JPH10118175A - 生体活性セメント組成物 - Google Patents
生体活性セメント組成物Info
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- JPH10118175A JPH10118175A JP8312757A JP31275796A JPH10118175A JP H10118175 A JPH10118175 A JP H10118175A JP 8312757 A JP8312757 A JP 8312757A JP 31275796 A JP31275796 A JP 31275796A JP H10118175 A JPH10118175 A JP H10118175A
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- polymn
- alumina
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 生体内に長期間埋入した場合でも機械的特性
が劣化せず、しかも自然骨と直接結合することが可能な
生体活性セメント組成物を提供する。 【解決手段】 アルミナ粉末とジメタクリレート系モノ
マーと重合開始剤と重合促進剤と重合抑制剤とからな
り、アルミナ粉末は少なくともδ−Ａｌ2 Ｏ3 結晶、γ
−Ａｌ2 Ｏ3 結晶又は非結晶性アルミナを含むことを特
徴とする。
が劣化せず、しかも自然骨と直接結合することが可能な
生体活性セメント組成物を提供する。 【解決手段】 アルミナ粉末とジメタクリレート系モノ
マーと重合開始剤と重合促進剤と重合抑制剤とからな
り、アルミナ粉末は少なくともδ−Ａｌ2 Ｏ3 結晶、γ
−Ａｌ2 Ｏ3 結晶又は非結晶性アルミナを含むことを特
徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、整形外科分野、脳神経
外科分野、口腔外科分野等で用いられる人工生体材料の
固定や骨欠損部の充填等に使用される生体活性セメント
組成物に関するものである。
外科分野、口腔外科分野等で用いられる人工生体材料の
固定や骨欠損部の充填等に使用される生体活性セメント
組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】整形外科分野において、骨折や骨腫瘍等
によって部分的に骨が欠損したり、また手術によって骨
の一部を切除した場合、あるいは口腔外科分野におい
て、抜歯や歯槽膿漏等によって顎骨に欠損を生じた場
合、このような部所を修復するために金属、セラミック
ス、結晶化ガラス等からなる人工生体材料が使用され
る。
によって部分的に骨が欠損したり、また手術によって骨
の一部を切除した場合、あるいは口腔外科分野におい
て、抜歯や歯槽膿漏等によって顎骨に欠損を生じた場
合、このような部所を修復するために金属、セラミック
ス、結晶化ガラス等からなる人工生体材料が使用され
る。
【０００３】このような人工生体材料は、修復部に早期
に適合性良く埋入固定されることが望ましく、そのため
には修復部の形状に合わせて加工する必要があるが、こ
のような研削や加工を正確に施すことは非常に困難であ
る。
に適合性良く埋入固定されることが望ましく、そのため
には修復部の形状に合わせて加工する必要があるが、こ
のような研削や加工を正確に施すことは非常に困難であ
る。
【０００４】このため一般に人工生体材料を使用する場
合、それと自然骨とを接着固定する目的で生体用骨セメ
ントが使用されている。例えば整形外科分野ではポリメ
チルメタクリレート（ＰＭＭＡ）セメントが広く使用さ
れ、口腔外科分野ではリン酸亜鉛セメントやカルボキシ
レートセメントが使用されている。
合、それと自然骨とを接着固定する目的で生体用骨セメ
ントが使用されている。例えば整形外科分野ではポリメ
チルメタクリレート（ＰＭＭＡ）セメントが広く使用さ
れ、口腔外科分野ではリン酸亜鉛セメントやカルボキシ
レートセメントが使用されている。
【０００５】しかしながら上記した各種の生体用骨セメ
