JPH09502117A - 外科用セメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 増量剤、重合性モノマーと活性剤とからなり、重合性モノマーがアクリレートであることを特徴とする外科用セメント、製造方法及びその用途。

Description

【発明の詳細な説明】 外科用セメント この発明はセメントことに骨用セメントおよび歯用セメントのような外科用セ メントに関する。 骨用セメントが人工具を生体の骨に固定するのにしばしば使用されている。こ のようなセメントは通常高分子材料である。このような高分子セメントの製造に アクリルモノマーを使用することが知られているが、残留低分子のアクリレート がセメント中に存在したりセメントが疲労破壊することがあるといった欠点があ る。加えて公知のセメントを硬化さすさいに過剰の熱が発生することがある。ヨ ーロッパ特許出願第２１８４７１号に改良された骨用セメントが知られている。 そこに記載の骨用セメントは、固形粉末層例えばＮ−ブチル メタクリレートか らなる増量剤からなるものである。 例えば傷保護の領域にフイルム被覆としてポリアクリレートを使用することも 知られている。例えば英国特許第１２７８５７２号には傷保護フィルムの製造に メトキシエチル メタクリレートのようなモノマーの使用が記載されている。 我々はある種の単量性アクリレートが外科用セメントの製造に重合性モノマー として有用であることをここに意外にも見出した。 この発明によれば、増量剤、重合性モノマーおよび活性剤と からなり、重合性モノマーがアクリレートであることを特徴とする外科用セメン トを提供するものである。 この発明によるアクリレートはメタクリレートことに式（Ｉ） の化合物であることができる。 上式中Ｎは１〜６の整数であり、ＸはハロゲンＣ₁-₆のアルコキシまたは（ト リアルキルシロキシ）シリルである。 Ｘがハロゲンのとき、そのハロゲンは臭素、フッ素または沃素であってもよい が塩素が好ましい。Ｘが（トリアルキルシロキシ）シリルのときそのアルキル基 はＣ_1-6のアルキル基で好ましくはＣ_1-4のアルキル基、ことにメチルであること ができる。トリアルキルシロキシ分子における３つのアルキル基が同じであるこ とが必須ではないが好ましい。 整数ｎは１〜４が好ましい。Ｘがハロゲンのとき、Ｎは１〜３が好ましく特に ２である。Ｘが（トリアルキルシロキシ）シリルのときｎは２〜４が好ましく、 特に３である。 かくして最も好ましいシリル メタクリレートは英国におけるフルオロケム社 から入手しうるトリス（トリメチルシロキシ）−３−シリルプロピル メタクリ レート（ＴＲＩＳ）である。最も好ましいハロアルキルメタクリレートは英国の ランカスターシンセシス社から入手しうる２−クロロエチル メタク リレート（ＣＥＭＡ）である。 この発明による外科用セメントは固形成分と液体成分系とからなることができ る。固形成分は増量剤からなり一方液体成分は前に定義したごとき重合性モノマ ーと活性剤とからなる。 増量剤は通常粉末化メタクリレートポリマー、例えばポリメチルメタクリレー ト（ＴＭＭＡ）のようなメタクリレートからなる。または、増量剤は重合した形 の式（Ｉ）の化合物またはその混合物を含んでもよい。 通常知られた活性剤の何れも使用できるが、好ましい活性剤はトルイジン、特 にＮ−Ｃ_1-6アルキルトルイジン類、例えばＮ，Ｎ−ジメチルトルイジンのよう なＮ，Ｎ−ジアルキルトルイジン類である。 セメントを硬化するのに重合開始剤が必要とされるであろう。開始剤は固形成 分に含めることができる。このような開始剤として過酸化物例えばベンゾイルパ ーオキシドのようなラジカル開始剤が含まれる。固形成分と液体成分が混合され るとセメントの硬化をさせるモノマーの重合が同時に開始できる。 代わりに、レドックス開始剤が使用できる。レドックス開始剤は固形成分また は液体成分に含めることができる。