KR20030069429A - 치질 재생을 촉진할 수 있는 인산칼슘계 복합재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 치질 재생을 촉진할 수 있는 인산칼슘계 복합재에 관한 것으로, 더욱 상세하기는 인산이칼슘 및 인산사칼슘 혼합분말에 용액 상태의 하이드록시프로필 메틸셀룰로오즈, 폴리메틸비닐에테르-무수 말레인산, 아크릴레진 및 아크릴레진-말레인산 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 단독 또는 둘 이상의 혼합물을 특정 비로 혼합하고, 경화하여 제조되는 인산칼슘계 복합재 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 복합재는 생체적합성 및 생체활성도가 우수할 뿐만 아니라, 물리적 및 기계적 특성이 우수하여 치과용 베이스, 이장재, 치수복조재 또는 충전재로 유용하게 사용할 수 있다.

Description

치질 재생을 촉진할 수 있는 인산칼슘계 복합재 {Calcium phosphate-based composite for promoting of tooth tissue regeneration}

본 발명은 치질 재생을 촉진할 수 있는 인산칼슘계 복합재에 관한 것으로, 더욱 상세하기는 인산이칼슘 및 인산사칼슘 혼합분말에 용액 상태의 하이드록시프로필 메틸셀룰로오즈, 폴리메틸비닐에테르-무수 말레인산, 아크릴레진 및 아크릴레진-말레인산 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 단독 또는 둘 이상의 혼합물을 특정 비로 혼합하고, 경화하여 제조되는 인산칼슘계 복합재 및 제조방법 및 치과용 베이스, 이장재, 치수복조재 또는 충전재로의 용도에 관한 것이다.

수산화인회석 등 인산칼슘계 재료는 생체적합성(biocompatibility)이 우수하고 생체활성도(bioactivity)가 높아 골재생 재료로 이용하려는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 초기에는, 상기 인산칼슘계 재료를 소결하여 세라믹으로 제조한 후 사용하였으나 성형이 어려워 이에 대한 대안으로 인산칼슘 시멘트가 개발되었다. 인산칼슘 시멘트는 인산칼슘계 재료를 용액과 혼합한 후 경화하여 제조할 수 있어 종래 방법에 비해 훨씬 간소화되었다.

인산칼슘계 재료의 골재생 효과를 높이기 위한 시도로서 인산칼슘계 분말의 조성, 입자 크기 또는 제조방법 등을 조절하는 방법; 인산칼슘계 시멘트 제조시 조절 물질을 용액에 첨가하는 방법; 인산칼슘계 분말과 용액의 혼합 방법을 변화하는 방법; 및 다양한 레진을 첨가하여 조성물을 제조하여 방법 등 다양한 방법들이 시도되었다 [정성화, 이용근, 임범순, 김철위 : HPMC (Hydroxypropyl methyl cellulose) 용액으로 합성한 인산칼슘시멘트의 물성에 관한 연구,치대논문집23: 622-652, 1999 ; 한호진, 임범순, 김철위 : PMVE-말레이산에서 유도한 다량체형 인산칼슘시멘트의 물성에 관한 연구.치대논문집22: 23-45, 1998].

한편, 치과용 시멘트는 삭제된 치아에 대한 수복물을 유지하고 형성된 와동을 영구적으로 또는 임시적으로 충전하는 수복재(restorative material)의 기능을한다. 현재 상기 치과용 시멘트로 인산아연 시멘트(Zinc Phosphate Cement), 규인산 시멘트(Zinc Silicophosphate Cement), 폴리카르복실레이트 시멘트(Polycarboxylate Cement), 글라스 아이오노머 시멘트(Glass Ionomer Cement), 레진강화형 글라스 아이오노머 시멘트(Resin-modified Glass Ionomer Cement), 레진 시멘트(Resin Cement), 수산화칼슘 시멘트(Calcium Hydroxide Cement) 및 규산 시멘트(Silicate Cement) 등이 사용되고 있다. 그러나 아직까지 인산칼슘계 시멘트를 치과용 재료로서는 사용되고 있지 아니하다. 다만, 치과용 이장재(liner)나 치수복조제(pulp capping material)로서 상기 인산칼슘계 시멘트의 적용을 시도한 바 있으며 [Aoki S, Takase Y, Ishikawa T : Evaluation of lining materials and a new concept for lining: alpha-TCP cement or visible light curing calcium hydroxide composition in composite resin restoration.Bull Tokyo Dent Coll32 : 171-181, 1991 ; Chaung HM, Hong CH, Chiang CP, Lin SK, Kuo YS, Lan WH, Hsieh CC : Comparison of calcium phosphate cement mixture and pure calcium hydroxide as direct pulp-capping agents.J Formos Med Assoc95 : 545-550. 1996], 이때 사용되는 조성 및 제조법에 따라 법랑질(enamel) 또는 상아질(dentin)과 유사한 조성과 특성을 보여 치과용 수복재로서의 가능성을 보여 주었다. 이처럼 인산칼슘계 재료(composite)는 조성에 따라 상아질과 물성이 유사하고 치수조직에 친화성이 높으며 손상된 치수를 보호하고 상아질의 형성을 촉진할 수 있어 치과용 충전재로도 적용이 가능하다. 또한, 물성을 개선하여 치관(tooth crown) 제작용 재료나 치질 재생용 지지체 (scaffold) 로 사용할 수 있는 이상적인수복재료로도 이용될 수 있다. 그결과, 치근단 봉쇄제(root apex obturator), 근관충전재(root canal filling material), 치수복조제, 이장재 및 폴리머를 첨가하여 물성을 개선함으로써 상기 인산칼슘계 복합재를 수복재용으로 사용하고자 하는 시도 및 약물전달 중간 물질로 이용하는 방법 또한 시도된 바 있다 [Yoshimine Y, Maeda K : Histologic evaluation of tetracalcium phosphate-based cement as a direct pulp-capping agent.Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod79 : 351-358, 1995 ; Owadally ID, Pitt Ford TR : Effect of addition of hydroxyapatite on the physical properties of IRM.Int Endod J27 : 227-232, 1994].

전술한 바와 같이, 종래 인산칼슘계 복합재는 기계적 특성 및 생체적합성 등의 물성을 개선하기 위하여 인산칼슘에 특정 조성을 첨가하는 연구가 진행되어 왔으며, 일예로, 상기 조성으로 알긴산나트륨, 하이드록시메틸 셀룰로오스(hydroxypropyl methyl cellulose, HPMC), 카르복시메틸 셀룰로오스(carboxymethyl cellulose), 키토산 아세테이트(chitosan acetate), 키토산 락타이드(chitosan lactate), 폴리메틸비닐에테르-무수말레인산(polymethyl vinyl ether-maleic anhydride, PMVE-Ma) 등을 첨가하였다. 이러한 시도는 치과용 재료 연구에도 동일하게 적용되는 바, 구체적으로 인산칼슘에 30 % 말레인산 또는 구연산을 첨가하는 방법 [Miyazaki, K., Horibe, T., Antonucci, J.M., Takagi, S., and Chow, L.C. : Polymeric calcium phosphate cements : analysis of reaction products and properties, Dent. Mater.,9: 41, 1993 ; Miyazaki, K.,Horibe, T., Antonucci, J.M., Takagi, S., and Chow, L.C. : Polymeric calcium phosphate cements : setting reaction modifiers, Dent. Mater.,9: 46, 1993.]; 카복실기가 있는 경화가능한 친수성 레진을 첨가하는 방법 [Dickens-Venz, S.H., Takagi, S., Chow, L.C., Bowen, R.L., Johnston, A.D., and Dickens, B. : Physical and chemical properties of resin-reinforced calcium phosphate cements, Dent. Mater.,10: 100, 1994.]; 및 무정형 인산칼슘을 메타아크릴 레진에 충전제로 첨가하여 치과용 이장재로 사용하고자 하는 시도가 있었다.

