WO2023199814A1 - 生体親和性高分子を複合化したリン酸八カルシウム成形体の製造方法 - Google Patents

生体親和性高分子を複合化したリン酸八カルシウム成形体の製造方法 Download PDF

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phosphate
calcium
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biocompatible polymer
molded body
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悠紀 杉浦
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国立研究開発法人産業技術総合研究所
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    • A61L27/22—Polypeptides or derivatives thereof, e.g. degradation products

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing an octacalcium phosphate molded product composited with a biocompatible polymer.
  • calcium phosphate guides bone and promotes tissue regeneration, it is used as a material for reconstructing and regenerating bone defects caused by accidents or diseases (bone replacement material).
  • Calcium phosphate buried in a living body undergoes bone replacement through the action of osteoclasts, and the bone remodeling process (bone metabolism) functions appropriately through cooperation between osteoblasts and osteoclasts. Designed.
  • the bone remodeling process may not function properly, and bone grafting materials must be used with caution. This is the current situation.
  • Patent Document 1 discloses a technology related to calcium phosphate supporting drugs such as indomethacin, insulin, and aspirin.
  • Patent Document 2 discloses a hardened body for biological hard tissue that can be used in a drug delivery system and that includes a biological polymer such as collagen or hyaluronic acid and a calcium phosphate compound. ing. By combining these biopolymers, the hard and brittle properties characteristic of ceramics can be improved and flexibility can be imparted.
  • Patent Document 3 discloses a bone regeneration material composed of a composite of octacalcium phosphate particles and gelatin.
  • Calcium phosphate does not refer to a single compound; multiple types are known.
  • Calcium phosphates that are used medically in bone grafting materials include calcium hydrogen phosphate dihydrate (DCPD), octacalcium phosphate (OCP), hydroxyapatite (HAp), carbonate apatite (CO 3 Ap), and phosphoric acid.
  • DCPD calcium hydrogen phosphate dihydrate
  • OCP octacalcium phosphate
  • HAp hydroxyapatite
  • CO 3 Ap carbonate apatite
  • phosphoric acid Tricalcium ⁇ phase
  • ⁇ -TCP tricalcium phosphate ⁇ phase
  • octacalcium phosphate (OCP) is known to have particularly excellent bone regeneration ability.
  • a calcium phosphate molded body can be produced by a solution precipitation reaction. Specifically, a calcium phosphate molded body is produced by reacting a compound containing calcium ions in a weakly basic phosphoric acid solution to induce a solution precipitation reaction.
  • this method has a problem in that it is difficult to prepare a calcium phosphate molded body carrying a drug. Drugs are supported in calcium phosphate crystals, but sodium ions and ammonium ions, which are cations in the buffer solution used in the elution precipitation reaction, strongly inhibit drug support.
  • an object of the present invention is to provide a method for producing an octacalcium phosphate molded body in which a biocompatible polymer is composited.
  • a method for producing an octacalcium phosphate molded body composited with a biocompatible polymer comprising the step of immersing the octacalcium phosphate molded body in a solution of a compound containing phosphate ions to cause the calcium ions and phosphate ions to react.
  • the compound containing calcium ions includes calcium dihydrogen phosphate hydrate, calcium dihydrogen phosphate anhydrate, calcium hydrogen phosphate dihydrate, calcium hydrogen phosphate anhydrate, hydroxyapatite, Any one of [1] to [3], which is one or more selected from the group consisting of carbonate apatite, sodium-substituted hydroxyapatite, tricalcium phosphate ⁇ phase, tricalcium phosphate ⁇ phase, and calcium carbonate.
  • the compounds containing phosphate ions include sodium dihydrogen phosphate, disodium hydrogen phosphate, trisodium phosphate, potassium dihydrogen phosphate, dipotassium hydrogen phosphate, tripotassium phosphate, and dihydrogen phosphate.
  • the biocompatible polymer according to any one of [1] to [3], which is one or more selected from the group consisting of ammonium, diammonium hydrogen phosphate, triammonium phosphate, and magnesium ammonium phosphate.
  • the biocompatible polymer is alginic acid, gelatin, hyaluronic acid, gellan gum, carboxylic acid-modified cellulose, sodium polyacrylate, polyethylene glycol, pullulan, phosphorylated pullulan, polyglutamic acid, fibrin, chitin, chitosan, gellan gum,
  • a method for producing an octacalcium phosphate molded body composited with one or more biocompatible polymers according to any one of [1] to [4] selected from the group consisting of:
  • the present invention it is possible to provide a method for producing an octacalcium phosphate molded body composited with a biocompatible polymer.
  • the octacalcium phosphate molded product obtained by the present invention and composited with a biocompatible polymer has an excellent effect of having a certain shape and strength.
  • FIG. 3 is a diagram showing the results of XRD analysis of the molded body produced in Example 1. It is a SEM photograph of the molded object produced in Example 1 (a photograph substituted for a drawing). It is a photograph of the molded article produced in Example 2 (a photograph substituted for a drawing).
  • FIG. 3 is a diagram showing the results of XRD analysis of the molded body produced in Example 2. 3 is a measurement result of DTS strength of a molded article produced in Example 2.
  • FIG. 3 is a diagram showing a stress-strain curve of a molded body produced in Example 2.
  • FIG. 3 is a diagram showing the results of XRD analysis of the molded body produced in Example 3.
  • 3 is a measurement result of DTS strength of a molded article produced in Example 3.
  • 3 is a diagram showing a stress-strain curve of a molded body produced in Example 3.
  • FIG. 4 is a photograph substituted for a drawing).
  • 3 is a measurement result of DTS strength of a molded article produced in Example 4.