硬化はレドックス開始剤の存在下で水を添加 することによって開始できる。レドックス触媒の好ましい酸化剤または還元剤は ヨーロッパ特許第９４２２２号に記載されたものがある。好ましい開始剤のもう １つはピロ亜硫酸ナトリウム／Ｃｕ（II）である。 固形成分と液体成分はあらかじめ混合したセメントとして供 給できる。あらかじめ混合したセメントの重合はラジカル開始剤の添加によって 開始できるかまたは開始が水の添加によって始まるようにあらかじめ混合したセ メントにレドックス開始剤を含めてもよい。早発の硬化を避けるために、開始剤 と活性剤が経の別々の成分にあることが必須である。ラジカル活性化セメントの 場合に活性剤は液体成分にあるのが好ましく従って開始剤は固形成分にあるのが 好ましいか、または開始剤は別々に、例えば予備混合セメントに加えることがで きる。開始反応が別に添加できる水の付加で触媒化されるレドックス触媒系が特 に有利である。 この発明によるセメントは放射線不透過剤を任意に含むことができる。このよ うな放射線不透過剤は固形成分層に導入するのが好ましい。通常の放射線不透過 剤の何れも使用できるが、好ましい材料はジルコニウムおよび／またはバリウム 塩例えば二酸化ジルコニウムおよび／または硫酸バリウムのような塩を含む。 重合形または単量成分のいずれかでの式（Ｉ）の化合物のようなモノマーを含 めることによって、次の性質の１以上を有することから利点を得る改良された外 科用セメントが製剤化できる。 （ｉ） 亀裂鈍化機能を有しかつ外科用セメントの疲労性を改良するＴＲＩＳの ような低ガラス転移材料、 （ii） 臭気の減少および （iii）放射線不透過性。 加えて、重合形の式（Ｉ）の化合物を液体成分または予備混合セメントに添加 すると硬化前の重合性二重結合の濃度を減少し、従って特定量のセメントに対し て発生される熱量を減少する。 容易に活性化しうるセメントは例えば水活性化重合触媒にさらすと良好な強度 のセメントを産生するものを作ることができる。 さらなる観点においてこの発明は式（Ｉ）の化合物を前記したように外科用セ メントまたは外科用セメントの成分の製造への使用を提供するものである。一般 に、式（Ｉ）の化合物は固形および液体成分系中または予備混合セメント中０． ５〜５０重量％を構成する。 さらなる観点においてこの発明は式（Ｉ）の化合物を前記したように外科用セ メントまたは外科用セメントの成分の製造への使用を提供するものである。 この発明による水硬化性組成物はヨーロッパ特許第９４２２２号に記載の水活 性化ビニール重合触媒を含む。このタイプの適当なビニール重合触媒は文献上よ く知られている。 触媒がレドックス触媒の場合に予備混合セメントは酸化剤または還元剤とある いは好ましくは両者と組合せてもよい。 重合方法で、例えば予備混合セメントに組合わせて用いられる触媒の量はプレ ポリマーの０．１〜１０重量％が適し、０．２〜約３重量％例えば０．２〜２重 量％が好ましい。 この発明の外科用セメントにおいて重合性材料を含む成分は その製造および貯蔵中に早発重合を防止するために重合禁止剤を組み合わすこと が望ましい。 適当な重合禁止剤には当該分野の重合禁止剤が含まれる。貯蔵中におけるこの ような重合性材料の早発重合を防止するための望まし禁止剤は、ｐ−メトキシフ ェノールである。 使用時にセメントの硬化は固体成分と液体成分を混合させるかまたは予備混合 したセメントに適当な開始剤または水を添加さすことによってセメントの硬化が なされる。 外科用セメントとは骨用セメントおよび／または歯用セメントを含むが骨用セ メントが好ましい。 この発明によればこの発明による外科用セメントを移植前または移植中、移植 可能な人工具に適用することからなる人工具を患者に固定する方法を提供するも のである。人工具とは外科用、すなわち整形外科用、または歯科用すなわち整形 歯科用人工具を含む。 