ントは、人工生体材料とは強固に接着するが自然骨とは
化学的に結合しないため、長期間の使用によって自然骨
との間に緩みが生じたり、周囲組織に炎症反応を引き起
こすおそれがある。
ントは、人工生体材料とは強固に接着するが自然骨とは
化学的に結合しないため、長期間の使用によって自然骨
との間に緩みが生じたり、周囲組織に炎症反応を引き起
こすおそれがある。
【０００６】近年このような事情から、自然骨と化学的
に結合する生体用骨セメントが種々開発されている。例
えば、Ｃａを含む無機粉末（アパタイト、Ｃａ含有ガラ
スガラス等）とジメタクリレート系モノマーと重合開始
剤と重合促進剤と重合抑制剤とからなる生体活性セメン
トが提案されている。
に結合する生体用骨セメントが種々開発されている。例
えば、Ｃａを含む無機粉末（アパタイト、Ｃａ含有ガラ
スガラス等）とジメタクリレート系モノマーと重合開始
剤と重合促進剤と重合抑制剤とからなる生体活性セメン
トが提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記した生体活性セメ
ントは、Ｃａ含有無機粉末が生体活性を示すため、生体
内で硬化した後、自然骨と容易に結合する。
ントは、Ｃａ含有無機粉末が生体活性を示すため、生体
内で硬化した後、自然骨と容易に結合する。
【０００８】しかしながらこのセメントは、生体内で長
期間に亙って連続的にイオンを放出する結果、セメント
硬化体の機械的特性が劣化するという欠点を有してい
る。
期間に亙って連続的にイオンを放出する結果、セメント
硬化体の機械的特性が劣化するという欠点を有してい
る。
【０００９】本発明の目的は、生体内に長期間埋入した
場合でも機械的特性が劣化せず、しかも自然骨と直接結
合することが可能な生体活性セメント組成物を提供する
ことである。
場合でも機械的特性が劣化せず、しかも自然骨と直接結
合することが可能な生体活性セメント組成物を提供する
ことである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、種々の研
究を行った結果、ある特殊なアルミナ粉末が生体活性を
有すること、及びこのアルミナ粉末をセメントの骨材と
して使用すると、上記目的が達成できることを見いだ
し、本発明として提案するものである。
究を行った結果、ある特殊なアルミナ粉末が生体活性を
有すること、及びこのアルミナ粉末をセメントの骨材と
して使用すると、上記目的が達成できることを見いだ
し、本発明として提案するものである。
【００１１】即ち、本発明の生体活性セメント組成物
は、アルミナ粉末とジメタクリレート系モノマーと重合
開始剤と重合促進剤と重合抑制剤とからなり、アルミナ
粉末は少なくともδ−Ａｌ2 Ｏ3 結晶、γ−Ａｌ2 Ｏ3
結晶又は非結晶性アルミナを含むことを特徴とする。
は、アルミナ粉末とジメタクリレート系モノマーと重合
開始剤と重合促進剤と重合抑制剤とからなり、アルミナ
粉末は少なくともδ−Ａｌ2 Ｏ3 結晶、γ−Ａｌ2 Ｏ3
結晶又は非結晶性アルミナを含むことを特徴とする。
【００１２】本発明において使用するアルミナ粉末は、
従来より広く使用されている生体活性のないアルミナ粉
末とは異なるものである。即ち、従来のアルミナ粉末
は、安定なα−Ａｌ2 Ｏ3 の結晶構造を有しているが、
本発明で使用するアルミナ粉末は少なくともδ−Ａｌ2
Ｏ3 結晶、γ−Ａｌ2 Ｏ3 結晶又は非結晶性アルミナが
存在する活性なアルミナである。なお生体活性の点か
ら、アルミナ粉末中のδ−Ａｌ2 Ｏ3 結晶、γ−Ａｌ2
Ｏ3 結晶及び非結晶性アルミナの占める割合が３０重量
％以上であることが望ましい。またアルミナ粉末は、小
さいほど高強度のセメントが得られるので好ましく、具
体的には１０μｍ以下のものが好ましい。またその表面
をシランカップリング処理しておくと、ジメタクリレー
ト系モノマーとの馴染みがよくなってセメント硬化物の
強度が大きくなるとともに、粉末表面が疎水基を持つた
めに血液の阻害性がなくなり、セメントが硬化し易くな
る。
従来より広く使用されている生体活性のないアルミナ粉
