JPS60137849A - 生物学的に活性なガラス用前駆体で被覆された担体粒子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 なガラス用の前駆体，回転長円体のガラス粒子。

前駆体でコーティングされた担体、ガラスでコーティン
グされた相体と、前駆体溶液、コーティングされた担体
およびガラス粒子を製造するための方υ、に関する。

Ｈ　ｅ．　ｎ　ｃ　ｈによってＳｃｉｅｎｃｅ，２０８
。

８２６〜Ｂ３１頁（１９８０）中の［バイオマテリアル
（Ｂｔｏｍａｔｅｒｉａｌｓ）Ｊなる標題の総説論文で
指摘されたように、約２乃至３百万の、大王もしくは補
綴の部材が、米国では毎年、人の中に埋めこまれている
。多種多様な材料から製ｉ２ｉされたこれらのデバイス
は、例えば、＠、耳および神経系の中で、心臓、手足、
袋状組織、および血管の中で、そして骨、靭帯および歯
を治し、置きかえるのに有用である。これらの使用に於
穀いては、老化という退行的な影響および偶発１９故か
ら起る損傷の両方と、これらのものは闘うことになる。

バイオマテリアルの現状の要約およびこれに伴う問題は
ＨａｌｌによってＪ　、　Ｂ　ｉｏ　ｍ　ｅ　ｄ　、　
Ｍａｔｅ工−１旦ユ一下１皿ユユＪユｕｍ，Ｎｏ。

２　（Ｐ’ａ　ｒ　ｔ　１）　、　１　〜４頁（１９７
１’）に記述されている。論文は、埋めこみ体とホスト
（ｈ。

ｓｔ）の生体組織との間の界面の重要性を強調している
。

米国特許第４，１７１，５４４吋は、数多くの生物学的
に活性なガラス組成物を開示している。

米国特許第４　、１０３　、００２号は、アルミナセラ
ミック表面を生物学的に活性なガラスでコー・ティング
する方Ｖ、を開示している。この特許は、アルミナセラ
ミック表面が生物学的に不活性であり、骨組織がこれに
結合したりその」二に成長したりしそうもないことを指
摘している。

米国特エ１°第４，１５９，３５８号は、生物学的に活
性なガラスを金属表面に結合させる方法を開ｊＴ＜　し
ている。生物学的に活性なガラスをバイオマテリアルと
して使用することを論する際に、この＃′ｆ訂は、十分
に強い整形外利用もしくは歯科用のデバイスをこれらの
ものから作るのは不可能であると記述している。

本発明は、生物学的に活性なガラス用の前駆体の水系酸
溶液組成物に関する。本発明の水系酸溶液は、０ＩＩ駆
体組成物が乾燥され火を通された時に、仕上がった生成
物を生ぜしめるのに必要な全ての前駆体の組み合せから
なる。本発明は、特定の，どの生物学的に活性なガラス
用の、どの特定の前駆体にも限定されるものではない。

これに対し、ｔ１体粒子の丑に生物学的に活性なガラス
のコーティングを生成させるものならば，どんな組み合
せの前駆体でも使用し得る。

「生物学的な活性なガラス」とは、ガラスが生物体中で
骨、筋肉および他の体組織と結合を作ることができると
いうことを意味する。簡単のために、以後は「ガラス」
なる語句を生物学的に活性なガラスを指すのに使用する
。「水系溶液」なる＋１／４句は、ガラス前駆体の水系
酸溶液、懸濁液または分散液を意味する。

本発明は、また、ガラス前駆体でコーティングされた担
体粒子およびガラス前駆体を焼成することによって生成
されるガラスでコー・ティングされた１１１体粒子から
なる組成物にも関する。本発明は、また、ガラス「１１
１駆体を噴霧乾燥させ、噴霧乾燥させた粒子に火を通す
ことによって製造された、生物学的に活性なガラスから
なる回転長円体粒子にも関する。ガラス前駆体の溶液組
成物の製造が，、担体粒子をコーティングする方１ノ：
、前駆体でコーティングされた１ｕ体を乾燥させ火を通
してガラスコーティングされた溶融担体粒子を形成する
方法およびガラス前駆体の溶液組成物を噴霧乾燥させる
方Ｄ＝もまた本発明の範囲内に含まれる。

