JPWO2017169017A1 - 歯科用セメント - Google Patents
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Abstract
粉液比によって練和のし易さや充填等の操作性が左右され難く、また水分が多い根管の充填や覆髄において、またはシーラーの材料として使用する際に高い接着性が得られ、練和用の装置や器具を使用しても容易に押し出し排出させることができる性状の優れた練和物が得られる歯科用粉末セメントを提供する。
歯科用セメントを、ポルトランドセメント粉末を含む粉末成分と、リン酸化多糖及び水を含む液体成分とから構成させる。またより好ましくは、液体成分中のリン酸化多糖の割合が０．１〜２０重量％としたり、粉末成分もリン酸化多糖を含むようにしたりする。
歯科用セメントを、ポルトランドセメント粉末を含む粉末成分と、リン酸化多糖及び水を含む液体成分とから構成させる。またより好ましくは、液体成分中のリン酸化多糖の割合が０．１〜２０重量％としたり、粉末成分もリン酸化多糖を含むようにしたりする。
Description
本発明は、歯科分野において用いられる歯科用セメントに関する。
歯科分野において、根管の充填や覆髄等の治療に用いられる材料として、ケイ酸カルシウムを主成分とするセメント（例えば、特許文献１、２参照。）やポルトランドセメント（例えば、特許文献３参照。）が用いられている。これらのセメントは、通常粉末成分と液体成分とから構成され、両成分を混合練和することにより硬化しセメント硬化体となる。
しかしながら、従来のセメントは、粉液比（粉末成分の液体成分に対する混合比）を高くすると、練和し難く均一なペーストにすることが困難となり、逆に粉液比を低くすると、練和物のペーストが垂れやすいため充填等の操作が困難となる。このように、従来のセメントにおいては、粉末成分と液体成分との粉液比によって、練和のし易さや充填等の操作性が大きく左右されるため使い勝手が悪いという問題があった。
またこのような従来のセメントは、粉末成分と液体成分とを隔離状態でカプセル内に収納し（例えば、特許文献４参照。）、使用時に隔離状態を解除した後、練和装置（例えば、特許文献５参照。）を用いて両成分を機械的に混合練和して使用することも行われている。
このようなカプセル及び練和装置を用いて従来のセメントの混合練和を行う場合、手練りの場合に比べて十分に練和することが困難であったり、練和物のペーストをカプセル内から排出させることが困難であったりしたことから、より混合練和のし易い歯科用セメントが求められていた。
本発明は前記の問題に鑑み、粉液比によって練和のし易さや充填等の操作性が左右され難く、また、手練りの場合より混合練和がし易いことが求められるカプセル及び練和装置を用いてセメントの混合練和を行う場合であっても、十分に混合練和することができ、性状の優れた練和物を得ることができる歯科用セメントを提供することを課題とする。
本発明者等は前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、ポルトランドセメント粉末を含む粉末成分と、リン酸化多糖が含有されてなる液体成分とを混合して練和すれば、リン酸化多糖に粘性効果があることから、単にセメント粉末と水とを混合して練和した場合に比べて練和がし易く、また練和時に混合した液体成分が多量（低粉液比）であっても、リン酸化多糖が有するその粘性によって、練和物が垂れ難く充填等の操作時に支障をきたすことがないので、粉液比によって練和のし易さや充填等の操作性が左右されることなく、カプセル及び練和装置を用いて歯科用セメントの混合練和を行う場合であっても、リン酸化多糖が練和物全体に素早くいきわたることで十分に混合練和することができ、性状の優れた練和物を得ることができることを究明して本発明を完成させたのである。
即ち本発明は、ポルトランドセメント粉末を含む粉末成分と、リン酸化多糖及び水を含む液体成分とからなることを特徴とする歯科用セメントである。
