JPH11130491A - Calcium phosphate cement and calcium phosphate cement composition - Google Patents
Calcium phosphate cement and calcium phosphate cement compositionInfo
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- JPH11130491A JPH11130491A JP10233890A JP23389098A JPH11130491A JP H11130491 A JPH11130491 A JP H11130491A JP 10233890 A JP10233890 A JP 10233890A JP 23389098 A JP23389098 A JP 23389098A JP H11130491 A JPH11130491 A JP H11130491A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、リン酸カルシウム
粉末に多糖類を含有させることにより、有機酸等を含ま
ない水のみによって、容易に、且つ比較的短時間で硬化
させることができるリン酸カルシウムセメントに関す
る。また、本発明は、リン酸カルシウム粉末と、多糖類
と、水とを含み、特に、多糖類を含有する水溶液を混練
液とすることにより、容易に、且つ比較的短時間で硬化
させることができるリン酸カルシウムセメント組成物に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a calcium phosphate cement which can be hardened easily and in a relatively short time only by water containing no organic acid or the like by adding a polysaccharide to a calcium phosphate powder. Further, the present invention provides a calcium phosphate which contains calcium phosphate powder, a polysaccharide, and water, and in particular, can be easily and relatively hardened in a relatively short time by using an aqueous solution containing the polysaccharide as a kneading liquid. It relates to a cement composition.
【０００２】[0002]
【従来の技術】生体に用いられる医療用セメントとして
は、現在までに各種の組成のものが数多く提案されてい
る。特に、リン酸カルシウム系の生体用セメントでは、
このセメントが硬化とともに生体活性な水酸アパタイト
に転化するため、生体親和性に優れた硬化体を得ること
ができる。2. Description of the Related Art Many medical cements of various compositions have been proposed as medical cements used for living bodies. In particular, for calcium phosphate-based biocement,
Since this cement is converted into bioactive hydroxyapatite upon curing, a cured product having excellent biocompatibility can be obtained.
【０００３】このリン酸カルシウム系の生体用セメント
としては、米国特許明細書第４６１２０５３号等に開示
されているように、リン酸四カルシウムを主成分とする
ものが多い。しかし、このセメントは硬化に比較的長時
間を要するため、実用上、問題がある。更に、混練後、
直ちに擬似体液と接触させると、混練体の内部に水が侵
入し、崩壊してしまうとの問題もある。そのため、体液
が多量に存在する生体内に補填する場合、混練後、直ち
に補填せず、ある程度硬化したものを補填するか、或い
は補填部の体液を除去し、止血等をした後、補填するな
どの方法が採られている。しかし、ある程度硬化したも
のは取り扱い難く、作業性に劣り、また、体液の除去、
止血等は人手と時間とを要する。As the calcium phosphate-based biocement, as disclosed in US Pat. No. 4,621,053, etc., there are many which mainly contain tetracalcium phosphate. However, since this cement requires a relatively long time to harden, there is a problem in practical use. Furthermore, after kneading,
Immediate contact with the simulated body fluid also causes a problem that water enters the kneaded body and collapses. Therefore, when replenishing a living body with a large amount of bodily fluids, do not immediately replenish after kneading, but replenish the one that has hardened to some extent, or remove the replenished body fluid, stop the hemostasis, and then replenish. The method is adopted. However, those that have been cured to some extent are difficult to handle and are inferior in workability.
Hemostasis and the like requires time and labor.
【０００４】これらの問題を解決するため、特開昭５９
−８８３５１公報、特開昭６２−８３３４８号公報等に
は、クエン酸、リンゴ酸などの有機酸或いはリン酸等の
無機酸の水溶液を混練液として用いることにより、硬化
時間を短縮する手法が提案されている。しかし、混練液
に酸を添加し、混練したものを生体内に補填した場合、
酸による生体刺激が強く、補填部の周囲に炎症反応等を
生ずることがある。また、特開平２−７７２６１号公報
には、キトサン等を含む水溶液を硬化液として用い、セ
メントの崩壊を抑制する方法が記載されている。しか
し、キトサンを溶解させるためには硬化液のｐＨを１〜
２程度に低くする必要があり、硬化液に酸を添加するこ
とが避けられないため、上記と同様、炎症反応を生ずる
等の問題がある。To solve these problems, Japanese Patent Laid-Open No.
JP-A-88351 and JP-A-62-83348 propose a method of shortening the curing time by using an aqueous solution of an organic acid such as citric acid or malic acid or an inorganic acid such as phosphoric acid as a kneading liquid. Have been. However, when an acid is added to the kneading solution and the kneaded material is supplemented in the living body,
The irritation of the living body by the acid is so strong that an inflammatory reaction or the like may occur around the filling portion. In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-77261 describes a method in which an aqueous solution containing chitosan or the like is used as a curing liquid to suppress the collapse of cement. However, in order to dissolve chitosan, the pH of the curing liquid must be 1 to 1.
It is necessary to lower the temperature to about 2 and it is unavoidable to add an acid to the curing liquid.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
を解決するものであり、硬化に要する時間が比較的短
く、混練後、直ちに補填し、体液と接触させても混練体
が崩壊することのないリン酸カルシウムセメント及びリ
ン酸カルシウムセメント組成物を提供することを目的と
する。これらリン酸カルシウムセメント及びリン酸カル
シウムセメント組成物では、混練液に酸を添加しｐＨを
低くする必要がないため、生体刺激が抑えられ、炎症反
応等の問題を生ずることもない。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems. The time required for curing is relatively short, and after kneading, it is replenished immediately and the kneaded body collapses even when it comes into contact with body fluid. It is an object of the present invention to provide a calcium phosphate cement and a calcium phosphate cement composition that do not cause any problems. In these calcium phosphate cements and calcium phosphate cement compositions, there is no need to add an acid to the kneading solution to lower the pH, so that biological irritation is suppressed and problems such as inflammatory reactions do not occur.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】第１発明のリン酸カルシ
ウムセメントは、平均粒径が２０μｍ以下であり、且つ
タップ密度が３５％以上であるリン酸カルシウム粉末
と、多糖類とを含むことを特徴とする。Means for Solving the Problems The calcium phosphate cement of the first invention is characterized in that it contains calcium phosphate powder having an average particle size of not more than 20 μm and a tap density of not less than 35%, and a polysaccharide.