본 발명자들은 PMVE-말레인산에서 유도한 다량체형 인산칼슘계 충전 및 재생재료의 물성 및 HPMC 용액으로 합성한 인산칼슘계 충전 및 재생재료의 물성을 평가한 바 있다[정성화, 이용근, 임범순, 김철위 : HPMC (Hydroxypropyl methyl cellulose) 용액으로 합성한 인산칼슘시멘트의 물성에 관한 연구,치대논문집23: 622-652, 1999 ; 한호진, 임범순, 김철위 : PMVE-말레이산에서 유도한 다량체형 인산칼슘시멘트의 물성에 관한 연구.치대논문집22: 23-45, 1998].

이에 본 발명자들은 상기 연구를 더욱 진행시켜 인산이칼슘 및 인산사칼슘 혼합분말에 용액상태의 하이드록시프로필 메틸셀룰로오즈, 폴리메틸비닐에테르-무수 말레인산, 아크릴레진 및 아크릴레진-말레인산 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 단독 또는 둘 이상의 혼합물을 특정 조성으로 혼합한 후 경화시켜 인산칼슘계 복합재를 제조하였고, 얻어진 복합재를 경화시간(setting time), 간접인장강도(indirect tensile strength), 압축강도(compressive strength) 및 세포독성(cytotoxicity) 시험을 수행한 결과, 상기 복합재가 기계적 물성 및 생체적합성이 우수함을 알아내어 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 물리적, 기계적 특성이 최적화되고 생체적합성이 우수한 인산칼슘계 복합재, 이의 제조방법 및 용도를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예 3에서 얻어진 인산칼슘계 복합재의 1, 4, 12 및 24 시간의 경화시간에 따른 X-선 회절분석 패턴을 보여주는 그래프이다:

도 2는 본 발명의 실시예 8에서 얻어진 인산칼슘계 복합재의 1, 4, 12 및 24 시간의 경화시간에 따른 X-선 회절분석 패턴을 보여주는 그래프이다:

도 3은 본 발명의 실시예 3에서 얻어진 인산칼슘계 복합재의 1, 4, 12 및 24 시간의 경화시간에 따른 FT-IR 스펙트럼이다:

도 4는 본 발명의 실시예 4에서 얻어진 인산칼슘계 복합재의 1, 4, 12 및 24 시간의 경화시간에 따른 FT-IR 스펙트럼이다:

도 5는 본 발명의 실시예 8에서 얻어진 인산칼슘계 복합재의 1, 4, 12 및 24 시간의 경화시간에 따른 FT-IR 스펙트럼이다:

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 인산이칼슘 및 인산사칼슘 혼합분말에 하이드록시프로필 메틸셀룰로오즈, 폴리메틸비닐에테르-무수 말레인산, 아크릴 레진 및 아크릴산-말레인산 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 단독 또는 둘 이상의 혼합물 중에서 선택된 것을 특정 조성으로 포함하는 인산칼슘계 복합재를 제공한다.

또한 본 발명은 인산이칼슘 및 인산사칼슘 혼합분말에 용액 상태의 하이드록시프로필 메틸셀룰로오즈, 폴리메틸비닐에테르-무수 말레인산, 아크릴레진 및 아크릴레진-말레인산 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 단독 또는 둘 이상의 혼합물을 특정비로 혼합하고, 경화시키는 단계를 포함하는 인산칼슘계 복합재의 제조방법을 제공한다.

또한 본 발명은 상기 얻어진 인산칼슘계 복합재를 치과용 베이스(base), 이장재(liner) 또는 수복재(pulp capping material)로의 용도로 제공한다.

이하 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

본 발명의 인산칼슘계 복합재는 인산이칼슘 및 인산사칼슘의 혼합분말; 및 하이드록시프로필 메틸셀룰오로즈 1.5∼3%의 수용액; 폴리메틸비닐에테르-무수 말레인산은 10∼30%의 수용액; 아크릴 레진 분말; 아크릴 레진 모노머; 및 아크릴-말레인산 공중합체는 25∼40% 수용액으로 이루어진 군에서 선택된 단독 또는 2종 이상을 혼합물을 혼합한 후 경화하여 얻어지는 인산칼슘 복합재를 제공한다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 인산칼슘 복합재는

인산이칼슘 및 인산사칼슘의 혼합분말(1:1 몰비), 및 아크릴릭 레진 분말을 4:1∼9:1의 부피비로 혼합한 다음, 상기 혼합분말에 아크릴릭 레진 모노머를 부피비가 2:1∼9:1이 되도록 혼합하고;

인산이칼슘 및 인산사칼슘 혼합분말(1:1 몰비), 및 아크릴릭 레진 분말을 4:1∼9:1의 부피비로 혼합한 다음, 상기 혼합분말에 인산완충용액(PBS)을 부피비가 2:1∼9:1이 되도록 혼합하고; 또는

인산이칼슘 및 인산사칼슘 혼합분말(1:1 몰비), 및 아크릴릭 레진 분말을 2:1∼5:1의 부피비로 혼합한 다음, 상기 혼합분말에 25∼40%의 아크릴릭-말레인산 공중합체를 부피비가 2:1∼9:1이 되도록 혼합한 후 경화하여 얻어지는 조성을 포함한다.

이때 사용된 인산칼슘 분말은 인산이칼슘·이수화물(dicalcium phosphate dihydrate, 이하 'DCPD'라 한다) 및 인산사칼슘(tetracalcium phosphate, 이하 'TTCP'라 한다)를 1:1∼1.5:1 또는 1:1∼1:1.5 몰비로 혼합하여 사용한다. 상기 인산칼슘은 골조직 재생효과가 우수하다고 알려져 있으며, 이러한 제조방법 또한 공지되어 있다. 본 발명에 사용되는 인산칼슘 분말은 제조된 인산칼슘계 복합재의 사용시 유동성 및 강도 등을 고려하여 입자크기가 10∼30 ㎛인 것을 사용한다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 TTCP는 DCPD를 이용하여 제조가 가능한데, DCPD에 칼슘원으로 탄산칼슘(CaCO₃)을 첨가후 고온 소결을 수행하여 얻어진다. 상기 TTCP 및 DCPD를 혼합하여 경화시키게 되면 뼈를 구성하고 있는 대표적인 물질로 알려져 있는 수산화인회석(水酸化燐灰石, hydroxyapatite, Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂)을 형성하게 되며, 이러한 결과는 X-선 회절분석에 의해 확인할 수 있다. 상기 수산화인회석은 치아 및 골조직과 유사한 화학적 구조를 가지고 있어 생물학적으로 조직 친화성이 우수하며 인접 골조직과 유합이 잘되는 특징이 있다.