また液体成分中のリン酸化多糖の割合を０．１〜２０重量％とすれば、練和や充填等の操作がより確実且つ容易にできて好ましく、加えて粉末成分にリン酸化多糖を含むようにすれば、より迅速に練和ができて好ましく、更に粉末成分中のリン酸化多糖の割合を０．１〜１５重量％とすれば、練和物がより適度な粘性を有するようになり充填等の操作性が向上して好ましく、またリン酸化多糖として、リン酸化プルランを使用すれば、人体に無害で高い安全性を確保でき、また口腔内でのアミラーゼ等による代謝を受けにくく細菌の栄養になり難くて好ましく、そしてポルトランドセメント粉末の組成を、酸化カルシウム（ＣａＯ）：５５〜８５重量％、二酸化ケイ素(ＳｉＯ２)：１０〜４０重量％、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）：０〜１５重量％、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）：０〜１０重量％、石膏：０〜２０重量％とすれば、練和物を硬化させる際に、根管の充填、覆髄等の水分の多い条件下の使用において、安定した状態で硬化させ且つ適度な強度を得ることができて好ましいことも究明したのである。
本発明に係る歯科用セメントは、液体成分中にリン酸化多糖が含有されてなる歯科用セメントであり、リン酸化多糖に粘性効果があることから、単にセメント粉末と水とを混合して練和した場合に比べて練和がし易く、また練和時に加えた液体成分が多量（低粉液比）であっても、リン酸化多糖が有するその粘性によって、練和物が垂れ難く充填等の操作時に支障をきたすことがないので、粉液比によって練和のし易さや充填等の操作性が左右されることがなく、カプセル及び練和装置を用いて歯科用セメントの混合練和を行う場合であっても、リン酸化多糖が練和物全体に素早くいきわたることで十分に混合練和することができ、性状の優れた練和物を得ることができるのである。
また液体成分中のリン酸化多糖の割合が０．１〜２０重量％である態様では、練和や充填等の操作がより確実且つ容易にできて好ましいのである。加えて粉末成分にリン酸化多糖を含む態様では、より迅速に練和ができて好ましく、更に粉末成分中のリン酸化多糖の割合が０．１〜１５重量％である態様では、練和物がより適度な粘性を有するようになり充填等の操作性が向上して好ましく、またリン酸化多糖として、リン酸化多糖がリン酸化プルランである態様では、人体に無害で高い安全性を確保でき、また口腔内でのアミラーゼ等による代謝を受けにくく細菌の栄養になり難くて好ましく、そしてポルトランドセメント粉末の組成が、酸化カルシウム（ＣａＯ）：５５〜８５重量％、二酸化ケイ素(ＳｉＯ２)：１０〜４０重量％、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）：０〜１５重量％、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）：０〜１０重量％、石膏：０〜２０重量％である態様では、練和物を硬化させる際に、根管の充填、覆髄等の水分の多い条件下の使用において、安定した状態で硬化させ且つ適度な強度を得ることができて好ましいのである。
以下、本発明に係る歯科用セメントについて詳細に説明する。
本発明において使用するポルトランドセメント粉末は、主としてケイ酸三カルシウム（エーライト、３ＣａＯ・ＳｉＯ２）、ケイ酸二カルシウム（ビーライト、２ＣａＯ・ＳｉＯ２）、カルシウムアルミネート（アルミネート、３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３）、カルシウムアルミノフェライト（フェライト、４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３）から構成されている。そしてこれらの主要成分は、酸化カルシウム(ＣａＯ)、二酸化ケイ素(ＳｉＯ２)、酸化アルミニウム(Ａｌ２Ｏ３)、酸化鉄(Ｆｅ２Ｏ３)であり、これらの各々の成分の割合により、液体成分と練和した後の粉末成分の硬化速度や硬化体強度が異なる。