末とは異なるものである。即ち、従来のアルミナ粉末
は、安定なα−Ａｌ2 Ｏ3 の結晶構造を有しているが、
本発明で使用するアルミナ粉末は少なくともδ−Ａｌ2
Ｏ3 結晶、γ−Ａｌ2 Ｏ3 結晶又は非結晶性アルミナが
存在する活性なアルミナである。なお生体活性の点か
ら、アルミナ粉末中のδ−Ａｌ2 Ｏ3 結晶、γ−Ａｌ2
Ｏ3 結晶及び非結晶性アルミナの占める割合が３０重量
％以上であることが望ましい。またアルミナ粉末は、小
さいほど高強度のセメントが得られるので好ましく、具
体的には１０μｍ以下のものが好ましい。またその表面
をシランカップリング処理しておくと、ジメタクリレー
ト系モノマーとの馴染みがよくなってセメント硬化物の
強度が大きくなるとともに、粉末表面が疎水基を持つた
めに血液の阻害性がなくなり、セメントが硬化し易くな
る。
【００１３】本発明において使用するアルミナ粉末は次
のようにして作製することができる。まず結晶構造がα
−Ａｌ2 Ｏ3 である通常のアルミナ粉末を用意する。こ
のアルミナ粉末は平均粒径Ｄ50が１０μｍ以下のものを
使用する。次いで、アルミナ粉末を１５００℃以上、好
ましくは２０００℃以上に急加熱して溶融、ガラス化し
た後、急冷する。このようにして少なくともδ−Ａｌ2
Ｏ3 結晶、γ−Ａｌ2Ｏ3 結晶又は非結晶性アルミナを
含む化学的に不安定な、即ち生体活性のあるアルミナ粉
末を得ることができる。なおアルミナ粉末の粒径を１０
μｍ以下としたのは、粒径が大きくなると急熱急冷が困
難になって安定なα−Ａｌ2 Ｏ3 が析出し易くなり、１
０μｍを超えるとα−Ａｌ2 Ｏ3 結晶の析出量が３０重
量％以上を占め、化学的に安定な、即ち生体活性の低い
アルミナ粉末となってしまうためである。
のようにして作製することができる。まず結晶構造がα
−Ａｌ2 Ｏ3 である通常のアルミナ粉末を用意する。こ
のアルミナ粉末は平均粒径Ｄ50が１０μｍ以下のものを
使用する。次いで、アルミナ粉末を１５００℃以上、好
ましくは２０００℃以上に急加熱して溶融、ガラス化し
た後、急冷する。このようにして少なくともδ−Ａｌ2
Ｏ3 結晶、γ−Ａｌ2Ｏ3 結晶又は非結晶性アルミナを
含む化学的に不安定な、即ち生体活性のあるアルミナ粉
末を得ることができる。なおアルミナ粉末の粒径を１０
μｍ以下としたのは、粒径が大きくなると急熱急冷が困
難になって安定なα−Ａｌ2 Ｏ3 が析出し易くなり、１
０μｍを超えるとα−Ａｌ2 Ｏ3 結晶の析出量が３０重
量％以上を占め、化学的に安定な、即ち生体活性の低い
アルミナ粉末となってしまうためである。
【００１４】本発明において使用するジメタクリレート
系モノマーは、多官能性モノマーであり、重合すると非
常に機械的強度の高いポリマーとなる。ジメタクリレー
ト系モノマーとしては、入手が容易で、しかも生体為害
性のない２，２ビス［４−（３メタクリロキシ−２−ハ
イドロキシプロボキシ）フェニル］プロパン（Ｂｉｓ−
ＧＭＡ）が特に好ましいが、これ以外にも２，２−ビス
（４−メタクリロキシフェニル）プロパン（ＢＰＤＭ
Ａ）、２，２−ビス（４−メタクリロキシエトキシフェ
ニル）プロパン（Ｂｉｓ−ＭＥＰＰ）、２，２−ビス
（４−メタクリロキシポリエトキシフェニル）プロパン
（Ｂｉｓ−ＭＰＥＰＰ）等を使用することができる。な
おモノマーの粘度が高すぎて取り扱い難い場合、粘度の
低いモノマーとともに使用すればよい。このようなモノ
マーとしては、トリエチレングリコールジメタクリレー
ト（ＴＥＧＤＭＡ）が好ましいが、これ以外にもジエチ
レングリコールジメタクリレート、エチレングリコール
ジメタクリレート等の重合性モノマーを使用することが
可能である。
系モノマーは、多官能性モノマーであり、重合すると非
常に機械的強度の高いポリマーとなる。ジメタクリレー
ト系モノマーとしては、入手が容易で、しかも生体為害
性のない２，２ビス［４−（３メタクリロキシ−２−ハ
イドロキシプロボキシ）フェニル］プロパン（Ｂｉｓ−
ＧＭＡ）が特に好ましいが、これ以外にも２，２−ビス
（４−メタクリロキシフェニル）プロパン（ＢＰＤＭ