바람직한 또다른 실시예에 따르면, 경화시간을 달리하여 얻어진 인산칼슘계 복합재를 X-선 회절분석을 수행한 결과(실험예 1,도 1및도 2참조), 수산화인회석 결정이 형성되고, TTCP 및 DCPD가 더 이상 잔류하지 않음을 알 수 있다.

또한 FT-IR 분석결과 (실험예 1,도 3∼도 5참조), 수산화인회석으로 보이는 601.9 ㎝^-1, 1,040 ㎝^-1및 3,560 ㎝^-1부근에서 흡수피크를 나타내었으며, 이러한 결과로서 경화반응 후 수산화인회석 결정을 형성하였음을 알 수 있었으며, 경화시간에 있어서도 경화시간이 길어질수록 다만 수산화인회석의 특성 피크의 강도가 증가할 뿐 동일한 패턴을 나타냈다.

본 발명의 인산칼슘 복합재는 물성을 강화시키기 위하여 첨가제로 하이드록시프로필 메틸 셀룰로오즈(hydroxy propyl methyl cellulose, HPMC), 폴리메틸 비닐 에테르-무수 말레인산(polymethylvinyl ether-maleic anhydride, PMVE-Ma), 아크릴 레진(acrylic resin) 및 아크릴산-말레인산 공중합체(acrylic-maleiccopolymer)로 이루어진 군에서 단독 또는 둘 이상의 혼합물 중에서 선택한다.

상기 첨가제로는 HPMC, PMVE-Ma, 아크릴 레진, 아크릴산-말레인산 공중합체 등은 치과용 재료에 널리 사용되고 있는 것으로서, 상기 인산칼슘계 복합재에 첨가되어 인장강도, 압축강도 등 기계적 물성을 향상시킨다.

HPMC, PMVE-Ma, 아크릴산-말레인산은 물에 용해시킨 수용액 상태로 사용하고, 상기 인산칼슘 분말과 혼합을 용이하게 하고 기계적 물성의 향상 정도를 고려하여 그 농도를 조절한다. 구체적으로, HPMC는 1.5∼3%, 바람직하기로는 2% 수용액 상태로 사용하며, PMVE-Ma는 10∼20%, 바람직하기로는 15% 수용액 상태로 사용하며, 아크릴산-말레인산은 25∼50%, 바람직하기로는 25∼40% 수용액 상태로 사용한다. 상기 농도 범위를 벗어나게 되면 용액의 점도가 너무 진하거나 희석되어 인산이칼슘 및 인산사칼슘 혼합분말과 균일한 혼합을 이루기가 어렵게 된다.

인산칼슘 분말과 첨가제를 적절한 비율로 혼합한 다음, 20∼40 ℃에서 15분 이상 경화시켜 인산칼슘 복합재를 제조하게 된다. 상기 경화시간이 증가할수록 결정화 상태의 수산화인회석이 더욱 제조되며,표 2에 따르면 실시에 2의 인산칼슘 복합재의 경우 최종 경화시간이 약 20.83(±4.93) 분으로 나타났다.

본 발명에서 사용되는 각 조성의 비는 모두 "중량비"로서, 조성비에 중량비로 명시되어 있지 않은 것까지도 그 의미를 포함한다.

바람직하기로는 인산이칼슘 및 인산사칼슘 혼합분말(1:1 몰비)에 1.5∼3% HPMC 수용액, 10∼30% PMVE-Ma 수용액, 또는 이의 혼합 용액으로 이루어진 군에서 선택하여 부피비가 2:1∼9:1이 되도록 혼합후 경화하여 제조한다.

또한 바람직하기로는 인산이칼슘 및 인산사칼슘의 혼합분말(1:1 몰비), 및 아크릴릭 레진 분말을 4:1∼9:1의 부피비로 혼합한 다음, 상기 혼합분말에 아크릴릭 레진 모노머를 부피비가 2:1∼9:1이 되도록 혼합후 경화하여 제조한다.

또한 바람직하기로는 인산이칼슘 및 인산사칼슘 혼합분말(1:1 몰비), 및 아크릴릭 레진 분말을 4:1∼9:1의 부피비로 혼합한 다음, 상기 혼합분말에 PBS를 부피비가 2:1∼9:1이 되도록 혼합후 경화하여 제조한다.

또한 바람직하기로는 인산이칼슘 및 인산사칼슘 혼합분말(1:1 몰비), 및 아크릴릭 레진 분말을 2:1∼5:1의 부피비로 혼합한 다음, 상기 혼합분말에 25∼40%의 아크릴릭-말레인산 공중합체를 부피비가 2:1∼9:1이 되도록 혼합후 경화하여 제조한다.

가장 바람직한 실시예에 따르면, 상기 인산칼슘계 복합재는 인산이칼슘 및 인산사칼슘 혼합분말에 2% HPMC 수용액을 3:1이 되도록 혼합후 경화하여 얻어진다.

또다른 가장 바람직한 실시예에 따르면, 상기 인산칼슘계 복합재는 인산이칼슘 및 인산사칼슘 혼합분말에 15% PMVE-Ma 수용액을 3:1이 되도록 혼합후 경화하여 얻어진다.

또다른 가장 바람직한 실시예에 따르면, 상기 인산칼슘계 복합재는 인산이칼슘 및 인산사칼슘 혼합분말에 2% HPMC 및 15% PMVE-Ma 혼합액(1:1)을 3:1이 되도록 혼합후 경화하여 얻어진다.

또다른 가장 바람직한 실시예에 따르면, 상기 인산칼슘계 복합재는 인산이칼슘 및 인산사칼슘 혼합분말과 아크릴릭 레진 분말을 4:1로 혼합한 다음, 상기 혼합분말에 아크릴릭 레진 모노머를 3:1이 되도록 혼합후 경화하여 얻어진다.

또다른 가장 바람직한 실시예에 따르면, 상기 인산칼슘계 복합재는 인산이칼슘 및 인산사칼슘 혼합분말과 아크릴릭 레진 분말을 9:1로 혼합한 다음, 상기 혼합분말에 아크릴릭 레진 모노머를 3:1이 되도록 혼합후 경화하여 얻어진다.

또다른 가장 바람직한 실시예에 따르면, 상기 인산칼슘계 복합재는 인산이칼슘 및 인산사칼슘 혼합분말과 아크릴릭 레진 분말을 4:1로 혼합한 다음, 상기 혼합분말에 아크릴릭 레진 모노머를 3:1이 되도록 혼합후 경화하여 얻어진다.

또다른 가장 바람직한 실시예에 따르면, 상기 인산칼슘계 복합재는 인산이칼슘 및 인산사칼슘 혼합분말과 아크릴릭 레진 분말을 4:1로 혼합한 다음, 상기 혼합분말에 3:1이 되도록 혼합후 경화하여 얻어진다.

또다른 가장 바람직한 실시예에 따르면, 상기 인산칼슘계 복합재는 인산이칼슘 및 인산사칼슘 혼합분말과 아크릴릭 레진 분말을 9:1로 혼합한 다음, 상기 혼합분말에 인산완충용액을 3:1이 되도록 혼합후 경화하여 얻어진다.

