WO2018181245A1 - 硬組織接合用接着剤、硬組織接合用接着剤キット、及び骨セメント - Google Patents

硬組織接合用接着剤、硬組織接合用接着剤キット、及び骨セメント Download PDF

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WO2018181245A1
WO2018181245A1 PCT/JP2018/012292 JP2018012292W WO2018181245A1 WO 2018181245 A1 WO2018181245 A1 WO 2018181245A1 JP 2018012292 W JP2018012292 W JP 2018012292W WO 2018181245 A1 WO2018181245 A1 WO 2018181245A1
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WO
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adhesive
hard tissue
group
bone cement
cyanoacrylate
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PCT/JP2018/012292
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French (fr)
Inventor
橋本　和明
裕史 柴田
周平 會田
茂雄 福山
嵩 目黒
田中　伸哉
Original Assignee
学校法人千葉工業大学
株式会社福山医科
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    • A61L27/32—Phosphorus-containing materials, e.g. apatite

Definitions

  • the present invention relates to an adhesive for hard tissue bonding, an adhesive kit for hard tissue bonding, and bone cement.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2017-066795 filed in Japan on March 30, 2017, and Japanese Patent Application No. 2017-106998 filed on May 30, 2017 in Japan. And the contents thereof are incorporated herein.
  • 2-cyanoacrylate adhesives are known as instant adhesives and have excellent adhesiveness. Further, 2-cyanoacrylate adhesives have been used as adhesives for soft tissue bonding such as esophagus, stomach, intestinal tract, gastrointestinal tract, blood vessel, trachea, bronchial anastomosis and the like (for example, see Patent Document 2).
  • the bone cement described in Patent Document 1 has a sufficient pot life, but contains a synthetic resin and a radiation-impermeable material, and only adheres to the irregularities on the bone surface after filling with bone, and has no bone affinity. It was a composition. For this reason, it has been pointed out that there are many cases in which detachment from the bone due to aging is likely to occur and re-operation is required. In addition, tissue damage due to heat generation (about 60 ° C.) during curing of the synthetic resin has been a problem. Further, the 2-cyanoacrylate adhesive described in Patent Document 2 has a short pot life, and when used in hard tissues such as bone and cartilage, fine adjustment of the bonding position and the like can be performed after applying the adhesive. It was difficult to use as a hard tissue bonding adhesive.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, has a sufficient pot life and excellent biocompatibility, and is a bone tissue-replacement adhesive and hard tissue bonding adhesive that can be bone-replaced over time.
  • An agent kit is provided. Further, the present invention provides a bone cement that has excellent biocompatibility and can be replaced with bone over time.
  • a 2-cyanoacrylate adhesive and a hard tissue bonding adhesive containing a bone component such as ⁇ -type tricalcium phosphate or hydroxyapatite.
  • a bone component such as ⁇ -type tricalcium phosphate or hydroxyapatite.
  • the adhesive for hard tissue joining according to the first aspect of the present invention contains a cyanoacrylate monomer and ⁇ -type tricalcium phosphate or hydroxyapatite. Furthermore, in the ⁇ -type tricalcium phosphate, a part of the calcium position in the crystal is substituted and dissolved in magnesium ions, and a part of the vacancy existing in the crystal structure is substituted and dissolved in sodium ions. May be. Furthermore, in the ⁇ -type tricalcium phosphate, a part of the phosphorus position in the crystal may be substituted and dissolved in silicon ions.
  • the silicon ions may be contained in an amount of 5 mol% or less with respect to the total anion positions.
  • the ⁇ -type tricalcium phosphate and the hydroxyapatite may have an average particle size of 100 ⁇ m or less.
  • the ⁇ -type tricalcium phosphate and the hydroxyapatite may have an average particle size of 50 ⁇ m or less.
  • the ⁇ -type tricalcium phosphate and the hydroxyapatite may be spherical particles.
  • the adhesive kit for joining hard tissues according to the second aspect of the present invention includes a liquid agent containing a cyanoacrylate monomer and a powder agent containing ⁇ -type tricalcium phosphate or hydroxyapatite.
  • a liquid agent containing a cyanoacrylate monomer and a powder agent containing ⁇ -type tricalcium phosphate or hydroxyapatite.
  • it may be used for iron coating or syringe injection.
  • the bone cement according to the third aspect of the present invention contains a cyanoacrylate polymer and ⁇ -type tricalcium phosphate or hydroxyapatite.
  • the compressive strength may be 30 MPa or more.
  • the compression elastic modulus may be 50 GPa or less.
  • the bending strength may be 30 MPa or more.
  • the flexural modulus may be 80 GPa or less.
  • the adhesive for hard tissue bonding and the adhesive kit for hard tissue bonding of the above aspect have sufficient pot life and excellent biocompatibility.
  • the bone cement of the above aspect has excellent biocompatibility and is replaced with bone over time.
  • FIG. 2 is an SEM image of ⁇ -TCP / Si 1 mol% sintered at 1130 ° C. after SP treatment in Production Example 1.
  • FIG. 2 It is the schematic which shows the kneading machine using the syringe in Test Example 1, and the silicon tube filled with the mixed sample.
  • the mass ratio of the artificial aggregate ( ⁇ -TCP / Si 2 mol% / with SP treatment / with sintering) obtained by the kneading test using the syringe in Test Example 1 to the cyanoacrylate adhesive is 1: 1, 1 : SEM images of the cured product with 1.1, 1: 1.2, and 1: 1.3.
  • the mass ratio of the artificial aggregate ( ⁇ -TCP / Si 2 mol% / with SP treatment / with sintering) obtained by the kneading test using the syringe in Test Example 1 to the cyanoacrylate adhesive is 1: 1.2.
  • FIG. 1 An SEM image (left side) and an electron beam microanalyzer (EPMA) image (right side) of the cured body of 1: 1.3. It is an image which shows a mode that the artificial aggregate and a cyanoacrylate adhesive agent are knead
  • the cured body obtained by mixing the artificial bone material ( ⁇ -TCP / Si 1 mol% / with SP treatment / with sintering) in Test Example 3 and a cyanoacrylate adhesive was implanted in the rabbit femur, and implanted It is the visible light image of the pathological specimen produced 18 weeks after. 7B is an enlarged image of an embedded portion of the visible light image in FIG.
  • the adhesive for joining hard tissues according to the present embodiment contains a cyanoacrylate monomer and ⁇ -type tricalcium phosphate or hydroxyapatite.
  • Conventional adhesives for joining hard tissues have a synthetic resin as a main component, contain magnesium sulfate or the like to impart radiopacity, and are non-biocompatible and non-bone resorbable. Therefore, in the affected part filled with the conventional adhesive for hard tissue bonding, the fixing failure and the drastic reduction of the bone mass have been problems.
  • the adhesive for hard tissue bonding of this embodiment since the adhesive for hard tissue bonding of this embodiment has a sufficient pot life, it is easy to handle when filling the affected area.
  • the contained component has biocompatibility, and is bone-replaced over time in the affected part filled with the hardened body (bone cement) of the adhesive for bonding hard tissue of the present embodiment. Therefore, it is possible to efficiently promote bone regeneration of the filled affected area.
  • the “pot life” refers to a multi-component composition used in combination of a main agent and a curing agent, a main agent, a curing agent, a curing accelerator and the like until the composition starts to cure by a scientific reaction. Means that time.
  • the adhesive for hard tissue bonding of the present embodiment has a pot life of 4 minutes to 60 minutes, preferably 5 minutes to 30 minutes, more preferably 6 minutes to 20 minutes.
  • the pot life is within the above range, in orthopedic surgery for bone or joint diseases, the time to cure is not too short and easy to handle, and the time to cure is not too long, which increases the operation time. It is prevented and the burden on the patient is reduced.
  • examples of the “hard tissue” include bones, teeth, and nails.
  • bone resorption means a phenomenon in which bone and a graft as a substitute thereof are absorbed by the action of osteoclasts and the like.
  • bone formation means a phenomenon in which new bone is formed in a portion absorbed by the action of osteoblasts or the like.
  • the combination of “bone resorption” and “bone formation” is also called “bone metabolism” or “bone remodeling”.
  • bone replacement means a phenomenon in which bone and a graft as a substitute thereof are absorbed and replaced with new bone. Since the hardened body (bone cement) of the adhesive for hard tissue bonding according to the present embodiment is bone-replaced over time, it is assumed that bone regeneration efficiently proceeds in the affected affected area.
  • the cyanoacrylate monomer contained in the hard tissue bonding adhesive of the present embodiment may be any one having biocompatibility, for example, Japanese Patent Publication No. 48-10379, International Publication No. 2002/053666, International The thing etc. which are described in the publication 2008/056516 etc. are mentioned. Specifically, a compound represented by the following formula (1), (2), or (3) (hereinafter referred to as “compound (1)”, “compound (2)”, and “compound (3)”) In some cases).
  • R 11 is an alkyl group or alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms.
  • R 21 is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and when R 21 has 2 carbon atoms, R 22 is an alkyl group having 5 to 8 carbon atoms, and the carbon number of R 21 is In the case of 3 or 4, R 22 is an alkyl group having 4 to 8 carbon atoms.
  • R 31 and R 32 are alkylene groups having 2 to 4 carbon atoms, and when R 31 and R 32 have 2 carbon atoms, R 33 is an alkyl group having 4 to 8 carbon atoms, When R 31 and R 3 have 3 or 4 carbon atoms, R 33 is an alkyl group having 3 to 8 carbon atoms.
  • the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms in R 11 may be linear or branched, and specifically includes methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group.
  • the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms in R 11 is preferably a linear group, more preferably a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, or an n-butyl group, and the amount of formaldehyde released is small. Therefore, an ethyl group or an n-butyl group is more preferable.
  • the alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms in R 11 may have a structure in which a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is bonded to an oxygen atom.
  • the alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms in X 21 is preferably a linear group, more preferably a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, or an n-butoxy group, and the amount of formaldehyde released is small. Therefore, an ethoxy group or an n-butoxy group is more preferable.
  • R 11 in the compound (1) is preferably a straight chain, and is a methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group or n-butoxy group. More preferably, an ethyl group, n-butyl group, ethoxy group or n-butoxy group is more preferable because the amount of formaldehyde released is small.
  • the alkylene group having 2 to 4 carbon atoms in R 21 may be a linear or branched alkylene group, and specifically includes an ethylene group, an n-propylene group, an isopropylene group, and an n-butylene group. , Isobutylene group, sec-butylene group and the like.
  • the alkylene group having 2 to 4 carbon atoms in R 21 is preferably a linear group, more preferably an ethylene group, an n-propylene group, or an isopropylene group.
  • Examples of the alkyl group having 4 to 8 or 5 to 8 carbon atoms for R 22 include the same as those exemplified for R 11 above.
  • R 21 has 2 carbon atoms
  • R 22 has 5 to 8 carbon atoms, preferably 6 to 8 carbon atoms, and more preferably 7 to 8 carbon atoms.
  • a release amount of formaldehyde is appropriate, and a bioadhesive having excellent safety and sufficient degradability can be obtained.
  • R 21 has 3 carbon atoms
  • R 22 preferably has 4 to 8 carbon atoms.
  • the amount of formaldehyde released is appropriate, and an adhesive for joining hard tissue having excellent safety and sufficient degradability can be obtained.
  • R 31 , R 32 and R 33 examples of the alkylene group having 2 to 4 carbon atoms in R 31 and R 32 include the same as those exemplified for R 21 above.
  • Examples of the alkyl group having 4 to 8 or 5 to 8 carbon atoms for R 33 include the same as those exemplified for R 11 above.
  • R 33 preferably has 3 to 5 carbon atoms.
  • the carbon number of R 31 , R 32 and R 33 is in the above range, the adhesive for hard tissue bonding having lower hardness and excellent flexibility can be obtained.
  • compound (1) for example, methyl-2-cyanoacrylate, ethyl-2-cyanoacrylate, propyl-2-cyanoacrylate, isopropyl-2-cyanoacrylate, butyl-2-cyanoacrylate, isobutyl- 2-cyanoacrylate, amyl-2-cyanoacrylate, hexyl-2-cyanoacrylate, cyclohexyl-2-cyanoacrylate, octyl-2-cyanoacrylate, 2-ethylhexyl-2-cyanoacrylate, allyl-2-cyanoacrylate, benzyl -2-cyanoacrylate, methoxyethyl-2-cyanoacrylate, ethoxyethyl-2-cyanoacrylate, methoxypropyl-2-cyanoacrylate, tetrahydrofurfuryl-2-cyanoacrylate, etc.
  • the compound (1) is preferably ethyl-2-cyanoacrylate or but
  • examples of the compound (2) include 2-hexoxyethyl-2-cyanoacetate, 2-heptoxyethyl-2-cyanoacetate, 2- (2-ethylhexoxy) ethyl-2-cyanoacrylate, 2-butoxyisopropyl- Examples include, but are not limited to, 2-cyanoacrylate, 2-hexoxyisopropyl-2-cyanoacrylate, 2- (2-ethylhexoxy) isopropyl-2-cyanoacrylate, 2-octoxyethyl-2-cyanoacetate, and the like.
  • examples of the compound (3) include 2- (2-butoxyethoxy) ethyl-2-cyanoacrylate, 2- (2-propoxyisopropoxy) isopropyl-2-cyanoacrylate, 2- (2-butoxy Examples include, but are not limited to, isopropoxy) isopropyl-2-cyanoacrylate.