回転長円体粒子は、その一般的に球状の幾何学的性質と
比較的滑らかな表面が特徴である０本発明のガラス粒子
は、先行技術の、端部の粗い、実質的に非球状のガラス
粒子から、顕微鏡観察で容易に区ｆｆ１１することがで
きる。

Ｊ：　党・に゛　、なガラス 以−ドの特許は１本発明の方法によって製造し得る数多
くの生物学的に活性なガラスを開示している：米国特許
第４，１５９，３５８号、米国特許第４．１０３，００
２号および米国特許第４，１７１．５４４号。一般に、
本発明は、その成分が安定な水溶液中で調製し得るもの
ならばどんなガラスでも包含する。「安定」という語句
によって、１時間という期間の間に実質的な量の沈殿が
仝〈生じないということを意味するものとする。

ここで考えているガラスの小分類のものについての典型
的な組成範囲は、ガラスの化学で使用されている通例に
従って酸化物およびフッ化物を構成項として与えれば、
次のようになり、置方　血ヱ％ ５ｉｎ２　４０　乃至６２ Ｎａ２０　１０　乃金３２ Ｃａ０　１０　乃至３２ ＣａＦ２　０　乃至１８ Ｐ２０ａ　ｏ、ｉ乃至１２ Ｂ２０３　０　乃至２０ ここで、Ｎａ２ＯとＣａＯとの和は少なくとも約３０重
量％になるものとする。列記した成分の中で、ＣａＦ２
は水溶性ではない。　従って、ＣａＦ２を成分として含
有するガラス前駆体の水溶液は、ＣａＦ２を懸濁させる
べく処理される。

１つの処理方法は、フッ素イオンの溶液（Ｎａ’Ｆもし
くはＮＨ４Ｆを経由）をＣａ＋“の溶液へ激しく混合し
ながら加えることからなる。この種の好ましいガラスは
、約０．５乃至６歌量％のＰ２Ｏ５を含有する。

ここで対象とするガラスのもう−・っ別の小分類のもの
は、ホウ素を含有するものからなる。典型的なホウ素含
有ガラスは次のものを含有する：４０重峻％ｃ７）Ｓｉ
０２．５重量％（７）Ｂ２０ａ、６重Ｆ１１・％のＰ２
Ｏ５，２４，５重量％のＣａＯおよび２４．５咀＠％Ｎ
ａ２Ｏ。

肛埜 ガラス用の担体として使用し得ると考えられる材料には
、高融点の鉱酸化物、セラミックス等が含まれる。実際
、これと該材料が接触し得るガラス、ガラス前駆体もし
くは体の部分と悪く反応しないものならばどんな材料で
も使用することができる。勿論、該材料が、ガラスに火
を通すのに使用される高温において、比較的強靭で安定
でなければならないことは言うまでもないだろう。

ここで考えられる担体材料には、アルミナ、シリカ、カ
ーボン、シリカ−アルミナ類、チタニア、粘土、ケイ酸
カルシウム、長石、酸化亜鉛等が含まれ１体が受け容れ
るものならばどんな金属でも含まれる。好ましい担体は
アルミナ、シリカ、チタニアおよびこれらのものの混合
物並びに組成物である。担体粒子の大きさおよび濃度は
、組み立てられようとしている特定のデバイス、その目
的とされる使途、および粒子の望まれる組成に従って変
化するものである。考えられる粒子の大きさは直径が約
１ｍｍまでもしくはそれ以上の範囲である。

Ｎ　ａ　２　ｏ＠　（Ｓｉ０２）３　．３ｅ　も　し　
くはＮａ２ＳｉＯ３もしくは（Ｎａｐ）　２　Ｓ　１（
ＣＨ３）２の如き、ナトリウムおよびシリカを含有する
化合物を５ｉ０２およびＮａ２Ｏ川の前駆体として使用
し得る。５ｔ０２川の他の前駆体にはケイ酸およびコロ
イド状５ｉｎ２が含まれる。ＣａＯの＋ｉｒｔ駆体には
、炭素数１乃至４のフルカン酸のカルシウＪ−塩、好ま
しくはキ酸カルシウム　Ｃａ　（０２ＣＨ）２があり、
そしてＨＮＯ３がｐＨを調節するのに使用される時はＣ
ａ　（ＮＯａ　）　２がある。Ｐ２Ｏ６およびＮａ２Ｏ
の前駆体は、リン酸ナトリウム類Ｎａ３ＰＯ４、Ｎａ２
　ＨＰＯ４、ＮａＨＰＯ４、Ｎａ２Ｈ２Ｐ２ｏ？および
亜リン酸ナトリウムＮａａＰＯ３，Ｎａ２　ＨＰＯ，お
よびＮａＨ２ＰＯ３である。好ましいのはリン酸ナトリ
ウムＮａ。