Ａ）、２，２−ビス（４−メタクリロキシエトキシフェ
ニル）プロパン（Ｂｉｓ−ＭＥＰＰ）、２，２−ビス
（４−メタクリロキシポリエトキシフェニル）プロパン
（Ｂｉｓ−ＭＰＥＰＰ）等を使用することができる。な
おモノマーの粘度が高すぎて取り扱い難い場合、粘度の
低いモノマーとともに使用すればよい。このようなモノ
マーとしては、トリエチレングリコールジメタクリレー
ト（ＴＥＧＤＭＡ）が好ましいが、これ以外にもジエチ
レングリコールジメタクリレート、エチレングリコール
ジメタクリレート等の重合性モノマーを使用することが
可能である。
【００１５】なお、アルミナ粉末とモノマーとの粉液比
は、重量比で粉末：モノマーが５０：５０〜９０：１０
であることが望ましい。これは、モノマーの割合がこの
範囲より大きくなるとアルミナ粉末の割合が低下して自
然骨との接合性が悪くなり、早期の結合が期待できなく
なる。一方粉末の割合が大きくなり過ぎるとモノマーが
不足して粉末の界面にマトリックスが作成できず、硬化
体が脆くなり易い。
は、重量比で粉末：モノマーが５０：５０〜９０：１０
であることが望ましい。これは、モノマーの割合がこの
範囲より大きくなるとアルミナ粉末の割合が低下して自
然骨との接合性が悪くなり、早期の結合が期待できなく
なる。一方粉末の割合が大きくなり過ぎるとモノマーが
不足して粉末の界面にマトリックスが作成できず、硬化
体が脆くなり易い。
【００１６】重合開始剤としては過酸化ベンゾイルが最
も好ましいが、その他にもトリ−ｎ−ブチルボラン等を
使用することができる。これらの重合開始剤の添加量は
モノマー１００重量部に対して０．１〜５重量部である
ことが好ましい。添加量をこのように限定した理由は、
重合開始剤が０．１重量部より少ないと効果が殆どな
く、５重量部より多いと重合抑制剤を多量に使用しても
硬化時間が速くなり過ぎて作業性が低下するためであ
る。
も好ましいが、その他にもトリ−ｎ−ブチルボラン等を
使用することができる。これらの重合開始剤の添加量は
モノマー１００重量部に対して０．１〜５重量部である
ことが好ましい。添加量をこのように限定した理由は、
重合開始剤が０．１重量部より少ないと効果が殆どな
く、５重量部より多いと重合抑制剤を多量に使用しても
硬化時間が速くなり過ぎて作業性が低下するためであ
る。
【００１７】重合促進剤としては、ジメチル−ｐ−トル
イジン等の第３級アミンを使用することができ、その添
加量はモノマー１００重量部に対して０．１〜５重量部
であることが好ましい。添加量をこのように限定した理
由は、重合促進剤が０．１重量部より少ないとモノマー
を重合させる際に１００℃以上に加熱しなければ硬化し
ないので実際の手術場では使用が困難となり、また５重
量部より多いと重合抑制剤を多量に使用しても硬化時間
が速くなり過ぎて作業性が低下するためである。
イジン等の第３級アミンを使用することができ、その添
加量はモノマー１００重量部に対して０．１〜５重量部
であることが好ましい。添加量をこのように限定した理
由は、重合促進剤が０．１重量部より少ないとモノマー
を重合させる際に１００℃以上に加熱しなければ硬化し
ないので実際の手術場では使用が困難となり、また５重
量部より多いと重合抑制剤を多量に使用しても硬化時間
が速くなり過ぎて作業性が低下するためである。
【００１８】重合抑制剤としては、フェノチアジンやそ
の誘導体を添加することができる。フェノチアジンやそ
の誘導体は、生体に対する毒性が殆どなく、また比較的
少量で目的とする硬化時間に調整でき、しかも硬化時間
を長くしても作業時間が長くなるのみで、ゲル化開始か
ら硬化終了までの時間には殆ど影響を与えないため重合
抑制剤として好ましいものである。重合抑制剤の添加量
は、モノマー１００重量部に対して１０ｐｐｍ〜０．２
重量部が適当である。
の誘導体を添加することができる。フェノチアジンやそ
の誘導体は、生体に対する毒性が殆どなく、また比較的
少量で目的とする硬化時間に調整でき、しかも硬化時間
を長くしても作業時間が長くなるのみで、ゲル化開始か