  • the adhesive for hard tissue bonding of this embodiment may contain at least one of compound (1), compound (2), and compound (3) as a cyanoacrylate monomer, and these two types You may contain combining the above.
  • the manufacturing method of the cyanoacrylate-type monomer contained in the adhesive for hard tissue joining of this embodiment is not specifically limited.
  • a cyanoacetic acid ester generated by an esterification reaction of cyanoacetic acid and alcohol may be reacted and condensed in a solvent in the presence of a catalyst.
  • An amine or a base may be used as the catalyst.
  • the amine include piperidine, diethylamine, dibutylamine, morpholine and the like.
  • Examples of the base include potassium hydroxide, sodium hydroxide, sodium alkoxide, secondary amine salts and the like.
  • the catalyst is used in an amount of 0.001 to 10 mol, preferably 0.01 to 1 mol, relative to the cyanoacetic acid ester.
  • the solvent toluene, ethyl acetate or the like is used.
  • the reaction temperature can be a temperature at which the solvent can be refluxed.
  • the solvent is distilled off from the condensate, and then phosphorus pentoxide, phosphoric acid, condensed phosphoric acid and the like are added in an amount of 0.01 to 10% by mass, preferably 0.5 to 0.5%, based on the condensate obtained by distilling off the solvent.
  • the crude 2-cyanoacrylate compound produced by this depolymerization is distilled to increase the purity, and a 2-cyanoacrylate monomer used for the hard tissue bonding adhesive of this embodiment can be obtained.
  • the adhesive for joining hard tissues of this embodiment contains ⁇ -type tricalcium phosphate or hydroxyapatite, which is an artificial aggregate. Either ⁇ -type tricalcium phosphate and hydroxyapatite may be contained, or both ⁇ -type tricalcium phosphate and hydroxyapatite may be contained.
  • ⁇ -type tricalcium phosphate and hydroxyapatite may be contained, or both ⁇ -type tricalcium phosphate and hydroxyapatite may be contained.
  • “tricalcium phosphate” (TCP; Ca 3 (PO 4 ) 2 ) has three phases ⁇ , ⁇ , and ⁇ ′ from low temperature.
  • ⁇ ′-TCP is stable at high temperatures from around 1450 ° C. and cannot be obtained at room temperature.
  • ⁇ -TCP undergoes phase transition to ⁇ -TCP at 1120 to 1180 ° C.
  • HAp hydroxyapatite
  • “Hydroxyapatite” (average particle size 4 to 6 ⁇ m), “spherical HAP” (average particle size 15 to 20 ⁇ m), “HAP-200” (average) manufactured by Taihei Chemical Co., Ltd.
  • the particle diameter is 5 to 20 ⁇ m), but is not limited thereto.
  • ⁇ -type tricalcium phosphate (Crystal structure of ⁇ -TCP)
  • the ⁇ -TCP space group is R3c and belongs to the rhombohedral system.
  • ⁇ -TCP is composed of a crystallographically independent A and B composed of a Ca polyhedron and a PO 4 tetrahedron in a crystal structure (unit cell). Are present in parallel to the c-axis.
  • the A column exists on the c-axis (three-fold axis), and p (1) -Ca (4) -Ca (5) -P (1) -vacancy (O) -Ca (5) -P (1) It is a repetition of.
  • In Whitlockite which is a natural mineral
  • other metal ions such as Mg or Fe are substituted at the Ca (4) and Ca (5) positions.
  • the seat occupancy is about 0.5 at the Ca (4) position, the column A has a unique crystal structure in which vacancies exist.
  • the B column is a repetition of P (2) -P (3) -Ca (1) -Ca (3) -Ca (2) -P (2) -P (3).
  • a broken line is formed without falling.
  • ⁇ -TCP used for the hard tissue bonding adhesive of this embodiment
  • a part of the calcium position in the crystal is substituted and dissolved by magnesium (Mg 2+ ) ions, which are divalent cations, and the crystal
  • the vacancies existing in the structure may be substituted and dissolved with sodium (Na + ) ions that are monovalent cations.
  • magnesium ions activate the most important enzyme ATPase, which is an energy source in cells. Magnesium ions bind to the substrate ATP, and ATPase acts on this complex to produce energy.
  • sodium ion is closely related to an important function in vivo as a monovalent cation along with hydrogen ion. Specifically, it is required in the process of cell adhesion, bone metabolism and resorption with apatite in the living body.
  • ⁇ -TCP preferably contains 100 mol% or less of calcium ions, particularly preferably 86.3 mol% or more and 95.5 mol% or less with respect to all cation positions.
  • ⁇ -TCP preferably contains 0 mol% or more and less than 10.0 mol%, particularly preferably about 9.1 mol%, with respect to all cation positions.
  • ⁇ -TCP preferably contains 0 mol% or more and 2.0 mol% or less of sodium ions with respect to all cation positions.
  • the content (mol%) of each ion can be calculated using the following formula (A).
  • the ion X is a calcium ion, a magnesium ion, or a sodium ion.
  • (Content of specific ion X (mol%)) X [mol] / (Ca + Mg + Na + hole ( ⁇ )) [mol] ⁇ 100 (A)
  • the phosphorus position in the crystal may be substituted and dissolved by silicon ions.
  • silicon ions are bound to polysaccharides by bonds such as R′—O—Si—O—R ′ ′ or between acidic mucopolysaccharides such as hyaluronic acid sulfate and chondroitin sulfate. It forms a bridge structure and gives strength and elasticity to the connective tissue. By such a silicon bridge structure, the skin is chemically and mechanically stabilized, the permeability and elasticity of the blood vessel wall are maintained, and normal functions are exhibited.
  • silicon 3 to 6 silicon are present per ⁇ -protein chain in the collagen molecule which is a main protein constituting the connective tissue. Therefore, when silicon is deficient, bone tissue and connective tissue are damaged.
  • the silicon content of the aorta, thymus, skin, etc. decreases, and at the same time arteriosclerosis increases, so silicon has the effect of preventing lipid deposition and preventing arteriosclerosis It is said.
  • the surface charge shows a negative charge, and the effect of becoming the negative charge promotes the adsorption of the extracellular matrix and the like.
  • the presence of silicic acid on the surface of the material can promote the formation of bone-like apatite, and can increase the adhesion between the material and living bone and the formation of new bone.
  • ⁇ -TCP preferably contains 95 mol% or more and 100 mol% or less of phosphorus ions, and more preferably 97 mol% or more and 100 mol% or less with respect to all anion positions.
  • ⁇ -TCP preferably contains 0 mol% or more and 5 mol% or less of silicon ions, and more preferably contains 1 mol% or more and 3 mol% or less of all anion positions.
  • the content (mol%) of each ion can be calculated using the following formula (B).
  • the molar ratio of cation to anion of ⁇ -TCP ((Ca + Mg + Na + vacancy) / (P + Si)) is about 1.571.
  • the molar ratio (Ca / P) of the cation to the anion of HAp is about 1.679. Since ⁇ -TCP has a lower cation-to-anion molar ratio than HAp, it has a higher rate of dissolution and absorption in the living body than other calcium phosphate ceramics. Replace faster. Therefore, ⁇ -TCP is more suitable for clinical application as an artificial tooth root or a bone filler.
  • the average particle diameter of ⁇ -type tricalcium phosphate or hydroxyapatite is preferably 100 ⁇ m or less, because it is highly dispersible without agglomeration when mixed with a cyanoacrylate monomer, and is preferably 50 ⁇ m or less. It is more preferable that it is 1 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less, more preferably 10 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • a measuring method of an average particle diameter it can measure using a laser diffraction and a scattering type particle size analyzer etc., for example.
  • the particle shape of ⁇ -TCP or HAp is not particularly limited.
  • the shape is spherical, spheroidal, polyhedral, polygonal pyramid, conical, cylindrical, frustum, or the like.
  • the particle shape of ⁇ -type tricalcium phosphate or hydroxyapatite is preferably spherical.
  • ⁇ -TCP or HAp powder particles may be produced using a known method (for example, JP-A-2015-173788). Specifically, first, wet mixing is performed for 48 hours in an alumina ball mill using a powder raw material as an ethanol solvent. Ammonium hydrogen phosphate may be used as the phosphorus source, and calcium carbonate may be used as the calcium source. At this time, in the case of producing ⁇ -TCP substituted and dissolved with magnesium ions, sodium ions, and silicon ions, Magnesium oxide may be used as the magnesium source, sodium nitrate may be used as the sodium source, and silicon dioxide may be used as the silicon source.
  • first mixing step ethanol in the mixed sample is removed with a rotary evaporator, and the mixture is baked for about 12 hours under a condition of a baking temperature of 900 ° C. or higher and 1180 ° C. or lower in an air atmosphere (calcination step).
  • the calcined body after the calcination step is dry-mixed for 1 hour using an agate mortar or the like (second mixing step).
  • the fired body may be further formed into a desired shape such as a sphere by a wet method or a dry method (forming step).
  • the wet method is a method of granulating using the adhesive force of water or binder (binder), and specifically, rolling granulation method, spray drying granulation method (spray drying method), extrusion granulation. Law.
  • the dry method is a method of granulating by increasing the cohesive strength of materials without using water or binder (binder). Specifically, it is a compression granulation method in which powder is compressed by pressure of a roll or the like. Etc.
  • the wet method is preferable, and spherical particles are obtained, and the average particle size can be easily controlled. Therefore, the spray drying granulation method (spray dry method) is more preferable.
  • the particles after the second mixing step or the molding step are further baked for about 12 hours under a condition of a calcination temperature of 900 ° C. or higher and 1180 ° C. or lower in an air atmosphere (baking step).
  • the obtained fired body may be used as a powder containing ⁇ -TCP or HAp described below.
  • the adhesive for hard tissue bonding of this embodiment may further contain a stabilizer, a thickener, a hardening accelerator, and the like.
  • the total content of the other components is preferably 20% by mass or less, preferably 10% by mass or less, when the liquid agent containing the cyanoacrylate monomer in the hard tissue bonding adhesive is 100% by mass. More preferably, it is more preferably 5% by mass or less.
  • the stabilizer examples include sulfur dioxide, paratoluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, propane sultone, anion polymerization inhibitors such as boron trifluoride complex, hydroquinone, catechol, pyrogallol, butylated hydroxyanisole, 2,2- And radical polymerization inhibitors such as methylene bis- (4-methyl-6-t-butylphenol).
  • the content of the stabilizer can be 1 to 200 ppm by weight, particularly 10 to 100 ppm by weight in the case of an anionic polymerization inhibitor when the content of the cyanoacrylate monomer is 100 parts by weight. .
  • a radical polymerization inhibitor it can be used by blending 100 to 10000 mass ppm, particularly 500 to 5000 mass ppm. These stabilizers may be used alone or in combination of two or more.
  • the thickener examples include acrylic polymers or copolymers such as poly (meth) acrylate (for example, polymethyl methacrylate), cellulose derivatives such as acetylcellulose, acrylic rubber, and the like.
  • the content of the thickener can be used by blending 1 to 20 parts by mass, particularly 2 to 10 parts by mass, when the content of the cyanoacrylate monomer is 100 parts by mass.
  • These thickeners may be used alone or in combination of two or more.
  • curing accelerator examples include polyethylene glycol derivatives, crown ether derivatives, calixarene, and the like. These curing accelerators can be blended and used at a mass ratio in a range that does not affect the storage stability. These curing accelerators may be used alone or in combination of two or more.
  • the adhesive for hard tissue bonding of the present embodiment sterilizes the liquid agent containing the cyanoacrylate monomer (and other components as necessary) and the artificial aggregate powder agent by various methods. After processing, the said liquid agent and the said powder agent are mixed, the adhesive agent for hard tissue joining is prepared, and it uses for various uses.
  • the sterilization method is not particularly limited, and examples thereof include an electron beam sterilization method, a ⁇ -ray sterilization method, a filtration sterilization method, and a dry heat sterilization method.
  • the sterilization treatment may be performed by one of these various methods, and may be sterilized by two or more methods as necessary.
  • the hard tissue bonding adhesive container is a glass ampule
  • the adhesive enclosed in the glass ampule is sterilized by dry heat or sterilized by filtration and aseptically filled.
  • the hard tissue bonding adhesive container is made of polyolefin, it is aseptically filled by filtration aseptic.
  • the outside of these containers can be sterilized by sterilizing with ethylene oxide gas. Further, the ethylene oxide gas sterilization can be replaced with electron beam sterilization or ⁇ -ray sterilization.
  • the adhesive for hard tissue bonding of this embodiment is a mixture of a liquid agent containing the cyanoacrylate monomer (and other components as necessary) and a powder agent of the artificial aggregate, It is used for grafting to a hard tissue defect as a bone cement which is a hardened body of a hard tissue bonding adhesive, which will be described later, or a hard cement such as bone, teeth, and nails.
  • the adhesive kit for joining hard tissues includes a liquid agent containing a cyanoacrylate monomer and a powder agent containing ⁇ -type tricalcium phosphate or hydroxyapatite.
  • the hard tissue bonding adhesive kit of this embodiment has sufficient pot life. Therefore, in orthopedic treatment of diseases such as bones and teeth, it is easy to handle when filling the affected area when mixing a liquid and a powder and preparing a hard tissue bonding adhesive.
  • the components contained in the hard tissue bonding adhesive kit have biocompatibility, and the hardened body (bone cement) of the hard tissue bonding adhesive is bone-replaced over time. Therefore, it is possible to efficiently promote bone regeneration of the filled affected area.