ＰＯ４φ１２Ｈ２０である。　他のＰ２０ＩＪの前駆体
には、Ｈ３Ｐ０．および上記のナトリウム塩と′と価な
アンモニウム塩ガ含まれる。Ｂ２Ｏ３用の前駆体にはホ
ウ酸ナトリウムがあり、これはＮａ２Ｏをも提供する。

好ましいのはＮａ２Ｂ。

０７・１０Ｈ２０である。Ｎａ２Ｏの前駆体には１−記
のナトリウム塩並びに炭素数１乃至４のアルカン酸のナ
トリウム塩、好ましくはギ酸ナトリウ１１が含まれ、そ
してＨＮＯａがＰＨを調節するのに使用される時は、Ｎ
ａＮ０．が含まれる。他の存在するイオンと直ちに沈殿
を形成する恐れのある５０４−２およびＡｘ＋　８の如
きイオンの導入は避けなければならない。生物学的な成
長を増進させる多種のイオンもまた溶液の中に加えるこ
とができる。　これらのイオンにはＭｇ＋２も含まれ、
これについてはＪａｆｆｅ　Ｍｅｔａｂｏｌｉｃ　Ｄｅ
ｇｅｎｅｒａｔｉｖｅ　ａｎｄＩｎｆｌａｍｍａｔｏｒ
ｙ　Ｄｉｓｅａｓｅｓｏｆ　Ｂｏｎｅｓ　ａｎｄ　Ｊｏ
ｉｎｔｓ”　。

Ｌｅａ　ａｎｄ　Ｆｅｂｉｇｅｒ、Ｐｈ１ｌａ、（１９
７２）　１２４頁以降を参照のことつに２０をガラスの
成分として考えなければならない場合は、Ｋ　ＨＣＯｓ
　、　Ｋ　Ｎ　ＯａもしくはＫＯＣ（０）Ｒとして前駆
体溶液に含ませることができる。

本発明の水溶液組成物は典型的には約５以下のｐＨを有
する。ｐＨ制御に好ましい酸は、加熱時にきれいに分解
し、燃焼処理を長く必要とするような炭素残液を全く残
さないものである。こうした清浄な分解は、その塩が使
用されるか、或いはＭ＃の状態で使用されるかする酸に
とっての、　一般的な要求である。望みのｐＨを達成す
るために十分な量の酸を加える。比較的高い揮発性およ
び清浄な分解という要求に合致する酸には、硝酸および
炭素数１乃至４のアルカン酸があり、その方ルシウム塩
およびナトリウム塩が溶液もしくは分散液を作りあげる
のに使用されるものならば如何１なる酸も含まれる・こ
れらの塩は好ましくはギ酸塩なので、最も好ましい酸は
ギ酸である。ギ酸および硝酸に対しては、ｐＨは高々約
３．８とし、好ましくは約３．３乃至３．８とする。酢
醸、プロピオン酸、および酪酸に対しては、ｐＨは高々
約４．６とし、好ましくは約４．１乃至４．６とする。

どのような特定のガラス前駆体組成物に対しても、最適
のｐＨは簡単な実験によって容易に決定し得・る。

実際のコーティング操作においては、コーティングすべ
き粒状の担体を、ガラス前駆体の新しく調製した溶液と
、攪拌しながら、好ましくは穏やかに粉砕しながら、ｙ
ｇ密に混合する。実験室では、混合、攪拌および粉砕は
、乳鉢と乳棒を用いて通常は行なわれる。湿潤された固
体を、次に、風乾させて水の全部もしくは一部を除去さ
せることができるが、噴霧乾燥の方法が好ましい。乾燥
された固体を、次に、全ての残留水を除去し、全ての残
留ギ酸を揮発および／または分解させ、そしてコーティ
ング媒質の成分を望みのガラスに転化させるのに、十分
の高い温度に加熱する。この温度は、幾らか低目の温度
でも時には有効に使用し得るが、普通は約６００℃乃至
１５５０℃である。

