JPS62211069A

JPS62211069A - 生体硬組織修復材料の製法

Info

Publication number: JPS62211069A
Application number: JP61052702A
Authority: JP
Inventors: 沢野　征一郎
Original assignee: Sankin Industry Co Ltd
Current assignee: Sankin Industry Co Ltd
Priority date: 1986-03-12
Filing date: 1986-03-12
Publication date: 1987-09-17
Anticipated expiration: 2010-10-11
Also published as: JPH0793941B2; CA1291042C

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】 −の１　ノ本発明は、リン酸カルシウム系生体材料に使用する硬化
液に関する。

【１弘１Ｌリン酸カルシウム系の生体材料は、生体硬組織欠損部に
補填する生体硬組織修復材料として使われる。

生体硬組織修復材料は、生体外にて目的の形状に成型加
工されたものをそのままあるいは多少の修正を施して挿
入する方法と、練成物を複雑な形状をした欠損部へ充填
し生体内にて硬化させる方法とがある。

いずれの場合ら素材となるものは、生体との親和性、生
体に対する無刺激性および無毒性が必要で、近年生体硬
組織と類似の組成を有するリン酸カルシウム系生体材料
（セラミックス粉剤）が注目されている。

この粉剤を使用に耐え１ｑる凝結硬化体とするには、上
記のように生体外では高温高圧焼結法等が採用されるが
、一般的には生体内にて直接硬化させる方法が望ましい
。

この場合、粉剤を反応硬化させることのできる水、生理
食塩液、無機酸、有機酸、これらの塩類およびポリアク
リル酸系水溶液等で混練し、パテ状あるいはペースト状
にした練成物を患部に適応させている。

Ｕが　１しようとす７１１しかし、水、生理食塩液、無機酸、一部の有機酸、易水
溶性塩類の水溶液等で混練したものは、いわゆる湿り砂
状を呈し、パサパサした取扱いにくい状態が長時間継続
し凝結完了時９間がきわめて長く、粉液比も合わせにく
いので実用的でない。

一方、ポリアクリル酸系の硬化液は、混練することによ
り適度な粘稠性が得られ、しかも短時間に凝結硬化し、
圧縮強さも比較的高い値が出せる。

しかしながら、液粘性が約１０００〜２０００ｍｍ２／
Ｓ（約１．２〜２．６Ｐａ　−８）と高いため、混和泥
の流動性が低下し臨床分野によっては操作しずらいこと
が指摘されている。

そこで、この点の改良として液粘性の低い硬化液の主材
および組成を完成することに主眼をおき、本発明に至っ
た。

幻１へｌ江本発明は、生体親和性材料であるリンｉ！２功ルシウム
系生体材料の硬化液として、従来から主として用いられ
ている水、生理食塩液およびポリアクリル酸系水溶液に
代えて使用でき、液粘性が低く、混和泥の状態が水、生
理食塩液、無機酸、一部の有機酸、易水溶性塩類の水溶
液等で混和した場合のようにパサパサせず、ポリアクリ
ル酸系水溶液で混和した場合のように流動性が低下せず
、臨床操作に適した稠度を保ち、しかも生体内で短時間
に凝結硬化して実用強度を発揮し、生体に対する刺激性
および毒性のない、リン酸カルシウム系生体材料に使用
する新規な硬化液を提供することを目的とする。

１１列１１この目的を達成するために第１の発明は、リン酸カルシ
ウム系生体材料に使用する硬化液において、易水溶性カ
ルボン酸もしくはその誘導体を主成分とする水溶液から
なることを特徴とする生体材料に使用する硬化液を要旨
としている。

また、第２の発明は、リン酸カルシウム系生体材料に使
用する硬化液にお（（て、易水溶性カルボン酸もしくは
その誘導体と、不飽和カルボン酸共重合体とを主成分と
する水溶液からなることを特徴とする生体材料に使用す
る硬化液を要旨としている。