  • the liquid agent provided in the hard tissue joining adhesive kit of this embodiment includes a cyanoacrylate monomer.
  • the cyanoacrylate monomer include the same ones as exemplified in the above-mentioned adhesive for bonding a hard tissue.
  • the cyanoacrylate monomer is preferably ethyl-2-cyanoacrylate or butyl-2-cyanoacrylate.
  • the liquid agent may further contain a stabilizer, a thickener, a curing accelerator, and the like.
  • the total content of the other components is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and further preferably 5% by mass or less when the liquid agent is 100% by mass. preferable.
  • the stabilizer, thickener, and curing accelerator include the same ones as exemplified in the above-mentioned other components.
  • the powder agent provided in the hard tissue joining adhesive kit of this embodiment contains ⁇ -TCP or HAp.
  • Either ⁇ -TCP or HAp may be contained, or both ⁇ -TCP and HAp may be contained.
  • Examples of ⁇ -TCP and HAp include the same ones as exemplified in the above-mentioned adhesive for hard tissue bonding.
  • ⁇ -TCP is a solid solution in which a magnesium (Mg 2+ ) ion that is a divalent cation is partially substituted in a calcium position and a sodium (Na + ) ion that is a monovalent cation is present in a vacancy. May be.
  • the phosphorus position in the crystal may be substituted and dissolved by silicon ions. The content of each ion is the same as that exemplified in the above-mentioned adhesive for bonding a hard tissue.
  • the average particle diameter of ⁇ -TCP or HAp is preferably 100 ⁇ m or less, because it is highly dispersible without agglomeration when mixed with a cyanoacrylate monomer, and is preferably 50 ⁇ m or less. It is preferably 1 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less, more preferably 10 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • the ⁇ -TCP or HAp particle shape may be the same as that exemplified in the above-mentioned adhesive for hard tissue bonding.
  • the ⁇ -TCP or HAp particle shape is preferably spherical.
  • the above-mentioned liquid agent and the above-mentioned powder agent may be mixed and used.
  • mixing as shown in the below-mentioned Example, you may mix using a trowel and may mix using a syringe.
  • the mixing ratio is preferably such that the mass ratio of ⁇ -TCP or HAp in the powder to the cyanoacrylate monomer in the liquid is from 1: 1.3 to 3: 1. It is more preferably 3 to 2.7: 1, and further preferably 1: 1.3 to 1.6: 1.
  • a trowel coating may be directly applied to an affected part of a hard tissue such as a bone or a tooth, or may be used for syringe injection filled in a syringe and injected into the affected part.
  • the bone cement according to the present embodiment contains a cyanoacrylate polymer and ⁇ -type tricalcium phosphate or hydroxyapatite.
  • the bone cement of this embodiment has excellent biocompatibility, and bone replacement is performed over time in the affected area filled with bone cement. Therefore, bone regeneration is efficiently promoted in the transplanted portion of the bone cement of the present embodiment in vivo.
  • the cyanoacrylate polymer contained in the bone cement of the present embodiment is a polymer or copolymer of the above cyanoacrylate monomer. Specific examples include compounds having a structure represented by the following formula (4), (5), or (6).
  • the above-mentioned cyanoacrylate monomer reacts with water in the air and the polymerization reaction proceeds to cure.
  • the above-mentioned ⁇ -TCP or HAp powder is mixed and dispersed in a cyanoacrylate monomer and cured to form a bone cement.
  • the compressive strength is 30 MPa or more, preferably 30 MPa or more and less than 100 MPa, and more preferably 30 MPa or more and 60 MPa or less.
  • the compressive strength is in the above range, it has an appropriate hardness.
  • the bone cement of the present embodiment has a compressive elastic modulus close to the hard tissue to be joined.
  • the compression modulus is 50 GPa or less, preferably 5 GPa or more and 50 GPa or less, and more preferably 10 GPa or more and 48 GPa or less. When the compression modulus is in the above range, the compression modulus is close to that of the hard tissue to be joined, and has appropriate elasticity.
  • a compressive strength and a compressive elasticity modulus can be measured using the following method, for example.
  • a columnar test sample for example, a diameter of 14 mm ⁇ a height of 15 mm
  • the test sample is subjected to a compressive strength test using a compression tester (for example, Autograph AG-1 (manufactured by Shimadzu Corporation)), and the compressive fracture load and the compressive elastic force are measured.
  • the compressive strength can be calculated by dividing the obtained compressive fracture load by the cross-sectional area of the test sample.
  • the compression elastic modulus can be calculated by dividing the compression elastic force by the cross-sectional area of the test sample.
  • the bone cement of this embodiment is so preferable that bending strength is high, since it does not break easily and has high hardness.
  • the bending strength is 30 MPa or more, preferably 30 MPa or more and less than 100 MPa, and more preferably 40 MPa or more and 60 MPa or less.
  • the bone cement of the present embodiment has a bending elastic modulus close to that of the hard tissue to be joined.
  • the flexural modulus is 80 GPa or less, preferably 5 GPa or more and 79 GPa or less, and more preferably 10 GPa or more and 79 GPa or less. When the flexural modulus is in the above range, the flexural modulus is close to that of the hard tissue to be joined and has appropriate elasticity.
  • a bending strength and a bending elastic modulus can be measured using the following method, for example.
  • a prismatic test sample for example, 3 mm long ⁇ 4 mm wide ⁇ 30 mm high
  • the test sample is subjected to a three-point bending strength test using a bending tester (for example, Autograph AG-1 (manufactured by Shimadzu Corporation)), and the maximum load (Pmax) and bending elasticity ( ⁇ ).
  • the bending strength can be calculated using the obtained maximum load (Pmax) until breakage and the following formula (C).
  • h is the vertical length of the test sample
  • Pmax is the test force
  • l is the distance between fulcrums (that is, the height of the test sample)
  • b is the horizontal length of the test sample.
  • a bending elastic modulus can be calculated using the obtained bending elasticity and the following formula
  • ⁇ is flexural elasticity
  • l, b, and h are the same as in equation (C).
  • Flexural modulus (E) ( ⁇ ⁇ l 3 ) / (4 ⁇ b ⁇ h 3 ) (D)
  • the bone cement of the present embodiment can be used for joining hard tissues such as bones, teeth, and nails, or transplanting to a hard tissue defect. Therefore, the bone cement of this embodiment is useful for the treatment of diseases related to hard tissue (for example, osteoarthritis, osteoporosis, etc.).
  • Manufacture of artificial aggregate (1) Manufacture of ⁇ -TCP powder and ⁇ -TCP / Si powder Using a known method (reference: JP-A-2015-173788), ⁇ -type triphosphate Calcium (hereinafter sometimes referred to as “ ⁇ -TCP”) and ⁇ -TCP in which a trace amount of metal silica is dissolved (hereinafter also referred to as “ ⁇ -TCP / Si”) were produced. . Specifically, first, ammonium hydrogen phosphate, calcium carbonate, magnesium nitrate, magnesium oxide, and silicon dioxide are put into an alumina ball so that the final ionic composition becomes the composition shown in Table 1 below. Ethanol was added as a solvent and wet mixed.
  • ⁇ -TCP ⁇ -type tricalcium phosphate
  • non-SP-treated ⁇ -TCP and ⁇ -TCP / Si obtained in (1), commercially available ⁇ -TCP 100, commercially available HAp, and after SP treatment obtained in (2) ⁇ -TCP, ⁇ -TCP / Si, ⁇ -TCP 100, and HAp were each sintered at 1130 ° C. to obtain insoluble fine particles.
  • the average particle size of the non-SP treated sintered material was about 2 to 80 ⁇ m.
  • the average particle size of the sintered product after the SP treatment was about 10 to 50 ⁇ m.
  • FIG. 1A A scanning electron microscope (SEM) image is shown in FIG. 1A.
  • FIG. 1B shows an SEM image of 1 mol% of ⁇ -TCP / Si sintered at 1130 ° C. after SP treatment.
  • the average particle diameter was included in a certain range and the particle diameter was uniform. Further, from FIGS. 1A and 1B, in the case of ⁇ -TCP / Si 1 mol%, which was non-SP treatment and sintered at 1130 ° C., the shape of the particles was indefinite. On the other hand, with 1 mol% of ⁇ -TCP / Si sintered at 1130 ° C. after SP treatment, the shape of the particles was spherical.
  • the agent (Aron Alpha (registered trademark) A “Sankyo”, manufacturer and distributor: Toagosei Co., Ltd., distributor: Daiichi Sankyo Co., Ltd.) was added and mixed so that the mass ratio shown in Table 2 below was obtained.
  • the artificial aggregate used was dried at 110 ° C. for 24 hours before use.
  • the mixed sample was poured into the silicon tube (inner diameter: 8 mm ⁇ height: 10 mm) shown in FIG. 2, and it was stabbed with a needle every 5 minutes after pouring. The curing time was measured. The results are shown in Table 2.
  • those marked with “x” indicate those that cannot be mixed due to curing immediately after mixing. Moreover, what has time described has shown hardening time.
  • the pot life is 10 minutes or more and 40 minutes or less by mixing the artificial aggregate having a specific shape and composition and the cyanoacrylate adhesive at a specific ratio. It was confirmed that it can be used as a bone adhesive.
  • the compression strength of the obtained cured product was about 30 MPa to 60 MPa.
  • FIG. 3 confirmed that the artificial aggregate was dispersed in the cured body.
  • oxygen atoms (O) existed in a broad manner. Further, oxygen atoms (O), calcium atoms (Ca), and phosphorus atoms (P) all existed sparsely.
  • the pot life is 4 minutes or more and 30 minutes or less by mixing the artificial aggregate having a specific shape and composition and the cyanoacrylate adhesive at a specific ratio. It was confirmed that it can be used as a bone adhesive.
  • Test Example 3 Rabbit Femur Implantation Test (1) Production of Hardened Body (Bone Cement) Next, among the artificial bone materials produced in Production Example 1, Using a cured body obtained by mixing 12 ( ⁇ -TCP / Si 1 mol% / with SP treatment / with sintering) artificial bone and a cyanoacrylate adhesive, a rabbit femur implant test was conducted. . Specifically, no. 12 ( ⁇ -TCP / Si 1 mol% / with SP treatment / sintered) artificial aggregate and cyanoacrylate adhesive (Aron Alpha (registered trademark) A “Sankyo”, manufactured and sold by Toagosei Co., Ltd.
  • the obtained hardened body (bone cement) had an inner diameter of 4 mm ⁇ height of 6 mm, a bulk density of 1.86 g / cm 3 , and an open porosity of 1.76%.
  • mild bone resorption was observed from 3 weeks to 12 weeks after implantation. Further, in the other implanted portion, mild bone resorption was observed at 12 weeks after implantation, and remained mild after 18 weeks. Moreover, from FIG. 6A and FIG. 6B, bone regeneration was confirmed in the implanted part.
  • the compression strength of the obtained cured body was about 35 MPa or more and 45 MPa or less.
  • the compression elastic modulus of the obtained hardened body was about 35 GPa or more and 50 GPa or less.
  • Test sample A Manufacture of hardened body (bone cement) 18 ( ⁇ -TCP / Si 3 mol% / with SP treatment / sintered) artificial aggregate and cyanoacrylate adhesive (Aron Alpha (registered trademark) A “Sankyo”, manufactured and sold by Toagosei Co., Ltd. and sold by: A three-point bending strength test was performed using a cured product obtained by mixing with Daiichi Sankyosha). Specifically, no.
  • Test sample B Production of hardened body (conventional bone cement) made only of synthetic resin
  • a three-point bending strength test was performed using surgical simplex (registered trademark) bone cement manufactured by stryker (registered trademark).
  • 10 g of a liquid monomer (main component: methyl methacrylate) and 20 g of a powder polymer (main component: methyl methacrylate-styrene copolymer) were mixed for about 5 minutes using a resin iron.
  • the mixture was filled in a silicon test tube (length 10 mm ⁇ width 50 mm ⁇ height 70 mm) and cured in about 15 minutes.
  • the cured body (bone cement) manufactured in the silicon test tube was cut together with the silicon test tube using a lathe, and the prismatic curing was performed.
  • a body (bone cement) was obtained.
  • the obtained hardened body (bone cement) had a shape of length 3 mm ⁇ width 4 mm ⁇ height 30 mm.
  • 4 hardening bodies were manufactured using the said manufacturing method.
  • h is the vertical length of the test sample [mm]
  • Pmax is the test force [N]
  • l is the distance between fulcrums (that is, the height of the test sample) [mm]
  • b is the test.
  • the flexural modulus (E) was calculated using the following formula (D).
  • ⁇ is bending elasticity [N / mm]
  • l, b, and h are the same as in the equation (C).
  • Flexural modulus (E) ( ⁇ ⁇ l 3 ) / (4 ⁇ b ⁇ h 3 ) (D)
  • Table 6 The results of test samples A-1, A-2, A-3 and A-4 are shown in Table 6 below, and the results of test samples B-1, B-2, B-3 and B-4 are shown in Table 7 below. Shown in
  • the bending strength of the test samples A-1 to A-4 was larger than the bending strength of the test samples B-1 to B-4, and was about 45 MPa to 60 MPa. Further, the bending elastic moduli of the test samples A-1 to A-4 were larger than those of the test samples B-1 to B-4, and were about 65 GPa or more and 80 GPa or less. From the above, it was confirmed that the bone cement of this embodiment has higher hardness and elasticity than the conventional bone cement.