沈殿生成の６７能性を最小とするためのコーティング溶
液を作り上げる通常の方法は、２種の溶液を作り上げ、
第一のものはギ酸カルシウムおよびギ酸ナトリウムを、
もしあるものならば含有するものとし、第二のものは、
ケイ酸ナトリウムおよび、使用すべきものならば全ての
リン酸ナトリウムおよび／またはホウ酸ナトリウムを含
有するものとすることである。次にギ酸を何れかの溶液
に溶かし、２種の溶液を良く攪拌しながら急速に混合す
る。使用すべきギ酸の量は、２種の溶液の一部を用いて
筒中な実験によって容易に決定し得る。

コーティング媒質中に溶かされた各々の無機前駆体の相
対的な量は、望みのガラスを生成させるのに必要な相当
する無機成分の相対量に等価とする。普通、前駆体の濃
度は、溶液１見あたり約１００ｇ乃至２００ｇとする。

これより濃度が低いと、不必要に大量の水を加熱の段階
で蒸発させなければならず、これより濃度が高いと、沈
殿を形成する傾向が大きくなる。該前駆体と接触される
担体粒子は、ガラスでコーティングされた担体生成物中
に望まれる重量および／または容量の関係に従って、大
きさおよび濃度が変化する。多重のコ・−ティング／乾
燥／焼結の段階を用いることもできる。

本発明の前駆体溶液法によって製造される生物学的に活
性なガラスは、身体用のデバイス、補綴、置換部材およ
び埋め込み材を含む生医学的な生成物の中の成分として
よく受け容れられる０本発明の担体つき生物学的活性ガ
ラスの効用は、少なくとも、非担持の生物学的活性ガラ
スのそれと同じだけ拡がったものである。その他に、担
持されたガラスは、従来はＯｆ能ではなかった、均一・
なＭ１成特性とバランスした、強度／滑らかさ／堅牢度
および密度の有利さを有している。

コーティングされた担体は、両立し得るものならば殆ど
あらゆる基体の上へ焼結および／または融合させて、殆
どあらゆる幾何学的形状の、大きいデバイスもしくは小
さいデバイスを形成させることができる。コーティング
された担体は、成型もしくは鋳込みをして、−・様で均
一な、生体と両：：ｉ：　シ得るマトリックス中の、こ
こで記載した担体およびガラスだけだから構成される、
生医学的なデバイスを形成することもできる。

本発明の担持ガラスから作られた生医学的材料によって
満たされる要求は次の如くである：（１）これらのもの
の特性は、これらのものが置きかえ、或いはその中にこ
れらのものが組み込まれる体の部分の特性と近似してい
る；　（２）これらのものは、炎症もしくは毒性の如き
悪い反応を起すことなく、生きているホストに受け容れ
られる；　（３）これらのものはホストの組織と生体中
で結合を形成する；そして（４）これらのものを埋め込
んでも、ホストの体の部分との界面に、比較的薄い「カ
プセル」以−Ｌのものの生成をひき起さないつ 夫施涜」 ２種の溶液を次のようにして製造した：溶液Ｉはギ酸カ
ルシウム５６．９ｇ、ギ酸ナトリウム６．１ｇおよび溶
液５００ｍＪ１を作るのに十分な水を含有するものとし
、そのＰＨを６．６とした。溶液■はＮａ３　ＰＯ４＠
　１２Ｈ２０３２−Ｏｇ、３７．１％水溶液としての　
Ｎａ２Ｏ・（Ｓｉ０２）ａ　−ｓｔ＊　１５８．５ｇお
よび溶液５００ｔｎＱを作るのに十分な水を含有するも
のとし、そのｐＨを１０．９とした。