４　　を　′　るための一本発明の硬化液は、リン酸カルシウム系生体材料粉末（
粉剤）に用いる。この対象となるリン酸カルシウム系生
体材料としては例えば、Ｃａ　ｔｏ　（ＰＯ４）６　　
（ＯＨ）２　　［合成ハイドロキシアパタイト：ＨＡＰ
］、非晶質リン酸カルシウム［Ｃａ３　（ＰＯ４）２−
ｘｔ−＋２０：Ｚ−３〜４．５］、ｃｌ−Ｃａ３　（Ｐ
Ｏ４）２　［アルファ型リン酸三カルシウム：αＴＣＰ
］、β−Ｃａａ　　（ＰＯ４）２　　［ベータ型リン酸
三カルシウム：βＴＣＰ］、ＣａＨＰ　Ｏ４・　２　ト
１２　０　、　　Ｃａ　　　ＨＰＯ４、Ｃａ　　ａ　　
　Ｈ２（ＰＯ４）８　　・５１−１２０［リン酸バカル
シウム：ＯＣＲ］等がある。これらの生体材料は、２０
〜５０Ｉｉｍ以下に粒度調整して微扮末とするが、なか
でもαＴＣＰを使用するのが最も好ましい。

第１発明の硬化液は、易水溶性カルボン酸もしくはその
誘導体を主成分とする水溶液からなる。この主成分であ
る易水溶性カルボン酸もしくはその誘導体は、たとえば
ギ酸、酢酸、アクリル酸、メタクリル酸等の脂肪酸類、
メリト酸等の炭素環カルボン酸類、シュウ酸、マロン酸
、コハク酸、グルタル酸、マレイン酸等のジカルボン酸
類、アコニット酸、トリカルバリル酸等の１−ジカルボ
ン酸類、グリコール酸、乳酸、リンゴ酸、グリセリン酸
、酒５酸、クエン酸等のアルコール酸類等が挙げられる
。

一般に無毒な多塩基性低級脂肪酸、ながんずくαヒドロ
キシカルボン酸が望ましく、水に対する溶解性の難易度
、混和泥の操作性、凝結硬化体の諸物性の点からは、酸
味料として食品添加物に認定されて生体に対する安定性
の高いクエン酸、Ｄ　Ｌ−リンゴ酸等が好ましい。

第１発明の硬化液では、これらの易水溶性カルボン酸も
しくはその誘導体を好ましくは５〜６５重量％含有させ
るが、それぞれの酸によって溶解度が異なり、追加成分
配合率による含有量の変化または操作性、諸物性面から
の至適濃度が存在するので、より好ましくは含有間が１
０〜４０重足％となる。

易水溶性カルボン酸もしくはその誘導体の含有間が５重
ω％より少ない場合、硬化時間が遅くなり、強度が充分
でない。

また、易水溶性カルボン酸もしくはその誘導体の含有量
が６５重世％より多い場合、硬化時間が早（なりすぎ、
粘稠性が増大して操作しにくい。そして、酸性度が高ま
る（ｐＨが低すぎて刺激性が出る）。

次に第２発明の硬化液は、易水溶性カルボン酸もしくは
その誘導体と、不飽和カルボン酸共重合体とを主成分と
する水溶液からなる。

この易水溶性カルボン酸もしくはその誘導体は、前述し
た第１発明の水溶性カルボン酸もしくはその誘導体と同
じである。

不飽和カルボン酸共重合体は、液粘性調整剤として効果
的に作用するが、諸物性面においても改善することがで
きるもので圧縮強さを増強改善させる。

易水溶性カルボン酸もしくはこの誘導体と、不飽和カル
ボン酸共重合体の総含有量が好ましくは５〜６５重量％
である。

この総含有量が５ｍｆｌｒ％より少ない場合、硬化時間
が遅くなり、強度が充分でない。

また、総含有量が６５重量％より多い場合、硬化時間が
早くなりずぎ粘稠性が増大して操作しくい。そして酸性
度が高まる（ｐ］」が低すぎて刺激性がでる）。

また、この不飽和カルボン酸共重合体を多聞に追加する
と、従来のポリアクリル酸系硬化液と同様のものとなっ
てしまい、液粘性が上昇し、混和泥の扱いが困難になる
。従って含有量は、硬化液総量の２５重量％以下で良く
、特に５〜１５重昂％程度が最も好ましい。