【０００７】また、第７発明のリン酸カルシウムセメン
ト組成物は、平均粒径が２０μｍ以下であり、且つタッ
プ密度が３５％以上であるリン酸カルシウム粉末と、多
糖類と、水とを含むことを特徴とする。更に、第８発明
のリン酸カルシウムセメント組成物は、平均粒径が２０
μｍ以下であり、且つタップ密度が３５％以上であるリ
ン酸カルシウム粉末と、多糖類を含む水溶液からなる混
練液とを含むことを特徴とする。尚、この組成物とは、
リン酸カルシウム粉末と、多糖類と水とを含み、硬化前
の組成物であることを意味する。また、実用上は、第８
発明のように、予め多糖類を含有する混練液を調製し、
これを粉末と混練する方法が採られる。[0007] A calcium phosphate cement composition of a seventh invention is characterized in that it contains calcium phosphate powder having an average particle size of not more than 20 μm and a tap density of not less than 35%, a polysaccharide, and water. . Further, the calcium phosphate cement composition of the eighth invention has an average particle size of 20%.
It is characterized by including calcium phosphate powder having a diameter of not more than μm and a tap density of not less than 35%, and a kneading liquid comprising an aqueous solution containing a polysaccharide. In addition, this composition is
The composition contains calcium phosphate powder, a polysaccharide and water, and means a composition before curing. In practice, the eighth
As in the invention, a kneading solution containing a polysaccharide is prepared in advance,
This is kneaded with a powder.
【０００８】リン酸カルシウム粉末の上記「平均粒径」
は、レーザー回折式粒度分布測定装置（例えば、株式会
社堀場製作所製、型式「ＬＡ−５００」等）により、分
散媒として、水、メタノール、エタノール等のリン酸カ
ルシウム粉末を溶解しない溶媒を用いて測定することが
できる。更に、リン酸カルシウム粉末の上記「タップ密
度」は、下記の式（１）によって算出することができ
る。この式（１）において、Ｖtapは、リン酸カルシウ
ム粉末を所定の容器に填入し、粉末の体積が一定になる
まで繰り返し振動を与えた場合の粉末の体積である。
尚、Ｗは粉末の重量であり、Ｄは粉末を構成するリン酸
カルシウムの真比重である。 タップ密度＝［Ｗ／（Ｄ×Ｖtap）］×１００（％）The above “average particle size” of calcium phosphate powder
Is measured by a laser diffraction particle size distribution analyzer (for example, model “LA-500” manufactured by Horiba, Ltd.) using a solvent that does not dissolve calcium phosphate powder such as water, methanol and ethanol as a dispersion medium. be able to. Further, the “tap density” of the calcium phosphate powder can be calculated by the following equation (1). In this formula (1), Vtap is the volume of the powder when calcium phosphate powder is charged into a predetermined container and repeatedly vibrated until the volume of the powder becomes constant.
Here, W is the weight of the powder, and D is the true specific gravity of calcium phosphate constituting the powder. Tap density = [W / (D × Vtap)] × 100 (%)
【０００９】リン酸カルシウム粉末の平均粒径を「２０
μｍ以下」とすることにより、粉末の粒子間の密着性が
高くなり、硬化反応が促進される。また、タップ密度を
「３５％以上」とすることにより、混練時、粉末の粒子
間がより緊密に接触した状態となり、硬化に要する時間
がさらに短縮される。粉末の平均粒径が２０μｍを越え
る場合は、粉末が混練液に溶解し難くなり、硬化に要す
る時間が長くなる。更に、タップ密度が３５％未満の場
合は、混練時、粉末の粒子間の接触が不十分となり、硬
化反応が促進されず、硬化に要する時間が長くなる。[0009] The average particle size of the calcium phosphate powder is "20
By setting the particle size to “μm or less”, the adhesion between the particles of the powder is increased, and the curing reaction is promoted. Further, by setting the tap density to “35% or more”, the particles of the powder are brought into more intimate contact with each other during kneading, and the time required for curing is further reduced. If the average particle size of the powder exceeds 20 μm, the powder becomes difficult to dissolve in the kneading liquid, and the time required for curing becomes longer. Further, when the tap density is less than 35%, the contact between the particles of the powder during kneading becomes insufficient, the curing reaction is not accelerated, and the time required for curing becomes longer.
【００１０】このリン酸カルシウム粉末の平均粒径を、
第２発明のように、「１５μｍ以下」、特に１〜１０μ
ｍとすることにより、粉末の混練液に対する溶解性が十
分に高くなり、硬化時間が短縮される。また、粉末のタ
ップ密度を「４０％以上」、特に４５〜６０％とするこ
とによって、混練時、この粉末の粒子間がより接触し易
くなり、硬化反応が促進され、硬化時間がさらに短縮さ
れる。第７及び第８発明のリン酸カルシウムセメント組
成物においても、リン酸カルシウム粉末の平均粒径及び
タップ密度を上記の範囲とすれば、同様の効果が奏され
るため好ましい。尚、リン酸カルシウム粉末の平均粒径
の下限値は、通常、１μｍであり、タップ密度の上限値
は、通常、６０％である。The average particle size of the calcium phosphate powder is as follows:
As in the second invention, “15 μm or less”, particularly 1 to 10 μm
By setting m, the solubility of the powder in the kneading liquid becomes sufficiently high, and the curing time is shortened. In addition, by setting the tap density of the powder to “40% or more”, particularly 45 to 60%, the particles of the powder are more likely to come into contact during kneading, the curing reaction is accelerated, and the curing time is further reduced. You. Also in the calcium phosphate cement compositions of the seventh and eighth inventions, it is preferable that the average particle size and the tap density of the calcium phosphate powder be in the above ranges, because the same effects can be obtained. The lower limit of the average particle size of the calcium phosphate powder is usually 1 μm, and the upper limit of the tap density is usually 60%.