ら硬化終了までの時間には殆ど影響を与えないため重合
抑制剤として好ましいものである。重合抑制剤の添加量
は、モノマー１００重量部に対して１０ｐｐｍ〜０．２
重量部が適当である。
【００１９】なお本発明においては、上記成分以外にも
種々の成分を添加することができる。例えば、溶融シリ
カ粉末、Ｃａ含有無機粉末、コロイダルシリカ、樹脂粉
末、薬剤、骨形成促進物質等を必要に応じて適宜添加す
ることができる。
種々の成分を添加することができる。例えば、溶融シリ
カ粉末、Ｃａ含有無機粉末、コロイダルシリカ、樹脂粉
末、薬剤、骨形成促進物質等を必要に応じて適宜添加す
ることができる。
【００２０】本発明の生体活性セメント組成物の提供形
態には、粉末−液体系、２ペースト系等があり、ユーザ
ーは各形態において粉末と液体とを、またペースト同士
を混合して使用すればよい。なお何れの形態を採用する
かは種々の条件を考慮して決定すればよいが、手術場で
の粉末と樹脂との混合性を考慮すれば２ペースト系の方
が好ましい。
態には、粉末−液体系、２ペースト系等があり、ユーザ
ーは各形態において粉末と液体とを、またペースト同士
を混合して使用すればよい。なお何れの形態を採用する
かは種々の条件を考慮して決定すればよいが、手術場で
の粉末と樹脂との混合性を考慮すれば２ペースト系の方
が好ましい。
【００２１】２ペースト系の場合、アルミナ粉末とジメ
タクリレート系モノマーと重合開始剤からなる第一のペ
ーストと、アルミナ粉末とジメタクリレート系モノマー
と重合促進剤と重合抑制剤からなる第二のペーストを用
意すればよい。
タクリレート系モノマーと重合開始剤からなる第一のペ
ーストと、アルミナ粉末とジメタクリレート系モノマー
と重合促進剤と重合抑制剤からなる第二のペーストを用
意すればよい。
【００２２】
【作用】本発明の生体活性セメント組成物は、生体内で
硬化させると、硬化体の表面に露出したアルミナ粉末が
自然骨を誘導し、自然骨と化学的に結合する。またアル
ミナ粉末は、生体内でイオンを放出しないために劣化が
起こらず、硬化体の強度の低下がない。
硬化させると、硬化体の表面に露出したアルミナ粉末が
自然骨を誘導し、自然骨と化学的に結合する。またアル
ミナ粉末は、生体内でイオンを放出しないために劣化が
起こらず、硬化体の強度の低下がない。
【００２３】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明
する。
する。
【００２４】（実施例１）表１は本発明の実施例（試料
Ｎｏ．１、２）及び比較例（試料Ｎｏ．３〜５）を示す
ものである。
Ｎｏ．１、２）及び比較例（試料Ｎｏ．３〜５）を示す
ものである。
【００２５】
【表１】
【００２６】試料Ｎｏ．１は次のようにして調製した。
【００２７】まず結晶構造がα−Ａｌ2 Ｏ3 である通常
のアルミナ粉末（平均粒径１０μｍ）を用意した。次い
でこの粉末を２０００℃以上の火炎中に供給して溶融し
ながら吹き飛ばした後、水中で急冷することによって、
δ−Ａｌ2 Ｏ3 結晶、γ−Ａｌ2 Ｏ3 結晶及び非結晶性
アルミナを含むアルミナ粉末を得た。このようにして得
られたアルミナ粉末は、表面張力により球状になってい
た。またＸ線回折の結果、粉末中にはさらにα−Ａｌ2
Ｏ3 結晶が含まれていたが、その含有量は５〜１０重量
％程度であった。次に得られたアルミナ粉末に、重合開
始剤として過酸化ベンゾイルを添加し、混合した。
のアルミナ粉末（平均粒径１０μｍ）を用意した。次い
でこの粉末を２０００℃以上の火炎中に供給して溶融し
ながら吹き飛ばした後、水中で急冷することによって、
δ−Ａｌ2 Ｏ3 結晶、γ−Ａｌ2 Ｏ3 結晶及び非結晶性
アルミナを含むアルミナ粉末を得た。このようにして得
られたアルミナ粉末は、表面張力により球状になってい
た。またＸ線回折の結果、粉末中にはさらにα−Ａｌ2
Ｏ3 結晶が含まれていたが、その含有量は５〜１０重量
％程度であった。次に得られたアルミナ粉末に、重合開
始剤として過酸化ベンゾイルを添加し、混合した。
【００２８】またモノマーとしてＢｉｓ−ＧＭＡとＴＥ