  • FIG. 3 is a diagram showing the stress-strain curve of the molded body produced in Example 4.
  • FIG. 4 is a diagram showing the results of XRD analysis of the molded body produced in Example 4. It is a photograph of the molded object produced in Examples 5 and 6 (a photograph substituted for a drawing).
  • FIG. 6 is a diagram showing the results of XRD analysis of molded bodies produced in Examples 5 and 6. This is the measurement result of the DTS strength of the molded bodies produced in Examples 5 and 6. It is a photograph of the molded object produced in Example 7 (a photograph substituted for a drawing).
  • FIG. 7 is a diagram showing the results of XRD analysis of the molded body produced in Example 7. It is a SEM photograph of the molded object produced in Example 7 (a photograph substituted for a drawing). It is a photograph of the molded object produced in Example 8 (a photograph substituted for a drawing). It is a CT image of the molded article produced in Example 8 (a photograph substituted for a drawing).
  • FIG. 7 is a diagram showing the results of XRD analysis of the molded body produced in Example 8.
  • the molded product obtained by the embodiment of the present invention is a molded product whose main component is octacalcium phosphate (OCP), which is a composite of a biocompatible polymer, and which mainly contributes to the bone remodeling process. can.
  • OCP octacalcium phosphate
  • OCP octacalcium phosphate
  • Composite formation brings about a state in which the crystals are entangled or fused, and as a result, the shape of the molded object as a whole is maintained, and even when immersed in a solution such as distilled water or ethanol, the shape is maintained to the extent that it does not collapse.
  • the first embodiment includes a step of mixing a compound containing calcium ions and a compound containing phosphate ions with a solution containing a biocompatible polymer to form a mixed mud,
  • This is a method for producing an octacalcium phosphate molded body composited with a biocompatible polymer, including a step of filling a mold with mud and causing the calcium ions and phosphate ions to react.
  • calcium phosphate (excluding octacalcium phosphate) can be used as the compound containing calcium ions, such as calcium dihydrogen phosphate hydrate, calcium dihydrogen phosphate anhydrate, Examples include calcium oxyhydrogen dihydrate, calcium hydrogen phosphate anhydrate, hydroxyapatite, carbonate apatite, sodium-substituted hydroxyapatite, tricalcium phosphate ⁇ phase, and tricalcium phosphate ⁇ phase. These may be used alone or in combination in any ratio.
  • a calcium inorganic salt or a calcium organic salt can be used as a compound containing calcium ions.
  • Inorganic salts of calcium include calcium carbonate, calcium hydroxide, calcium oxide, calcium chloride, calcium fluoride, calcium bromide, calcium iodide, calcium phosphide, calcium sulfate, calcium sulfate hemihydrate, and calcium sulfate dihydrate.
  • Calcium oxalate anhydrate, calcium oxalate monohydrate, calcium oxalate dihydrate, calcium oxalate trihydrate, calcium sulfite, calcium silicate, calcium pyrophosphate, calcium tungstate, calcium molybdate Examples include.
  • Examples of calcium organic salts include calcium acetate, calcium succinate, calcium citrate, calcium malate, calcium thiomalate, calcium benzoate, calcium lactate, calcium stearate, and the like. These may be used alone or in combination in any ratio.
  • the compounds containing phosphate ions include, for example, sodium dihydrogen phosphate, disodium hydrogen phosphate, trisodium phosphate, potassium dihydrogen phosphate, dipotassium hydrogen phosphate, and tripotassium phosphate. , ammonium dihydrogen phosphate, diammonium hydrogen phosphate, triammonium phosphate, ammonium magnesium phosphate, magnesium phosphate, and the like. Any one of these can be used alone or in combination.
  • biocompatible polymers after being implanted in the body, have properties that are not rejected by the body, are not recognized as foreign substances by the body, and/or have properties that are compatible with the body, and are absorbed by the body over time.
  • the biocompatible polymer can be a drug. It is desirable to have affinity with living organisms, such as appropriate solubility in living organisms and bond formation with calcium salts. Since biocompatible polymers need to be composited with molded products whose main component is octacalcium phosphate, it is desirable that they can impart flexibility and toughness, and improve the shapeability and mechanical properties of the molded products. be able to.
  • polymer in the biocompatible polymer refers to a molecule with a molecular weight larger than 400, and has a structure composed of many repetitions of units obtained substantially or conceptually from molecules with a small molecular weight.
  • polymers are classified into linear polymers, star-shaped polymers, comb-shaped polymers, brush-shaped polymers, two-dimensional polymers, three-dimensional polymers, etc. based on the polymerization state and regular structure of the polymer. included. These polymers may contain other structures in their side chains or repeating units, or may contain a rotaxane structure or the like.
  • biocompatible polymers there are a variety of biocompatible polymers, and there are no particular restrictions on the polymers to be combined, but examples include alginic acid, gelatin, collagen, actin, fibrin, starch, dextrin, amylose, amylopectin, pectin, glycogen, Curdlan, paramylon, agarose, carrageenan, heparin, xyloglucan, glucomannan, levan, fructan, pullulan, phosphorylated pullulan, fibroin, cellulose, chitosan, chitin, polyglycolic acid, polylactic acid, polyglycolic acid-polylactic acid copolymer Poly-L-lactic acid, melanin, hyaluronic acid, gellan gum, mastic gum, carboxylic acid-modified cellulose, lignin, casein, polyglutamic acid, sodium polyacrylate, polyethylene glycol, and the like can be used. These can be used alone or in combination.
  • a solution containing a biocompatible polymer can be prepared by dissolving the biocompatible polymer in a solvent.
  • the solvent is not particularly limited and is usually in the form of water or an aqueous solution, but other solvents can also be used. When using a solvent other than water, these solvents need to be liquid under the reaction temperature and pressure conditions.