  • the adhesive for hard tissue bonding and the adhesive kit for hard tissue bonding of the present embodiment have sufficient pot life and excellent biocompatibility. Further, the bone cement of the present embodiment has excellent biocompatibility and is replaced with bone over time. In addition, bone regeneration is efficiently promoted in the transplanted part of the bone cement of the present embodiment in vivo. Therefore, the hard tissue joining adhesive and the hard tissue joining adhesive kit of the present embodiment, and the bone cement that is a hardened body thereof are useful for the treatment of diseases such as osteoarthritis and osteoporosis.

Abstract

【課題】充分な可使時間及び優れた生体親和性を有し、経時的に骨置換される硬組織接合用接着剤、及び硬組織接合用接着剤キットを提供する。また、優れた生体親和性を有し、経時的に骨置換される骨セメントを提供する。 【解決手段】硬組織接合用接着剤は、シアノアクリレート系モノマーと、β型リン酸三カルシウム又はヒドロキシアパタイトと、を含有する。硬組織接合用接着剤キットは、シアノアクリレート系モノマーを含む液剤と、β型リン酸三カルシウム又はヒドロキシアパタイトを含む粉末剤と、を備える。骨セメントは、シアノアクリレート系ポリマーと、β型リン酸三カルシウム又はヒドロキシアパタイトと、を含有する。

Description

硬組織接合用接着剤、硬組織接合用接着剤キット、及び骨セメント
　本発明は、硬組織接合用接着剤、硬組織接合用接着剤キット、及び骨セメントに関する。本願は、２０１７年３月３０日に、日本に出願された特願２０１７－０６６７９５号、及び、２０１７年５月３０日に、日本に出願された特願２０１７－１０６９９８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　近年、高齢化社会が抱える運動器症候群のうち、変形性関節症及び骨粗鬆症の推計患者数は５，４７０万人で年々増加している。さらに、人工関節置換術を要する年間当たりの患者例は、膝関節症で６．６万例、股関節症例で４．７万例、大腿骨人工骨頭例で５．５万例（矢野経済研究所２０１５年、第６回科学委員会医療機器専門部会、参照）に及ぶ。
従来から、上記疾患の治療のために骨及び関節等に充填される骨セメントとしては、例えば、合成樹脂を主成分とし、Ｘ線不透過性とするために硫酸バリウム、タンタル、タングステン等の放射線不透化材料を含有するもの（例えば、特許文献１参照）等が挙げられる。
一方、従来から、２－シアノアクリレート系接着剤は、瞬間接着剤として知られており、優れた接着性を有する。また、２－シアノアクリレート系接着剤は、食道、胃、腸管、消化管、血管、気管、気管支の吻合等、軟組織接合用接着剤として用いられていた（例えば、特許文献２参照）。
日本国特表２００４－５３４５７５号公報 国際公開第２００８／０５６５１６号
　特許文献１に記載の骨セメントは、充分な可使時間を有するが、合成樹脂及び放射線不透化材料を含有し、骨充填後に骨表面の凹凸に固着するのみで、骨親和性を持たない組成であった。そのため、経年劣化による骨との剥離が起こり易く、再手術が必要となる症例が多いことが指摘されていた。また、合成樹脂の硬化時の発熱（約６０℃程度）による組織障害が課題であった。
　また、特許文献２に記載の２－シアノアクリレート系接着剤は、可使時間が短く、骨、軟骨等の硬組織において用いる場合に、接着剤を塗布後に接着位置の微調整等を行うことが難しく、硬組織接合用接着剤として使用することが困難であった。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、充分な可使時間及び優れた生体親和性を有し、経時的に骨置換される硬組織接合用接着剤及び硬組織接合用接着剤キットを提供する。また、優れた生体親和性を有し、経時的に骨置換される骨セメントを提供する。
　発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、２－シアノアクリレート系接着剤、及び、β型リン酸三カルシウム又はヒドロキシアパタイト等の骨成分を含有する硬組織接合用接着剤は、充分な可使時間及び優れた生体親和性を有し、経時的に骨置換されることを見出した。
　すなわち、本発明は、以下の態様を含む。
本発明の第１態様に係る硬組織接合用接着剤は、シアノアクリレート系モノマーと、β型リン酸三カルシウム又はヒドロキシアパタイトと、を含有する。
　さらに、前記β型リン酸三カルシウムにおいて、結晶中のカルシウム位置の一部がマグネシウムイオンに置換固溶されており、且つ、結晶構造内に存在する空孔の一部がナトリウムイオンに置換固溶されていてもよい。
　さらに、前記β型リン酸三カルシウムにおいて、結晶中のリン位置の一部が珪素イオンに置換固溶されていてもよい。
　上記第１態様に係る硬組織接合用接着剤において、前記珪素イオンを全陰イオン位置に対して５ｍｏｌ％以下含んでもよい。
　前記β型リン酸三カルシウム及び前記ヒドロキシアパタイトの平均粒径が１００μｍ以下であってもよい。
　前記β型リン酸三カルシウム及び前記ヒドロキシアパタイトの平均粒径が５０μｍ以下であってもよい。
　前記β型リン酸三カルシウム及び前記ヒドロキシアパタイトが球状粒子であってもよい。
本発明の第２態様に係る硬組織接合用接着剤キットは、シアノアクリレート系モノマーを含む液剤と、β型リン酸三カルシウム又はヒドロキシアパタイトを含む粉末剤と、を備える。
上記第２態様に係る硬組織接合用接着剤キットにおいて、コテ塗り塗工用又はシリンジ注入用であってもよい。
　本発明の第３態様に係る骨セメントは、シアノアクリレート系ポリマーと、β型リン酸三カルシウム又はヒドロキシアパタイトと、を含有する。
　上記第３態様に係る骨セメントにおいて、圧縮強度が３０ＭＰａ以上であってもよい。
　上記第３態様に係る骨セメントにおいて、圧縮弾性率が５０ＧＰａ以下であってもよい。
上記第３態様に係る骨セメントにおいて、曲げ強度が３０ＭＰａ以上であってもよい。
上記第３態様に係る骨セメントにおいて、曲げ弾性率が８０ＧＰａ以下であってもよい。
上記態様の硬組織接合用接着剤及び硬組織接合用接着剤キットは、充分な可使時間及び優れた生体親和性を有する。上記態様の骨セメントは、優れた生体親和性を有し、経時的に骨置換される。
製造例１における非スプレードライ（以下、「ＳＰ」と称する場合がある）処理のβ－ＴＣＰに１ｍｏｌ％のシリカを固溶されたサンプル（以下、「β－ＴＣＰ／Ｓｉ　１ｍｏｌ％」と称する場合がある）の走査型電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ；ＳＥＭ）像である。 製造例１におけるＳＰ処理後、１１３０℃で焼結させたβ－ＴＣＰ／Ｓｉ　１ｍｏｌ％のＳＥＭ像である。 試験例１におけるシリンジを用いた混練機及び混合した試料を充填するシリコンチューブを示す概略図である。 試験例１におけるシリンジを用いた混練試験により得られた人工骨材（β－ＴＣＰ／Ｓｉ　２ｍｏｌ％／ＳＰ処理有／焼結有）とシアノアクリレート系接着剤との質量比が１：１、１：１．１、１：１．２、及び１：１．３である硬化体のＳＥＭ像である。 試験例１におけるシリンジを用いた混練試験により得られた人工骨材（β－ＴＣＰ／Ｓｉ　２ｍｏｌ％／ＳＰ処理有／焼結有）とシアノアクリレート系接着剤との質量比が１：１．２及び１：１．３である硬化体のＳＥＭ像（左側）及び電子線マイクロアナライザー（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｐｒｏｂｅ　Ｍｉｃｒｏ　Ａｎａｌｙｚｅｒ；ＥＰＭＡ）像（右側）である。 試験例２におけるコテを用いて人工骨材とシアノアクリレート系接着剤とを混練する様子を示す画像である。 試験例３における人工骨材（β－ＴＣＰ／Ｓｉ　１ｍｏｌ％／ＳＰ処理有／焼結有）とシアノアクリレート系接着剤とを混合して得られる硬化体をウサギ大腿骨に埋植し、埋植から１８週間後に作製した病理標本の蛍光像である。 試験例３における図６Ａの病理標本の蛍光像について埋植部の拡大画像である。 試験例３における人工骨材（β－ＴＣＰ／Ｓｉ　１ｍｏｌ％／ＳＰ処理有／焼結有）とシアノアクリレート系接着剤とを混合して得られる硬化体をウサギ大腿骨に埋植し、埋植から１８週間後に作製した病理標本の可視光像である。 試験例３における図７Ａの可視光像について埋植部の拡大画像である。
≪硬組織接合用接着剤≫
　本実施形態に係る硬組織接合用接着剤は、シアノアクリレート系モノマーと、β型リン酸三カルシウム又はヒドロキシアパタイトと、を含有する。
　従来の硬組織接合用接着剤は、合成樹脂を主成分とし、放射線不透過性を付与するために硫酸マグネシウム等を含有し、非生体親和性及び非骨吸収性であった。そのため、従来の硬組織接合用接着剤を充填した患部では固着不具合及び骨量の激減が問題となっていた。
　これに対し、本実施形態の硬組織接合用接着剤は、充分な可使時間を有するため、患部へ充填する際に取り扱いやすい。また、含有成分は生体親和性を有し、本実施形態の硬組織接合用接着剤の硬化体（骨セメント）を充填した患部において経時的に骨置換される。そのため、充填された患部の骨再生を効率的に促すことができる。
　なお、本明細書において、「可使時間」とは、主剤及び硬化剤、主剤、硬化剤及び硬化促進剤等の組み合わせで使う多液組成物において、科学的反応によって組成物が硬化し始めるまでの時間のことを意味する。本実施形態の硬組織接合用接着剤は、可使時間が４分以上６０分以下、好ましくは５分以上３０分以下、より好ましくは６分以上２０分以下である。可使時間が上記範囲内であることにより、骨又は関節の疾患の整形外科手術において、硬化までの時間が短すぎないため取り扱いやすく、また硬化までの時間が長すぎないため手術時間の増大が防止され、患者への負担も軽減される。
　また、本明細書において、「硬組織」としては、例えば、骨、歯、爪等が挙げられる。
また、本明細書において、「骨吸収」とは、骨及びその代替物としての移植体が破骨細胞等の働きにより吸収される現象を意味する。また、「骨形成」とは、骨芽細胞等の働きにより吸収された部分において、新しい骨が形成される現象を意味する。この「骨吸収」と「骨形成」とを合わせて、「骨の代謝」又は「骨のリモデリング」とも呼ばれる。また、「骨置換」とは、骨及びその代替物としての移植体が吸収され、新しい骨に置換される現象を意味する。本実施形態の硬組織接合用接着剤の硬化体（骨セメント）は経時的に骨置換されるため、置換された患部において効率的に骨再生が進むと推察される。
＜シアノアクリレート系モノマー＞
　本実施形態の硬組織接合用接着剤に含まれるシアノアクリレート系モノマーとしては、生体親和性を有するものであればよく、例えば、特公昭４８－１０３７９号公報、国際公開第２００２／０５３６６６号、国際公開第２００８／０５６５１６号等に記載のもの等が挙げられる。
　具体的には、以下の式（１）、（２）、又は（３）で表される化合物（以下、「化合物（１）」、「化合物（２）」、及び「化合物（３）」と称する場合がある）等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
（式中、Ｒ１１は、炭素数１～１０のアルキル基又はアルコキシ基である。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
（式中、Ｒ２１は炭素数２～４のアルキレン基であり、前記Ｒ２１の炭素数が２の場合、Ｒ２２は炭素数５～８のアルキル基であり、前記Ｒ２１の炭素数が３又は４の場合、前記Ｒ２２は炭素数４～８のアルキル基である。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
（式中、Ｒ３１及びＲ３２は炭素数２～４のアルキレン基であり、前記Ｒ３１及び前記Ｒ３２の炭素数が２の場合、Ｒ３３は炭素数４～８のアルキル基であり、前記Ｒ３１及び前記Ｒ３の炭素数が３又は４の場合、前記Ｒ３３は炭素数３～８のアルキル基である。）
