Ｏ、保栄薬工株式会社製、日本薬局方品）
を１１００℃で焼成することにより得られたピロリン酸
カルシウム（Ｃａ₂Ｐ₂Ｏ₇）と、沈降炭酸カルシウム
（ＣａＣＯ₃、恵美須薬品化工株式会社製、日本薬局方
品）を１１００℃で焼成することにより得られた酸化カ
ルシウムとを１：２のモル比にて混合した後、この混合
物を１４００℃で焼成した。得られた焼成物をボールミ
ルで粉砕し、分級により粒子径０．６〜４４．０μｍの
粒子を回収した（平均粒径約１３μｍ）。このように調
製した粉末を粉末Ｘ線回折装置で同定確認を行ったとこ
ろ、ＪＳＰＤＳカード番号２５−１１３７のリン酸四カ
ルシウムピークにすべて一致しており、純粋なリン酸四
カルシウムであることが確認された。（実施例１）合成例１で得られたα−リン酸三カルシウ
ム粉末７０重量％と酸化チタン（ＴｉＯ₂ ）粉末（平均
粒子径１μｍ以下）３０重量％からなる粉成分と、クエ
ン酸３５重量％、タンニン酸５重量％および蒸留水６０
重量％からなる液成分とを、粉液比２．５（g/ml）で有
する、本発明の硬化性材料を作った。

【００２５】この硬化性材料の粉成分と液成分を混合
し、１分間練和した。（比較例１）合成例１で得られたα−リン酸三カルシウ
ム粉末８５重量％と硫酸バリウム（ＢａＳＯ₄ ）粉末１
５重量％からなる粉成分と、クエン酸３５重量％、タン
ニン酸５重量％および蒸留水６０重量％からなる液成分
とを、粉液比２．５（g/ml）で有する、比較用の硬化性
材料を作った。

【００２６】この硬化性材料の粉成分と液成分を混合
し、１分間練和した。実施例１および比較例１で得られ
た硬化性材料の性能（硬化時間、崩壊率、結晶構造、根
尖部根管封鎖性、組織刺激性）を調べた。硬化時間は、
ＩＳＯ規格６８７６−１９８６（Ｅ），Dental root ca
nal sealing materials 中に掲載されているSetting ti
meに準じて測定した。すなわち、硬化性材料を練和後、
高さ２mm、内径１０mmのステンレス製リングに填入し、
２分後に温度３７℃、相対湿度９５％以上の恒温恒湿槽
内に移した。予備実験で概ね推定しておいた硬化時間を
参考にして硬化直前の状態にある練和物を恒温恒湿槽内
から取り出し、直径２mm、自重１００ｇのギルモア針を
用いて、その針痕が硬化体表面に残らなくなった時を練
和開始時から起算して硬化時間とした。硬化時間の測定
を３回行って平均値を求めたところ、実施例１の硬化性
材料では８分５０秒、比較例１のものでは６分１８秒で
あった。

【００２７】崩壊率も、ＩＳＯ規格６８７６−１９８６
（Ｅ），Dental root canal sealing materials 中に掲
載されているSolubility and disintegration に準じて
測定した。すなわち、硬化性材料を練和後、内径２０m
m、厚さ約１．５mmのリングに練和泥を満たし、温度３
７℃、相対湿度９５％以上の恒温恒湿槽内に１時間放置
したものを試験片とし、これを共栓ビンに入れた５０ml
の蒸留水中に３７℃で２４時間浸漬後、共栓ビン中の水
を１５０℃で蒸発乾固させ、浸漬前の試料の重量と共栓
ビン中の残査量から崩壊率を測定した。崩壊率の測定を
３回行って平均値を求めたところ、実施例１の硬化性材
料では３．６４％、比較例１のものでは３．６１％であ
った。

【００２８】結晶構造は、粉末Ｘ線回折により同定し
た。硬化性材料を練和した後、練和物を粉末Ｘ線回折専
用のガラスホルダーに充填し、３７℃で相対湿度１００
％の恒温恒湿槽内に保存して硬化させた。１４時間後に
恒温恒湿槽から硬化物を取り出してアセトンで乾燥させ
たうえで粉砕して測定試料とし、粉末Ｘ線回折装置（Ｍ
ＸＰ−３：マックサイエンス）による結晶構造の同定を
行った。その結果、実施例１の硬化性材料の硬化物につ
いて検出された成分は、ほとんどが酸化チタンで、その
他に少量の未反応のα−ＴＣＰが検出された。比較例１
の硬化性材料の硬化性材料の硬化物について検出された
成分は、ほとんどが硫酸バリウムで、その他に少量の未
反応のα−ＴＣＰが検出された。