３７．５ｍ５Ｌの溶液Ｉにギ酸５．３ｍＪｌを加え、生
成する溶液をよく撹拌しながら３７．５ｍ見の溶液ＩＩ
に急速に加えた。併合させた溶液を、乳棒で混合物を攪
拌しながら乳鉢中のアルミ＋１５５ｇにゆっくりと加え
た。アルミナはＡ−Ｑ２０．　ｅ３Ｈ２０（Ａｌ　ｃｏ
ａ　Ｃ３０ＢＦ）を焼成することによって得た。攪拌は
混合物が−・様になるまで継続した。生成物にマツフル
炉中１２００℃で終夜火を通した。固体を再び本節記載
の方法で表面処理し、３５．６ｍ”７ｇの表面積を有す
る生物学的に活性なガラスコーティングされたアルミナ
を得た。生成物は４８．１％の／ｌを含有し、これは、
総合的なガラス／アルミナ組成で約９／９１に相当する
ーものであった。

χ呈方ヱ アルミナを、生物学的に活性なガラスで、実質的に実施
例１の方法によって、次の変更のもとにコーティングし
た：アルミナは焼成した”　Ａ　ｌ　ｃｏａ”　Ｃ３３
３Ｂ　Ａ４２０．　拳３Ｈ２０とし；φはアルミナ６０
０ｇ、溶液Ｉ　１８０ｍＪＬ、溶液１１　１８０ｍｊＬ
およびギ酸２５．２ｍＪｌとし；液体と混合した後、処
理されたアルミナを終夜風乾させ、次に１２００°Ｃで
１時間火を通した。

穏やかな凝集体を混合機の容器中で粉砕して、表面積７
．４ｍ２／ｇを有する、粒状のガラスコーティングされ
たアルミナを得た。代表的な試料を、細かさを増しなが
ら篩で系統的に分級すると、次の粒度分布を示した：８
０メツシュ篩上２％；８０メツシュ通過２００メツシュ
上１３％：２００メツシュ通過３２５メツシュ」−４５
％；３２５メツシュ通過３５％。

Ｘ施町」 次の組成を有する生物学的に活性なガラスの水溶液を、
沈殿の形成無しに製造した：４０％５ｉ０２，５％Ｂ２
Ｏ３，６％Ｐ２Ｏ６，２４゜５％ＣａＯおよび２４．５
％Ｎａ２Ｏ。

２種の前駆体溶液は次の試薬を含有するものとした。

症液ユ ２．４ｇ　Ｎａ０２ＣＨ ５６，９ｇ　Ｃａ（０２ＣＨ）２ 最終容量：６００ｍ４（水）。

症菫Ｊ １４０．７ｇ　Ｎａ２０−３．３８Ｓｉ０２の３７．１
％溶液 １３．６ｇ　Ｎａ２Ｂ４．０７　ｅｌＯＨ２０３２，１
ｇ　Ｎａ３　ＰＯ４”　１２Ｈ２０最終容量：６００ｍ
文（水）。

溶液工およびＩＩの混合は次のように行なった。

ギ酸（０、５ｍｆｔ）を水５ｍｆｔと共に溶液Ｈに加え
た。次に攪拌しながら急いで工を５ｍｍ見地た。これに
よって、室温で３日まではゲル化しない透明な溶液が得
られた。

粉末状アルミナを次のようにしてコーティングした：最
初に、ド記の粒度分布 ３０ＩＬ以下　９４乃至９９％ ２０用以下　８５乃至９３％ １０ｕ、以−ド　５６乃至６７％、および５ル以下　２
０乃至４０％、 を有するＡｌｃｏａ　Ｃ−３３１Ａｕ２０ａ　ｅ３Ｈ２
０（ギブサイト）を４００℃で焼成した。

アルミナ（１００ｇ）を、次に、２５ｍ文の溶液工、３
ｍ文のギ酸および２５ｍＭの溶液ＩＩから作られた、生
物学的に活性なガラスの溶液と共に粉砕した。湿ｎ−１
シた固体を風乾し、次に白金皿の中で１２００°Ｃで３
０分間火を通して、自由に流動する固体１０２ｇを得た
。この粉末（７！５　ｇ）を、１５ｍ文の溶液１．１．
８ｍ文のギ酸および１５ｍＪＬの溶液ＩＩを用いて再処
理した。最終生成物は白金粉末（８０ｇ）であった。こ
の粉末は水中でｐＨを約ｌＯまで高める。