또다른 가장 바람직한 실시예에 따르면, 상기 인산칼슘계 복합재는 인산이칼슘 및 인산사칼슘 혼합분말과 아크릴릭 레진 분말을 4:1로 혼합한 다음, 상기 혼합분말에 30%의 아크릴산-말레인산 공중합를 3:1이 되도록 혼합후 경화하여 얻어진다.

또다른 가장 바람직한 실시예에 따르면, 상기 인산칼슘계 복합재는 인산이칼슘 및 인산사칼슘 혼합분말과 아크릴릭 레진 분말을 4:1로 혼합한 다음, 상기 혼합분말에 40%의 아크릴산-말레인산 공중합를 3:1이 되도록 혼합후 경화하여 얻어진다.

본 발명에 의해 다양한 조성으로 이루어진 인산칼슘계 복합재를 제조하였고, 상기 인산칼슘계 복합재의 물리적, 기계적 특성을 최적화하고 생체적합성이 우수함을 확인하였다.

구체적인 실시예에 따르면, 본 발명의 인산칼슘계 복합재의 기계적 물성을 측정하기 위하여 간접 인장강도 및 압축강도를 100% 상대습도 및 생리식염수 두 가지 조건하에서 측정하였다. 그 결과, 아크릴릭 레진 분말과 아크릴산-말레인산 공중합체를 포함한 경우(실시예 8, 9)가 간접 인장강도가 월등이 우수하였으며, 압축강도 또한 높은 수치를 나타내어 외부 응력(stress)에 대해 잘 견딜 수 있음을 알 수 있다. 대부분의 인산칼슘 복합재가 생리식염수에 침지후 간접 인장강도 및 압축강도가 약간 저하되었으며, 실시예 8 및 9의 복합재는 현저히 저하되었으며, 비교예 1, 3 내지 6의 복합재는 시편에 용해되어 측정이 불가하였다. 또한 압축강도에 있어서도 비슷한 결과를 보였으며, 실시예 4 및 실시예 8의 복합재가 압축강도가 우수하였으며, 특히 실시예 4의 경우는 생리식염수 침지후의 강도가 현저히 우수하였다. 그 외, 비교예 1, 3 내지 6의 복합재는 운반중 파절되거나 또는 강도가 아주 낮아서 측정이 어려웠다 (표 3및표 4참조).

또한, 생체적합성을 평가하기 위하여 인산칼슘계 복합재 시료를 1, 4 및 24 시간 동안 경화 후 L929 세포를 이용하여 세포독성을 측정한 결과 (실시예 3 및 표 5 참조), 실시예 및 비교예 모두 MTT 활성이 우수함에 따라 독성이 낮음을 확인하였다. 특히, 독성이 강한 아크릴 모노머가 첨가된 실시예 4 및 5 또한 1시간 경화후 MTT 활성이 0.739 및 0.832로서 독성이 낮아 치아 재료로 적합하게 사용이 가능함을 확인하였다.

이러한 결과를 통하여, 본 발명의 인산칼슘계 복합재는 인산이칼슘 및 인산사칼슘 혼합분말과 적절한 용액이 일정시간 이내에 경화하여 바람직한 인장 및 압축강도를 보이며 생체적합성 또한 종래의 그것과 차이가 없었다. 그 결과, 상기 복합재는 치수가 노출된 치아에 치수복조제로 사용하여 상아질의 재생을 촉진시킬 수 있으며 적절한 강도와 사용상 용이한 등의 장점을 가지게 된다.

따라서, 본 발명의 인산칼슘재 복합재는 치과용 재료, 그중 수복물에 기계적인 지지력을 제공하고 치수에 가해지는 열로부터 보호하는 치과용 베이스; 상아질과 수복재 사이에 위치하여 수복재-치질계면을 통한 구강액의 침투를 최소화하는 것을 차단이 가능한 이장재; 및 수복물을 유지하고 형성된 와동을 영구 또는 임시로 충전할 수 있는 치수복조재로 적합하게 사용할 수 있다.

이하 본 발명을 하기 실시예에 의해 더욱 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 일예로서 본 발명이 이에 한정되지는 않는다.

<제조예 1> 인산칼슘 분말의 제조

본 발명의 인산칼슘 분말을 제조하기 위하여 하기와 같이 실시하였다.

인산이칼슘 이수화물(Dicalcium phosphate dihydrate, Aldrich, 미국)은 볼밀을 이용하여 4시간 동안 분쇄한 후 사용하였다. 인산사칼슘(tetracalciumphosphate)을 제조하기 위해 상기 인산이칼슘 이수화물과 CaCO₃(Aldrich, 미국)을 동일한 몰 비로 혼합하여 Ca/P의 비율이 2.0이 되도록 하였으며, 얻어진 혼합분말을 고순도 알루미나 도가니(Aldrich, 미국)에 넣었다. 이어서, 1,100 ℃에서 12시간 동안 1차 가열하여 가스를 제거하는 소성 열처리를 수행한 후 볼밀로 1시간동안 혼합하여 균일하게 한 후, 다시 1,500 ℃에서 6시간 동안 2차 가열하여 인산사칼슘을 제조하였다. 얻어진 인산사칼슘은 인산이칼슘과 마찬가지로 볼밀을 사용하여 입자크기가 15 ㎛이 되도록 분쇄하였다. 인산이칼슘 및 인산사칼슘은 몰비로 1:1이 되도록 혼합하여 인산칼슘 분말을 제조하였다.

이하 하기 실시예에서는 하이드록시메틸셀룰로오스(Aldrich, 미국), 폴리메틸비닐에테르-무수 말레인산(Aldrich, 미국), 아크릴릭 레진분말(Dentimex, Holland), 아크릴릭 레진 모노머(Dentimex, Holland), 인산완충용액, NaHPO₄(Aldrich, 미국) 및 NaH₂PO₄(Aldrich, 미국)을 사용하였다.

<실시예 1> 인산칼슘계 복합재의 제조 1

인산칼슘 분말 및 용액으로 2% HPMC 수용액을 부피비로 3:1로 혼합한 다음, 37 ℃, 100% 상대습도 조건하에 경화시켜 인산칼슘계 복합재를 제조하였다.

<실시예 2> 인산칼슘계 복합재의 제조 2

인산칼슘 분말 및 15% PMVE-Ma 수용액을 부피비로 3:1로 혼합한 다음, 37 ℃, 100% 상대습도 조건하에 경화시켜 인산칼슘계 복합재를 제조하였다.

<실시예 3> 인산칼슘계 복합재의 제조 3

인산칼슘 분말에, 용액으로 2% HPMC 수용액 및 15% PMVE-Ma 수용액이 1:1로 혼합된 혼합 용액을 부피비로 3:1로 혼합한 다음, 37 ℃, 100% 상대습도 조건하에 경화시켜 인산칼슘계 복합재를 제조하였다.

<실시예 4> 인산칼슘계 복합재의 제조 4

인산칼슘 분말에, 아크릴릭 레진 분말 및 아크릴릭 레진 모노머가 4:1로 혼합된 혼합물을 부피비로 3:1로 혼합한 다음, 37 ℃, 100% 상대습도 조건하에 경화시켜 인산칼슘계 복합재를 제조하였다.