【００２９】根尖部根管封鎖性は、墨汁の根管内浸透度
で調べた。主に歯周疾患を原因として抜去され、７０％
エタノール中に保存されていたヒト上顎中切歯１０歯を
使用した。これら１０歯の髄室を開拡し、根尖孔部歯根
表面から１mm短く作業長を設定して＃１５から＃７０の
ハンドリーマーを用いて根管の拡大・形成を行った。根
管の拡大・形成後、１０歯を３％次亜塩素酸ナトリウム
溶液に浸漬して１０分間超音波洗浄し、さらに蒸留水に
浸漬して１０分間超音波による洗浄を行った。洗浄後、
１００％エタノールとブローチ綿栓で根管内を十分に乾
燥させた。１０歯を５歯ずつに分け、練和した各硬化性
材料をレンツロによって根管内に充填した。根尖孔から
溢出した練和物は脱脂綿で拭って除去した。また、歯冠
部歯髄腔内の余剰の練和物をラウンドバーあるいはスプ
ーンエクスカベーターで除去してから髄室をグラスアイ
オノマーセメント（ケタックセメント：ＥＳＰＥ）で封
鎖した。これらの歯を３０％ウシ血清中に浸漬して３７
℃の恒温槽内に４８時間保存した後、風乾し、根尖３mm
を残してエナメルで歯表面全体を二重にコーティングし
て墨汁中に浸漬した。４８時間墨汁に浸漬した後、流水
で十分に墨汁を洗浄し、カービングナイフでエナメルを
取り除いた。そして、４％硝酸アルコールを用いて脱灰
し、アルコール系列での脱水、キシレンおよびシリコン
オイルによる透徹を行った。墨汁の根管内浸透度は、歯
根表面根尖孔開口部から根管内の墨汁最大到達距離をプ
ロファイルプロジェクター（Profile projector ）（Ｎ
ｉｋｏｎ：６Ｃ−２）で計測した。５歯についての測定
値の平均値は、実施例１の硬化性材料では１．１９mm、
比較例１のものでは２．０９mmであった。墨汁の根管内
浸透度の数値が小さいほど封鎖性がより高い。封鎖性が
高いということは、硬化性材料の練和物が細かい隙間を
よく塞いでいることになるので、練和物の展延性が優れ
ていることを示す。

【００３０】組織刺激性は、皮下組織内と根管内で組織
刺激性試験を行って調べた。皮下組織内での組織刺激性
試験には、各硬化性材料につき６匹ずつのラットを使用
した。ラットの背部を剃毛し、希ヨードチンキと消毒用
アルコールとで術野皮膚を十分に消毒した。左右側肩甲
骨直下の皮膚に横切開を入れ、スパーテルで皮下結合組
織内に脊椎と平行にポケットを作り、ここに練和直後の
硬化性材料を埋入した後に、創口を縫合した。創口には
殺菌性プラスティック包帯剤（ノベクタンＬスプレー：
吉富製薬）を噴霧して切開創の保護と感染防止を図っ
た。１週間および４週間の各実験期間終了後、ラットを
エーテルの過剰吸入で致死させ、埋入体を周囲の組織を
含めて摘出して３〜４℃の４％中性緩衝ホルマリン溶液
（ナカライテスク：京都）中に２４時間浸漬して固定し
た後、十分に水洗した。さらに低温室内の１０％ＥＤＴ
Ａ（ｐＨ７．２）中に約１０日間浸漬した。その後、通
法により脱水し、キシレンにて透徹し、パラフィンに包
埋した。これらのパラフィン包埋標本は６μｍの連続切
片とし、ヘマトキシリン・エオジン染色を施した後、光
学顕微鏡下で病理組織学的に検索した。実施例１の硬化
性材料を埋入したラットの１週後の所見では、小血管の
充血または多形核白血球の集積などの炎症性反応および
組織の壊死や変性は観察されず、硬化体周囲の結合組織
内に多数の線維芽細胞が優勢に存在していた。また、微
小な粒子を細胞質内に取り込んだ大型の細胞が硬化体に
接して存在している所見が特徴的に観察された。４週間
を経過すると、硬化体の周囲にほぼ正常な結合組織が観
察されるようになっていた。比較例１の硬化性材料を埋
入したラットの１週後の所見では、埋入した周囲の組織
は壊死に陥っており、一部には多形核白血球の集積を認
めた。４週後には硬化体の周囲の結合組織に壊死や炎症
性反応は認められず、硬化体周囲を少数の線維細胞ある
いは線維芽細胞を含む線維性結合組織が走行していた。
しかしながら、硬化体に接して依然として多核巨細胞が
存在する部分も一部に観察された。