Ｌ施撚」 ２種の溶液を次のようにして調製した：（Ｉ）ギ酸カル
シウム　２３７．６ｇ、ギ酸すトリウム　１１４．４ｇ
、および溶液４文を生成するのに十分な蒸留水。

（ＩＩ）Ｎａ４Ｐ２０７＊１ＯＨ２０１５８゜４ｇ、３
７，１％　Ｎａ２０ｅ３．３８Ｓｉ０２Ｌ、４４８．８
ｇおよび溶液４９．を生成するのに十分な水。

混合機の容器中にあるギ酸１６０ｍ９．を含有する７２
０ｍＭの溶液Ｉを激しく攪拌しながら７２０ｍ文の溶液
ＩＩに加えた。この最終溶液を噴霧乾燥して細かい白色
の粉末とした。

粉末は水およびギ酸塩を含有するものであったが、これ
を以下の如くにして除去した。パドル型攪拌器、熱電対
およびゆっくりした窒素パージを装備した１文の三ロフ
ラスコに、加熱し攪拌しながら粉末２５ｇを加えた。粒
子は３５０°Ｃ乃至４００℃で檄しくガスを発生した。

より多くの粉末を、希釈剤として熱い粉末を使用して加
えた。乾燥が進行するのにつれて、粉末を更に急速に加
えた。最終生成物（噴霧乾燥された粉末４０９．６ｇか
ら２１４ｇ）をマツフル／炉中８００°Ｃで加熱し、次
に粉砕して粉末とした。更に９２０　’Ｃまで加熱する
と、暗灰色の生成物は、米国特許第４゜１７１．５４４
号の５３．０％５ｉ０２．１２゜８％ＣａＯ１２３，０
％ＮａＯおよび６．３％Ｐ？０．に相当する組成の、多
孔性で容易に粉砕されるガラス発泡体となった。

Ｘ五忽ｊ 木実雄側は実施例４の方法と同様の方法で行なった。

溶液」 ギ酸ナトリウム　２．４ｇ、 ギ酸カルシウム　５６．９ｇ、 ６００ｍＭとするのに上方な水。

直痙Ｊ 水中（７）３７．１％Ｎａ２Ｏ＊３．３８Ｓｉ０２１４
１）、７ｇ。

Ｎａ２Ｂ４０７　”　ｌ　ＯＨ２０１３，６ｇ、Ｎ　ａ
ｓ　ＰＯａ　”　１２Ｈ２０３２−１ｇ、６００ｍ文と
するのに十分な水。

噴霧乾燥用の溶液を製造するのに、７２０ｍＭの溶液Ｉ
および１００．８ｍ５．のギ酸を混合機の容器の中へ入
れ、７２０ｍ１の溶液ＩＩを加えながら檄しく攪拌した
。溶液を次に実施例４記載の如く噴霧乾燥させ、加熱し
、攪拌した。熱を１０５０″Ｃまで高めた後、その結果
書られる生成物は、乳鉢と乳棒で白色粉末に容易に粉砕
される、もろい白色固体となった。使用された材料の学
に基づくと、この生成物は次の取部組成を有した・Ｎａ
２０２３．７％；Ｃａ０２４．８％；Ｐ２Ｏ，６，０％
；５ｉｏ２４ｏ、！５％；およびＢ１０，１５゜０％。

夾魚夕Ｊ 焼成されたＡｕ２０３嗜３Ｈ２０（Ａ　Ｌｃ　ｏ　ａＣ
３０Ｂ　Ｆ）をガラスでコーティングした。粒度性ｔｒ
ｉは以トの如くであった： ８０乃至８５％のものは＃３２５篩を通過、即ち４５μ
ｍより小さく、そして ９７乃至９９％のものは＃２００篩を通過、即ち７５　
ＩＬｍより小さい。

２種の溶液を以下の如く製造した：溶！／ｌ　Ｉはギ酸
カルシウム５６．９ｇ、ギ酸ナトリウム６゜１ｇ、およ
び溶液５００ｍ文とするのに十分な水を含有するものと
し、そのｐＨは６．６とした。溶液ＩＩはＮａａ　ＰＯ
４ｅ　１２Ｈ２０３２、Ｏｇ、３７．１％水溶液として
Ｎａ、、０ｓ（ＳｉＯ７）３−３ｓ　１５８．５ｇおよ
び溶液５００ｍＭとするのに十分な水を含有するものと
し、そのｐＨは１Ｏ１９とした。