  • Primary alcohols such as 1-ol, secondary alcohols such as 2-propanol (isopropyl alcohol), butan-2-ol, pentan-2-ol, hexan-2-ol, cyclohexanol, tert-butyl alcohol, Tertiary alcohols such as 2-methylbutan-2-ol, 2-methylpentan-2-ol, 2-methylhexan-2-ol, 3-methylpentan-3-ol, 3-methyloctan-3-ol, etc.
  • monohydric alcohols such as ethylene glycol, dihydric alcohols such as diethylene glycol, trihydric alcohols such as glycerin, aromatic ring alcohols such as phenol, polyethers such as polyethylene glycol (PEG) and polypropylene glycol (PPG), acetic acid, Fatty acids such as grass acid, caproic acid, lauric acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, alkanes such as pentane, butane, hexane, septane, octane, ethyl acetate, methyl butyrate, methyl salicylate, ethyl formate, ethyl butyrate.
  • monohydric alcohols such as ethylene glycol, dihydric alcohols such as diethylene glycol, trihydric alcohols such as glycerin, aromatic ring alcohols such as phenol, polyethers such as polyethylene glycol (PEG) and polyprop
  • esters such as ethyl caproate, octyl acetate, and dibutyl phthalate, compounds called cycloalkanes or bicycloalkanes such as cyclopentane, cyclohexane, and decalin, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and diethyl ketone, formaldehyde, and acetaldehyde.
  • aldehydes such as propionaldehyde, butanal, pentanal, hexanal, and vanillin
  • amine compounds such as aminomethane, aminoethane, ethylenediamine, triethylamine, and aniline. These may be used alone or in combination.
  • a compound containing calcium ions, a compound containing phosphate ions, and a solution containing a biocompatible polymer are mixed to form a mixed mud.
  • a solution containing a biocompatible polymer is dropped onto a mixed powder of a compound containing calcium ions and a compound containing phosphate ions, and the mixture is thoroughly mixed using a spatula or the like.
  • the mixing ratio is preferably 200:1 to 1:1 in weight ratio of the mixed powder of the compound containing calcium ions and the compound containing phosphate ions to the biocompatible polymer.
  • the ratio is more preferably 100:1 to 2:1, even more preferably 50:1 to 3:1, particularly preferably 20:1 to 5:1.
  • the curing temperature and curing time can be set as appropriate, and the curing temperature can be, for example, 5 to 95°C, preferably 15 to 80°C.
  • the curing time can be, for example, 2 to 96 hours, preferably 6 to 72 hours.
  • calcium phosphate crystals containing a biocompatible polymer are precipitated.
  • the molded body is dried using a dryer or the like, and then the molded body is taken out from the mold. If unreacted components remain after taking out, it is preferable to wash and remove them using distilled water or the like.
  • the second embodiment includes a step of mixing a compound containing calcium ions and a solution containing a biocompatible polymer to form a mixed mud, and a step in which the mixed mud contains phosphate ions.
  • a molding of octacalcium phosphate composited with a biocompatible polymer which includes a step of adding and mixing a compound, and a step of filling the obtained mixed mud into a mold and reacting the calcium ions and phosphate ions. It is a method of manufacturing the body.
  • a calcium inorganic salt or a calcium organic salt can be used as the compound containing calcium ions.
  • Inorganic salts of calcium include calcium carbonate, calcium hydroxide, calcium oxide, calcium chloride, calcium fluoride, calcium bromide, calcium iodide, calcium phosphide, calcium sulfate, calcium sulfate hemihydrate, and calcium sulfate dihydrate.
  • Calcium oxalate anhydrate, calcium oxalate monohydrate, calcium oxalate dihydrate, calcium oxalate trihydrate, calcium sulfite, calcium silicate, calcium pyrophosphate, calcium tungstate, calcium molybdate Examples include.
  • Examples of calcium organic salts include calcium acetate, calcium succinate, calcium citrate, calcium malate, calcium thiomalate, calcium benzoate, calcium lactate, calcium stearate, and the like. These may be used alone or in combination in any ratio.
  • calcium phosphate (excluding octacalcium phosphate) can be used in addition to the above-mentioned calcium inorganic salts or calcium organic salts, such as calcium dihydrogen phosphate hydrate, dihydrogen phosphate Calcium anhydrate, calcium hydrogen phosphate dihydrate, calcium hydrogen phosphate anhydrate, hydroxyapatite, carbonate apatite, sodium-substituted hydroxyapatite, tricalcium phosphate ⁇ phase, tricalcium phosphate ⁇ phase, Can be mentioned. These may be used alone or in combination in any ratio.
  • a solution containing an inorganic salt of phosphoric acid can be used as the solution of the compound containing phosphate ions.
  • inorganic salts of phosphoric acid include sodium dihydrogen phosphate, disodium hydrogen phosphate, trisodium phosphate, potassium dihydrogen phosphate, dipotassium hydrogen phosphate, tripotassium phosphate, ammonium dihydrogen phosphate, and Examples include diammonium oxyhydrogen, triammonium phosphate, and ammonium magnesium phosphate. These may be used alone or in combination in any ratio.
  • a compound containing calcium ions and a solution containing a biocompatible polymer are mixed.
  • the mixing ratio is preferably 200:1 to 1:1 by weight of the compound containing calcium ions and the biocompatible polymer.
  • the ratio is more preferably 100:1 to 2:1, even more preferably 50:1 to 3:1, particularly preferably 20:1 to 5:1.
  • a solution containing a biocompatible polymer is dropped onto a compound (powder) containing calcium ions, and the solution is thoroughly mixed using a spatula or the like.