［Ｒ１１］
　Ｒ１１における前記炭素数１～１０のアルキル基は、直鎖状のものでも分岐鎖状のものでもよく、具体的には、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｔｅｒｔ－ペンチル基、１－メチルブチル基、ｎ－ヘキシル基、２－メチルペンチル基、３－メチルペンチル基、２，２－ジメチルブチル基、２，３－ジメチルブチル基、ｎ－ヘプチル基、２－メチルヘキシル基、３－メチルヘキシル基、２，２－ジメチルペンチル基、２，３－ジメチルペンチル基、２，４－ジメチルペンチル基、３，３－ジメチルペンチル基、３－エチルペンチル基、２，２，３－トリメチルブチル基、ｎ－オクチル基、イソオクチル基、２－エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基等が挙げられる。中でも、Ｒ１１における前記炭素数１～１０のアルキル基は、直鎖状のものが好ましく、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、又はｎ－ブチル基がより好ましく、ホルムアルデヒドの放出量が少ないことから、エチル基又はｎ－ブチル基がさらに好ましい。
　Ｒ１１における前記炭素数１～１０のアルコキシ基は、直鎖状又は分岐鎖状の炭素数１～１０のアルキル基が酸素原子に結合した構造であればよく、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、ｎ－プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ－ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ－ブトキシ基、ｔｅｒｔ－ブトキシ基、ｎ－ペントキシ基、イソペントキシ基、ネオペントキシ基、ｔｅｒｔ－ペントキシ基、１－メチルブトキシ基、ｎ－ヘキトキシ基、２－メチルペントキシ基、３－メチルペントキシ基、２，２－ジメチルブトキシ基、２，３－ジメチルブトキシ基、ｎ－ヘプトキシ基、２－メチルヘキトキシ基、３－メチルヘキトキシ基、２，２－ジメチルペントキシ基、２，３－ジメチルペントキシ基、２，４－ジメチルペントキシ基、３，３－ジメチルペントキシ基、３－エチルペントキシ基、２，２，３－トリメチルブトキシ基、ｎ－オクトキシ基、イソオクトキシ基、２－エチルヘキトキシ基、ノニノキシ基、デシロキシ基等が挙げられる。中でも、Ｘ２１における前記炭素数１～１０のアルコキシ基は、直鎖状のものが好ましく、メトキシ基、エトキシ基、ｎ－プロポキシ基、又はｎ－ブトキシ基がより好ましく、ホルムアルデヒドの放出量が少ないことから、エトキシ基又はｎ－ブトキシ基がさらに好ましい。
　化合物（１）におけるＲ１１としては、直鎖状のものが好ましく、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、ｎ－ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、ｎ－プロポキシ基又はｎ－ブトキシ基がより好ましく、ホルムアルデヒドの放出量が少ないことから、エチル基、ｎ－ブチル基、エトキシ基又はｎ－ブトキシ基がさらに好ましい。
［Ｒ２１及びＲ２２］
　Ｒ２１における前記炭素数２～４のアルキレン基は、直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基であればよく、具体的には、エチレン基、ｎ－プロピレン基、イソプロピレン基、ｎ－ブチレン基、イソブチレン基、ｓｅｃ－ブチレン基等が挙げられる。中でも、Ｒ２１における前記炭素数２～４のアルキレン基は、直鎖状のものが好ましく、エチレン基、ｎ－プロピレン基、又はイソプロピレン基がより好ましい。
　Ｒ２２における前記炭素数４～８又は５～８のアルキル基としては、上述のＲ１１において例示されたものと同様のものが挙げられる。
　中でも、Ｒ２１の炭素数が２であるとき、Ｒ２２の炭素数が５～８であり、６～８であることが好ましく、７～８であることがより好ましい。Ｒ２１及びＲ２２の炭素数が上記範囲であることにより、ホルムアルデヒドの放出量が適量であり、優れた安全性及び十分な分解性を有する生体用接着剤とすることができる。
　また、中でも、Ｒ２１の炭素数が３であるとき、Ｒ２２の炭素数が４～８であることが好ましい。Ｒ２１及びＲ２２の炭素数が上記範囲であることにより、ホルムアルデヒドの放出量が適量であり、優れた安全性及び十分な分解性を有する硬組織接合用接着剤とすることができる。
［Ｒ３１、Ｒ３２及びＲ３３］
　Ｒ３１及びＲ３２における前記炭素数２～４のアルキレン基としては、上述のＲ２１において例示されたものと同様のものが挙げられる。
　Ｒ３３における前記炭素数４～８又は５～８のアルキル基としては、上述のＲ１１において例示されたものと同様のものが挙げられる。
中でも、Ｒ３１及びＲ３２の炭素数が３であるとき、Ｒ３３の炭素数が３～５であることが好ましい。Ｒ３１、Ｒ３２及びＲ３３の炭素数が上記範囲であることにより、硬度がより低く、優れた柔軟性を有する硬組織接合用接着剤とすることができる。
化合物（１）としてより具体的には、例えば、メチル－２－シアノアクリレート、エチル－２－シアノアクリレート、プロピル－２－シアノアクリレート、イソプロピル－２－シアノアクリレート、ブチル－２－シアノアクリレート、イソブチル－２－シアノアクリレート、アミル－２－シアノアクリレート、ヘキシル－２－シアノアクリレート、シクロヘキシル－２－シアノアクリレート、オクチル－２－シアノアクリレート、２－エチルヘキシル－２－シアノアクリレート、アリル－２－シアノアクリレート、ベンジル－２－シアノアクリレート、メトキシエチル－２－シアノアクリレート、エトキシエチル－２－シアノアクリレート、メトキシプロピル－２－シアノアクリレート、テトラヒドロフルフリル－２－シアノアクリレート等が挙げられ、これらに限定されない。中でも、化合物（１）としては、エチル－２－シアノアクリレート又はブチル－２－シアノアクリレートであることが好ましい。
　化合物（２）としてより具体的には、例えば、２－ヘキトキシエチル－２－シアノアセテート、２－ヘプトキシエチル－２－シアノアセテート、２－（２－エチルヘキトキシ）エチル－２－シアノアクリレート、２－ブトキシイソプロピル－２－シアノアクリレート、２－ヘキトキシイソプロピル－２－シアノアクリレート、２－（２－エチルヘキトキシ）イソプロピル－２－シアノアクリレート、２－オクトキシエチル－２－シアノアセテート等が挙げられ、これらに限定されない。
　化合物（３）としてより具体的には、例えば、２－（２－ブトキシエトキシ）エチル－２－シアノアクリレート、２－（２－プロポキシイソプロポキシ）イソプロピル－２－シアノアクリレート、２－（２－ブトキシイソプロポキシ）イソプロピル－２－シアノアクリレート等が挙げられ、これらに限定されない。
　本実施形態の硬組織接合用接着剤はシアノアクリレート系モノマーとして、化合物（１）、化合物（２）、及び化合物（３）のうちいずれか少なくとも１種を含有していてもよく、これら２種以上を組み合せて含有していてもよい。
＜シアノアクリレート系モノマーの製造方法＞
　本実施形態の硬組織接合用接着剤に含まれるシアノアクリレート系モノマーの製造方法は特に限定されない。例えば、シアノ酢酸とアルコールとのエステル化反応等により生成したシアノ酢酸エステルを、溶媒中、触媒の存在下において反応させて縮合させればよい。触媒としてはアミン又は塩基を用いればよい。
前記アミンとしては、ピペリジン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、モルホリン等が挙げられる。
前記塩基としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、ナトリウムアルコキシド、二級アミンの塩等が挙げられる。
触媒は、シアノ酢酸エステルに対して０．００１～１０モル、好ましくは０．０１～１モルの範囲で用いられる。溶媒としては、トルエン、酢酸エチル等が用いられる。反応温度は溶媒を還流させることができる温度とすることができる。
　次いで、縮合液から溶媒を留去し、次いで、五酸化リン、リン酸、縮合リン酸等を、溶媒を留去した縮合物に対して０．０１～１０質量％、好ましくは０．５～３質量％添加し、１４０～２５０℃に加温して解重合させる。この解重合で生成した粗２－シアノアクリレート化合物を蒸留し、純度を高め、本実施形態の硬組織接合用接着剤に用いる２－シアノアクリレート系モノマーを得ることができる。
＜人工骨材＞
　本実施形態の硬組織接合用接着剤は人工骨材であるβ型リン酸三カルシウム又はヒドロキシアパタイトを含有する。β型リン酸三カルシウム及びヒドロキシアパタイトのいずれかを含有していてもよく、β型リン酸三カルシウム及びヒドロキシアパタイトの両方を含有していてもよい。
　一般に、「リン酸三カルシウム」（ＴＣＰ；Ｃａ３（ＰＯ４）２）には、低温からβ、α、α'の三つの相が存在する。α'－ＴＣＰは１４５０℃付近から高温で安定であり常温では得られない。α－ＴＣＰは１１２０～１１８０℃以下でβ－ＴＣＰに相転移するが、転移の速度が遅いため常温で準安定相として存在する。天然にはＷｈｉｔｌｏｃｋｉｔｅ（Ｃａ１８（Ｍｇ、Ｆｅ）２Ｈ２（ＰＯ４）１４、β相と類似）として存在する。α－ＴＣＰ及びβ－ＴＣＰはともに生体活性材料であり、バイオセラミックスとして利用されている。
　また、一般に「ヒドロキシアパタイト」（ｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅ；ＨＡｐ）は、燐灰石のうち、１価の陰イオンとして水酸基を主に含むものの総称を意味する。ヒトを含む脊椎動物の骨、歯等の硬組織の主要構成成分である。ＨＡｐは市販のものを用いればよく、例えば、太平化学社製の「ヒドロキシアパタイト」（平均粒径４～６μｍ）、「球形ＨＡＰ」（平均粒径１５～２０μｍ）、「ＨＡＰ－２００」（平均粒径５～２０μｍ）等が挙げられ、これらに限定されない。
［β型リン酸三カルシウム（β－ＴＣＰ）］
（β－ＴＣＰの結晶構造）
　β－ＴＣＰの空間群はＲ３ｃで菱面体晶系に属する。格子定数は六方格子設定でａ＝１．０４３９１ｎｍ、ｃ＝３．７３７５６ｎｍである。また、公知文献（特開２０１５－１７３７８８号公報）に記載のとおり、β－ＴＣＰは結晶構造（単位格子）中にＣａ多面体とＰＯ４四面体とからなる結晶学的に独立なＡとＢとの２本のカラムが、ｃ軸に平行に存在している。
　Ａカラムはｃ軸（３回軸）上に存在し、ｐ（１）－Ｃａ（４）－Ｃａ（５）－Ｐ（１）－空孔（○）－Ｃａ（５）－Ｐ（１）の繰り返しである。天然鉱物であるＷｈｉｔｌｏｃｋｉｔｅではＣａ（４）及びＣａ（５）位置にはＭｇ又はＦｅ等の他金属イオンが置換する。また、Ｃａ（４）位置は席占有率が約０．５であるため、カラムＡには空孔が存在する特異な結晶構造である。
　ＢカラムはＰ（２）－Ｐ（３）－Ｃａ（１）－Ｃａ（３）－Ｃａ（２）－Ｐ（２）－Ｐ（３）の繰り返しであるが、３つのＣａは、一直線上にのらずに折れ線を形成する。
（陽イオンの置換固溶）
　本実施形態の硬組織接合用接着剤に用いられるβ－ＴＣＰは、結晶中のカルシウム位置の一部が二価陽イオンであるマグネシウム（Ｍｇ２＋）イオンで置換固溶されており、且つ、結晶構造内に存在する空孔に一価陽イオンであるナトリウム（Ｎａ＋）イオンで置換固溶されていてもよい。
　一般に、「マグネシウムイオン」は、細胞内でエネルギー源となる最も重要な酵素ＡＴＰアーゼを活性化する。マグネシウムイオンが基質であるＡＴＰと結合し、この複合体にＡＴＰアーゼが作用してエネルギーを産生する。
また、一般に、「ナトリウムイオン」は一価陽イオンとして、水素イオンと並んで生体内で重要な機能と密接に関連している。具体的には、生体内のアパタイトとの細胞接着や骨代謝、吸収の過程で必要となる。
　本実施形態において、β－ＴＣＰは、全陽イオン位置に対して、カルシウムイオンを１００ｍｏｌ％以下含有することが好ましく、８６．３ｍｏｌ％以上９５．５ｍｏｌ％以下含有することが特に好ましい。
　また、本実施形態において、β－ＴＣＰは、全陽イオン位置に対して、マグネシウムイオンを０ｍｏｌ％以上１０．０ｍｏｌ％未満含有することが好ましく、９．１ｍｏｌ％程度含有することが特に好ましい。
　また、本実施形態において、β－ＴＣＰは、全陽イオン位置に対して、ナトリウムイオンを０ｍｏｌ％以上２．０ｍｏｌ％以下含有することが好ましい。
　各イオンの含有量（ｍｏｌ％）は、以下の式（Ａ）を用いて、計算することができる。なお、以下の式（Ａ）において、イオンＸは、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、又はナトリウムイオンである。