ＧＤＭＡを重量比で１：１の割合で混合し、さらに重合
促進剤としてジメチル−ｐ−トルイジン、及び重合抑制
剤としてフェノチアジンを添加し、混練した。
ＧＤＭＡを重量比で１：１の割合で混合し、さらに重合
促進剤としてジメチル−ｐ−トルイジン、及び重合抑制
剤としてフェノチアジンを添加し、混練した。
【００２９】なお過酸化ベンゾイル、ジメチル−ｐ−ト
ルイジン、フェノチアジンの添加量は、約７分で硬化す
るように、それぞれモノマーの総量１００重量部に対し
て２重量部、１．４重量部、３００ｐｐｍとした。
ルイジン、フェノチアジンの添加量は、約７分で硬化す
るように、それぞれモノマーの総量１００重量部に対し
て２重量部、１．４重量部、３００ｐｐｍとした。
【００３０】試料Ｎｏ．２は次のようにして調製した。
【００３１】まず、試料Ｎｏ．１と同様にしてδ−Ａｌ
2 Ｏ3 結晶、γ−Ａｌ2 Ｏ3 結晶及び非結晶性アルミナ
を含むアルミナ粉末を作製し、これを２つに等分した。
またモノマーとしてＢｉｓ−ＧＭＡとＴＥＧＤＭＡを重
量比で１：１の割合で混合し、これを２つに等分した。
2 Ｏ3 結晶、γ−Ａｌ2 Ｏ3 結晶及び非結晶性アルミナ
を含むアルミナ粉末を作製し、これを２つに等分した。
またモノマーとしてＢｉｓ−ＧＭＡとＴＥＧＤＭＡを重
量比で１：１の割合で混合し、これを２つに等分した。
【００３２】続いて一方のモノマーとアルミナ粉末の半
分と過酸化ベンゾイルを添加して混練し、第一のペース
トとした。また他方のモノマーと残りの粉末とジメチル
−ｐ−トルイジンとフェノチアジンを添加して混練して
第二のペーストとし、試料を得た。なお過酸化ベンゾイ
ル、ジメチル−ｐ−トルイジン、フェノチアジンの添加
量は試料Ｎｏ．１と同量とした。
分と過酸化ベンゾイルを添加して混練し、第一のペース
トとした。また他方のモノマーと残りの粉末とジメチル
−ｐ−トルイジンとフェノチアジンを添加して混練して
第二のペーストとし、試料を得た。なお過酸化ベンゾイ
ル、ジメチル−ｐ−トルイジン、フェノチアジンの添加
量は試料Ｎｏ．１と同量とした。
【００３３】比較例である試料Ｎｏ．３は、粉末成分と
してＣａ含有ガラス粉末（重量％：ＣａＯ ４６．７
％、ＳｉＯ2 ３５．６％、Ｐ2 Ｏ5 １７．０％、Ｃ
ａＦ2０．７％）を用い、他は実施例のＮｏ．２の試料
と同様にして調製した。
してＣａ含有ガラス粉末（重量％：ＣａＯ ４６．７
％、ＳｉＯ2 ３５．６％、Ｐ2 Ｏ5 １７．０％、Ｃ
ａＦ2０．７％）を用い、他は実施例のＮｏ．２の試料
と同様にして調製した。
【００３４】また試料Ｎｏ．４は、通常のアルミナ粉末
を使用し、他は実施例のＮｏ．２の試料と同様にして調
製した。なおこのアルミナ粉末についてＸ線回折を行っ
たところ、結晶の殆どはα−Ａｌ2 Ｏ3 であり、δ−Ａ
ｌ2 Ｏ3 結晶やγ−Ａｌ2 Ｏ3 結晶の存在は確認できな
かった。
を使用し、他は実施例のＮｏ．２の試料と同様にして調
製した。なおこのアルミナ粉末についてＸ線回折を行っ
たところ、結晶の殆どはα−Ａｌ2 Ｏ3 であり、δ−Ａ
ｌ2 Ｏ3 結晶やγ−Ａｌ2 Ｏ3 結晶の存在は確認できな
かった。
【００３５】また試料Ｎｏ．５は、歯科材料に広く用い
られるシリカ粉末を使用し、他は実施例のＮｏ．２の試
料と同様にして調製した。
られるシリカ粉末を使用し、他は実施例のＮｏ．２の試
料と同様にして調製した。
【００３６】このようにして作製した各試料について、
生体内埋入後３ヵ月及び６ヵ月での曲げ強度、炎症反応
の有無、生体活性についてそれそれ評価した。
生体内埋入後３ヵ月及び６ヵ月での曲げ強度、炎症反応
の有無、生体活性についてそれそれ評価した。
【００３７】なお曲げ強度は３点曲げ試験にて評価した
ものであり、各試料を混練して硬化させ、３×４×２０
ｍｍの試料片を作製して初期強度を測定し、さらにラッ
トの皮下に埋入した後、３ヵ月及び６ヵ月経過後に取り
出して測定を行った。炎症反応の有無については、ラッ
トの皮下に埋入した試料片の周囲の軟部組織を顕微鏡で
観察し、腫瘍の発現及び壊死の有無により評価した。生
体活性については、セメントと自然骨が直接結合してい