<실시예 5> 인산칼슘계 복합재의 제조 5

인산칼슘 분말에, 아크릴릭 레진 분말 및 아크릴릭 레진 모노머가 9:1로 혼합된 혼합물을 부피비로 3:1로 혼합한 다음, 37 ℃, 100% 상대습도 조건하에 경화시켜 인산칼슘계 복합재를 제조하였다.

<실시예 6> 인산칼슘계 복합재의 제조 6

인산칼슘 분말 및 아크릴릭 레진 분말이 부피비로 4:1 혼합된 혼합분말에 인산완충용액을 부피비로 3:1이 되도록 혼합한 다음, 37 ℃, 100% 상대습도 조건하에 경화시켜 인산칼슘계 복합재를 제조하였다.

<실시예 7> 인산칼슘계 복합재의 제조 7

인산칼슘 분말 및 아크릴릭 레진 분말이 부피비로 9:1 혼합된 혼합분말에 인산완충용액을 부피비로 3:1이 되도록 혼합한 다음, 37 ℃, 100% 상대습도 조건하에 경화시켜 인산칼슘계 복합재를 제조하였다.

<실시예 8> 인산칼슘계 복합재의 제조 8

인산칼슘 분말 및 아크릴릭 레진 분말이 부피비로 4:1로 혼합된 혼합분말에 30% 아크릴릭-말레익 공중합체 수용액을 부피비로 3:1이 되도록 혼합한 다음, 37 ℃, 100% 상대습도 조건하에 경화시켜 인산칼슘계 복합재를 제조하였다.

<실시예 9> 인산칼슘계 복합재의 제조 9

인산칼슘 분말 및 아크릴릭 레진 분말이 부피비로 4:1로 혼합된 혼합분말에 40% 아크릴릭-말레익 공중합체 수용액을 부피비로 3:1이 되도록 혼합한 다음, 37 ℃, 100% 상대습도 조건하에 경화시켜 인산칼슘계 복합재를 제조하였다.

<비교예 1> 인산칼슘계 복합재의 제조 10

인산칼슘 분말 및 인산수소나트륨 용액을 부피비로 3:1로 혼합한 다음, 37 ℃, 100% 상대습도 조건하에 경화시켜 인산칼슘계 복합재를 제조하였다. 이때 사용된 인산수소나트륨(NaXH₃-XPO₄) 용액은 증류수에 염기성인 NaHPO₄0.5몰 및 산성인 NaH₂PO₄0.5 몰을 용해한 다음, 수산화나트륨 용액으로 pH를 7.4가 되도록 적정하여 중성상태로 제조하였다.

<비교예 2> 인산칼슘계 복합재의 제조 11

인산칼슘 분말에, PBS에 용해된 2% HPMC 용액을 부피비로 3:1로 혼합한 다음, 37 ℃, 100% 상대습도 조건하에 경화시켜 인산칼슘계 복합재를 제조하였다.

<비교예 3> 인산칼슘계 복합재의 제조 12

인산칼슘 분말에, PBS에 용해된 15% PMVE-Ma 용액을 부피비로 3:1로 혼합한 다음, 37 ℃, 100% 상대습도 조건하에 경화시켜 인산칼슘계 복합재를 제조하였다.

<비교예 4> 인산칼슘계 복합재의 제조 13

인산칼슘 분말에, PBS에 용해된 2% 카르복시메틸 셀룰로오스 용액을 부피비로 3:1로 혼합한 다음, 37 ℃, 100% 상대습도 조건하에 경화시켜 인산칼슘계 복합재를 제조하였다.

<비교예 5> 인산칼슘계 복합재의 제조 14

인산칼슘 분말에, PBS에 용해된 2% 알긴산 나트륨 용액을 부피비로 3:1로 혼합한 다음, 37 ℃, 100% 상대습도 조건하에 경화시켜 인산칼슘계 복합재를 제조하였다.

<비교예 6> 인산칼슘계 복합재의 제조 15

인산칼슘 분말 및 아크릴릭 레진 분말이 부피비가 4:1로 혼합된 혼합분말에 20% 아크릴릭-말레익 공중합체 수용액을 부피비로 3:1이 되도록 혼합한 다음, 37 ℃, 100% 상대습도 조건하에 경화시켜 인산칼슘계 복합재를 제조하였다. 상기 실시예 1∼9 및 비교예 1∼6의 조성을 하기표 1에 나타내었다.

실시예	조 성
실시예 1	인산칼슘 분말**+ 2% HPMC 수용액
실시예 2	인산칼슘 분말 + 15% PMVE-Ma 수용액
실시예 3	인산칼슘 분말 + 2% HPMC 수용액 + 15% PMVE-Ma 수용액
실시예 4	인산칼슘 분말 + 아크릴릭 레진 분말 + 아크릴릭 레진 모노머*
실시예 5	인산칼슘 분말 + 아크릴릭 레진 분말 + 아크릴릭 레진 모노머
실시예 6	인산칼슘 분말 + 아크릴릭 레진 분말 + PBS
실시예 7	인산칼슘 분말 + 아크릴릭 레진 분말 + PBS
실시예 8	인산칼슘 분말 + 아크릴릭 레진 분말 + 30% 아크릴릭-말레익 공중합체 수용액
실시예 9	인산칼슘 분말 + 아크릴릭 레진 분말 + 40% 아크릴릭-말레익 공중합체 수용액
비교예 1	인산칼슘 분말 + PBS
비교예 2	인산칼슘 분말 + 2% HPMC in PBS
비교예 3	인산칼슘 분말 + 15% PMVE-Ma in PBS
비교예 4	인산칼슘 분말 + 2% 카르복시메틸 셀룰로오스in PBS
비교예 5	인산칼슘 분말 + 2% 알긴산나트륨 in PBS
비교예 6	인산칼슘 분말 + 아크릴릭 레진 분말 + 20% 아크릴릭-말레익 공중합체 수용액
* : 상용 화학중합형 치과용 아크릴릭 레진.** : 시멘트 분말은 DCPD와 TTCP를 동일한 1:1 몰비로 혼합한 것

상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 인산칼슘계 복합재의 물성을 알아보기 위하여 하기와 같이 실시하였다.

<실험예 1> 경화특성

1. X-선 회절분석

TTCP 및 DCPD의 반응에 의해 수산화인회석 결정이 형성되는 것을 알아보기 위하여 X-선 회절분석을 실시하였다.

상기 실시예 3 및 실시예 8에서 인산칼슘계 복합재의 제조시 37 ℃, 100% 상대습도 조건하에서 1, 4, 12 및 24시간 경화반응을 수행한 다음, 정지시켜 얻어진 시편 100 mg으로 X-선 회절 분석기(MXP18A-HF, Mac Science, Japan)를 이용하여 분석하였다. Cu-target(50 ㎸, 100 ㎃)와 Ni-필터를 이용한 단색 X-선으로, 측정 회절각(2θ)은 10∼65°로 0.02°간격으로 이동하며 회절 패턴을 측정하였으며, 이러한 결과를도 1및도 2에 나타내었다.