溶液Ｉ　５０ｒｔｌにギ酸７ｍ９．を加え、生成する溶
液を溶液ｌｌ５０ｍ文によく攪拌しながら急速に加えた
。併合された溶液をアルミナ２００ｇに、混合物を乳棒
で攪拌しながら乳鉢の中でゆっくり添加した。程合物が
一様になるまで攪拌を続けた。生成物をマツフル炉中１
２００℃で終夜火を通した。固体を再び本節記載の方法
によって表面処理して、ガラスでコーティングされたア
ルミナを得た。

匪及刻１ 噴霧乾燥された生物学的に活性なガラス粉末を次のもの
から製造した：溶液■−ギ酸カルシウム６８．３ｇ−ギ
酸ナトリウム７．３ｇ−溶液を６００ｍＪ１とするのに
十分な水。溶液１１−３７．１％Ｎａ、０　１９０．２
ｇ、５ｉｎ２３．３８ｇ　Ｎａ３　ＰＯ４・１２Ｈ２０
３８，５ｇおよび溶液を６００ｍ文とするのに上方な木
。各々４文が製造されるまで、溶液を追加して調製した
。

ｌコ合機の容器中の溶液Ｉ　７２０ａｌｊおよびギ酸１
００ｍＪｌ！を徴しく攪拌しながら溶液［７２０ｍ！Ｌ
に加えた。この最終溶液を次に噴霧乾燥させた。

一口」丸底フラスコにパドル型攪拌器および窒素導入管
を接続し、ミーカーバーナー（Ｍｅｅｋｅｒ、ｂｕｒｎ
ｅｒ）を用いて加熱した。噴霧乾燥された粉末的２５ｇ
を窒素！パージされたフラスコの中に入れ、攪拌器を始
動させ、そして、・人−ナーのスイッチを入れた。粉末
は、液体がフラスコから蒸留し始めると１（に、集まっ
て積層化した。継続して加熱すると、粒子は自由流動性
となり、３８０°Ｃでは、これらのものは可燃性ガス、
多分ＣＯおよびＨ２を放出しながら激しく脱ガス１、た
。更に多くの噴霧乾燥された材料を、集塊化が起らない
ような速度で加えた。３５分に亘って、噴霧乾燥された
材料３２０ｇを加えた。攪拌された固体を５２０℃まで
加熱しそして冷却した。′カ、験は４５分を要し、茶色
の自由波動性の粉末２１０ｇを生ぜしめた。空気中で９
５０℃まで加熱した昨、生成物は、乳鉢および乳棒で容
易に粉末に粉砕される、白色のもろいケーキ状物となっ
た。

実施例８ 本実施例は、生物学的に活性なガラスおよび／またはガ
ラスコーティングされた担体粒子を生成するための、巾
・溶液法を表わすものである。

８２０１５ｍ文の中へＮａ３　ＰＯ，＊　１２Ｈ２０１
，６ｇを溶かした。その溶液へＮａ２Ｏ・３゜３８Ｓ　
ｉｏ□の３７．１％水溶液７．９ｇを加えた。水を２５
ｍ文まで加え、そしてギ酸５ｔｎＪ１を加えて透明な溶
液とした。次に、Ｃａ（Ｏ□ＣＲ）２２．８ｇおよびＮ
ａ０２ＣＨＯ，３ｇを激しく攪拌しながら加えた。前記
の透明溶液は１時間ではゲル化しなかった。乾燥され、
火を通されると、この前駆体溶液は、次の組成Ｓ　１０
２−４５％ Ｎ　ａ　９０　２４　、５％ ＣａＯ−２４，５％ Ｐ２０５−６％ をイ１する生物学的に活性なガラスを生ぜしめるもので
あった。