【００３１】根管内での組織刺激性試験には、各硬化性
材料につき１５匹ずつのラットを使用した。ラットの下
顎左右側第一臼歯を＃１／２のラウンドバーで髄室開拡
し、従来の方法に従って作業長を４mmとして＃１５から
２５までのハンドリーマーを用いて抜髄、根管形成を行
った。その後、練和直後の硬化性材料を＃２５のレンツ
ロで根管に充填した。１、２、３、４および５週間の各
実験期間終了後、エーテルの過剰吸入によってラットを
致死させ、下顎骨を摘出した。その後、４％中性緩衝ホ
ルマリン溶液中で４８時間固定し、水洗の後、３〜４℃
の１０％ＥＤＴＡ（ｐＨ７．２）で脱灰した。脱灰完了
後、低温環境下で、通法により下顎骨をパラフィンに包
埋した。下顎骨のパラフィン包埋標本は６μｍの連続切
片とし、光学顕微鏡下で病理組織学的に検索した。実施
例１の硬化性材料を根管に充填後１週の根尖部歯髄切断
面に炎症性反応は観察されず、根尖孔以外の歯周組織に
も著しい変化はなかった。２週後の根尖歯周組織もほぼ
正常な組織所見を呈しており、実施例１の硬化性材料が
根尖歯周組織に対する刺激性を示した所見は認められな
かった。３週間を経過した例の中で、根尖部根管内にお
いて根管壁と硬化体との間に死腔を生じた部位に多形核
白血球の集積を認めた１例があったものの、一般に、根
尖歯周組織は正常な所見を呈しており、４週後にも著変
は観察されなかった。５週間を経過すると、硬組織の添
加によって根尖部根管あるいは根尖孔が封鎖されている
所見が得られた。根尖周囲組織は正常であった。比較例
１の硬化性材料を根管に充填後１週間を経過した根尖部
は歯槽骨が吸収されており、その一方で歯槽骨辺縁に極
性を示す単核細胞の配列が観察された。２週後から４週
後には、歯髄が根管内の高い位置で切断されている例で
は根尖部根管内の残存歯髄に炎症性反応を認めず、根尖
孔外から硬化体が溢出した例でも硬化体は被包化されて
おり、組織修復の進行をうかがわせる所見が得られた。
この時期になると線維化の進行は明らかであった。４週
後の検索では歯槽骨の顕著な吸収を認めた例はなく、線
維化が進行して根尖孔外に溢出した硬化体は被包化され
ていたが、一部、根尖の吸収が認められた。５週間を経
過すると、硬化体が根尖孔から溢出した例では４週後に
比較してさらに線維化は進行しており、歯根膜空隙が狭
小化して歯槽骨の再生も進行していた。しかし、根尖の
吸収が観察された。（実施例２〜８および比較例２、３）合成例１で得られ
たα−リン酸三カルシウム粉末と酸化チタン（Ｔｉ
Ｏ₂）粉末（平均粒子径１μｍ以下）からなり表１の組
成の粉成分と、クエン酸および蒸留水からなり表１の組
成の液成分とを、粉液比２．４（g/ml）で有する、本発
明の硬化性材料を作った。

【００３２】上記実施例と比較例で得られた硬化性材料
について、展延性、硬化時間を調べた。硬化時間は、上
述のとおりの方法で最長１時間まで調べ、１時間経過し
ても硬化しないものは硬化せずと表記した。また、展延
性については、次の方法で調べ、ｔ検定を行った。結果
を表１に示した。展延性は、ＩＳＯ規格６８７６−１９
８６（Ｅ），Dental root canal sealing materials 中
に掲載されているFlowに準じて測定した。すなわち、硬
化性材料を練和後、０．０７５mlをガラス板上に採り、
練和開始３分後に２．５kgの荷重をかけ、練和開始１０
分後に広がった直径を測定し、その数値の大きさで評価
した。数値が大きいほど展延性がより良好であることを
意味する。