  • a mixed mud is prepared by mixing calcium carbonate powder as a raw material with a solution containing a biocompatible polymer obtained by dissolving the biocompatible polymer in a solvent.
  • a solution of a compound containing phosphate ions is mixed into the mixed mud.
  • calcium carbonate contained in the mixed mud reacts with phosphoric acid in the solution to form octacalcium phosphate.
  • the mixture may foam violently and partially harden, but it is preferable to continue stirring until the foaming reaction has subsided.
  • the ratio of each compound can be adjusted so that calcium ions and phosphate ions react to form octacalcium phosphate.
  • the obtained mixed mud is filled into a mold, sealed and cured.
  • the curing temperature and curing time can be set as appropriate, and the curing temperature can be, for example, 35 to 50° C., and the curing time can be, for example, 10 minutes to 96 hours.
  • crystals of octacalcium phosphate containing biocompatible polymers are precipitated.
  • the third embodiment includes a step of mixing a compound containing calcium ions and a solution containing a biocompatible polymer to form a mixed mud, and after filling the mixed mud into a mold. a step of freezing, and a step of immersing the molded object obtained by the freezing in a solution of a compound containing phosphate ions to react the calcium ions and phosphate ions, forming a complex with a biocompatible polymer.
  • This is a method for producing an octacalcium phosphate molded article.
  • calcium phosphate (excluding octacalcium phosphate) can be used as the compound containing calcium ions, such as calcium dihydrogen phosphate hydrate, calcium dihydrogen phosphate anhydrate, Examples include calcium oxyhydrogen dihydrate, calcium hydrogen phosphate anhydrate, hydroxyapatite, carbonate apatite, sodium-substituted hydroxyapatite, tricalcium phosphate ⁇ phase, and tricalcium phosphate ⁇ phase.
  • a calcium inorganic salt or a calcium organic salt can be used as a compound containing calcium ions.
  • Inorganic salts of calcium include calcium carbonate, calcium hydroxide, calcium oxide, calcium chloride, calcium fluoride, calcium bromide, calcium iodide, calcium phosphide, calcium sulfate, calcium sulfate hemihydrate, and calcium sulfate dihydrate.
  • Calcium oxalate anhydrate, calcium oxalate monohydrate, calcium oxalate dihydrate, calcium oxalate trihydrate, calcium sulfite, calcium silicate, calcium pyrophosphate, calcium tungstate, calcium molybdate Examples include.
  • Examples of calcium organic salts include calcium acetate, calcium succinate, calcium citrate, calcium malate, calcium thiomalate, calcium benzoate, calcium lactate, calcium stearate, and the like. These may be used alone or in combination in any ratio.
  • a solution containing an inorganic salt of phosphoric acid can be used as the solution of the compound containing phosphate ions.
  • inorganic salts of phosphoric acid include sodium dihydrogen phosphate, disodium hydrogen phosphate, trisodium phosphate, potassium dihydrogen phosphate, dipotassium hydrogen phosphate, tripotassium phosphate, ammonium dihydrogen phosphate, and Examples include diammonium oxyhydrogen, triammonium phosphate, and ammonium magnesium phosphate. These may be used alone or in combination in any ratio.
  • the mixed mud is filled into a mold.
  • a calcium carbonate powder as a raw material is prepared, and a solution containing a biocompatible polymer obtained by dissolving the biocompatible polymer in a solvent is mixed with the raw material powder to form a mixed mud.
  • the mixing ratio is preferably 200:1 to 1:1 by weight of the compound containing calcium ions and the biocompatible polymer.
  • the ratio is more preferably 100:1 to 2:1, even more preferably 50:1 to 3:1, particularly preferably 20:1 to 5:1.
  • this mixed mud is filled into a mold and then frozen.
  • the freezing temperature is preferably -15°C or lower. Although the lower limit is not particularly limited, it is preferably ⁇ 50° C. or higher.
  • the water is removed by drying (freeze-drying) while still in the frozen state.
  • the molded body is removed from the mold and immediately immersed in a solution of a compound containing phosphate ions to cause the calcium ions and phosphate ions to react and to improve biocompatibility. It is possible to change the state of the polymer, make it insolubilized, and maintain its shape.
  • the immersion temperature and immersion time can be set as appropriate, and the immersion temperature can be, for example, 50 to 70°C.
  • the immersion time can be, for example, 10 minutes to 96 hours.
  • the frozen molded body melts, but at the same time, calcium phosphate crystals containing a biocompatible polymer precipitate, maintaining its shape.
  • the molded bodies obtained according to the first to third embodiments can achieve a DTS strength of 0.1 MPa or more, 0.3 MPa or more, and even 0.5 MPa or more. If the DTS strength is 0.1 MPa or higher, it will not disintegrate even if it is forcefully pinched with tweezers, so it can be easily transplanted into a bone defect in a living body, but the ease of the procedure should be taken into consideration. In this case, it is preferable that the strength is higher.
  • the shape of the body basically depends on the shape of the mold used when filling the mixed mud, but since it has a certain strength, it is possible to process it into a specific shape. For example, it is possible to process it into a cube, rectangular parallelepiped, cylinder, cone, truncated cone, sphere, octahedron, tetrahedron, etc.
  • the volume of the molded body can be 1 mm 3 or more, further 3 mm 3 or more, particularly 5 mm 3 or more. On the other hand, if it exceeds 1000 mm 3 , there is a concern that the strength will decrease.
  • the physical properties of the molded body were evaluated using the following measuring device and measurement conditions.
  • the diametral tensile strength (DTS strength) was measured using a universal testing machine AGS-J manufactured by Shimadzu Corporation at a head speed of 1 mm/min.