　（特定のイオンＸの含有量（ｍｏｌ％））
＝Ｘ［ｍｏｌ］／（Ｃａ＋Ｍｇ＋Ｎａ＋空孔（○））［ｍｏｌ］　×１００　　・・・（Ａ）
（陰イオンの置換固溶）
　本実施形態のβ－ＴＣＰは、結晶中のリン位置が珪素イオンで置換固溶されていてもよい。
一般に、「珪素イオン」は、Ｒ’－Ｏ－Ｓｉ－Ｏ－Ｒ’ ’のような結合によって多糖類との間で、またはヒアルロン酸硫酸塩やコンドロイチン硫酸などの酸性ムコ多糖類との間で橋かけ構造を形成し、結合組織に強度や弾性を付与している。このような珪素の橋かけ構造によって、皮膚は化学的、機械的に安定化され、また血管壁の透過性や弾性も保たれ、正常な機能を発現している。また、珪素は結合組織を構成する主要なタンパク質であるコラーゲン分子中のα－プロテイン鎖あたり３～６個存在しているといわれている。したがって、ケイ素が欠乏すると、骨組織や結合組織に障害があらわれる。また、ヒトは加齢とともに大動脈、胸腺、皮膚等の珪素含有量が低下し、それにともなって動脈硬化が増加することから、珪素は脂質の沈着を阻止し、動脈硬化を予防する作用があるといわれている。また、珪素を含む無機材料では、表面電荷が負電荷を示し、この負電荷になる効果によって、細胞外マトリックスの吸着等を促進する。さらにケイ酸が材料表面にあることで骨類似アパタイトの形成を促進し、材料と生体骨との接着性および新生骨形成を増大させることができる。
　本実施形態において、β－ＴＣＰは、全陰イオン位置に対して、リンイオンを９５ｍｏｌ％以上１００ｍｏｌ％以下含有することが好ましく、９７ｍｏｌ％以上１００ｍｏｌ％以下含有することがより好ましい。
　また、本実施形態において、β－ＴＣＰは、全陰イオン位置に対して、ケイ素イオンを０ｍｏｌ％以上５ｍｏｌ％以下含有することが好ましく、１ｍｏｌ％以上３ｍｏｌ％以下含有することがより好ましい。
　各イオンの含有量（ｍｏｌ％）は、以下の式（Ｂ）を用いて、計算することができる。なお、以下の式（Ｂ）において、イオンＹは、リンイオン又は珪素イオンである。
　（特定のイオンＹの含有量（ｍｏｌ％））
＝Ｙ［ｍｏｌ］／（Ｐ＋Ｓｉ）［ｍｏｌ］　×１００　　・・・（Ｂ）
（陰イオンに対する陽イオンのモル比）
　本実施形態において、β－ＴＣＰの陰イオンに対する陽イオンのモル比（（Ｃａ＋Ｍｇ＋Ｎａ＋空孔）/（Ｐ＋Ｓｉ））は、１．５７１程度である。
　なお、ＨＡｐの陰イオンに対する陽イオンのモル比（Ｃａ／Ｐ）は、１．６７７程度である。
　β－ＴＣＰは、ＨＡｐよりも陰イオンに対する陽イオンのモル比が低いため、他のリン酸カルシウム系セラミックスと比較して、生体中での溶解及び吸収速度がより大きく、新生骨の生成とともに自家骨とより早く置換する。そのため、β－ＴＣＰは、人工歯根や骨充填材として臨床応用により好適である。
［平均粒径］
　本実施形態において、β型リン酸三カルシウム又はヒドロキシアパタイトの平均粒径は、シアノアクリレート系モノマーと混合した際に凝集せずに分散性が高いことから、１００μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以下であることより好ましく、１μｍ以上５０μｍ以下であることがさらに好ましく、１０μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましい。
　なお、平均粒径の測定方法としては、例えば、レーザー回折・散乱式粒度分析計等を用いて計測することができる。
［粒子形状］
　本実施形態において、β－ＴＣＰ又はＨＡｐの粒子形状は特別な限定はなく、例えば、球状；回転楕円体状；多面体状、多角錐状、円錐状、円柱状、錐台状等の幾何学的な形状；不規則な形状等が挙げられる。中でも、β型リン酸三カルシウム又はヒドロキシアパタイトの粒子形状は球状であること好ましい。
＜人工骨材の製造方法＞
　本実施形態において、β－ＴＣＰ又はＨＡｐの粉末粒子は、公知の方法（例えば、特開２０１５－１７３７８８号公報）を用いて、製造すればよい。
　具体的には、まず、粉体原料をエタノール溶媒としたアルミナボールミルで４８時間湿式混合する。リン源としてリン酸水素アンモニウムを用い、カルシウム源として炭酸カルシウムを用いればよい、また、このとき、マグネシウムイオン、ナトリウムイオン、及びケイ素イオンで置換固溶されたβ－ＴＣＰを製造する場合には、マグネシウム源として酸化マグネシウムを用い、ナトリウム源として硝酸ナトリウムを用い、ケイ素源として二酸化珪素を用いればよい。これらの粉体原料を上記含有量となるように混合する（第１の混合工程）。
　次いで、混合試料のエタノールをロータリーエバポレーターで除去し、焼成温度９００℃以上１１８０℃以下程度、大気雰囲気下の条件で１２時間程度焼成する（仮焼工程）。次いで、仮焼工程後の焼成体を、めのう乳鉢等を用いて、１時間乾式混合する（第２の混合工程）。
　β－ＴＣＰ又はＨＡｐの球状等の所望の形状の粒子を得る場合には、さらに、前記焼成体を湿式法又は乾式法等によって球状等の所望の形状に成形すればよい（成形工程）。湿式法は、水やバインダー（結合剤）の付着力を利用して造粒する方法であり、具体的には、転動造粒法、噴霧乾燥造粒法（スプレードライ法）、押出し造粒法等が挙げられる。また、乾式法は水やバインダー（結合剤）を使用せず、材料の凝集力を高めて造粒する方法であり、具体的には、ロール等の圧力で粉体を圧縮する圧縮造粒法等が挙げられる。
　中でも、本実施形態においては、湿式法であることが好ましく、球状粒子が得られ、平均粒径が制御しやすいことから、噴霧乾燥造粒法（スプレードライ法）であることがより好ましい。
　次いで、第２の混合工程後又は成形工程後の粒子を、さらに、焼成温度９００℃以上１１８０℃以下程度、大気雰囲気下の条件で１２時間程度焼成する（焼成工程）。得られた焼成体を後述に示すβ－ＴＣＰ又はＨＡｐを含む粉末剤として用いればよい。
＜その他含有成分＞
　本実施形態の硬組織接合用接着剤は、さらに、安定剤、増粘剤、硬化促進剤等を含有していてもよい。前記その他含有成分の合計含有量は、硬組織接合用接着剤中のシアノアクリレート系モノマーを含有する液剤を１００質量％とした場合に、２０質量％以下であることが好ましく、１０質量％以下であることがより好ましく、５質量％以下であることがさらに好ましい。
　前記安定剤としては、二酸化硫黄、パラトルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、プロパンサルトン、三フッ化ホウ素錯体等のアニオン重合禁止剤、及びハイドロキノン、カテコール、ピロガロール、ブチル化ヒドロキシアニソール、２，２－メチレンビス－（４－メチル－６－ｔ－ブチルフェノール）等のラジカル重合禁止剤等が挙げられる。安定剤の含有量は、シアノアクリレート系モノマーの含有量を１００質量部とした場合に、アニオン重合禁止剤の場合は、１～２００質量ｐｐｍ、特に１０～１００質量ｐｐｍ配合して用いることができる。また、ラジカル重合禁止剤の場合は、１００～１００００質量ｐｐｍ、特に５００～５０００質量ｐｐｍ配合して用いることができる。これらの安定剤は１種のみ用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
　前記増粘剤としては、ポリ（メタ）アクリレート（例えば、ポリメタクリル酸メチル）等のアクリル系重合体又は共重合体、アセチルセルロース等のセルロース誘導体、アクリルゴム等が挙げられる。増粘剤の含有量は、シアノアクリレート系モノマーの含有量を１００質量部とした場合に、１～２０質量部、特に２～１０質量部配合して用いることができる。これらの増粘剤は１種のみ用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
　前記硬化促進剤としては、ポリエチレングリコール誘導体、クラウンエーテル誘導体、及びカリックスアレン等が挙げられる。これらの硬化促進剤は貯蔵安定性に影響を与えない範囲の質量割合で配合して用いることができる。これらの硬化促進剤は１種のみ用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
≪硬組織接合用接着剤の製造方法≫
　本実施形態の硬組織接合用接着剤は、上記シアノアクリレート系モノマー（及び、必要に応じて、その他含有成分）を含有する液剤と、上記人工骨材の粉末剤とをそれぞれ、各種方法により滅菌処理し、その後、前記液剤と前記粉末剤とを混合することで硬組織接合用接着剤を調製して、各種の用途に供される。この滅菌処理の方法は特に限定されず、例えば、電子線滅菌法、γ線滅菌法、ろ過滅菌法、乾熱滅菌法等が挙げられる。滅菌処理は、これらの各種の方法のうちの１種により施されてもよく、必要に応じて２種以上の方法により滅菌処理してもよい。例えば、この硬組織接合用接着剤の容器がガラスアンプルである場合は、ガラスアンプルに封入した接着剤を乾熱滅菌する、又はろ過滅菌して無菌充填する。この硬組織接合用接着剤の容器がポリオレフィン製である場合は、ろ過無菌して無菌充填する。これらの容器の外側はエチレンオキサイドガス滅菌を施して滅菌することができる。また、このエチレンオキサイドガス滅菌のところを、電子線滅菌、或いはγ線滅菌に代えても滅菌を施すことができる。
≪硬組織接合用接着剤の使用方法≫
　本実施形態の硬組織接合用接着剤は、上記シアノアクリレート系モノマー（及び、必要に応じて、その他含有成分）を含有する液剤と、上記人工骨材の粉末剤とを混合したものであり、骨、歯、爪等の硬組織同士の接合、又は後述の硬組織接合用接着剤の硬化体である骨セメントとして、硬組織の欠損部に移植するために用いられる。
≪硬組織接合用接着剤キット≫
本実施形態に係る硬組織接合用接着剤キットは、シアノアクリレート系モノマーを含む液剤と、β型リン酸三カルシウム又はヒドロキシアパタイトを含む粉末剤と、を備える。
　本実施形態の硬組織接合用接着剤キットは、充分な可使時間を有する。そのため、骨、歯等の疾患の整形外科的治療において、液剤及び粉末剤を混合し硬組織接合用接着剤を用事調製する場合に、患部へ充填する際に取り扱いやすい。また、硬組織接合用接着剤キットの含有成分は生体親和性を有し、前記硬組織接合用接着剤の硬化体（骨セメント）は経時的に骨置換される。そのため、充填された患部の骨再生を効率的に促すことができる。
＜液剤＞
　本実施形態の硬組織接合用接着剤キットに備えられる液剤は、シアノアクリレート系モノマーを含む。
　前記シアノアクリレート系モノマーとしては、上述の硬組織接合用接着剤において例示されたものと同様のものが挙げられる。
　中でも、シアノアクリレート系モノマーとしては、エチル－２－シアノアクリレート又はブチル－２－シアノアクリレートであることが好ましい。
　本実施形態において、液剤は、さらに、安定剤、増粘剤、硬化促進剤等を含有していてもよい。前記その他含有成分の合計含有量は、液剤を１００質量％とした場合に、２０質量％以下であることが好ましく、１０質量％以下であることがより好ましく、５質量％以下であることがさらに好ましい。安定剤、増粘剤、硬化促進剤としては、上述のその他含有成分において例示されたものと同様のものが挙げられる。
＜粉末剤＞
　本実施形態の硬組織接合用接着剤キットに備えられる粉末剤は、β－ＴＣＰ又はＨＡｐを含む。β－ＴＣＰ及びＨＡｐのいずれかを含有していてもよく、β－ＴＣＰ及びＨＡｐの両方を含有していてもよい。
　β－ＴＣＰ及びＨＡｐとしては、上述の硬組織接合用接着剤において例示されたものと同様のものが挙げられる。
　本実施形態において、β－ＴＣＰは、カルシウム位置の一部に二価陽イオンであるマグネシウム（Ｍｇ２＋）イオン、空孔に一価陽イオンであるナトリウム（Ｎａ＋）イオンが置換固溶していてもよい。
　本実施形態において、β－ＴＣＰは、結晶中のリン位置がケイ素イオンで置換固溶されていてもよい。
　各イオンの含有量は上述の硬組織接合用接着剤において例示されたものと同様のものが挙げられる。
　本実施形態において、β－ＴＣＰ又はＨＡｐの平均粒径は、シアノアクリレート系モノマーと混合した際に凝集せずに分散性が高いことから、１００μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以下であることより好ましく、１μｍ以上５０μｍ以下であることがさらに好ましく、１０μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましい。
　また、本実施形態において、β－ＴＣＰ又はＨＡｐの粒子形状としては、上述の硬組織接合用接着剤において例示されたものと同様のものが挙げられる。中でも、本実施形態において、β－ＴＣＰ又はＨＡｐの粒子形状としては、球状であることが好ましい。
≪硬組織接合用接着剤キットの使用方法≫