【００１１】上記「リン酸カルシウム粉末」としては、
リン酸四カルシウム、リン酸水素カルシウム、α−リン
酸三カルシウム及びβ−リン酸三カルシウム等の粉末を
使用することができる。これらの粉末は１種のみを用い
てもよいし、２種以上を併用してもよい。また、この粉
末には、硫酸バリウム、次炭酸ビスマス等のＸ線造影剤
を配合することができる。更に、硬化時間を短縮するた
めに水酸アパタイト或いはフッ化物等を種結晶として添
加することもできる。The above “calcium phosphate powder” includes:
Powders such as tetracalcium phosphate, calcium hydrogen phosphate, α-tricalcium phosphate and β-tricalcium phosphate can be used. These powders may be used alone or in combination of two or more. In addition, an X-ray contrast agent such as barium sulfate or bismuth subcarbonate can be added to the powder. Further, in order to shorten the curing time, hydroxyapatite, fluoride or the like may be added as a seed crystal.
【００１２】リン酸カルシウム粉末としては、第３発明
のように、「リン酸四カルシウム及びリン酸水素カルシ
ウム」の粉末を主成分とするものが好適である。これら
２種類の粉末の量比は特に限定されないが、モル比で８
／２〜２／８、特に６／４〜４／６、更には等量程度を
使用することが好ましい。また、第７及び第８発明のリ
ン酸カルシウムセメント組成物においても、リン酸カル
シウム粉末として、リン酸四カルシウム及びリン酸水素
カルシウムの粉末を主成分とし、特に、これらを上記の
モル比で併用することが好ましい。As the calcium phosphate powder, a powder mainly containing "tetracalcium phosphate and calcium hydrogen phosphate" powder as in the third invention is preferable. The quantitative ratio of these two types of powder is not particularly limited, but is 8 molar ratio.
/ 2 to 2/8, especially 6/4 to 4/6, and more preferably about the same amount. Further, also in the calcium phosphate cement compositions of the seventh and eighth inventions, as the calcium phosphate powder, powders of tetracalcium phosphate and calcium hydrogen phosphate are the main components, and it is particularly preferable to use these in combination at the above molar ratio. .
【００１３】尚、上記の「主成分」とは、リン酸カルシ
ウム粉末の全量を１００重量％とした場合に、上記の２
種類の粉末の合計量が６０重量％以上、特に好ましくは
８０重量％以上であることを意味する。これら２種類の
粉末を主成分として併用することによって、混練体は、
より崩壊し難く、所定の形状が容易に維持される。The above "main component" is defined as the above-mentioned 2 when the total amount of calcium phosphate powder is 100% by weight.
It means that the total amount of the powders is at least 60% by weight, particularly preferably at least 80% by weight. By using these two types of powders as the main component, the kneaded body is
It is harder to collapse and the predetermined shape is easily maintained.
【００１４】リン酸四カルシウム粉末の製法については
特に限定されず、どのような方法によって製造した粉末
も使用することができる。例えば、炭酸カルシウムとリ
ン酸水素カルシウムとの等モル混合物を所定形状に成形
した後、１４５０〜１５５０℃の温度範囲で焼成し、こ
れを平均粒径が約１００μｍ程度の粉末に整粒したもの
などを使用することができる。また、リン酸水素カルシ
ウム粉末としては、リン酸水素カルシウム二水和物或い
は無水物として市販されているものをそのまま使用する
ことができる。更に、この市販の二水和物を１２０℃程
度の温度で加熱し、脱水したものを用いることもできる
が、これらに特に限定されるものではない。The method for producing the tetracalcium phosphate powder is not particularly limited, and powder produced by any method can be used. For example, after forming an equimolar mixture of calcium carbonate and calcium hydrogen phosphate into a predetermined shape, calcining the mixture in a temperature range of 1450 to 1550 ° C., and sizing the mixture to a powder having an average particle size of about 100 μm. Can be used. As the calcium hydrogen phosphate powder, those commercially available as calcium hydrogen phosphate dihydrate or anhydride can be used as they are. Further, this commercially available dihydrate may be heated at a temperature of about 120 ° C. and dehydrated, but is not particularly limited thereto.
【００１５】また、上記「多糖類」としては、各種の単
糖類がポリグリコシル化し、高分子化したものを用いる
ことができる。多糖類としては、特に、第４及び第９発
明のように、デキストラン硫酸塩が好ましい。この「デ
キストラン硫酸塩」としては、デキストラン硫酸ナトリ
ウム及びデキストラン硫酸カリウムがより好ましい。Further, as the above-mentioned "polysaccharide", those obtained by polyglycosylating various monosaccharides to form a polymer can be used. As the polysaccharide, dextran sulfate is particularly preferable as in the fourth and ninth inventions. As the “dextran sulfate”, sodium dextran sulfate and potassium dextran sulfate are more preferred.
【００１６】第１発明のリン酸カルシウムセメントにお
いて、デキストラン硫酸塩としては、第５発明のよう
に、その平均粒径が「０．１〜１００μｍ」、特に１〜
８０μｍ、更には１０〜６０μｍの範囲のものを使用す
ることが好ましい。この平均粒径が０．１μｍ未満で
は、混練体の粘度が低すぎて、所定の形態を付与するこ
とができない場合がある。一方、平均粒径が１００μｍ
を越える場合は、デキストラン硫酸塩をリン酸カルシウ
ム粉末に均一に分散、含有させることが容易ではなく、
体液と接触した場合の混練体の崩壊を十分に抑えること
ができないことがある。尚、この平均粒径は、リン酸カ
ルシウム粉末の場合と同様の装置、操作によって測定す
ることができる。In the calcium phosphate cement of the first invention, the dextran sulfate has an average particle size of "0.1 to 100 μm", particularly 1 to 100, as in the fifth invention.
It is preferable to use those having a size of 80 μm, more preferably 10 to 60 μm. If the average particle size is less than 0.1 μm, the viscosity of the kneaded body is too low, and a predetermined form may not be provided. On the other hand, the average particle size is 100 μm
If it exceeds, it is not easy to uniformly disperse and contain dextran sulfate in calcium phosphate powder,
In some cases, the disintegration of the kneaded body when it comes into contact with body fluids cannot be sufficiently suppressed. The average particle size can be measured by the same device and operation as in the case of the calcium phosphate powder.