  • XRD analysis was performed using an X-ray diffraction analyzer (MiniFlex600, Rigaku Co., Ltd., Japan, target: Cu, wavelength: 0.15406 nm).
  • the XRD measurement conditions were an accelerating voltage and an amplitude of 40 kV and 15 mA, respectively, and for characteristic evaluation, the diffraction angle was continuously scanned at a 2 ⁇ value from 3° to 70° at an operating speed of 2°/min.
  • the formation of OCP was confirmed by evaluating the peak of octacalcium phosphate in addition to the peak of the biocompatible polymer.
  • the stress-strain curve was measured using a universal testing machine AGS-J manufactured by Shimadzu Corporation at a head speed of 1 mm/min.
  • the microstructure of the sample was evaluated using a field emission scanning electron microscope (FE-SEM: JSM-6700F, JEOL Ltd., Japan).
  • the accelerating voltage was 5 kV, and the sample was sputter coated with Os to prevent charge accumulation on the surface.
  • micro-CT analysis The internal fine structure of the sample was evaluated using a micro-CT analyzer (micro-CT: Skyscan 1085, Toyo Technica Co., Ltd.). Evaluation was performed at an accelerating voltage of 60 kV, an Al filter, and a resolution of 9 ⁇ m.
  • Example 1 Alginic acid-OCP molded body Calcium hydrogen phosphate dihydrate (DCPD) 2.40 g and disodium hydrogen phosphate (NaAP) 2.84 g were mixed in an automatic agate mortar for 10 minutes or more at 100 rpm. The mixture was mixed at high speed to form a mixed powder. The mixed powder was placed in a polystyrene tray, and an aqueous ammonium alginate solution having a concentration of 50 g/L was added dropwise thereto at a water mixing ratio of 1.0. After thoroughly mixing with a spatula to form a mixed mud, it was filled into a silicone mold with a diameter of 6 mm and a thickness of 3 mm, and the mixture was cured at 40° C.
  • DCPD calcium hydrogen phosphate dihydrate
  • NaAP disodium hydrogen phosphate
  • the mixed mud was dried in the air at 40° C. for 12 hours or more, and then the dried mixed mud was taken out from the mold. Thereafter, it was thoroughly washed with distilled water to remove remaining unreacted components, and then dried again at 40°C.
  • FIG. 1 shows a photograph of the obtained molded body. It can be seen from FIG. 1 that the molded body maintains the shape of the mold. The DTS strength of the molded body was 0.18 ⁇ 0.04 MPa, which was such a strength that it would not collapse even when pinched with tweezers or the like.
  • FIG. 2 shows the results of XRD analysis of the molded body. It was found from FIG. 2 that the molded body obtained had a single phase of octacalcium phosphate (OCP). A part of the molded body was cut out, and the fracture surface thereof was observed using FE-SEM. The results are shown in FIG. In the cross section, it was observed that scale-like crystals with a size of about several tens of nanometers were densely accumulated and partially fused. In addition, a fibrous structure was observed between the crystals.
  • OCP octacalcium phosphate
  • Gelatin-OCP molded product 2.40 g of calcium hydrogen phosphate dihydrate (DCPD) and 2.84 g of disodium hydrogen phosphate (NaAP) were mixed in an automatic agate mortar for 10 minutes or more at a speed of 100 rpm. to obtain a mixed powder.
  • the mixed powder was placed in a polystyrene tray, and gelatin aqueous solutions (concentrations: 10, 50, and 100 g/L) were separately added dropwise thereto at a mixing ratio of 1.0. After thoroughly mixing with a spatula to form a mixed mud, it was filled into a silicone mold with a diameter of 6 mm and a thickness of 3 mm, and the mixture was cured at 40° C.
  • the mixed mud was dried in the air at 40° C. for 12 hours or more, and then the dried mixed mud was taken out from the mold. Thereafter, it was thoroughly washed with distilled water to remove remaining unreacted components, and then dried again at 40°C.
  • FIG. 4 shows a photograph of the molded product obtained. It can be seen from FIG. 4 that the molded body maintains the shape of the mold.
  • FIG. 5 shows the results of XRD analysis of the molded body. From FIG. 5, it can be seen that the obtained molded body has a single phase of octacalcium phosphate (OCP).
  • Figure 6 shows the measurement results of DTS intensity. The DTS strength of each of the molded bodies was 0.18 ⁇ 0.04 MPa or more, which was a strength that would not disintegrate even when pinched with tweezers or the like.
  • FIG. 7 shows the stress-strain curve of the molded body, and it can be seen that the molded body does not collapse even if a certain strain is applied.
  • Example 3 Sodium polyacrylate-OCP molded product 2.40 g of calcium hydrogen phosphate dihydrate (DCPD) and 2.84 g of disodium hydrogen phosphate (NaAP) were mixed in an automatic agate mortar for 10 minutes or more. , 100 rpm to obtain a mixed powder.
  • the mixed powder was placed in a polystyrene tray, and an aqueous solution of sodium polyacrylate (PAA-Na) having a concentration of 100 g/L was added dropwise thereto at a mixing ratio of 1.0.
  • PAA-Na sodium polyacrylate
  • After thoroughly mixing with a spatula to form a mixed mud it was filled into a silicone mold with a diameter of 6 mm and a thickness of 3 mm, and the mixture was cured at 40° C. for 3 days in a sealed state. After curing, the mixed mud was dried in the air at 40° C. for 12 hours or more, and then the dried mixed mud was taken out from the mold.
  • FIG. 9 shows photographs of a molded product composited with PAA-Na and a molded product composited with PEG. It can be seen from FIG. 9 (left figure) that the molded body maintains the shape of the mold.