る部分が存在するかどうかによって判断した。これは埋
入した試料片の表面を電子顕微鏡で観察し、ＥＰＭＡの
線分析にて確認した。
ものであり、各試料を混練して硬化させ、３×４×２０
ｍｍの試料片を作製して初期強度を測定し、さらにラッ
トの皮下に埋入した後、３ヵ月及び６ヵ月経過後に取り
出して測定を行った。炎症反応の有無については、ラッ
トの皮下に埋入した試料片の周囲の軟部組織を顕微鏡で
観察し、腫瘍の発現及び壊死の有無により評価した。生
体活性については、セメントと自然骨が直接結合してい
る部分が存在するかどうかによって判断した。これは埋
入した試料片の表面を電子顕微鏡で観察し、ＥＰＭＡの
線分析にて確認した。
【００３８】その結果、表１から明らかなように、Ｃａ
含有ガラス粉末を使用した試料Ｎｏ．３の比較例では、
周囲組織の炎症反応を起こさず、生体活性を示すことが
分かった。しかしながら初期強度が１１０ＭＰａ、生体
内埋入後３ヵ月で９０ＭＰａ、６ヵ月経過後には４０Ｍ
Ｐａと著しく強度が劣化していた。また通常のアルミナ
粉末を使用した試料Ｎｏ．４は、周囲組織の炎症反応を
起こさず、曲げ強度についても初期強度が１６０ＭＰ
ａ、生体内埋入後３ヵ月が１３５ＭＰａ、６ヵ月で１３
０ＭＰａと殆ど強度劣化を起こしていなかった。しかし
ながらこのセメントは、自然骨と直接結合している部分
が全く認められず、生体活性がないことが明らかであっ
た。またシリカ粉末を利用した試料Ｎｏ．５は、周囲組
織の炎症反応を起こさず、曲げ強度についても初期強度
が１６０ＭＰａ、生体内埋入後３ヵ月が１４５ＭＰａ、
６ヵ月で１３５ＭＰａと殆ど強度劣化を起こしていなか
ったが、自然骨と直接結合している部分は全く認められ
なかった。
含有ガラス粉末を使用した試料Ｎｏ．３の比較例では、
周囲組織の炎症反応を起こさず、生体活性を示すことが
分かった。しかしながら初期強度が１１０ＭＰａ、生体
内埋入後３ヵ月で９０ＭＰａ、６ヵ月経過後には４０Ｍ
Ｐａと著しく強度が劣化していた。また通常のアルミナ
粉末を使用した試料Ｎｏ．４は、周囲組織の炎症反応を
起こさず、曲げ強度についても初期強度が１６０ＭＰ
ａ、生体内埋入後３ヵ月が１３５ＭＰａ、６ヵ月で１３
０ＭＰａと殆ど強度劣化を起こしていなかった。しかし
ながらこのセメントは、自然骨と直接結合している部分
が全く認められず、生体活性がないことが明らかであっ
た。またシリカ粉末を利用した試料Ｎｏ．５は、周囲組
織の炎症反応を起こさず、曲げ強度についても初期強度
が１６０ＭＰａ、生体内埋入後３ヵ月が１４５ＭＰａ、
６ヵ月で１３５ＭＰａと殆ど強度劣化を起こしていなか
ったが、自然骨と直接結合している部分は全く認められ
なかった。
【００３９】一方、本発明の実施例である試料Ｎｏ．１
及び２は、周囲組織の炎症反応を起こさず、生体活性を
示した。しかも曲げ強度は、初期強度が１４０ＭＰａ及
び１６０ＭＰａ、生体内埋入後３ヵ月で１３０ＭＰａ及
び１４０ＭＰａ、６ヵ月経過後で１２０ＭＰａ及び１３
５ＭＰａであり、強度劣化が殆ど生じないことが分かっ
た。
及び２は、周囲組織の炎症反応を起こさず、生体活性を
示した。しかも曲げ強度は、初期強度が１４０ＭＰａ及
び１６０ＭＰａ、生体内埋入後３ヵ月で１３０ＭＰａ及
び１４０ＭＰａ、６ヵ月経過後で１２０ＭＰａ及び１３
５ＭＰａであり、強度劣化が殆ど生じないことが分かっ
た。
【００４０】（実施例２）実施例１のＮｏ．１及びＮ
ｏ．５の試料を用い、自然骨との接着性の変化を評価し
た。まず、試料をラットの脛骨に設けた欠損部に埋入し
た。続いて２週、４週、８週経過後にラットを屠殺し、
セメントと骨との接着部分の欠損部表面に占める割合
（アフェニティーインデックス）を求めた。結果を表３
に示す。
ｏ．５の試料を用い、自然骨との接着性の変化を評価し
た。まず、試料をラットの脛骨に設けた欠損部に埋入し
た。続いて２週、４週、８週経過後にラットを屠殺し、
セメントと骨との接着部分の欠損部表面に占める割合
（アフェニティーインデックス）を求めた。結果を表３
に示す。
【００４１】
【表２】