【００１７】更に、デキストラン硫酸塩のリン酸カルシ
ウム粉末に対する含有量は、第６発明のように、リン酸
カルシウム粉末１００重量部に対して「５〜２５重量
部」、特に、１０〜２０重量部とすることが好ましい。
デキストラン硫酸塩の含有量が５重量部未満では、混練
体の粘性が低く、形態付与が容易ではない。また、混練
体が体液と接触した場合に、崩壊してしまって、所定の
形態が維持されないことがある。一方、２５重量部を越
える場合は、過剰のデキストラン硫酸塩のために硬化反
応が阻害され、硬化に長時間を要し、硬化体を得ること
ができないこともある。Further, the content of the dextran sulfate relative to the calcium phosphate powder is preferably "5 to 25 parts by weight", particularly 10 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the calcium phosphate powder as in the sixth invention. preferable.
When the content of dextran sulfate is less than 5 parts by weight, the viscosity of the kneaded body is low, and it is not easy to give a form. Further, when the kneaded body comes into contact with the body fluid, it may collapse and the predetermined form may not be maintained. On the other hand, when the amount exceeds 25 parts by weight, the curing reaction is hindered due to excessive dextran sulfate, and a long time is required for curing, and a cured product may not be obtained in some cases.
【００１８】デキストラン硫酸塩は水に溶解し易く、こ
のデキストラン硫酸塩をリン酸カルシウムセメントに含
有させた場合は、混練液として使用される水、好ましく
は純水に酸を添加しなくても硬化時間を短縮することが
できる。また、混練後、直ちに体液と接触させても混練
体が崩壊することがない。更に、混練時、酸を併用する
必要がないため、比較的高いｐＨ域において混練し、硬
化させることができ、混練、硬化時のｐＨが炎症反応を
生ずるほどに低くはならない。そのため、硬化過程にお
いて補填部周縁が炎症反応等を生ずることがない。ま
た、生成する硬化体が生体組織に悪影響を及ぼすことも
ない。更に、混練体の粘度が適度なものとなり、操作性
に優れ、混練体を容易に所定の形態を有するものとする
ことができる。Dextran sulfate is easily dissolved in water. When this dextran sulfate is contained in calcium phosphate cement, the curing time can be shortened without adding an acid to water used as a kneading solution, preferably pure water. Can be shortened. Further, even if the kneaded body is brought into contact with the body fluid immediately after kneading, the kneaded body does not collapse. Furthermore, since it is not necessary to use an acid at the time of kneading, kneading and curing can be performed in a relatively high pH range, and the pH during kneading and curing does not become so low as to cause an inflammatory reaction. Therefore, no inflammatory reaction or the like occurs at the periphery of the filling portion during the curing process. Further, the cured product does not adversely affect the living tissue. Furthermore, the viscosity of the kneaded body becomes appropriate, the operability is excellent, and the kneaded body can easily have a predetermined form.
【００１９】第８発明のリン酸カルシウムセメント組成
物において、デキストラン硫酸塩の含有量は、第９発明
のように、混練液を１００重量部とした場合に、「３０
〜６０重量部」、特に３５〜５５重量部、更には４０〜
５０重量部とすることが好ましい。デキストラン硫酸塩
の含有量が３０重量部未満では、混練後、直ちに混練体
を体液と接触させた場合に、崩壊してしまって所定の形
態が維持されない。一方、６０重量部を越える場合は、
混練体の粘性が高く、形態付与が容易ではない。尚、第
７発明における多糖類と水との量比も、上記と同様の範
囲とすることが好ましく、それによって同様の効果を得
ることができる。In the calcium phosphate cement composition of the eighth invention, the content of dextran sulfate is “30” when the kneading liquid is 100 parts by weight as in the ninth invention.
~ 60 parts by weight ", especially 35-55 parts by weight, and more preferably 40-55 parts by weight.
Preferably it is 50 parts by weight. When the content of dextran sulfate is less than 30 parts by weight, when the kneaded body is brought into contact with a body fluid immediately after kneading, the kneaded body collapses and the predetermined form is not maintained. On the other hand, if it exceeds 60 parts by weight,
The viscosity of the kneaded body is high, and it is not easy to give a form. Incidentally, the ratio of the polysaccharide to water in the seventh invention is also preferably in the same range as above, whereby the same effect can be obtained.
【００２０】適量のデキストラン硫酸塩等、多糖類を含
む組成物、及びこの多糖類を含有する水溶液を混練液と
する組成物では、混練時の操作性に優れ、取り扱いが容
易である。また、このデキストラン硫酸塩等が溶解した
水溶液は、その粘性が相当に高く、リン酸カルシウム粉
末の粒子間を接合する作用を有するため、優れた形態付
与性を備える混練体を得ることができる。更に、デキス
トラン硫酸塩は水に容易に溶解し、均質な水溶液とな
り、この水溶液はｐＨが５〜８と中性であるため、生体
刺激性が弱く、炎症反応を生ずることがない。また、セ
メント組成物が硬化するまで、リン酸カルシウム粉末の
粒子間の接触、接合が維持されるため、混練体を体液に
接触させても崩壊し難く、所定の形状を維持したまま補
填部に留めることができる。更に、このセメント組成物
において用いられる多糖類と水とは、硬化過程において
混練体から徐々に放出されるため、硬化反応が妨げられ
ることもない。A composition containing a suitable amount of polysaccharide such as dextran sulfate and a composition using an aqueous solution containing this polysaccharide as a kneading liquid have excellent operability during kneading and are easy to handle. Further, the aqueous solution in which dextran sulfate or the like is dissolved has a considerably high viscosity and has an action of bonding between particles of the calcium phosphate powder, so that a kneaded body having excellent morphological property can be obtained. Furthermore, dextran sulfate easily dissolves in water to form a homogeneous aqueous solution. Since this aqueous solution has a neutral pH of 5 to 8, it has low biological irritation and does not cause an inflammatory reaction. In addition, until the cement composition is hardened, the contact and bonding between the particles of the calcium phosphate powder are maintained. Can be. Furthermore, since the polysaccharide and water used in the cement composition are gradually released from the kneaded body during the curing process, the curing reaction is not hindered.