  • FIG. 10 shows the results of XRD analysis of the molded body (PAA-Na-100g/L). It can be seen from FIG. 10 that the molded body obtained has a single phase of octacalcium phosphate (OCP).
  • the DTS strength (PAA-Na) of the molded body is shown in FIG.
  • the DTS strength of each of the molded bodies was 0.18 ⁇ 0.04 MPa or more, which was a strength that would not disintegrate even when pinched with tweezers or the like.
  • FIG. 12 shows the stress-strain curve (PAA-Na) of the molded body, and it can be seen that the molded body does not exhibit significant fracture strength and exhibits high plastic deformation. In other words, the molded product was soft.
  • Example 4 Polyethylene glycol-OCP molded product 2.40 g of calcium hydrogen phosphate dihydrate (DCPD) and 2.84 g of disodium hydrogen phosphate (NaAP) were heated at 100 rpm for 10 minutes or more in an automatic agate mortar. A mixed powder was obtained by mixing at a speed of . The mixed powder was placed in a polystyrene tray, and a polyethylene glycol (PEG) aqueous solution having a concentration of 100 g/L was individually dropped into the tray at a mixing ratio of 1.0.
  • DCPD calcium hydrogen phosphate dihydrate
  • NaAP disodium hydrogen phosphate
  • a mixed mud After thoroughly mixing with a spatula to form a mixed mud, it was filled into a silicone mold with a diameter of 6 mm and a thickness of 3 mm, and the mixture was cured at 40° C. for 3 days in a sealed state. After curing, the mixed mud was dried in the air at 40° C. for 12 hours or more, and then the dried mixed mud was taken out from the mold.
  • FIG. 9 shows photographs of a molded product composited with PAA-Na and a molded product composited with PEG. It can be seen from FIG. 9 (right figure) that the molded body maintains the shape of the mold.
  • FIG. 10 shows the results of XRD analysis of the molded article (PEG-100 g/L). It can be seen from FIG. 10 that the molded body obtained has a single phase of octacalcium phosphate (OCP).
  • FIG. 11 shows the DTS strength (PEG) of the molded product. The DTS strength of each of the molded bodies was 0.18 ⁇ 0.04 MPa or more, which was a strength that would not disintegrate even when pinched with tweezers or the like.
  • FIG. 12 shows the stress-strain curve (PEG) of the molded body, and it can be seen that the molded body does not exhibit significant fracture strength and exhibits high plastic deformation. In other words, the molded product was soft.
  • Gelatin-OCP molded article 1.75 g of calcium carbonate was placed in an agate mortar, and an aqueous gelatin solution (concentration 10 g/L, 100 g/L) was added dropwise individually at a water mixing ratio of 1.0. were mixed to form a slurry. 2 mL of 4 mol/L phosphoric acid aqueous solution was added dropwise to this slurry and quickly stirred with a pestle to form a mixed mud. The mixture foamed violently during mixing, and hardening was formed in some areas, but the mixture was stirred until this subsided.
  • This mixed mud was filled into a silicone mold with a diameter of 6 mm and a thickness of 3 mm, and the mold was cured at 40° C. for 3 days in a sealed state. After curing, the mixed mud was dried in the air at 40° C. for 12 hours or more, and then the dried mixed mud was taken out from the mold. Thereafter, it was washed with distilled water and dried.
  • FIG. 13 shows a photograph of the obtained molded body. It can be seen from FIG. 13 that the molded body maintains the shape of the mold.
  • FIG. 14 shows the DTS strength of the molded article. The DTS strength of each of the molded bodies was 0.18 ⁇ 0.04 MPa or more, which was a strength that would not disintegrate even when pinched with tweezers or the like.
  • FIG. 15 shows the stress-strain curve of the molded body, and it can be seen that the molded body does not exhibit significant fracture strength and exhibits high plastic deformation.
  • FIG. 16 shows the results of XRD analysis of the molded article. It was found from FIG. 16 that the obtained molded body had a single phase of octacalcium phosphate (OCP).
  • OCP octacalcium phosphate
  • Example 6 Sodium polyacrylate-OCP molded article 1.75 g of calcium carbonate was placed in an agate mortar, and 1 mL of a sodium polyacrylate (PAA-Na) aqueous solution with a concentration of 10 g/L was added dropwise thereto, and the mixture was thoroughly mixed. It was made into a slurry. 2 mL of 4 mol/L phosphoric acid aqueous solution was added dropwise to this slurry and quickly stirred with a pestle to form a mixed mud. The mixture foamed violently during mixing, and hardening was formed in some areas, but the mixture was stirred until this subsided.
  • PAA-Na sodium polyacrylate
  • This mixed mud was filled into a silicone mold with a diameter of 6 mm and a thickness of 3 mm, and the mold was cured at 40° C. for 3 days in a sealed state. After curing, the mixed mud was dried at 40° C. for 12 hours or more and then taken out from the mold. Thereafter, it was washed with distilled water and dried.
  • FIG. 17 shows a photograph of the molded product obtained. It can be seen from FIG. 17 that the molded body maintains the shape of the mold.
  • the XRD pattern of the molded product is shown in FIG. 18, and the DTS intensity is shown in FIG. 19.
  • the DTS strength of the molded product was 0.88 ⁇ 0.04 MPa or more, and the molded product did not collapse even when pinched with tweezers or the like.
  • Example 7 Alginic acid-OCP molded body 1 g of calcium hydrogen phosphate dihydrate (DCPD) and an aqueous ammonium alginate solution having a concentration of 50 g/L were mixed at a mixing ratio of 1.0 to obtain a mixed mud.