　本実施形態の硬組織接合用接着剤キットの使用方法としては、上述の液剤と上述の粉末剤とを混合して用いればよい。混合としては、例えば、後述の実施例で示すとおり、コテを用いて混合してもよく、シリンジを用いて混合してもよい。
　混合比率（質量比）としては、粉末剤中のβ－ＴＣＰ又はＨＡｐと液剤中のシアノアクリレート系モノマーとの質量比が１：１．３～３：１であることが好ましく、１：１．３～２．７：１であることがより好ましく、１：１．３～１．６：１であることがさらに好ましい。
使用用途としては、骨、歯等の硬組織の患部に直接塗工するコテ塗り塗工用であってもよく、シリンジに充填して、患部に注入するシリンジ注入用であってもよい。
≪骨セメント≫
　本実施形態に係る骨セメントは、シアノアクリレート系ポリマーと、β型リン酸三カルシウム又はヒドロキシアパタイトと、を含有する。
　本実施形態の骨セメントは、優れた生体親和性を有し、骨セメントを充填した患部におおいて、経時的に骨置換される。そのため、本実施形態の骨セメントの生体内の移植部において、効率的に骨の再生が促される。
　本実施形態の骨セメントに含まれるシアノアクリレート系ポリマーとしては、上述のシアノアクリレート系モノマーの重合体又は共重合体である。具体的には、例えば、以下の式（４）、（５）、又は（６）で表される構造を有する化合物等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
（式中、Ｒ１１、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ３１、Ｒ３２、及びＲ３３は上記と同様である。）
　上述のシアノアクリレート系モノマーは、空気中の水と反応して重合反応が進み硬化する。このとき、上述のβ－ＴＣＰ又はＨＡｐの粉末を混合しながら、シアノアクリレート系モノマーに分散させて硬化させることで、骨セメントが形成される。
　本実施形態の骨セメントは、圧縮強度が高ければ高いほど、容易に破損せず、高い硬度を有するため好ましい。圧縮強度として具体的には、３０ＭＰａ以上であり、３０ＭＰａ以上１００ＭＰａ未満であることが好ましく、３０ＭＰａ以上６０ＭＰａ以下であることがより好ましい。圧縮強度が上記範囲であることにより、適度な硬度を有する。
　一方、本実施形態の骨セメントは、圧縮弾性率が接合対象となる硬組織と近しいことが好ましい。圧縮弾性率として具体的には、５０ＧＰａ以下であり、５ＧＰａ以上５０ＧＰａ以下であることが好ましく、１０ＧＰａ以上４８ＧＰａ以下であることがより好ましい。圧縮弾性率が上記範囲であることにより、圧縮弾性率が接合対象となる硬組織と近しく、適度な弾性を有する。
　なお、圧縮強度及び圧縮弾性率は例えば、以下の方法を用いて測定することができる。
　まず、骨セメントについて、円柱状の試験サンプル（例えば、径１４ｍｍ×高さ１５ｍｍ）を準備する。次いで、試験サンプルを、圧縮試験機（例えば、オートグラフＡＧ－１（島津製作所製）等）を用いて、圧縮強度試験を行い、圧縮破壊荷重及び圧縮弾性力を測定する。次いで、得られた圧縮破壊荷重を試験サンプルの断面積で除することで圧縮強度を算出することができる。また、圧縮弾性力を試験サンプルの断面積で除することで圧縮弾性率を算出することができる。
　また、本実施形態の骨セメントは、曲げ強度が高ければ高いほど、容易に破損せず、高い硬度を有するため好ましい。曲げ強度として具体的には、３０ＭＰａ以上であり、３０ＭＰａ以上１００ＭＰａ未満であることが好ましく、４０ＭＰａ以上６０ＭＰａ以下であることがより好ましい。曲げ強度が上記範囲であることにより、適度な硬度を有する。
　一方、本実施形態の骨セメントは、曲げ弾性率が接合対象となる硬組織と近しいことが好ましい。曲げ弾性率として具体的には、８０ＧＰａ以下であり、５ＧＰａ以上７９ＧＰａ以下であることが好ましく、１０ＧＰａ以上７９ＧＰａ以下であることがより好ましい。曲げ弾性率が上記範囲であることにより、曲げ弾性率が接合対象となる硬組織と近しく、適度な弾性を有する。
　なお、曲げ強度及び曲げ弾性率は例えば、以下の方法を用いて測定することができる。
まず、骨セメントについて、角柱状の試験サンプル（例えば、縦３ｍｍ×横４ｍｍ×高さ３０ｍｍ）を準備する。次いで、試験サンプルを、曲げ試験機（例えば、オートグラフＡＧ－１（島津製作所製）等）を用いて、三点曲げ強度試験を行い、破断するまでの最大荷重（Ｐｍａｘ）及び曲げ弾性（Δ）を測定する。
次いで、得られた破断するまでの最大荷重（Ｐｍａｘ）及び以下の式（Ｃ）を用いて、曲げ強度を算出することができる。なお、式（Ｃ）において、ｈは試験サンプルの縦の長さ、Ｐｍａｘは試験力、ｌは支点間距離（すなわち、試験サンプルの高さ）、ｂは試験サンプルの横の長さである。
　曲げ強度（δ）
＝Ｍ／Ｉ×ｈ／２＝（３×Ｐｍａｘ×ｌ）／（２×ｂ×ｈ２）　・・・（Ｃ）
また、得られた曲げ弾性及び以下の式（Ｄ）を用いて、曲げ弾性率を算出することができる。なお、式（Ｄ）において、Δは曲げ弾性であり、ｌ、ｂ、ｈは式（Ｃ）と同様である。
　曲げ弾性率（Ｅ）＝（Δ×ｌ３）／（４×ｂ×ｈ３）　・・・（Ｄ）
　本実施形態の骨セメントは、骨、歯、爪等の硬組織同士の接合、又は硬組織の欠損部への移植に使用することができる。よって、本実施形態の骨セメントは、硬組織に関連する疾患（例えば、変形性関節症、骨粗鬆症等）の治療に有用である。
　以下、実施例により本発明を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
［製造例１］人工骨材の製造
（１）β－ＴＣＰ粉末及びβ－ＴＣＰ／Ｓｉ粉末の製造
　公知の方法（参考文献：特開２０１５－１７３７８８号公報）を用いて、β型リン酸三カルシウム（以下、「β－ＴＣＰ」と称する場合がある。）及びβ－ＴＣＰに微量金属シリカを固溶させたもの（以下、「β－ＴＣＰ／Ｓｉ」と称する場合がある。）を製造した。
　具体的には、まず、最終的な各イオン組成が以下の表１に示す組成となるように、リン酸水素アンモニウム、炭酸カルシウム、硝酸マグネシウム、酸化マグネシウム、及び二酸化珪素をアルミナボール内に投入し、エタノールを溶媒として添加して、湿式混合した。粉砕時間は４８時間であった。次いで、ロータリーエバポレーターを用いて、エタノールを除去した。次いで、大気雰囲気下、焼成温度９００℃で１２時間、仮焼した。次いで、めのう乳鉢を用いて、１時間、乾式混合した。次いで、大気雰囲気下、焼成温度９００℃で１２時間、仮焼して、スプレードライ処理前（非スプレードライ処理）のβ型リン酸三カルシウム（以下、「β－ＴＣＰ」と称する場合がある。）粉末又はβ－ＴＣＰに微量金属シリカを固溶させた粉末（以下、「β－ＴＣＰ／Ｓｉ」と称する場合がある。）を製造した。
（２）スプレードライ処理工程
　次いで、（１）で得られたβ－ＴＣＰ粉末及びβ－ＴＣＰ／Ｓｉ粉末、市販のβ－ＴＣＰ粉末（太平化学社製）（以下、「β－ＴＣＰ　１００」と称する場合がある。）、並びにヒドロキシアパタイト粉末（以下、「ＨＡｐ」と称する場合がある。）（粒子形状は球状、太平化学社製）の一部を、それぞれバインダー添加水溶液（バインダーとして、ポリビニールアルコール（ＰＶＡ）使用、５～２０％ＰＶＡ水溶液）に懸濁し、乾燥噴霧（スプレードライ、以下「ＳＰ」と称する場合がある。）により粉体にした。
（３）焼成工程
　次いで、（１）で得られた非ＳＰ処理のβ－ＴＣＰ及びβ－ＴＣＰ／Ｓｉ、市販のβ－ＴＣＰ　１００、市販のＨＡｐ、並びに（２）で得られたＳＰ処理後のβ－ＴＣＰ、β－ＴＣＰ／Ｓｉ、β－ＴＣＰ　１００、及びＨＡｐをそれぞれ１１３０℃で焼結させて不溶性の微粒子を得た。非ＳＰ処理であって、焼結させたものの平均粒径は２～８０μｍ程度であった。一方、ＳＰ処理後、焼結させたものの平均粒径は１０～５０μｍ程度であった。
また、非ＳＰ処理であって、１１３０℃で焼結させたβ－ＴＣＰに１ｍｏｌ％のシリカを固溶されたサンプル（以下、「β－ＴＣＰ／Ｓｉ　１ｍｏｌ％」と称する場合がある。）の走査型電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ；ＳＥＭ）像を図１Ａに示す。ＳＰ処理後、１１３０℃で焼結させたβ－ＴＣＰ／Ｓｉ　１ｍｏｌ％のＳＥＭ像を図１Ｂに示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　非ＳＰ処理の焼結サンプルでは、平均粒径にばらつきが見られたが、ＳＰ処理の焼結サンプルでは、平均粒径が一定の範囲に含まれ、粒径がそろっていた。
　また、図１Ａ及び図１Ｂから、非ＳＰ処理であって、１１３０℃で焼結させたβ－ＴＣＰ／Ｓｉ　１ｍｏｌ％では、粒子の形状が不定形であった。これに対し、ＳＰ処理後、１１３０℃で焼結させたβ－ＴＣＰ／Ｓｉ　１ｍｏｌ％では、粒子の形状が球状であった。
［試験例１］シリンジを用いた混合試験
（１）硬化時間の測定
　次いで、製造例１で製造した人工骨材のうち、Ｎｏ．９、１２、１５を用いて、シアノアクリレート系接着剤との混合試験を行った。具体的には、図２に示す５ｍＬの樹脂製シリンジ２本をシリコンチューブ（内径３ｍｍ×長さ３ｍｍ）でつないだ混練機を用いて、一方に人工骨材を入れ、他方にシアノアクリレート系接着剤（アロンアルファ（登録商標）Ａ「三共」、製造販売元：東亞合成社、販売元：第一三共社）を入れ、以下の表２に示す質量比となるようにして混合した。なお、人工骨材は使用する前に、１１０℃で２４時間乾燥させたものを用いた。次いで、図２に示すシリコンチューブ（内径８ｍｍ×高さ１０ｍｍ）内に混合させた試料を流し入れ、流し入れてから５分後毎に針で刺し、表面に針が通らなくなった時点で硬化した判断し、硬化時間を測定した。結果を表２に示す。なお、表２において、「×」となっているものは、混合直後に硬化して混合できなくなったものを示している。また、時間が記載されているものは、硬化時間を示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　表２から、Ｎｏ．９（β－ＴＣＰ／Ｓｉ　０ｍｏｌ％／ＳＰ処理有／焼結有）及びＮｏ．１２（β－ＴＣＰ／Ｓｉ　１ｍｏｌ％／ＳＰ処理有／焼結有）の人工骨材とシアノアクリレート系接着剤との質量比が１：１．３及び１：１．２の場合、混合することができた。また、Ｎｏ．１５（β－ＴＣＰ／Ｓｉ　２ｍｏｌ％／ＳＰ処理有／焼結有）の人工骨材とシアノアクリレート系接着剤との質量比が１：１．３、１：１．２、１：１．１、及び１：１の場合、混合することができた。
　以上のことから、シリンジを用いた混練では、特定の形状及び組成の人工骨材とシアノアクリレート系接着剤とを特定の割合で混合することで、可使時間が１０分以上４０分以下である骨接着剤として利用できることが確かめられた。
（２）圧縮強度試験
　次いで、（１）の混合試験後に得られた硬化体を、耐水研磨紙（＃１５００）を用いて、研磨し試験サンプルとした。得られた試験サンプルを、オートグラフＡＧ－１（島津製作所製）を用いて、圧縮強度試験を行い、圧縮破壊荷重を測定した。次いで、得られた圧縮破壊荷重を試験サンプルの断面積で除することで圧縮強度を算出した。結果を以下の表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
　表３から、得られた硬化体の圧縮強度は３０ＭＰａ以上６０ＭＰａ以下程度であった。
（３）ＳＥＭによる観察
　次いで、Ｎｏ．１５（β－ＴＣＰ／Ｓｉ　２ｍｏｌ％／ＳＰ処理有／焼結有）の人工骨材とシアノアクリレート系接着剤との質量比が１：１、１：１．１、１：１．２、及び１：１．３である硬化体を、耐水研磨紙（＃１５００）を用いて、研磨し試験サンプルとした。得られた試験サンプルを、ＳＥＭを用いて観察した。結果を図３に示す。図３において、丸（○）で囲まれた領域は、人工骨材の粒子を示している。
　図３から、人工骨材が、硬化体中に分散して存在していることが確かめられた。
（４）電子線マイクロアナライザー（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｐｒｏｂｅ　Ｍｉｃｒｏ　Ａｎａｌｙｚｅｒ；ＥＰＭＡ）による観察
　次いで、Ｎｏ．１５（β－ＴＣＰ／Ｓｉ　２ｍｏｌ％／ＳＰ処理有／焼結有）の人工骨材とシアノアクリレート系接着剤との質量比が１：１．２及び１：１．３である硬化体を、耐水研磨紙（＃１５００）を用いて、研磨し試験サンプルとした。得られた試験サンプルを、電子線マイクロアナライザー（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｐｒｏｂｅ　Ｍｉｃｒｏ　Ａｎａｌｙｚｅｒ；ＥＰＭＡ）を用いて観察した。結果を図４に示す。図４において、左側の画像はＳＥＭ像であり、右側の画像がＥＰＭＡ像である。