【００３３】

【表１】

【００３４】表１に示された結果から、次のことがわか
る。比較例２に対し、実施例２、３の硬化性材料の展延
性は有意水準１％で有意だった。比較例３に対し、実施
例４、５、６の硬化性材料の展延性は有意水準１％で有
意だった。すなわち、酸化チタン粉末を添加することに
より、展延性は延びた。また、比較例３、実施例４、
５、６から酸化チタンを添加しても硬化時間はほとんど
変わらなかった。（実施例９〜１１および比較例４）合成例２で得られた
リン酸四カルシウム粉末と市販の特級試薬であるリン酸
水素カルシウム無水物粉末（ＤＣＰＡ：平均粒子径１７
μｍ）と酸化チタン（ＴｉＯ₂）粉末（平均粒子径１μ
ｍ以下）からなり表２の組成の粉成分と、クエン酸２０
重量％および蒸留水８０重量％からなる液成分とを、粉
液比１．６（g/ml）で有する、本発明の硬化性材料を作
った。

【００３５】上記実施例と比較例で得られた硬化性材料
について、展延性、硬化時間を上述のとおりにして調べ
た。結果を表２に示した。

【００３６】

【表２】

【００３７】表２に示された結果から、次のことがわか
る。比較例４に対し、実施例９、１０、１１の展延性は
有意水準０．０１％で有意であった。すなわち、酸化チ
タンを添加することにより、展延性は延びた。また、硬
化時間はほとんど変わらなかった。（実施例１２〜１５および比較例５、６）合成例１で得
られたリン酸三カルシウム粉末と酸化チタン（Ｔｉ
Ｏ₂）粉末（平均粒子径１μｍ以下）からなり表３の組
成の粉成分と、クエン酸および蒸留水からなり表３の組
成の液成分とを、リン酸カルシウムの粉末と液成分の粉
液比が２．４（g/ml）の一定量となるように有する、本
発明の硬化性材料を作った。

【００３８】上記実施例と比較例で得られた硬化性材料
について、展延性、硬化時間を上述のとおりにして調べ
た。結果を表３に示した。

【００３９】

【表３】

【００４０】表３に示された結果から、次のことがわか
る。比較例５に対し、実施例１２、１３の展延性は有意
水準５％で有意であった。比較例６に対し、実施例１
４、１５の展延性は有意水準１％で有意であった。すな
わち、リン酸カルシウムと液成分が一定量比のセメント
系に酸化チタン粉末を添加した場合でも、展延性は延び
た。

【００４１】

【発明の効果】本発明の硬化性材料は、α−リン酸三カ
ルシウムおよびリン酸四カルシウムからなる群から選ば
れる少なくとも１つのリン酸カルシウム粉末を含む粉成
分と、クエン酸回路において生成しうる有機酸の酸根を
溶質として含む水溶液からなる液成分とを有し、前記粉
成分および前記液成分の少なくとも１つがチタン化合物
粉末をも含むので、その練和物がペンキ様であって塗工
性、展延性に富む。このため人工関節ステムや歯科イン
プラント支台などの金属またはセラミックス支柱または
歯科用ガタパーチャポイントなどに塗布しやすく、微細
骨欠損部や根管などにも充填が可能で、適度な時間で硬
化する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者杉原富人大阪府八尾市二俣２丁目22番地新田ゼラチン株式会社大阪工場内 (72)発明者好川正孝大阪市中央区大手前１丁目５−31 大阪歯科大学口腔治療学講座内 (72)発明者上田善弘大阪市中央区大手前１丁目５−31 大阪歯科大学口腔治療学講座内 (72)発明者戸田忠夫大阪市中央区大手前１丁目５−31 大阪歯科大学口腔治療学講座内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】α−リン酸三カルシウムおよびリン酸四カ
ルシウムからなる群から選ばれる少なくとも１つのリン
酸カルシウム粉末を含む粉成分と、クエン酸回路におい
て生成しうる有機酸の酸根を含む水溶液からなる液成分
とを有し、前記粉成分および前記液成分の少なくとも１
つがチタン化合物粉末をも含む、医科用または歯科用硬
化性材料。
【請求項２】前記有機酸がクエン酸である、請求項１に
記載の硬化性材料。
【請求項３】前記チタン化合物粉末が酸化チタン粉末で
ある、請求項１または２に記載の硬化性材料。
【請求項４】前記チタン化合物粉末が１μｍ以下の平均
粒子径を有する、請求項１〜３のいずれかに記載の硬化
性材料。
【請求項５】前記チタン化合物粉末の量が、前記リン酸
カルシウム粉末の重量に対して、２〜６０重量％であ
る、請求項１〜４のいずれかに記載の硬化性材料。
【請求項６】前記液成分が、前記有機酸を溶質として１
０〜５０重量％、水を９０〜５０重量％の割合で含む、
請求項１〜５のいずれかに記載の硬化性材料。
【請求項７】前記粉成分の前記液成分に対する粉液比が
０．５〜５（g/ml）である、請求項１〜６のいずれかに
記載の硬化性材料。