【００４２】表２から、本発明のセメントは、時間の経
過に伴って自然骨との結合部分が増加しており、また試
料Ｎｏ．５と比べて約１０倍の値を示していることが分
かった。
過に伴って自然骨との結合部分が増加しており、また試
料Ｎｏ．５と比べて約１０倍の値を示していることが分
かった。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の生体活性
セメント組成物は、生体為害性がないために生体組織に
対して炎症反応を誘起しないのは勿論のこと、生体活性
を示し、自然骨と化学的に結合することができる。また
高い機械的強度を有しており、生体内に長期間埋入して
も機械的特性が劣化しない。
セメント組成物は、生体為害性がないために生体組織に
対して炎症反応を誘起しないのは勿論のこと、生体活性
を示し、自然骨と化学的に結合することができる。また
高い機械的強度を有しており、生体内に長期間埋入して
も機械的特性が劣化しない。
【００４４】それゆえ整形外科分野、脳神経外科分野、
口腔外科分野等の領域における人工骨、人工関節、人工
歯根等を適用する際の接着剤、或は骨や歯の欠損部への
充填剤等として好適である。
口腔外科分野等の領域における人工骨、人工関節、人工
歯根等を適用する際の接着剤、或は骨や歯の欠損部への
充填剤等として好適である。
Claims (6)
- 【請求項１】 アルミナ粉末とジメタクリレート系モノ
マーと重合開始剤と重合促進剤と重合抑制剤とからな
り、アルミナ粉末は少なくともδ−Ａｌ2 Ｏ3結晶、γ
−Ａｌ2 Ｏ3 結晶又は非結晶性アルミナを含むことを特
徴とする生体活性セメント組成物。 - 【請求項２】 ジメタクリレート系モノマーが、２，２
ビス［４−（３メタクリロキシ−２−ハイドロキシプロ
ボキシ）フェニル］プロパンとトリエチレングリコール
ジメタクリレートからなることを特徴とする請求項１の
生体活性セメント組成物。 - 【請求項３】 重合開始剤が、過酸化ベンゾイルである
ことを特徴とする請求項１の生体活性セメント組成物。 - 【請求項４】 重合促進剤が、ジメチル−ｐ−トルイジ
ンであることを特徴とする請求項１の生体活性セメント
組成物。 - 【請求項５】 重合抑制剤が、フェノチアジンであるこ
とを特徴とする請求項１の生体活性セメント組成物。 - 【請求項６】 ２ペースト系で提供されることを特徴と
する請求項１の生体活性セメント組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8312757A JPH10118175A (ja) | 1996-08-28 | 1996-11-08 | 生体活性セメント組成物 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24726896 | 1996-08-28 | ||
| JP8-247268 | 1996-08-28 | ||
| JP8312757A JPH10118175A (ja) | 1996-08-28 | 1996-11-08 | 生体活性セメント組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10118175A true JPH10118175A (ja) | 1998-05-12 |
Family
ID=26538180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8312757A Pending JPH10118175A (ja) | 1996-08-28 | 1996-11-08 | 生体活性セメント組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10118175A (ja) |
-
1996
- 1996-11-08 JP JP8312757A patent/JPH10118175A/ja active Pending
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