この追加配合量が２５重量％より多い場合、液粘性が高
まり、混和泥の稠度が上がり、流動性が悪くなる。

不飽和カルボン酸共重合体としては、たとえば、イタコ
ン酸とアクリル酸の共重合体、フマル酸とアクリル酸の
共重合体、マレイン酸とアクリル酸の共重合体などがあ
る。

共重合体中の８酸とアクリル酸との比率は特に限定され
ず、まノζ重合度も特に限定されない。増粘を少しでも
防止する為には平均重合度は低い方が良いが、諸物性面
からは平均重合度は高い方が良く、望ましくは数千〜取
方程度となる。

第１発明および第２発明は、必要に応じてその他の少量
添加成分を添加する。その他の少量添加成分は、混和泥
および凝結硬化体のより一層の操作性の改善、諸物性の
向上、生体に対する刺激性、為古性の緩和等の目的で、
キレート化剤、ｐＨ調整剤、アミノ酸類、無機酸等が随
時添加される。これらの例としてたとえば、ニトリロ三
酢酸［ＮＴＡ］　、ＮＴΔ−２Ｎａ　、ＮＴΔ−３Ｎａ
、エチレンジアミン四酢酸［ＥＤＴＡ−４８］　、ＥＤ
ＴＡ−４Ｎａ　、Ｃａ　　（０１−１）２　、Ｍ（Ｊ　
　（Ｏｆ−１）ｚ、ＡＱ　　（ＯＨ）３　、Ｎａ　ＯＨ
，グリシン、アスパラギン酸、グルタミン酸、正リン酸
、塩酸、１ＩｎｒｌＵ；　Ｎａ　２１−Ｉ　ＰＯ４Ｗｌ
ｆｉ挙ケラレル。コレらは硬化液の総重最に対してＯ〜
１０重量％程度添加される。

本発明の硬化液は、生体硬組織欠損部に充填する医療用
材料としてのリン酸カルシウム系生体材ｆｉｔに使用す
ることができる。

殊に、本発明の硬化液は、歯科領域における充填修復材
料としてのリン酸カルシウム系生体材料に使用できる。

たとえばこの生体材料はエナメル質および象牙質欠損部
を保存修復する際に、＃ＡＷｉ保護のためのベースとな
る歯髄ｉ２華材あるいは裏装用セメントとして使用する
ことができる。

山内療法分野では、本発明の硬化液は、治療により歯髄
を除去された根部歯髄腔を充１眞する際に用いる根管充
填用シーラーあるいは糊剤根管充填材としてのリン酸カ
ルシウム系生体材料に使用することができる。

その他、本発明の硬化液は、歯科用セメント一般あるい
は骨修復材料等としてのリン酸カルシウム系生体材料に
使用することができる。

なお、操作性あるいは諸物性向上の目的により、この易
水溶性カルボン酸は１種類には限定されず、２〜数種類
の混合水溶液でも良い。もちろん上述したように他の添
加剤たとえば、キレート化剤、ｐトＩｖＡ整剤、アミノ
酸類、無機酸等の少量を配合する場合もある。

第１発明では、選択された所定量の易水溶性カルボン酸
もしくはその誘導体、この主成分に必要に応じて追加成
分あるいは添加成分を加えて精製水とよく混合し、必要
に応じて加熱して溶解することにより、第１発明の硬化
液を得ることができる。