この発明を次の実施例によって例証するがこれによって限定されるものではな い。 実施例１ ４つの骨用セメント製剤用の液体成分を表１に示す。組成１は対照であった。 各組成における各成分は小さなビーカーで測定し、充分に混合された。 上記の各製剤に対して中等度分子量のポリメチルメタクリレート粉末３３．６ ｇが二酸化ジルコニウム５．９ｇとベンゾイルパーオキシド０．４ｇと混合され た。これに所用の液体成分が添加され１分間攪拌し１．５分間排気し次いでダン ベル金型に注入した。３０分後に硬化が完了し、金型からダンベルを取り出した 。ダンベルについて極限引張強さを測定した。結果は表２に示す。 実施例２ ３つの骨用セメント製剤についての液体成分を表１に示す。製剤には負の対照 、製剤３は陽の対照である。各製剤に対して成分の各々を小さなビーカーではか り充分混合した。 乾燥成分を４オンスの瓶中で混合して粉末成分の各々を作った。それぞれに所 用の液体成分を添加し１時間攪拌し１．５分間排気し次いでダンベル金型に注入 した。３０分後硬化は完全であり、金型からダンベルを取り出した。相対フイル ム露出(relative film exposures)を測定するために、Ｘ線照射した。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年１０月２６日 【補正内容】 明細書 外科用セメント この発明はセメントことに骨用セメントおよび歯用セメントのような外科用セ メントに関する。 骨用セメントが人工具を生体の骨に固定するのにしばしば使用されている。こ のようなセメントは通常高分子材料である。このような高分子セメントの製造に アクリルモノマーを使用することが知られているが、残留低分子のアクリレート がセメント中に存在したりセメントが疲労破壊することがあるといった欠点があ る。加えて公知のセメントを硬化さすさいに過剰の熱が発生することがある。ヨ ーロッパ特許出願第２１８４７１号に改良された骨用セメントが知られている。 そこに記載の骨用セメントは、固形粉末層例えばＮ−ブチル メタクリレートか らなる増量剤からなるものである。 例えば傷保護の領域にフイルム被覆としてポリアクリレートを使用することも 知られている。例えば英国特許第１２７８５７２号には傷保護フィルムの製造に メトキシエチル メタクリレートのようなモノマーの使用が記載されている。 整形外科用セメントも、エステル又はアクリル酸又はメタクリル酸のエステル から形成される粉状のメタクリレートモノマーとポリマーとの混合物から製造さ れるセメントについて記載された米国特許第４４０４３２７号から知られている 。しか し、米国特許第４４０４３２７号には、アロアルキルメタクリレート又は（トリ アルキルシロキシ）シリルメタクリレートの使用について何ら開示されていない 。 特開平４−９０５７０５４には、（メタ（meth））アクリルオキシアルキレン トリス（ジアルキル−シロキシ）シランからなる歯科用接着剤が記載されている が、トリアルキルシロキシ シリル部の使用は開示されていない。 我々はある種の単量性アクリレートが外科用セメントの製造に重合性モノマー として有用であることをここに意外にも見出した。 この発明によれば、増量剤、重合性モノマーおよび活性剤とからなり、重合性 モノマーが以下の式（Ｉ）であることを特徴とする外科用セメントを提供するも のである。 上式中Ｎは１〜６の整数であり、Ｘはハロゲン又は（トリアルキルシロキシ） シリルである。 Ｘがハロゲンのとき、そのハロゲンは臭素、フッ素または沃素であってもよい が塩素が好ましい。Ｘが（トリアルキルシロキシ）シリルのときそのアルキル基 はＣ_1-6のアルキル基で好ましくはＣ_1-4のアルキル基、ことにメチルであること ができる。トリアルキルシロキシ分子における３つのアルキル基が同 じであることが必須ではないが好ましい。 整数ｎは１〜４が好ましい。Ｘがハロゲンのとき、Ｎは１〜３が好ましく特に ２である。