X-선 회절패턴에서 TTCP 상은 013면(29.2°)과 040면(29.8°)에서 피크를 나타내며, DCPD 상은 020면(11.6°)과 121면(20.9°)에서 피크를 보인다. 상기 TTCP 및 DCPD에 의해 얻어진 수산화인회석은도 1및도 2에 나타낸 바와 같이, 002면(25.9°), 211면(31.8°), 112면(32.1°) 및 300면(32.8°)에서의 피크를 나타내어 TTCP 및 DCPD에 의해 수산화인회석 결정이 형성되었음을 알 수 있으며, 상기 TTCP 및 DCPD가 잔류하지 않음을 알 수 있다. 또한 경화시간이 증가하여도 동일한 회절 패턴을 보였다.

2. FT-IR 분석

TTCP 및 DCPD의 반응에 의해 수산화인회석 결정이 형성되는 것을 알아보기 위하여 FT-IR 분석을 실시하였다.

상기 실시에 3, 4 및 6의 인산칼슘 복합재 제조시 37 ℃, 100% 상대습도 조건하에서 1, 4, 12 및 24시간 경화반응을 수행한 다음, 정지시켜 얻어진 혼합분말로 FR-IR 분광기(FTS-165, Bio-Rad Win-IR, 미국)를 이용하여 분석하였다. 얻어진 혼합분말을 표준시료인 IR-순도의 순수한 KBr(Aldrich, 미국)과 무게비 1:100으로 균일하게 혼합하여 수행하였으며, 측정된 결과를도 3내지도 5에 나타내었다.

도 3은 실시예 3의 인산칼슘 복합재 (인산칼슘 혼합분말 + 2% HPMC 수용액 + 15% PMVE-Ma 수용액) 의 FT-IR 스펙트럼이고,도 4는 실시예 4의 인산칼슘 복합재 (인산칼슘 혼합분말 + 아크릴릭 레진 분말 + 아크릴릭레진 모노머) 의 FT-IR 스펙트럼이고,도 5는 실시예 6의 인산칼슘 복합재 (인산칼슘 혼합분말+ 아크릴릭레진 분말 + PBS) 의 FT-IR 스펙트럼이다.도 3내지도 5에 나타낸 바와 같이, 수산화인회석으로 보이는 601.9 ㎝^-1, 1,040 ㎝^-1및 3,560 ㎝^-1부근에서 흡수피크를 나타내었으며, 이러한 결과로서 경화반응 후 수산화인회석 결정을 형성하였음을 알 수 있다. 또한 경화시간에 따라서도 동일한 패턴을 나타내었다.

3. 경화시간 측정

본 발명의 인산칼슘 복합재의 경화시간을 알아보기 위하여 하기와 같이 실시하였다.

상기 실시예 및 비교예에서 각 조성을 실험 조건에 따라 혼합하여 금속주형(지름 10 ㎜×두께 3 ㎜)에 충전한 후 미국치과의사협회 규격 제8호 및 제21호의 방법에 준하여 초기 및 최종 경화시간을 측정하였다. 초기 경화시간은 무게 113.4 g, 침의 지름 2.12 ㎜의 길모어 침(Gylmore Probe)로 측정하였고, 최종 경화시간은 무게 453.6 g, 침의 지름 1.06 ㎜의 길모어 침으로 온도 23℃, 상대습도 50 %의 조건에서 5회 이상 측정하여 평균값을 구하였다. 결과는 하기표 2에 나타내었다.

실시예	초기경화시간 (분)*	최종경화시간 (분)*
실시예 1	13.00 (2.29)	78.00 (9.17)
실시예 2	2.17 (0.29)	20.83 (4.93)
실시예 3	5.00 (0.50)	30.00 (4.58)
실시예 4	19.50 (1.32)	61.00 (7.05)
실시예 5	2.83 (0.58)	115.50 (5.07)
실시예 6	2.67 (0.29)	30.67 (2.57)
실시예 7	3.67 (0.29)	41.67(11.50)
실시예 8	2.83 (1.04)	53.67 (4.31)
실시예 9	2.33 (0.29)	57.00 (9.85)
비교예 1	6.67 (1.04)***	21.83 (3.25)
비교예 2	6.50 (0.50)	28.33 (3.82)
비교예 3	5.00 (0.87)	31.50 (3.91)
비교예 4	8.17 (1.04)	48.33 (5.13)
비교예 5	8.00 (1.00)	36.50 (3.77)
비교예 6	2.83 (0.29)	65.00 (7.00)
* : 길모아 침 (무게 1/4 파운드, 직경 1/12 인치) 로 측정.** : 길모아 침 (무게 1 파운드, 직경 1/24 인치) 로 측정.*** : 표준편차는 괄호안에 표시.

상기표 2에 따르면, PMVE-Ma (실시예 2 및 비교예 3)가 포함된 인산칼슘계 복합재의 경화속도가 다른 복합재에 비하여 빠르고, 아크릴릭 레진 단량체가 포함된 경우(실시예 4 및 5)는 경화속도가 매우 느렸다.

<실험예 2> 기계적 물성 측정

본 발명의 인산칼슘 복합재의 기계적 물성을 알아보기 위하여 간접 인장강도 및 압축강도를 하기와 같이 실시하여 측정하였다.

1) 간접 인장강도(Indirect Tensile Strength)

실시예 및 비교예의 인산칼슘 복합재 제조시 인산 칼슘 분말 및 용액을 실험 조건에 맞게 혼합하여 금속주형(지름 6 ㎜ ×높이 3 ㎜)에 충전하고 1시간 후 분리하여 시편을 제조하였다. 얻어진 시편을 온도 37 ℃, 상대습도 100 %의 조건 또는 37 ℃의 생리식염수에 24 시간동안 침지한 후 인스트론 시험기(Instron 4465, 영국)에서 분당 1 ㎜의 속도로 하중을 가하여 시편이 파괴될 때의 하중을 측정하여간접 인장강도와 하중-변위 곡선의 기울기를 계산하였으며, 이러한 결과를 하기표 3에 나타내었다.

실시예	100 % 상대습도	생리식염수
	간접인장강도 (MPa)	기울기*	간접인장강도 (MPa)	기울기
실시예 1	0.568 (0.070)	11.237 (2.350)	0.426 (0.051)	5.705 (1.273)
실시예 2	5.509 (1.141)	66.202 (20.371)	7.620 (0.622)	133.651(33.097)
실시예 3	3.721 (0.602)	40.468 (5.514)	0.721 (0.184)	4.632 (1.888)
실시예 4	6.984 (0.553)	73.347 (14.872)	5.649 (0.685)	63.170 (27.854)
실시예 5	3.606 (0.349)	46.179 (9.592)	2.574 (0.065)	35.041 (7.333)
실시예 6	0.051 (0.009)	2.255 (0.784)	0.758 (0.189)	3.853 (0.715)
실시예 7	0.056 (0.020)	2.755 (1.335)	1.683 (0.246)	25.801 (3.382)
실시예 8	5.436 (0.738)	149.025 (26.228)	0.097 (0.021)	4.061 (0.072)
실시예 9	5.826 (1.234)	181.096 (41.105)	0.325 (0.019)	4.076 (0.045)
비교예 1	0.109(0.013)**	4.028 (1.697)	-***
비교예 2	0.077 (0.016)	3.107 (0.685)	0.006 (0.001)	0.214 (0.067)
비교예 3	0.910 (0.100)	41.979 (4.723)	-
비교예 4	0.924 (0.058)	28.499 (5.294)	-
비교예 5	1.325 (0.170)	28.158 (11.837)	-
비교예 6	4.594 (0.154)	118.091 (2.211)	-
* : 하중변형곡선에서의 기울기.** : 표분편차는 괄호안에 표시.*** : 생리식염수에 시편이 용해됨.