【００２１】また、第１発明のリン酸カルシウムセメン
ト、並びに第７及び第８発明のリン酸カルシウムセメン
ト組成物において、リン酸カルシウム粉末は、硬化後、
水酸アパタイトに転化し、形成される硬化体は骨補填材
等として十分な強度を有するものであり、且つ生体親和
性、生体活性などに優れる。そのため、特に、優れた強
度と生体活性とを併せ有する人工骨、人工関節及び人工
歯根等を形成する用途において有用である。尚、上記の
形態の付与とは、初期形状の付与及び補填後などにおけ
る形状の修正、調整を併せ意味する。In the calcium phosphate cement of the first invention and the calcium phosphate cement compositions of the seventh and eighth inventions, the calcium phosphate powder is preferably
The cured product formed by conversion into hydroxyapatite has sufficient strength as a bone replacement material and the like, and is excellent in biocompatibility, bioactivity and the like. Therefore, it is particularly useful in applications for forming artificial bones, artificial joints, artificial dental roots, and the like having both excellent strength and bioactivity. It should be noted that the provision of the above-mentioned form means both the provision of the initial shape and the correction and adjustment of the shape after the supplement.
【００２２】混練体の粘度は、第１発明におけるリン酸
カルシウムセメント、又は第７及び第８発明におけるリ
ン酸カルシウム粉末と、混練液である水或いは混練液の
主成分である水との量比によって調整することもでき
る。このセメント又は粉末と水との量比は、リン酸カル
シウムセメント又はリン酸カルシウム粉末１００重量部
に対して水を１０〜４０重量部程度とすることが好まし
い。この水の量比は、特に１５〜３５重量部、更には２
０〜３０重量部とすることがより好ましい。The viscosity of the kneaded body is adjusted by adjusting the ratio of the calcium phosphate cement in the first invention or the calcium phosphate powder in the seventh and eighth inventions to water as a kneading liquid or water as a main component of the kneading liquid. Can also. The amount ratio of the cement or powder to water is preferably about 10 to 40 parts by weight of water based on 100 parts by weight of the calcium phosphate cement or calcium phosphate powder. The amount ratio of the water is preferably 15 to 35 parts by weight, and more preferably 2 to 35 parts by weight.
More preferably, it is 0 to 30 parts by weight.
【００２３】水の量比が低すぎる場合は、混練体の粘度
が高くなりすぎて所定の形態を付与することが難しくな
る。また、水の量比が高くなりすぎると、混練体の粘度
が低くなって取り扱い易くはなるが、混練体が、体液と
の接触によって崩壊し易くなるため好ましくない。更
に、この水の量比を高くして混練体の粘度を適度に下げ
ることにより、骨欠損部或いは骨折部等への注射器によ
る補填が可能となり、それによって患者への負担を軽減
することができる。If the amount ratio of water is too low, the viscosity of the kneaded body becomes too high, and it becomes difficult to give a predetermined form. On the other hand, if the amount ratio of water is too high, the viscosity of the kneaded body becomes low and it becomes easy to handle, but the kneaded body is easily disintegrated by contact with body fluid, which is not preferable. Further, by increasing the amount ratio of water to appropriately lower the viscosity of the kneaded body, it becomes possible to compensate for a bone defect or a fractured part with a syringe, thereby reducing the burden on the patient. .
【００２４】また、第１発明のリン酸カルシウムセメン
ト及び第７及び第８発明のリン酸カルシウムセメント組
成物を用いた混練体は、これのみを生体内に補填して人
工骨、人工歯根等の用途に用いることができる。また、
セメントと水とを混練する際に、骨形成因子、抗ガン剤
及び抗生物質等を添加し、薬物徐放のための担体として
利用することもできる。The kneaded product using the calcium phosphate cement of the first invention and the calcium phosphate cement composition of the seventh and eighth inventions can be used for artificial bones, artificial roots and the like by supplementing only this in a living body. Can be. Also,
When kneading cement and water, bone formation factors, anticancer agents, antibiotics, and the like can be added and used as a carrier for sustained drug release.
【００２５】[0025]
【発明の実施の形態】以下、 本発明の具体的な実施例
を示す。 ［１］第１発明のリン酸カルシウムセメントに対応する
実施例 実施例１ リン酸四カルシウム粉末とリン酸水素カルシウム無水物
の粉末との等モル混合物（平均粒径；５．５μｍ、タッ
プ密度；５２％）１００ｇに、デキストラン硫酸ナトリ
ウム イオウ５（平均粒径；５０μｍ、平均分子量；２
０００、名糖産業株式会社製）１０ｇを配合し、樹脂ポ
ットによって１時間混合して、リン酸カルシウムセメン
トを調製した。これをセメントＡとする。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described. [1] Example corresponding to the calcium phosphate cement of the first invention Example 1 Equimolar mixture of tetracalcium phosphate powder and anhydrous calcium hydrogenphosphate powder (average particle size: 5.5 μm, tap density: 52%) ) 100 g of dextran sulfate sodium sulfur 5 (average particle size: 50 μm, average molecular weight: 2)
000, manufactured by Meito Sangyo Co., Ltd.) and mixed with a resin pot for 1 hour to prepare a calcium phosphate cement. This is called cement A.
【００２６】実施例２ リン酸四カルシウム粉末とリン酸水素カルシウム無水物
の粉末との等モル混合物（平均粒径；３．２μｍ、タッ
プ密度；４６％）１００ｇに、デキストラン硫酸ナトリ
ウム イオウ５（平均粒径；２０μｍ、平均分子量；２
０００、名糖産業株式会社製）２０ｇを配合し、樹脂ポ
ットによって１時間混合して、リン酸カルシウムセメン
トを調製した。これをセメントＢとする。Example 2 100 g of an equimolar mixture of tetracalcium phosphate powder and anhydrous calcium hydrogen phosphate powder (average particle size: 3.2 μm, tap density: 46%) was added to dextran sulfate sodium sulfur 5 (average). Particle size: 20 μm, average molecular weight: 2
2,000, manufactured by Meito Sangyo Co., Ltd.) and mixed with a resin pot for 1 hour to prepare a calcium phosphate cement. This is called cement B.