本発明において使用するポルトランドセメント粉末は、従来からあるポルトランドセメント粉末を特に限定することなく使用できるが、特に以下のような組成であれば、練和物を硬化させる際に、根管の充填、覆髄等の水分の多い条件下の使用において、安定した状態で硬化させ且つ適度な強度を得ることができてより好ましいのである。なお酸化マグネシウムや炭酸ナトリウム等の他の成分が含まれていてもよい。
酸化カルシウム（ＣａＯ）：５５〜８５重量％
二酸化ケイ素(ＳｉＯ２)：１０〜４０重量％
酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）：０〜１５重量％
酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）：０〜１０重量％
石膏：０〜２０重量％
酸化カルシウム（ＣａＯ）：５５〜８５重量％
二酸化ケイ素(ＳｉＯ２)：１０〜４０重量％
酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）：０〜１５重量％
酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）：０〜１０重量％
石膏：０〜２０重量％
本発明において使用するリン酸化多糖は、生体組織に対して低刺激であり親和性が高い。また、リン酸化多糖は歯質に対して接着力があり、金属、セラミックスに対しても、リン酸化多糖のリン酸基がキレート結合することで接着性を示す。
本発明において使用するリン酸化多糖としては、多糖類の一部もしくは全部の水酸基がリン酸化されたものが使用でき、例えば、リン酸化ラクトース、リン酸化スクロース、リン酸化スクラロース、リン酸化セロビオース、リン酸化トレハロース、リン酸化マルトース、リン酸化パラチノース（登録商標）、リン酸化マルトトリオース、リン酸化マルトデキストリン、リン酸化シクロデキストリン、リン酸化グリコシルスクロース、リン酸化アミロース、リン酸化アミロペクチン、リン酸化シクロアミロース、リン酸化グリコーゲン、リン酸化セルロース、リン酸化アガロース、リン酸化クラスターデキストリン、リン酸化マンナン、リン酸化プルラン等が好ましく使用でき、またこれらは、単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。
これらのリン酸化多糖のうち、リン酸化マルトデキストリン、リン酸化シクロデキストリン、リン酸化グリコシルスクロース、リン酸化アミロース、リン酸化アミロペクチン、リン酸化シクロアミロース、リン酸化グリコーゲン、リン酸化セルロース、リン酸化アガロース、リン酸化クラスターデキストリン、リン酸化マンナン、及びリン酸化プルランからなる群より選択される１種以上が生体硬組織との接着性、硬化物強度及び製造コスト等の点から好ましく使用できる。
特に、リン酸化プルランは、人体に無害で高い安全性を確保でき、また口腔内でのアミラーゼ等による代謝を受けにくく細菌の栄養になり難くて好ましいのである。
このようなリン酸化多糖は、前記多糖類の水酸基をリン酸化する公知の方法により製造することができる。例えば、メタリン酸ナトリウムと反応させる方法や、リン酸ナトリウムと反応させる方法等が挙げられる。また五酸化リンとプルランを反応させてリン酸化プルランを得る方法も用いられる。得られたリン酸化多糖は、公知の分析方法により、その構造を確認することができる。なお、リン酸化多糖のリン酸化の程度は、原料使用量や反応条件を変えることで調整することができる。
また、前記リン酸化多糖は、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、アンモニウム塩等のように、その一部または全部が塩になっていてもよく、これらのリン酸化多糖の塩は、公知の方法に従って調製することができる。
リン酸化多糖は、１分子に含まれる全水酸基のうち、数（個数％）〜十数（個数％）の水酸基がリン酸化されたものが望ましい。なお、リン酸化多糖におけるリン酸化された水酸基の個数割合は、リン酸化多糖の元素分析を行ってリンの含有量から算出することができる。