상기표 3에 따르면, 실시예 8 및 7의 아크릴릭 레진 분말과 아크릴산-말레인산 공중합체를 포함한 복합재의 간접 인장강도가 월등이 우수하였으며, 생리식염수에 침지후 간접 인장강도 및 압축강도가 약간 저하되었다. 그러나, 실시예 8 및 9의 복합재는 수분에 의하여 성분이 용해되기 때문에 생리식염수 침전후 상기 수치가 현저히 저하되었다. 그 외, 비교예 1, 3 내지 6의 복합재는 시편에 용해되어 측정이 불가하였으며, 이러한 결과로 본 발명의 복합재가 다량의 수분 등에 노출후에도 우수한 기계적 물성을 가짐을 확인할 수 있었다.

2) 압축강도(Compressive Strength)

실시예 및 비교예의 인산칼슘 복합재 제조시 인산 칼슘 분말 및 용액을 실험 조건에 맞게 혼합하여 금속주형(지름 4 ㎜ ×높이 6 ㎜)에 충전하고 1시간 후 분리하여 시편을 제조하였다.

얻어진 시편을 온도 37℃, 상대습도 100 %의 조건 또는 37℃의 생리식염수에 24 시간동안 침지한 후 인스트론 시험기(Instron 4465, 영국)에서 분당 1 ㎜의 속도로 하중을 가하여 시편이 파괴될 때의 하중을 측정하여 압축강도와 압축시 하중-변위 곡선의 기울기를 계산하였으며, 이러한 결과를 하기표 4에 나타내었다.

실시예	100 % 상대습도	생리식영수
	압축강도(MPa)	기울기*	압축강도(MPa)	기울기
실시예 1	3.071(0.412)	33.923(6.862)	0.454(0.130)	3.446(0.647)
실시예 2	15.943(0.186)	175.388(54.051)	16.159(0.884)	22.864(1.724)
실시예 3	15.275(2.984)	319.970(9.576)	5.852(0.498)	6.443(0.761)
실시예 4	41.377(3.673)	235.304(25.665)	31.708(6.309)	127.452(16.489)
실시예 5	12.180(2.441)	78.430(19.879)	0.463(0.190)	0.543(0.347)
실시예 6	-	-	-	-
실시예 7	0.327(0.029)	3.731(0.911)	3.344(0.806)	56.279(1.275)
실시예 8	22.602(4.349)	384.799(16.056)	0.333(0.091)	3.862(0.359)
실시예 9	6.186(1.114)	33.326(9.767)	0.882(0.114)	3.727(0.451)
비교예 1	0.595(0.125)**	11.351(3.005)	-***	-
비교예 2	0.593(0.063)	9.907(1.232)	0.023(0.005)	0.496(0.132)
비교예 3	2.769(0.393)	52.191(12.163)	-	-
비교예 4	2.673(0.245)	29.729(9.353)	-	-
비교예 5	5.216(1.165)	87.213(19.217)	-	-
비교예 6	14.469(2.301)	223.114(54.852)	-	-
* : 하중변형곡선에서의 기울기.** : 표분편차는 괄호안에 표시.*** : 생리식염수에 시편이 용해됨.

상기표 4에 따르면, 실시예 4 및 8의 복합재가 압축강도가 우수하였으며, 간접인장강도 측정 때와 마찬가지로 생리식염수에 침지된 후 그 수치가 약간 저하됨을 알 수 있다. 비교에 1∼5의 복합재는 실시예의 그것에 비하여 낮은 압축강도 수치를 나타내었으며, 비교예 6의 경우 100% 습도 조건하에서는 높은 압축강도를 나타내었으나, 생리식염수에 침지시 시편이 용해되어 측정이 불가하였다.

이처럼, 본 발명의 인산칼슘계 복합재는 간접인장강도 및 압축강도가 비교예의 그것에 비하여 우수하였으며, 생리식염수에 침지된 후에도 높은 수치를 유지하였다. 이러한 결과로서, 본 발명의 인산칼슘 복합재는 습도 및 수분의 존재하에서도 기계적 물성이 유지됨에 따라 치아 수복재 등의 치아 재료에 적합하게 이용될 수 있으며 외부 응력 등에 의해서도 잘 견딜 수 있음을 확인할 수 있었다.

<실험예 3> 세포독성 실험

본 발명의 인산칼슘 복합재의 생체적합성을 알아보기 위하여 상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 인산칼슘 복합재의 시료 추출액을 L929 세포를 대상으로 MTT 분석(assay)하여 세포독성을 평가하였다.

5 ×10⁴개의 L929 세포(NCTC clone 929; L929, KCLB 10001)를 세포를 15 ㎖ 배양액에 희석하여 60 mm의 96-well 배양용 접시에 100 ㎕ 주입한 후, 37 ℃의 5 % CO₂배양기에서 배양하였다. 이때 배지는 RPMI 1640 배지에 10,000 U/㎖ 페니실린 G 나트륨 및 10,000 ㎍/㎖ 스트렙토마이신 설페이트를 첨가하고 10 % FBS(Fetal Bovine Serum: 소태아혈청, Gibco Co. 미국)를 첨가하여 사용하였다.

인산칼슘 분말 및 용액을 각 조성에 따라 혼합하여 직경 6.5 ㎜ ×높이 1.8 ㎜의 테프론 주형에 넣어 1, 4 및 24 시간 동안 경화한 후 주형에서 제거하여 시편을 제조하였다. 얻어진 시편 1개당 2 ㎖의 배양액(FBS 첨가 이전)을 넣어 24 시간 동안 37 ℃에서 교반한 후, 0.20 ㎛의 필터를 사용하여 고형 물질을 제거하고 추출액을 살균하였다. 얻어진 시료 추출액을 상기 L929 세포가 배양된 배양용 접시 1-well당 50 ㎕을 첨가하여 24 시간 동안 배양한 다음, MTT 용액을 10 ㎕ 첨가하였다. 상기 MTT 용액은 PBS에 5 ㎎/㎖가 되도록 용해하여 0.20 ㎛ 필터를 이용하여 여과한 후 사용하였다(최종 MTT의 농도는 0.5 ㎎/㎖).

MTT 용액을 각 well에 첨가후 37 ℃의 5 % CO₂조건에서 4 시간 배양하였다. 배양액을 모두 제거한 후 100 ㎕의 DMSO를 각 well에 넣고 18분 동안 방치한 후 ELISA 판독기를 이용하여 540 ㎚에서의 흡광도를 측정하였다. 결과치는 미토콘드리아의 탈수소효소의 활성도를 음성대조군과 비교하여 비율로 표시하였으며, 이러한 결과를 하기표 5에 나타내었다. 이때, 음성대조군으로 시편과 동일한 크기의 테프론을 24 시간동안 교반한 추출액을 사용하였다.