【００２７】比較例１ リン酸四カルシウム粉末とリン酸水素カルシウム無水物
の粉末との等モル混合物（平均粒径；２．２μｍ、タッ
プ密度；３４％）１００ｇに、デキストラン硫酸ナトリ
ウム イオウ５（平均粒径；５０μｍ、平均分子量；２
０００、名糖産業株式会社製）１０ｇを配合し、樹脂ポ
ットによって１時間混合して、リン酸カルシウムセメン
トを調製した。これをセメントＣとする。COMPARATIVE EXAMPLE 1 100 g of an equimolar mixture of tetracalcium phosphate powder and anhydrous calcium hydrogenphosphate powder (average particle size: 2.2 μm, tap density: 34%) was added to dextran sulfate sodium sulfur 5 (average). Particle size: 50 μm, average molecular weight: 2
000, manufactured by Meito Sangyo Co., Ltd.) and mixed with a resin pot for 1 hour to prepare a calcium phosphate cement. This is called cement C.
【００２８】比較例２ リン酸四カルシウム粉末とリン酸水素カルシウム無水物
の粉末との等モル混合物（平均粒径；２２μｍ、タップ
密度；５５％）１００ｇに、デキストラン硫酸ナトリウ
ム イオウ５（平均粒径；５０μｍ、平均分子量；２０
００、名糖産業株式会社製）１０ｇを配合し、樹脂ポッ
トによって１時間混合して、リン酸カルシウムセメント
を調製した。これをセメントＤとする。Comparative Example 2 100 g of an equimolar mixture of tetracalcium phosphate powder and anhydrous calcium hydrogenphosphate powder (average particle size: 22 μm, tap density: 55%) was added to dextran sodium sulfate sulfur 5 (average particle size). 50 μm, average molecular weight; 20
00, manufactured by Meito Sangyo Co., Ltd.) and mixed with a resin pot for 1 hour to prepare a calcium phosphate cement. This is called cement D.
【００２９】実験例１ 各１ｇのセメントＡ〜Ｄに対して純水０．２５ｇをそれ
ぞれ添加して混練し、ＪＩＳ Ｔ ６６０２によって硬
化時間を測定した。その結果、セメントＡでは１２分、
セメントＢでは１５分であった。また、セメントＣでは
３９分、セメントＤでは５０分であった。このように、
本発明のリン酸カルシウムセメントは、有機酸等を含ま
ない水のみによって混練することにより、速やかに硬化
する。一方、リン酸カルシウム粉末のタップ密度が第１
発明の下限値未満であるセメントＣでは、セメントＡ、
Ｂに比べて硬化に要する時間が２〜３倍であることが分
かる。また、リン酸カルシウム粉末の平均粒径が第１発
明の上限値を越えているセメントＤでは、セメントＣの
場合に比べて、さらに長い硬化時間を要することが分か
る。Experimental Example 1 0.25 g of pure water was added to 1 g of each of cements A to D and kneaded, and the curing time was measured according to JIS T6602. As a result, 12 minutes for cement A,
Cement B took 15 minutes. Cement C was 39 minutes and Cement D was 50 minutes. in this way,
The calcium phosphate cement of the present invention is quickly cured by kneading only with water containing no organic acid or the like. On the other hand, the tap density of calcium phosphate powder is
In the cement C which is less than the lower limit of the invention, the cement A,
It can be seen that the time required for curing is 2-3 times longer than that of B. In addition, it can be seen that cement D, in which the average particle size of the calcium phosphate powder exceeds the upper limit of the first invention, requires a longer curing time than cement C.
【００３０】実験例２ １ｇのセメントＡに、０．２３ｇの純水を添加し、２分
間混練した。得られた混練体は適度な粘性を有し、形態
付与が容易であった。また、この混練体を内径６ｍｍ、
深さ５ｍｍのキャビティを有する金型に充填して成形し
た後、成形体を金型より取り出して疑似体液中に浸漬し
た。その結果、崩壊を生ずることなく形状はそのまま維
持された。更に、成形体を３７℃の擬似体液に２４時間
浸漬して硬化体を得た。この硬化体の構成結晶相をＸ線
回折によって確認したところ、水酸アパタイトとリン酸
四カルシウムであることが分かった。Experimental Example 2 To 1 g of cement A, 0.23 g of pure water was added and kneaded for 2 minutes. The obtained kneaded body had an appropriate viscosity and was easy to give a form. Moreover, this kneaded body is 6 mm in inner diameter,
After filling and molding into a mold having a cavity having a depth of 5 mm, the molded body was taken out of the mold and immersed in a simulated body fluid. As a result, the shape was maintained without collapse. Further, the molded body was immersed in a simulated body fluid at 37 ° C. for 24 hours to obtain a cured body. When the constituent crystal phase of the cured product was confirmed by X-ray diffraction, it was found to be hydroxyapatite and tetracalcium phosphate.
【００３１】実験例３ １ｇのセメントＡに、０．３ｇの純水を添加し、５分間
混練した。得られた混練体は粘度が低く、１８ゲージの
注射器によって注出することができた。この注出物を３
７℃の擬似体液に２４時間浸漬して硬化体を得た。この
硬化体の構成結晶相をＸ線回折によって確認したとこ
ろ、水酸アパタイトとリン酸四カルシウムであることが
分かった。Experimental Example 3 0.3 g of pure water was added to 1 g of cement A and kneaded for 5 minutes. The resulting kneaded material had a low viscosity and could be poured out with an 18 gauge syringe. 3
It was immersed in a simulated body fluid at 7 ° C. for 24 hours to obtain a cured product. When the constituent crystal phase of the cured product was confirmed by X-ray diffraction, it was found to be hydroxyapatite and tetracalcium phosphate.
【００３２】［２］第７発明のリン酸カルシウムセメン
ト組成物に対応する実施例 （１）リン酸カルシウム粉末の製造 製造例１ 平均粒径９０μｍのリン酸四カルシウム粉末と、平均粒
径２０μｍのリン酸水素カルシウム無水物の粉末との等
モル量を、ライカイ機によって３０分間混合し、平均粒
径５．５μｍ、タップ密度５２％のリン酸カルシウム粉
末を得た。これを粉末Ａとする。[2] Example corresponding to the calcium phosphate cement composition of the seventh invention (1) Production of calcium phosphate powder Production Example 1 Tetracalcium phosphate powder having an average particle size of 90 μm and calcium hydrogen phosphate having an average particle size of 20 μm An equimolar amount with the powder of the anhydride was mixed for 30 minutes by a raikai machine to obtain a calcium phosphate powder having an average particle size of 5.5 μm and a tap density of 52%. This is powder A.