本発明に係る歯科用セメントにおいて、液体成分中のリン酸化多糖の割合が０．１〜２０重量％であれば、練和や充填等の操作がより確実且つ容易にできて好ましい。なお液体成分中のリン酸化多糖の配合割合が０．１重量％未満であると、操作性を良くする効果や歯質への接着性が不足する傾向があり、一方、２０重量％を超えて配合すると粘性が高くなり過ぎて、練和物の流動性が低くなり扱い難い場合がある。
また粉末成分中にもリン酸化多糖を含む場合は、より迅速に練和ができて好ましく、更に粉末成分中のリン酸化多糖の割合が０．１〜１５重量％であれば、練和物がより適度な粘性を有するようになり充填等の操作性が向上して好ましいのである。なお粉末成分中のリン酸化多糖の配合割合を０．１〜１５重量％としたのは、０．１重量％未満であると、粘性が低くなり練和物がややボソボソした感じになる場合があり、１５重量％を超えると、粘性が高くなりすぎる場合があるからである。
本発明に係る歯科用セメントの粉末成分には、Ｘ線造影性を付与するためにＸ線造影材が含まれていてもよい。Ｘ線造影材としては、公知の酸化ビスマス、硫酸バリウム、酸化タンタル、酸化セリウム、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化イッテルビウム、フッ化イッテルビウムの各粉末や、バリウム、タンタル、ランタン、ストロンチウムを含むＸ線不透過性ガラス粉末等が使用でき、これらは、単独または混合して使用することが可能である。
Ｘ線造影材の割合は、ポルトランドセメント粉末の割合に比べて高くならないことが好ましく、例えば粉末成分中に０．１〜５０重量％であることが好ましい。なお０．１重量％未満では液体成分と練和して得られる硬化体のＸ線造影性が不十分となりやすく、５０重量％を超えると硬化体の強度が低下する傾向がある。
本発明に係る歯科用セメントには、性状等に影響を及ぼさない範囲でその他、着色剤、安定剤等、抗菌剤、防腐剤を適宜配合することもできる。
表２に示した配合（重量％）に従って、粉末成分と液体成分とを作製し、練和紙上でヘラを用いて均一になるまで手練りした際の練和感を示す『手練り練和感』、粉末成分と液体成分とをカプセル内に収納し、練和装置を用いて混合練和した後、得られた練和物をカプセル内から排出した際の『カプセル押し出しやすさ』、前記カプセル及び練和装置を用いた混合練和により得られた練和物をヘラで触った際の性状を示す『練和物性状』を評価した。
以下、実施例を用いて本発明に係る歯科用セメントを具体的に説明するが、本発明に係る歯科用セメントは以下の実施例に限定されるものではない。
『ポルトランドセメント粉末の調製』
ポルトランドセメント粉末Ａ及びＢの配合を表１に示す。
ポルトランドセメント粉末Ａ及びＢの配合を表１に示す。
『歯科用セメントの調製』
各実施例及び各比較例に用いた歯科用セメントの配合割合を表２に示す。
各実施例及び各比較例に用いた歯科用セメントの配合割合を表２に示す。
なお各粉末成分には、Ｘ線造影剤としてそれぞれ酸化ビスマスを使用した。
『手練り練和感』
表２に記載の配合割合で実施例及び比較例の粉末成分及び液体成分を作製し、それぞれ粉末成分０．３ｇ、液体成分１００μLを練和紙上に計量し、ヘラを用いて均一になるまで練和し、その際の練和感を『手練り練和感』として以下のように評価した。
◎ 非常に滑らかで適度な流動性
○ 滑らかで適度な流動性
△ 滑らかさ、流動性がやや不適
× 滑らかでない、流動性がない
表２に記載の配合割合で実施例及び比較例の粉末成分及び液体成分を作製し、それぞれ粉末成分０．３ｇ、液体成分１００μLを練和紙上に計量し、ヘラを用いて均一になるまで練和し、その際の練和感を『手練り練和感』として以下のように評価した。
◎ 非常に滑らかで適度な流動性
○ 滑らかで適度な流動性
△ 滑らかさ、流動性がやや不適
× 滑らかでない、流動性がない
『カプセル押し出しやすさ』
上述のとおり表２に記載の粉末成分及び液体成分をそれぞれ作製し、カプセルに粉末成分０．３ｇ、液体成分１００μLを充填し、歯科用カプセルミキサー（カプセルミキサーCM-II；株式会社ジーシー製）を用いて２０秒間練和した後、カプセルアプライヤーを用いて練和物を押し出しカプセルから排出した。その際の押し出しやすさを以下のように評価した。