　図４から、酸素原子（Ｏ）は全体的に広がって存在していた。また、酸素原子（Ｏ）、カルシウム原子（Ｃａ）、及びリン原子（Ｐ）のいずれの原子も、まばらに広がって存在していた。
［試験例２］コテを用いた混練試験
　次いで、製造例１で製造した人工骨材のうち、Ｎｏ．１～２１の全ての人工骨材を用いて、シアノアクリレート系接着剤との混合試験を行った。具体的には、図５に示す撹拌用テフロン（登録商標）容器（１００ｍＬ）に人工骨材とシアノアクリレート系接着剤（アロンアルファ（登録商標）Ａ「三共」、製造販売元：東亞合成社、販売元：第一三共社）とを入れ、樹脂製コテ又は樹脂製ミキサーを用いて、気泡の混入を避けて、粉末である人工骨材と液剤であるシアノアクリレート系接着剤とが均一になるように混練した。混練後、ペースト状になるまで続けて混練した。混練開始からペースト状になるまでの時間及び硬化するまでの時間をそれぞれ測定した。結果を表４に示す。表４において、「ペースト状」とは、混練開始後、混合物が餅状の粘りが出た状態になるまでの時間を示している。また、「硬化」とは、混練開始後、混合物の粘りがなくなり、硬化するまでの時間を示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
　表４から、ＳＰ後に１１３０℃で焼結させた人工骨材（Ｎｏ．３、６、９、１２、１５、１８、及び２１）を用いた混合物では、硬化時間が４分以上３０分以下であった。また、非ＳＰ処理であって、１１３０℃で焼結させた人工骨材（Ｎｏ．２及び１４）を用いた混合物では、硬化時間が６分であった。
　以上のことから、コテを用いた混練では、特定の形状及び組成の人工骨材とシアノアクリレート系接着剤とを特定の割合で混合することで、可使時間が４分以上３０分以下である骨接着剤として利用できることが確かめられた。
［試験例３］ウサギ大腿骨埋植試験
（１）硬化体（骨セメント）の製造
　次いで、製造例１で製造した人工骨材のうち、Ｎｏ．１２（β－ＴＣＰ／Ｓｉ　１ｍｏｌ％／ＳＰ処理有／焼結有）の人工骨材とシアノアクリレート系接着剤とを混合して得られる硬化体を用いて、ウサギ大腿骨埋植試験を行った。
具体的には、Ｎｏ．１２（β－ＴＣＰ／Ｓｉ　１ｍｏｌ％／ＳＰ処理有／焼結有）の人工骨材とシアノアクリレート系接着剤（アロンアルファ（登録商標）Ａ「三共」、製造販売元：東亞合成社、販売元：第一三共社）とを質量比が６１：４９となるように混合し、硬化体（骨セメント）を製造した。得られた硬化体（骨セメント）は、形状が内径４ｍｍ×高さ６ｍｍであり、嵩密度が１．８６ｇ／ｃｍ３、開気孔率が１．７６％であった。
（２）ウサギ大腿骨への埋植
　次いで、ウサギ大腿骨に、（１）で得られた硬化体を２箇所に埋植した。
（３）病理標本の蛍光像観察
　埋植から１８週後まで１週間毎に、蛍光顕微鏡（インテリジェント顕微鏡ＢＸ６３、オリンパス社製）を用いて、埋植部の蛍光像を観察した。なお、骨の標識には、カルセイン（同仁化学社製）を投与することで行った。具体的には、骨の組織動態を解析するために、大腿骨に上記硬化体を埋植したウサギに、病理標本を作製するための剖検７日前及び３日前に、カルセインをウサギの体重１ｋｇあたり１０ｍｇ／０．４ｍＬ背部皮下に投与して二重標識を行った。ウサギの体重は至近時の値を用いた。次いで、埋植から１８週間後に埋植部の病理標本を作製し、観察した蛍光像を図６Ａ及び図６Ｂに示す。
　一方の埋植部において、埋植から３週間後から１２週間後まで軽度の骨吸収が認められた。また、他方の埋植部において、埋植から１２週目に軽度の骨吸収を認め、１８週後においても軽度の骨吸収のままであった。
また、図６Ａ及び図６Ｂから、埋植部において、骨再生が確認された。
（４）病理標本の可視光像観察
　埋植から１８週間後に埋植部の病理標本を作製し、光学顕微鏡（インテリジェント顕微鏡ＢＸ６３、オリンパス社製）を用いて、埋植部の可視光像を観察した。結果を図７Ａ及び図７Ｂに示す。
　図７Ａ及び図７Ｂから、埋植した硬化体（骨セメント）の崩壊が認められた。また、内部への骨形成は認められなかったが、皮質骨周辺において骨形成が認められた。
［試験例４］硬化体（骨セメント）の圧縮強度試験
（１）硬化体（骨セメント）の製造
　製造例１で製造した人工骨材のうち、Ｎｏ．１８（β－ＴＣＰ／Ｓｉ　３ｍｏｌ％／ＳＰ処理有／焼結有）の人工骨材とシアノアクリレート系接着剤（アロンアルファ（登録商標）Ａ「三共」、製造販売元：東亞合成社、販売元：第一三共社）とを混合して得られる硬化体を用いて、圧縮強度試験を行った。
　具体的には、Ｎｏ．１８（β－ＴＣＰ／Ｓｉ　３ｍｏｌ％／ＳＰ処理有／焼結有）２０ｇとシアノアクリレート系接着剤（アロンアルファ（登録商標）Ａ「三共」、製造販売元：東亞合成社、販売元：第一三共社）２０ｇとを、樹脂製コテを用いて約８分間混合した。次いで、混合物をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製の試験管（外径１５ｍｍ×高さ１００ｍｍ）に充填し、約２０分間で硬化した。次いで、混合から５日後に完全に硬化したことを確認した後、ＰＥＴ製試験管内に製造された硬化体（骨セメント）について、旋盤を用いて、ＰＥＴ製試験管ごと切削し、円柱状の硬化体（骨セメント）を得た。得られた硬化体（骨セメント）は、形状が直径約１４ｍｍ×高さ１５ｍｍであった。なお、上記製造方法を用いて、硬化体を２本製造した。
（２）圧縮強度試験
　次いで、（１）で得られた硬化体２本を、それぞれ試験サンプル１、２として、オートグラフＡＧ－１（島津製作所製）を用いて、圧縮破壊荷重及び圧縮弾性力を測定した。次いで、得られた圧縮破壊荷重を試験サンプルの断面積で除することで圧縮強度を算出した。また、圧縮弾性力を試験サンプルの断面積で除することで圧縮弾性率を算出した。結果を以下の表５に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
　表５から、得られた硬化体の圧縮強度は３５ＭＰａ以上４５ＭＰａ以下程度であった。
　また、得られた硬化体の圧縮弾性率は３５ＧＰａ以上５０ＧＰａ以下程度であった。
［試験例５］硬化体（骨セメント）の三点曲げ強度試験
（１）試験サンプルＡ：硬化体（骨セメント）の製造
　製造例１で製造した人工骨材のうち、Ｎｏ．１８（β－ＴＣＰ／Ｓｉ　３ｍｏｌ％／ＳＰ処理有／焼結有）の人工骨材とシアノアクリレート系接着剤（アロンアルファ（登録商標）Ａ「三共」、製造販売元：東亞合成社、販売元：第一三共社）とを混合して得られる硬化体を用いて、三点曲げ強度試験を行った。
　具体的には、Ｎｏ．１８（β－ＴＣＰ／Ｓｉ　３ｍｏｌ％／ＳＰ処理有／焼結有）１０ｇとシアノアクリレート系接着剤（アロンアルファ（登録商標）Ａ「三共」、製造販売元：東亞合成社、販売元：第一三共社）１０ｇとを、樹脂製コテを用いて約８分間混合した。次いで、混合物をシリコン製の試験管（縦１０ｍｍ×横５０ｍｍ×高さ７０ｍｍ）に充填し、約２０分間で硬化した。次いで、混合から５日後に完全に硬化したことを確認した後、シリコン製試験管内に製造された硬化体（骨セメント）について、旋盤を用いて、シリコン製試験管ごと切削し、角柱状の硬化体（骨セメント）を得た。得られた硬化体（骨セメント）は、形状が縦３ｍｍ×横４ｍｍ×高さ３０ｍｍであった。なお、上記製造方法を用いて、硬化体を４本製造した。
（２）試験サンプルＢ：合成樹脂のみからなる硬化体（従来の骨セメント）の製造
　ｓｔｒｙｋｅｒ（登録商標）社製のサージカルシンプレックス（登録商標）骨セメントを用いて、三点曲げ強度試験を行った。
　具体的には、液体モノマー（主成分：メタクリル酸メチル）１０ｇと粉末ポリマー（主成分：メタクリル酸メチル－スチレン共重合体）２０ｇとを樹脂製コテを用いて約５分間混合した。次いで、混合物をシリコン製の試験管（縦１０ｍｍ×横５０ｍｍ×高さ７０ｍｍ）に充填し、約１５分間で硬化した。次いで、混合から５日後に完全に硬化したことを確認した後、シリコン製試験管内に製造された硬化体（骨セメント）について、旋盤を用いて、シリコン製試験管ごと切削し、角柱状の硬化体（骨セメント）を得た。得られた硬化体（骨セメント）は、形状が縦３ｍｍ×横４ｍｍ×高さ３０ｍｍであった。なお、上記製造方法を用いて、硬化体を４本製造した。
（３）三点曲げ強度試験
　次いで、（１）で得られた硬化体４本を、それぞれ試験サンプルＡ－１、Ａ－２、Ａ－３及びＡ－４として、また、（２）で得られた硬化体４本を、それぞれ試験サンプルＢ－１、Ｂ－２、Ｂ－３及びＢ－４として、オートグラフＡＧ－１（島津製作所製）を用いて、三点曲げ強度試験を行い、曲げ強度（ＭＰa）及び曲げ弾性率（ＧＰａ）を測定した。なお、三点曲げ強度試験において、曲げモーメント（Ｍ）は７．５［Ｎ・ｍｍ］、断面２次モーメント（Ｉ）は９．０［ｍｍ４］、Ｍ／Ｉは０．８３であった。
また、曲げ強度（δ）は、以下の式（Ｃ）を用いて算出した。なお、式（Ｃ）において、ｈは試験サンプルの縦の長さ［ｍｍ］、Ｐｍａｘは試験力［Ｎ］、ｌは支点間距離（すなわち、試験サンプルの高さ）［ｍｍ］、ｂは試験サンプルの横の長さ［ｍｍ］である。
　曲げ強度（δ）
＝Ｍ／Ｉ×ｈ／２＝（３×Ｐｍａｘ×ｌ）／（２×ｂ×ｈ２）　・・・（Ｃ）
　また、曲げ弾性率（Ｅ）は、以下の式（Ｄ）を用いて算出した。なお、式（Ｄ）において、Δは曲げ弾性［Ｎ／ｍｍ］であり、ｌ、ｂ、ｈは式（Ｃ）と同様である。
　曲げ弾性率（Ｅ）＝（Δ×ｌ３）／（４×ｂ×ｈ３）　・・・（Ｄ）
試験サンプルＡ－１、Ａ－２、Ａ－３及びＡ－４の結果を以下の表６に、試験サンプルＢ－１、Ｂ－２、Ｂ－３及びＢ－４の結果を以下の表７に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
　表６及び表７から、試験サンプルＡ－１～Ａ－４の曲げ強度は、試験サンプルＢ－１～Ｂ－４の曲げ強度よりも大きく、４５ＭＰａ以上６０ＭＰａ以下程度であった。
　また、試験サンプルＡ－１～Ａ－４の曲げ弾性率は、試験サンプルＢ－１～Ｂ－４の曲げ弾性率よりも大きく、６５ＧＰａ以上８０ＧＰａ以下程度であった。
　以上のことから、本実施形態の骨セメントは、従来の骨セメントよりも高い硬度及び弾性を有するものであることが確かめられた。
本実施形態の硬組織接合用接着剤及び硬組織接合用接着剤キットは、充分な可使時間及び優れた生体親和性を有する。また、本実施形態の骨セメントは、優れた生体親和性を有し、経時的に骨置換される。また、本実施形態の骨セメントの生体内の移植部において、効率的に骨の再生が促される。よって、本実施形態の硬組織接合用接着剤及び硬組織接合用接着剤キット、並びにそれらの硬化体である骨セメントは、変形性関節症、骨粗鬆症等の疾患の治療に有用である。

Claims (14)

  1. シアノアクリレート系モノマーと、β型リン酸三カルシウム又はヒドロキシアパタイトと、を含有する硬組織接合用接着剤。
  2. 　さらに、前記β型リン酸三カルシウムにおいて、結晶中のカルシウム位置の一部がマグネシウムイオンに置換固溶されており、且つ、結晶構造内に存在する空孔の一部がナトリウムイオンに置換固溶されている請求項１に記載の硬組織接合用接着剤。
  3. 　さらに、前記β型リン酸三カルシウムにおいて、結晶中のリン位置の一部が珪素イオンに置換固溶されている請求項１又は２に記載の硬組織接合用接着剤。
  4. 　前記珪素イオンを全陰イオン位置に対して５ｍｏｌ％以下含む請求項３に記載の硬組織接合用接着剤。
  5. 　前記β型リン酸三カルシウム及び前記ヒドロキシアパタイトの平均粒径が１００μｍ以下である請求項１～４のいずれか一項に記載の硬組織接合用接着剤。
  6. 　前記β型リン酸三カルシウム及び前記ヒドロキシアパタイトの平均粒径が５０μｍ以下である請求項１～５のいずれか一項に記載の硬組織接合用接着剤。
  7. 　前記β型リン酸三カルシウム及び前記ヒドロキシアパタイトが球状粒子である請求項１～６のいずれか一項に記載の硬組織接合用接着剤。
  8. シアノアクリレート系モノマーを含む液剤と、
    β型リン酸三カルシウム又はヒドロキシアパタイトを含む粉末剤と、を備える硬組織接合用接着剤キット。
  9. コテ塗り塗工用又はシリンジ注入用である請求項８に記載の硬組織接合用接着剤キット。
  10. 　シアノアクリレート系ポリマーと、β型リン酸三カルシウム又はヒドロキシアパタイトと、を含有する骨セメント。
  11. 　圧縮強度が３０ＭＰａ以上である請求項１０に記載の骨セメント。
  12. 　圧縮弾性率が５０ＧＰａ以下である請求項１０又は１１に記載の骨セメント。
  13. 　曲げ強度が３０ＭＰａ以上である請求項１０～１２のいずれか一項に記載の骨セメント。
  14. 　曲げ弾性率が８０ＧＰａ以下である請求項１０～１３のいずれか一項に記載の骨セメント。
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