【００３３】製造例２ 平均粒径３０μｍのリン酸四カルシウム粉末と、平均粒
径２０μｍのリン酸水素カルシウム無水物の粉末との等
モル量を、ライカイ機によって３０分間混合し、平均粒
径３．２μｍ、タップ密度４６％のリン酸カルシウム粉
末を得た。これを粉末Ｂとする。Production Example 2 Equimolar amounts of a tetracalcium phosphate powder having an average particle diameter of 30 μm and an anhydrous calcium hydrogen phosphate powder having an average particle diameter of 20 μm were mixed by a raikai machine for 30 minutes. A calcium phosphate powder having a thickness of 0.2 μm and a tap density of 46% was obtained. This is powder B.
【００３４】製造例３ 平均粒径５μｍのリン酸四カルシウム粉末と、平均粒径
２０μｍのリン酸水素カルシウム無水物の粉末との等モ
ル量を、ライカイ機によって３０分間混合し、平均粒径
２．２μｍ、タップ密度３２％のリン酸カルシウム粉末
を得た。これを粉末Ｃとする。Production Example 3 Equimolar amounts of tetracalcium phosphate powder having an average particle size of 5 μm and anhydrous calcium hydrogen phosphate having an average particle size of 20 μm were mixed for 30 minutes by a raikai machine to obtain an average particle size of 2 μm. .2 μm and a calcium phosphate powder having a tap density of 32% were obtained. This is powder C.
【００３５】製造例４ 平均粒径９０μｍのリン酸四カルシウム粉末と、平均粒
径２０μｍのリン酸水素カルシウム無水物の粉末との等
モル量を、ライカイ機によって１０分間混合し、平均粒
径２２μｍ、タップ密度６０％のリン酸カルシウム粉末
を得た。これを粉末Ｄとする。尚、実施例１〜２、比較
例１〜２及び製造例１〜４におけるリン酸カルシウム粉
末のタップ密度は、各粉末１０ｇを、容量２５ｍｌのメ
スシリンダーに投入し、高さ約３ｃｍから１００回タッ
ピングした後の体積をＶtapとし、前記の式（１）によ
って算出した。Production Example 4 Equimolar amounts of tetracalcium phosphate powder having an average particle size of 90 μm and anhydrous calcium hydrogen phosphate having an average particle size of 20 μm were mixed for 10 minutes by a raikai machine to obtain an average particle size of 22 μm. Thus, a calcium phosphate powder having a tap density of 60% was obtained. This is powder D. In addition, the tap density of the calcium phosphate powder in Examples 1-2, Comparative Examples 1-2, and Production Examples 1-4 was as follows: 10 g of each powder was put into a measuring cylinder having a capacity of 25 ml, and tapping was performed 100 times from a height of about 3 cm. The later volume was defined as Vtap, and was calculated by the above equation (1).
【００３６】実験例４ 各１ｇのリン酸カルシウム粉末Ａ〜Ｄに対し、デキスト
ラン硫酸ナトリウムイオウ５（平均分子量；２０００、
名糖産業株式会社製）の５０重量％水溶液からなる混練
液０．２５ｇをそれぞれ添加して混練し、ＪＩＳ Ｔ
６６０２によって硬化時間を測定した。その結果、粉末
Ａでは８分、粉末Ｂでは１２分であった。また、粉末Ｃ
では３６分、粉末Ｄでは４２分であった。Experimental Example 4 To 1 g of each of calcium phosphate powders A to D, dextran sulfate sodium sulfur 5 (average molecular weight: 2,000,
0.25 g of a 50% by weight aqueous solution of Meito Sangyo Co., Ltd.) was added and kneaded.
The cure time was measured according to 6602. The result was 8 minutes for powder A and 12 minutes for powder B. Powder C
For 36 minutes and for Powder D for 42 minutes.
【００３７】このように、第７発明のリン酸カルシウム
セメント組成物では、その混練液は有機酸等を含んでは
いないが、配合されているデキストラン硫酸塩の作用に
よって速やかに硬化する。一方、リン酸カルシウム粉末
のタップ密度が第７発明の下限値未満である粉末Ｃで
は、粉末Ａ、Ｂに比べて硬化に要する時間が３〜４倍強
であることが分かる。また、リン酸カルシウム粉末の平
均粒径が第７発明の上限値を越えている粉末Ｄでは、粉
末Ｃの場合に比べて、さらに長い硬化時間を要すること
が分かる。As described above, in the calcium phosphate cement composition of the seventh invention, the kneading liquid does not contain an organic acid or the like, but is rapidly cured by the action of the dextran sulfate compounded. On the other hand, it can be seen that the powder C, in which the tap density of the calcium phosphate powder is less than the lower limit of the seventh invention, requires three to four times more time for curing than the powders A and B. Further, it can be seen that powder D, in which the average particle size of the calcium phosphate powder exceeds the upper limit of the seventh invention, requires a longer curing time than powder C.
【００３８】実験例５ １ｇの粉末Ａに、上記の混練液０．２３ｇを添加し、２
分間混練した。得られた混練体は適度な粘性を有するパ
テ状のものであり、形態付与が容易であった。また、こ
の混練体を内径６ｍｍ、深さ５ｍｍのキャビティを有す
る金型に充填して成形した後、成形体を金型より取り出
して疑似体液中に浸漬した。その結果、崩壊を生ずるこ
となく形状はそのまま維持された。更に、成形体を３７
℃の擬似体液に２４時間浸漬して硬化体を得た。この硬
化体の構成結晶相をＸ線回折によって確認したところ、
水酸アパタイトとリン酸四カルシウムであることが分か
った。Experimental Example 5 To 1 g of powder A was added 0.23 g of the above kneading solution,
Kneaded for minutes. The obtained kneaded body was a putty having a suitable viscosity, and was easy to give a form. The kneaded body was filled into a mold having a cavity having an inner diameter of 6 mm and a depth of 5 mm, and molded. The molded body was taken out of the mold and immersed in a simulated body fluid. As a result, the shape was maintained without collapse. Further, the molded body is 37
It was immersed in a simulated body fluid at 24 ° C. for 24 hours to obtain a cured product. When the constituent crystal phase of this cured product was confirmed by X-ray diffraction,
It was found to be hydroxyapatite and tetracalcium phosphate.