前駆体溶液は、噴霧乾燥させ、引き続き火を通して１回
転長円体の生物学的に活性なカラス粒子を生成させるこ
とができる。或いは、アルミナ、シリカ、カーボン、シ
リカ−・アルミナ鉱物類、チタニア、粘土、ケイ酸カル
シウム、長石および酸化亜鉛からなる担体粒子を、個別
或いはどんな絹み合せででも、この溶液によく攪拌しな
がら加えることができる。引き続いての乾燥によって、
乾燥成型および焼成して成型生医学用デバイスを生成さ
せ得る、ガラス前駆体でコーティングされた１１１体粒
子が製造される。今一・つの別の代替例では、ガラス前
駆体でコーティングされた担体粒子は、１種またはそれ
以１−の生物学的に活性なガラスの個々の成分を含む接
着剤で処理することができ、接着された塊は成型し火を
通すことがで、きる。

丈施剣Ｊ 本実施例は、生物学的に活性なガラス用の前駆体の溶液
のｒｌ’ｌへ成る種の添加剤を一般に如何にして混合し
４ｊｆるかということを例ノｊ＼する。例えば、Ｓ　ｒ
、Ｂａ、Ｌｉ、Ａｉ、Ｆｅお・よび／または゛ｒｉ成分
を、既に製造された前駆体の硝酸水溶液の中−１混合し
？’）る。或いは、ガラス前駆体および添加剤ｔｉｆｉ
駆体な、　・つの段階で、生物学的に活性なガラス用の
前駆体の修飾された溶液に調合し得る。添加剤成分は、
＃′ｌ酸溶液中に、そ（７）（１１Ｍ　ｆＭ’　（１’
）形、例えば、Ｓｒ　（ＮＯａＪ　ａ　、Ｂａ（ＮＯａ
）２．ＬｉＮＯ３、Ａ文（ＮＯ３）３、Ｆｅ（ＮＯ３）
ａまたはチタニルＴｉ０−イオンとしてそれぞれ存在す
る。ギ酸／ギ酸塩を硝酸／硝酸塩と混合することには、
潜在的な爆発の危険があるので、注二低しなければなら
ない。

災巌刻」副 直径ｌ／２７インチ（１，２７ｃｍ）および高さ１／２
インチ（１，２７ｃｍ）の円柱状α−アルミナ錠剤を洗
い、乾燥させ、実施例１の水溶液を１１（せたもので処
理し、風乾させ、そして１２００°Ｃで火を通した６コ
ーテイング、乾燥、および火を通す手順を１回くり返し
、走査型電子ｍ微鏡を［（１いて表面を観察した。もと
のアルミナ表面の微小な孔および裂けｌ−１は充填され
た。表面は・１／滑でひびがなかった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、生物学的に活性なガラス用前駆体の酸水溶液。 ２、ド記の組成 Ｓ　＋　０２．４０乃至６２重量％、 Ｎａ２Ｏ、ｌＯ乃至３２重量％、 ＣａＯ１１０乃至３２重量％、 ＣａＦ２．０乃至１８重量％、 Ｐ２Ｏ６，０，１乃’％１２ｒｆ１．量％、およびＢ２
   Ｏ３，０乃至２０重量％。 を右し、ここでＮａ２ＯおよびＣａＯの和が少なくとも
   約３０爪量％であることからなる、特許請求の範囲第１
   項記載の生物学的に活性なガラス用１１１１駆体溶液。 ３、特許請求の範囲１！ｌＳ１項記載の溶液でｈ−ティ
   ングされた無機担体粒子。 ４、乾燥後で火を通す前に特許請求の範囲第１項記載の
   溶液でコーティングされた無機押体粒子。 ５、生物学的に活性なガラスでコーティングされた無機
   担体粒子。 ６、無機担体粒子を生物学的に活性なガラス用１１１駆
   体でコーティングする方法にして、粒子を生物学的に活
   性なガラス用前駆体の酸水溶液と接触させることからな
   る方法。 ７、生物学的に活性なガラスの粒子を製造する方法にし
   て、特許請求の範囲第１項記載の前駆体の酸水溶液を噴
   霧乾燥させ、噴霧乾燥された粒子を高められた温度で加
   熱してガラス前駆体をガラスに転化させることからなる
   方法。 ８、特許請求の範囲第７項記載の方法によって製造され
   た生物学的に活性なガラス粒子。 ９、生物学的に活性なガラスからなる回転長円体粒子。 １０、担体粒子の−・様で均一・で生体と両立するマト
   リックスと生物学的に活性なガラスとからなる生医学用
   デバイス。