Ｘが（トリアルキルシロキシ）シリルのときｎは２〜４が好ましく、 特に３である。 かくして最も好ましいシリル メタクリレートは英国におけるフルオロケム社 から入手しうるトリス（トリメチルシロキシ）−３−シリルプロピル メタクリ レート（ＴＲＩＳ）である。最も好ましいハロアルキルメタクリレートは英国の ランカスターシンセシス社から入手しうる２−クロロエチル メタク 請求の範囲 １．増量剤、重合性モノマーと活性剤とからなり、重合性モノマーが式（Ｉ） （式中ｎは１〜６の整数、Ｘはハロゲンまたは（トリアルキルシロキシ）シリル ）の化合物である外科用セメント。 ２．Ｘが塩素である請求項１による外科用セメント。 ３．式（Ｉ）の化合物が２−クロロエチルメタクリレートである請求項１による 外科用セメント。 ４．式（Ｉ）の化合物がトリス（トリメチルシロキシ）−３−シリルプロピルメ タクリレートである請求項１による外科用セメント。 ５．固形成分・液体成分系からなる前記請求項のいずれか１つによる外科用セメ ント。 ６．固形成分が増量剤からなる請求項５による外科用セメント。 ７．増量剤が重合系での式（Ｉ）の化合物を含む請求項５による外科用セメント 。 ８．液体成分が重合性モノマーと活性剤からなる請求項５による外科用セメント 。 ９．放射線不透過性である請求項１による外科用セメント。１ １０．メタクリレートの０．５〜５０重量％からなる請求項１ による外科用セメント。 １１．メタクリレートが式（Ｉ） （式中ｎは１〜６の整数、Ｘはハロゲンまたは（トリアルキルシロキシ）シリル ）の化合物を外科用セメントの製造への使用。 １２．請求項１による外科用セメントを移植前又は移植中の移植可能な人工部に 適用することからなる患者への人工部の固定化法。 １３．移植が整形外科用移植具である請求項１２による方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，Ｂ Ｒ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ， ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．増量剤、重合性モノマーと活性剤とからなり、重合性モノマーがアクリレー トであることを特徴とする外科用セメント。 ２．アクリレートがメタクリレートである請求項１による外科用セメント。 ３．メタクリレートが式（Ｉ） （式中ｎは１〜６の整数、Ｘはハロゲン、Ｃ_1-6のアルコキシまたは（トリアル キルシロキシ）シリル）の化合物である請求項２による外科用セメント。 ４．Ｘが塩素である請求項３による外科用セメント。 ５．Ｘが（トリアルキルシロキシ）シリルである請求項３による外科用セメント 。 ６．式（Ｉ）の化合物が２−クロロエチルメタクリレートである請求項３による 外科用セメント。 ７．式（Ｉ）の化合物がトリス（トリメチルシロキシ）−３−シリルプロピルメ タクリレートである請求項３外科用セメント。 ８．固形成分・液体成分系からなる前記請求項のいずれか１つによる外科用セメ ント。 ９．固形成分が増量剤からなる請求項８による外科用セメント。 １０．増量剤が重合系での式（Ｉ）の化合物を含む請求項８に よる外科用セメント。 １１．液体成分が重合性モノマーと活性剤からなる請求項８による外科用セメン ト。 １２．放射線不透過性である請求項１による外科用セメント。 １３．メタクリレートの０．５〜５０重量％からなる請求項２による外科用セメ ント。 １４．メタクリレートが式（Ｉ） （式中ｎは１〜６の整数、Ｘはハロゲン、Ｃ_1-6のアルコキシまたは（トリアル キルシロキシ）シリル）の化合物を外科用セメントの製造への使用。 １５．請求項１による外科用セメントを移植前又は移植中の移植可能な人工部に 適用することからなる患者への人工部の固定化法。 １６．移植が整形外科用移植具である請求項１５による方法。