  • This mixed mud was filled into a silicone mold with a diameter of 6 mm and a thickness of 3 mm, frozen at -20°C, and dried by removing water using a freeze dryer. Note that the molded body after drying maintained the shape of the mold. Thereafter, this molded body was immersed in 20 mL of an aqueous solution of disodium hydrogen phosphate (NaAP) having a concentration of 1 mol/L, and reacted at 60° C. for 1 day. Note that during the reaction, the molded product foamed, but maintained its shape.
  • NaAP disodium hydrogen phosphate
  • FIG. 20 shows photographs of the molded body before and after immersion. It can be seen from FIG. 20 that the molded article maintains its mold shape even after dipping. Pores of approximately several hundred ⁇ m were observed due to the formation of ice crystals due to freezing. The DTS strength of the molded body was 0.54 ⁇ 0.21 MPa or more.
  • FIG. 21 shows the results of XRD analysis of the molded product after immersion. In the molded body obtained from FIG. 21, it was observed that octacalcium phosphate (OCP) was partially formed.
  • FIG. 22 shows a SEM image of the molded product after immersion. It was observed that radial OCP crystals were embedded within the alginic acid fibers.
  • Alginic acid-OCP molded body 1 g of calcium carbonate and an aqueous solution of ammonium alginate having a concentration of 50 g/L were mixed at a mixing ratio of 1.0 to obtain a mixed mud.
  • This mixed mud was filled into a silicone mold with a diameter of 6 mm and a thickness of 3 mm, frozen at -20°C, and dried by removing water using a freeze dryer. Note that the molded body after drying maintained the shape of the mold. Thereafter, this molded body was immersed in 20 mL of phosphoric acid having a concentration of 100 mol/L, and reacted at 60° C. for 3 days. Although the molded product foamed during the reaction, it maintained its shape.
  • FIG. 23 shows photographs of the molded body before and after immersion. It can be seen from FIG. 23 that the molded body maintains its mold shape even after dipping. Further, a CT image of the molded body is shown in FIG. 24. Pores of approximately several hundred ⁇ m were observed due to the formation of ice crystals due to freezing. The DTS strength of the molded article was 0.32 ⁇ 0.12 MPa. Further, FIG. 25 shows the results of XRD analysis of the molded product after immersion. In the molded body obtained from FIG. 25, it was observed that octacalcium phosphate (OCP) was partially formed.
  • OCP octacalcium phosphate

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Abstract

本発明は、生体親和性高分子を複合化したリン酸八カルシウム成形体の製造方法を提供することを課題とする。　カルシウムイオンを含む化合物及びリン酸イオンを含む化合物と、生体親和性高分子を含む溶液とを混合して混合泥とする工程、前記混合泥をモールドに充填後、前記カルシウムイオン及びリン酸イオンを反応させる工程、を含む、生体親和性高分子を複合化したリン酸八カルシウム成形体の製造方法。

Description

生体親和性高分子を複合化したリン酸八カルシウム成形体の製造方法
　本発明は、生体親和性高分子を複合化したリン酸八カルシウム成形体の製造方法に関する。
　リン酸カルシウムは、骨を誘導・組織再生を促すことから、事故や病気によって生じた骨欠損部の再建・再生用材料（骨補填材）として使用されている。生体内に埋設されたリン酸カルシウムは破骨細胞が働くことで骨置換が起き、骨芽細胞と破骨細胞との協調により、骨リモデリングプロセス（骨の新陳代謝）が適切に機能することを前提として設計されている。一方、日本国内で数百万人の規模で存在する関節リウマチや骨粗しょう症では、骨リモデリングプロセスが適切に機能しない場合があり、骨補填材の適応は慎重にならざるを得ないのが現状である。
　骨補填材の高機能化のため、リン酸カルシウム系化合物を基材として、薬剤を担持させる技術が知られている。目的に応じた薬剤を担持させることで、現行の骨補填材の適用が難しい症例に対しても有効に作用させることが可能となる。例えば、特許文献１には、インドメタシン、インスリン、アスピリン等の薬剤を担持したリン酸カルシウムに関する技術が開示されている。