【００３９】実験例６ １ｇの粉末Ａに、デキストラン硫酸ナトリウム イオウ
５（平均分子量；２０００、名糖産業株式会社製）の４
０重量％水溶液からなる混練液０．３ｇを添加し、５分
間混練した。得られた混練体は粘度が低く、１８ゲージ
の注射器によって注出することができた。この注出物を
３７℃の擬似体液に２４時間浸漬して硬化体を得た。こ
の硬化体の構成結晶相をＸ線回折によって確認したとこ
ろ、水酸アパタイトとリン酸四カルシウムであることが
分かった。Experimental Example 6 1 g of powder A was mixed with 4 parts of dextran sulfate sodium sulfur 5 (average molecular weight: 2000, manufactured by Meito Sangyo Co., Ltd.).
0.3 g of a kneading solution consisting of a 0% by weight aqueous solution was added and kneaded for 5 minutes. The resulting kneaded material had a low viscosity and could be poured out with an 18 gauge syringe. This infusate was immersed in a simulated body fluid at 37 ° C. for 24 hours to obtain a cured product. When the constituent crystal phase of the cured product was confirmed by X-ray diffraction, it was found to be hydroxyapatite and tetracalcium phosphate.
【００４０】[0040]
【発明の効果】第１発明のリン酸カルシウムセメント
は、水のみによって比較的短時間のうちに硬化させるこ
とができ、混練後、直ちに擬似体液と接触させても崩壊
することなく、形状が維持される。また、混練時、適度
な粘性を有し、形態付与性に優れる。更に、硬化促進の
ための有機酸等の添加を必要としないため、混練時及び
硬化反応の過程における炎症反応等、生体への悪影響も
ない。The calcium phosphate cement of the first invention can be hardened with water alone in a relatively short period of time, and maintains its shape without disintegration even if it is brought into contact with a simulated body fluid immediately after kneading. . In addition, it has an appropriate viscosity during kneading and is excellent in form imparting properties. Further, since it is not necessary to add an organic acid or the like for accelerating the curing, there is no adverse effect on the living body such as an inflammatory reaction at the time of kneading and during the curing reaction.
【００４１】また、第７及び第８発明のリン酸カルシウ
ムセメント組成物は、比較的短時間のうちに硬化させる
ことができ、混練後、直ちに擬似体液と接触させても崩
壊することなく、形状が維持される。また、混練時、適
度な粘性を有し、形態付与性に優れる。更に、硬化促進
のための有機酸等の添加を必要としないため、混練時及
び硬化反応の過程における炎症反応等、生体への悪影響
もない。Further, the calcium phosphate cement compositions of the seventh and eighth inventions can be hardened within a relatively short time, and maintain their shape without disintegration even if they are brought into contact with a simulated body fluid immediately after kneading. Is done. In addition, it has an appropriate viscosity during kneading and is excellent in form imparting properties. Further, since it is not necessary to add an organic acid or the like for accelerating the curing, there is no adverse effect on the living body such as an inflammatory reaction at the time of kneading and during the curing reaction.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥山 雅彦 名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日本特殊 陶業株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Masahiko Okuyama 14-18 Takatsuji-cho, Mizuho-ku, Nagoya Japan Special Ceramics Co., Ltd.
Claims (9)
ップ密度が３５％以上であるリン酸カルシウム粉末と、
多糖類とを含むことを特徴とするリン酸カルシウムセメ
ント。1. A calcium phosphate powder having an average particle size of 20 μm or less and a tap density of 35% or more,
A calcium phosphate cement comprising a polysaccharide.
１５μｍ以下であり、且つタップ密度が４０％以上であ
る請求項１記載のリン酸カルシウムセメント。2. The calcium phosphate cement according to claim 1, wherein the average particle size of the calcium phosphate powder is 15 μm or less, and the tap density is 40% or more.
リン酸四カルシウム及びリン酸水素カルシウムである請
求項１又は２記載のリン酸カルシウムセメント。3. The main component of the calcium phosphate powder is:
3. The calcium phosphate cement according to claim 1, which is tetracalcium phosphate and calcium hydrogen phosphate.
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のリン酸カルシウ
ムセメント。4. The calcium phosphate cement according to claim 1, wherein the polysaccharide is dextran sulfate.
０．１〜１００μｍである請求項４記載のリン酸カルシ
ウムセメント。5. The calcium phosphate cement according to claim 4, wherein said dextran sulfate has an average particle size of 0.1 to 100 μm.
カルシウム粉末１００重量部に対して５〜２５重量部で
ある請求項４又は５記載のリン酸カルシウムセメント。6. The calcium phosphate cement according to claim 4, wherein the dextran sulfate is 5 to 25 parts by weight based on 100 parts by weight of the calcium phosphate powder.
ップ密度が３５％以上であるリン酸カルシウム粉末と、
多糖類と、水とを含むことを特徴とするリン酸カルシウ
ムセメント組成物。7. A calcium phosphate powder having an average particle size of 20 μm or less and a tap density of 35% or more,
A calcium phosphate cement composition comprising a polysaccharide and water.
ップ密度が３５％以上であるリン酸カルシウム粉末と、
多糖類を含有する水溶液からなる混練液とを含むことを
特徴とするリン酸カルシウムセメント組成物。8. A calcium phosphate powder having an average particle size of 20 μm or less and a tap density of 35% or more,
A kneading solution comprising an aqueous solution containing a polysaccharide.
り、混練液を１００重量部とした場合に、上記デキスト
ラン硫酸塩が３０〜６０重量部である請求項７又は８記
載のリン酸カルシウムセメント組成物。9. The calcium phosphate cement composition according to claim 7, wherein the polysaccharide is dextran sulfate, and when the kneading solution is 100 parts by weight, the dextran sulfate is 30 to 60 parts by weight.
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