실시예	1시간 경화 후	4 시간 경화 후	24 시간 경화 후
실시예 1	0.735 (0.024)	0.794 (0.049)	0.593 (0.029)
실시예 2	0.739 (0.048)	0.745 (0.132)	0.637 (0.015)
실시예 3	0.813 (0.031)	0.776 (0.076)	0.623 (0.018)
실시예 4	0.739 (0.024)	0.694 (0.002)	0.664 (0.008)
실시예 5	0.832 (0.007)	0.818 (0.070)	0.738 (0.023)
실시예 6	0.851 (0.010)	0.731 (0.006)	0.621 (0.035)
실시예 7	0.740 (0.006)	0.878 (0.031)	0.649 (0.027)
실시예 8	0.790 (0.059)	1.041 (0.088)	0.835 (0.005)
실시예 9	0.800 (0.060)	0.944 (0.043)	0.827 (0.034)
비교예 1	0.723 (0.074)*	0.717 (0.060)	0.656 (0.039)
비교예 2	0.667 (0.024)	0.720 (0.054)	0.603 (0.038)
비교예 3	0.763 (0.020)	0.760 (0.078)	0.635 (0.039)
비교예 4	0.679 (0.019)	0.664 (0.062)	0.629 (0.032)
비교예 5	0.764 (0.034)	0.818 (0.078)	0.607 (0.022)
비교예 6	0.795 (0.027)	0.911 (0.089)	0.732 (0.017)
* : 표준편차는 괄호안에 표시.

상기표 5에 따르면, 실시예 및 비교예의 복합재 모두 MTT 활성이 높음에 따라 세포독성이 적어 생체에 적합하게 적용할 수 있다. 이러한 결과는 본 발명의복합재가 경화후 독성이 강한 유리인산 및 모노머의 미세누출에 의한 알러지, 자극 등이 적어 치과 재료에 적합하게 적용이 가능함을 시사한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의해 인산이칼슘 및 인산사칼슘의 혼합분말; 및 히드록시프로필 메틸 셀룰로오즈, 폴리메틸 비닐 에테르-무수 말레인산, 아크릴 레진 또는 아크릴릭-말레인산 공중합체로 이루어진 인산칼슘 복합재를 제조하였으며, 상기 복합재가 기계적 물성 및 생체적합성 등이 종래의 것과 비교하여 동등 이상의 결과를 확인하였다. 따라서, 본 발명의 인산칼슘 복합재는 치과용 베이스, 이장재 및 치수복조재 등에 적합하게 적용될 수 있다.

Claims (11)

1. 인산이칼슘 및 인산사칼슘의 혼합분말; 및

   하이드록시프로필 메틸셀룰오로즈 1.5∼3%의 수용액; 폴리메틸비닐에테르-무수 말레인산은 10∼30%의 수용액; 아크릴 레진 분말; 아크릴 레진 모노머; 및 아크릴-말레인산 공중합체는 25∼40% 수용액으로 이루어진 군에서 선택된 단독 또는 2종 이상을 혼합물을 혼합한 후 경화하여 얻어지는 인산칼슘 복합재.
2. 제 1항에 있어서, 상기 인산칼슘 복합재가

   인산이칼슘 및 인산사칼슘의 혼합분말(1:1 몰비), 및 아크릴릭 레진 분말을 4:1∼9:1의 부피비로 혼합한 다음, 상기 혼합분말에 아크릴릭 레진 모노머를 부피비가 2:1∼9:1이 되도록 혼합하고;

   인산이칼슘 및 인산사칼슘 혼합분말(1:1 몰비), 및 아크릴릭 레진 분말을 4:1∼9:1의 부피비로 혼합한 다음, 상기 혼합분말에 인산완충용액(PBS)을 부피비가 2:1∼9:1이 되도록 혼합하고; 또는

   인산이칼슘 및 인산사칼슘 혼합분말(1:1 몰비), 및 아크릴릭 레진 분말을 2:1∼5:1의 부피비로 혼합한 다음, 상기 혼합분말에 25∼40%의 아크릴릭-말레인산 공중합체를 부피비가 2:1∼9:1이 되도록 혼합한 후 경화하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 인산칼슘 복합재.
3. 제 1항에 있어서, 상기 인산칼슘 분말이 인산이칼슘 및 인산사칼슘이 2:1∼1:2의 몰비로 혼합되어 있으며, 각 분말의 입자크기가 10∼20 ㎛인 것을 특징으로 하는 인산칼슘 복합재.
4. 인산이칼슘 및 인산사칼슘 분말을 혼합하는 단계;

   여기에 용액상태의 히드록시프로필 메틸 셀룰로오즈, 폴리메틸 비닐 에테르-무수 말레인산, 아크릴레진 및 아크릴-말레인산 공중합체로 이루어진 군에서 하나 또는 2 이상의 혼합물 중에서 선택된 것을 2:1∼9:1의 부피비로 혼합하는 단계; 및

   얻어진 혼합물을 경화시키는 단계를 포함하는 인산칼슘계 복합재의 제조방법.
5. 제 4항에 있어서, 상기 하이드록시프로필 메틸셀룰오로즈는 1.5∼3%의 수용액; 폴리메틸비닐에테르-무수 말레인산은 10∼30%의 수용액; 아크릴-말레인산 공중합체는 25∼40% 수용액 형태로 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 4항에 있어서, 상기 경화 단계는 20∼40℃에서 15분 이상 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 4항에 있어서, 인산이칼슘 및 인산사칼슘 혼합분말(1:1 몰비)에 1.5∼3% HPMC 수용액, 10∼30% PMVE-Ma 수용액, 또는 이의 혼합 용액으로 이루어진 군에서선택하여 부피비가 2:1∼9:1이 되도록 혼합후 경화하여 제조하는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제 4항에 있어서, 인산이칼슘 및 인산사칼슘의 혼합분말(1:1 몰비), 및 아크릴릭 레진 분말을 4:1∼9:1의 부피비로 혼합한 다음, 상기 혼합분말에 아크릴릭 레진 모노머를 부피비가 2:1∼9:1이 되도록 혼합후 경화하여 제조하는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제 4항에 있어서, 인산이칼슘 및 인산사칼슘 혼합분말(1:1 몰비), 및 아크릴릭 레진 분말을 4:1∼9:1의 부피비로 혼합한 다음, 상기 혼합분말에 PBS를 부피비가 2:1∼9:1이 되도록 혼합후 경화하여 제조하는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제 4항에 있어서, 인산이칼슘 및 인산사칼슘 혼합분말(1:1 몰비), 및 아크릴릭 레진 분말을 2:1∼5:1의 부피비로 혼합한 다음, 상기 혼합분말에 25∼40%의 아크릴릭-말레인산 공중합체를 부피비가 2:1∼9:1이 되도록 혼합후 경화하여 제조하는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 청구항 1항의 인산칼슘계 복합재를 포함하는 치과용 베이스(base), 이장재(liner) 또는 수복재(pulp capping material).