○ 押し出しが容易
△ 押し出しがやや重い
× 押し出せない
上述のとおり表２に記載の粉末成分及び液体成分をそれぞれ作製し、カプセルに粉末成分０．３ｇ、液体成分１００μLを充填し、歯科用カプセルミキサー（カプセルミキサーCM-II；株式会社ジーシー製）を用いて２０秒間練和した後、カプセルアプライヤーを用いて練和物を押し出しカプセルから排出した。その際の押し出しやすさを以下のように評価した。
○ 押し出しが容易
△ 押し出しがやや重い
× 押し出せない
『練和物性状』
上記『カプセル押し出しやすさ』の試験で得られた練和物をヘラで触った際の性状を以下のように評価した。
◎ 非常に滑らかで適度な流動性
○ 滑らかで適度な流動性
△ 滑らかさ、流動性がやや不適
× 滑らかでない、流動性がない
上記『カプセル押し出しやすさ』の試験で得られた練和物をヘラで触った際の性状を以下のように評価した。
◎ 非常に滑らかで適度な流動性
○ 滑らかで適度な流動性
△ 滑らかさ、流動性がやや不適
× 滑らかでない、流動性がない
実施例１から３と、比較例１から４とを比較すると、ポルトランドセメント粉末やその他の成分の配合割合に大きな差はなく、相違点は主として液体成分中のリン酸化多糖（リン酸化プルラン）の有無だけであるが、リン酸化多糖（リン酸化プルラン）を加えた実施例の１から３では、比較例に比べて手練りによる練和のし易さ（『手練り練和感』）に大きな差が表れ、またカプセルを使用した練和試験（『カプセル押し出しやすさ』）においても押し出しが容易で、その性状（『練和物性状』）も適度な流動性があり比較例に比べて優れている等の有益な効果が確認できた。これは液体成分中に含まれるリン酸化多糖（リン酸化プルラン）が素早く拡散して迅速に均一な練和ができたためと考えられる。
また実施例４のように粉末成分にもリン酸化多糖（リン酸化プルラン）を加えた場合にはより迅速に練和ができ、練和のし易さ（『手練り練和感』）やカプセルを使用して練和した際の性状（『練和物性状』）に非常に優れた効果が確認できた。
更に実施例１と比較例２、実施例２と比較例３、実施例３と比較例４とをそれぞれ比較すると、ポルトランドセメント粉末やその他の成分の配合割合は同一で、それぞれの相違点は、実施例が「リン酸化プルラン」を使用し、比較例が「プルラン」を使用している点だけであるが、『手練り練和感』、『カプセル押し出しやすさ』、『練和物性状』の各項目において実施例と比較例とではその効果に大きな差があった。これにより「プルラン」がリン酸化されていないと効果が期待できないことが明確となった。
Claims (6)
- ポルトランドセメント粉末を含む粉末成分と、リン酸化多糖及び水を含む液体成分とからなることを特徴とする歯科用セメント。
- 液体成分中のリン酸化多糖の割合が０．１〜２０重量％である請求項１に記載の歯科用セメント。
- 粉末成分にリン酸化多糖を含む、請求項１又は２に記載の歯科用セメント。
- 粉末成分中のリン酸化多糖の割合が０．１〜１５重量％である請求項３に記載の歯科用セメント。
- リン酸化多糖がリン酸化プルランである請求項１〜４の何れか１項に記載の歯科用セメント。
- ポルトランドセメント粉末の組成が、
酸化カルシウム（ＣａＯ）：５５〜８５重量％
二酸化ケイ素(ＳｉＯ２)：１０〜４０重量％
酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）：０〜１５重量％
酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）：０〜１０重量％
石膏：０〜２０重量％
である請求項１〜５の何れか１項に記載の歯科用セメント。
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|---|---|---|---|
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