第２発明では、選択された所定量の易水溶性カルボン酸
もしくはその誘導体と不飽和カルボン酸共重合体を主成
分として、この主成分に必要に応じて追加成分あるいは
添加成分を加えて精製水をよく混合し、必要に応じて加
熱して溶解することにより、第２発明の硬化液を得るこ
とができる。

１ｉ九実施例１〜６を後掲の表−１に示す。粉剤としてはαＴ
ＣＰを用いる。

さらに、従来のポリアクリル酸系硬化液をαＴＣＰ粉末
に使用した場合の例を、比較例１．２として後掲の表−
２に示す。

ここで、動粘度とは、液剤そのものの粘性を動粘度によ
る数値で表現したもので、液剤の流動性、取扱いやすさ
を示す尺度である。

また稠度とは、粉剤と液剤の混和後の流れを定荷重加圧
後の泥の広がりによる数値で表現したもので、混和泥の
流動性、取扱いやすさを示す尺度である。

実施例と比較例の動粘度は、ガラス管内流動式毛細管粘
度針を用い、液温度２５±０゜５℃にて測定した。

実施例と比較例における混和泥のＷ４度、硬化時間、圧
縮強さは、ＪＩＳＴ−６６０２を準用して測定した。

実施例１〜６および比較例１．２から明らかなように、
本発明ににる硬化液をリン酸カルシウム系生体材料に用
いた場合、従来のポリアクリル酸系の硬化液に比較して
液出体の動粘度が２桁低下し、粉液化を上げても混和泥
の稠度が臨床操作上適切となり、操作性が向上する。そ
して物性面からは、粉液比を上界させることができるの
で、結果的に圧縮強さの高い凝結硬化体を１！７ること
ができる。

従って生体への刺激がなく、親和性が高く、生体内です
みやかに強固に凝結硬化できる操作上の良い硬化体（生
体硬組織修復材料）となるっところで、本発明の硬化液を一般の歯科用セメント、す
なわち燐酸亜鉛セメント、カルボキシレートセメント、
グラスアイオノマーセメント等の粉剤に用いても、適度
の粘稠性が出現じず混和性に劣り操作が困難であるばか
りでなく、凝結硬化体にも亀裂が発生する等強度的にも
不充分なためこれらの諸粉剤と組合わせるには不適当で
ある。本発明の硬化液は、リン酸カルシウム系生体材料
に最も有効に性能を発揮し得るものである。

ｌ１立１【本発明の硬化液によれば、従来のポリアクリル酸系の硬
化液に比較して液出体の粘性が大幅に低下し流動性がよ
く、しかしながらパサパサせず、粉液比を上げても混和
泥の稠度が臨床操作上従来値に優る適切な値となる。

したがって臨床操作性が向上する。

また物性面では粉液化を上昇させることができ、結果的
には圧縮強さの高い凝結硬化体を得ることができる。

また１、得られた凝結硬化体は、生体へ？刺激がなく、
毒性もなく、親和性が高くしかも生体内ですみやかに実
用強度で強固に凝結硬化し、その臨床操作性が良い。

さらに、第２発明では、不飽和カルボン酸共重合体を液
粘性調整剤として入れるので、諸物性とくに圧縮強さを
改善できる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）リン酸カルシウム系生体材料に使用する硬化液に
おいて、易水溶性カルボン酸もしくはその誘導体を主成
分とする水溶液からなることを特徴とする生体材料に使
用する硬化液。
（２）易水溶性カルボン酸もしくはその誘導体の含有量
が５〜６５重量％である特許請求の範囲第１項に記載の
生体材料に使用する硬化液。
（３）リン酸カルシウム系生体材料に使用する硬化液に
おいて、易水溶性カルボン酸もしくはその誘導体と、不
飽和カルボン酸共重合体とを主成分とする水溶液からな
ることを特徴とする生体材料に使用する硬化液。
（４）易水溶性カルボン酸もしくはその誘導体と、不飽
和カルボン酸共重合体との総含有量が５〜６５重量％で
ある特許請求の範囲第３項に記載の生体材料に使用する
硬化液。