　特許文献２には、ドラックデリバリーシステムに利用することができる生体硬組織様硬化体であって、コラーゲンやヒアルロン酸等の生体高分子とリン酸カルシウム系化合物とを含む生体硬組織用硬化体が開示されている。これら生体高分子との複合化により、セラミックスの特徴である硬くて脆い性質が改善され、柔軟性を付与することが可能である。特許文献３には、リン酸八カルシウム粒子及びゼラチンの複合体から構成される骨再生材料について開示がある。
特開平６－２２８０１１号公報 特開２００３－９３４９６号公報 国際公開第２０２０／０７１４９７号
　リン酸カルシウムは、単一の化合物を指すのではなく、複数の種類が知られている。骨補填材などに医療応用されているリン酸カルシウムとして、リン酸水素カルシウム二水和物（ＤＣＰＤ）、リン酸八カルシウム（ＯＣＰ）、水酸アパタイト（ＨＡｐ）、炭酸アパタイト（ＣＯ３Ａｐ）、リン酸三カルシウムα相（α－ＴＣＰ）、リン酸三カルシウムβ相（β－ＴＣＰ）などが知られている。なかでも、リン酸八カルシウム（ＯＣＰ）は、とりわけ優れた骨再生能を有することが知られている。
　リン酸カルシウム成形体は、溶解析出反応により作製することができる。具体的には、カルシウムイオンを含む化合物を弱塩基リン酸溶液中で反応させ、溶解析出反応を惹起させてリン酸カルシウム成形体を作製するものである。しかし、この方法では、薬剤を担持させたリン酸カルシウム成形体の調製は困難という問題があった。薬剤は、リン酸カルシウム結晶中に担持されるが、溶解析出反応に用いられる緩衝溶液中のカチオンであるナトリウムイオンやアンモニウムイオンが薬剤の担持を強力に阻害するため、溶解析出反応によっては、一定の形状、強度を保持した成形体を製造するのが困難ということがあった。
　このような問題に鑑み、本発明者は鋭意研究したところ、カルシウムイオンなどを含む化合物に予め生体親和性高分子を練和し、成形した後、カルシウムイオンとリン酸イオンとを反応させてリン酸八カルシウムを合成することで、一定の形状、強度を保持した、生体親和性高分子を複合化した成形体を作製することができるとの知見が得られ、本発明に至った。かかる知見に基づき、本発明は、生体親和性高分子を複合化したリン酸八カルシウム成形体の製造方法を提供することを課題とする。
　上記課題を解決することができる本発明の一態様は、以下の通りである。
［１］カルシウムイオンを含む化合物及びリン酸イオンを含む化合物と、生体親和性高分子を含む溶液とを混合して混合泥とする工程、前記混合泥をモールドに充填し、前記カルシウムイオンとリン酸イオンを反応させる工程、を含む、生体親和性高分子を複合化したリン酸八カルシウム成形体の製造方法。
［２］カルシウムイオンを含む化合物と、生体親和性高分子を含む溶液とを混合して混合泥とする工程、前記混合泥にリン酸イオンを含む化合物を添加して混合する工程、得られた混合泥をモールドに充填し、前記カルシウムイオンとリン酸イオンを反応させる工程、を含む、生体親和性高分子を複合化したリン酸八カルシウム成形体の製造方法。
［３］カルシウムイオンを含む化合物と、生体親和性高分子を含む溶液とを混合して混合泥とする工程、前記混合泥をモールドに充填後、凍結させる工程、前記凍結により得られた成形体を、リン酸イオンを含む化合物の溶液に浸漬させて、前記カルシウムイオンとリン酸イオンを反応させる工程、を含む、生体親和性高分子を複合化したリン酸八カルシウム成形体の製造方法。
［４］前記カルシウムイオンを含む化合物は、リン酸二水素カルシウム水和物、リン酸二水素カルシウム無水和物、リン酸水素カルシウム二水和物、リン酸水素カルシウム無水和物、水酸アパタイト、炭酸アパタイト、ナトリウム置換水酸アパタイト、リン酸三カルシウムα相、リン酸三カルシウムβ相、炭酸カルシウム、からなる群より選択される１種以上である、［１］～［３］のいずれか一に記載の生体親和性高分子を複合化したリン酸八カルシウム成形体の製造方法。
［５］前記リン酸イオンを含む化合物は、リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸三ナトリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸三カリウム、リン酸二水素アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム、リン酸三アンモニウム、リン酸マグネシウムアンモニウム、からなる群より選択される１種以上である、［１］～［３］のいずれか一に記載の生体親和性高分子を複合化したリン酸八カルシウム成形体の製造方法。
［６］前記生体親和性高分子が、アルギン酸、ゼラチン、ヒアルロン酸、ゲランガム、カルボン酸修飾セルロース、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリエチレングリコール、プルラン、リン酸化プルラン、ポリグルタミン酸、フィブリン、キチン、キトサン、ゲランガム、からなる群より選択される１種以上である、［１］～［４］のいずれか一に記載の生体親和性高分子を複合化したリン酸八カルシウム成形体の製造方法。
　本発明によれば、生体親和性高分子を複合化したリン酸八カルシウム成形体の製造方法を提供することができる。本発明によって得られる生体親和性高分子を複合化したリン酸八カルシウム成形体は、一定の形状と強度を備えるという優れた効果を有する。
実施例１で作製された成形体の写真である（図面代用写真）。 実施例１で作製された成形体のＸＲＤ分析結果を示す図である。 実施例１で作製された成形体のＳＥＭ写真である（図面代用写真）。 実施例２で作製された成形体の写真である（図面代用写真）。 実施例２で作製された成形体のＸＲＤ分析結果を示す図である。 実施例２で作製された成形体のＤＴＳ強度の測定結果である。 実施例２で作製された成形体における応力－ひずみ曲線を示す図である。 実施例２で作製された成形体のＳＥＭ写真である（図面代用写真）。 実施例３で作製された成形体の写真である（図面代用写真）。 実施例３で作製された成形体のＸＲＤ分析結果を示す図である。 実施例３で作製された成形体のＤＴＳ強度の測定結果である。 実施例３で作製された成形体における応力－ひずみ曲線を示す図である。 実施例４で作製された成形体の写真である（図面代用写真）。 実施例４で作製された成形体のＤＴＳ強度の測定結果である。 実施例４で作製された成形体における応力－ひずみ曲線を示す図である。 実施例４で作製された成形体のＸＲＤ分析結果を示す図である。 実施例５、６で作製された成形体の写真である（図面代用写真）。 実施例５、６で作製された成形体のＸＲＤ分析結果を示す図である。 実施例５、６で作製された成形体のＤＴＳ強度の測定結果である。 実施例７で作製された成形体の写真である（図面代用写真）。 実施例７で作製された成形体のＸＲＤ分析結果を示す図である。 実施例７で作製された成形体のＳＥＭ写真である（図面代用写真）。 実施例８で作製された成形体の写真である（図面代用写真）。 実施例８で作製された成形体のＣＴ像である（図面代用写真）。 実施例８で作製された成形体のＸＲＤ分析結果を示す図である。
　以下、本発明について詳細に説明する。以下に記載する事項の説明は、本発明の実施形態の一例（代表例）であり、本発明は、これらの内容に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
　本発明の実施形態によって得られる成形体は、生体親和性高分子を複合化した、リン酸八カルシウム（ＯＣＰ）を主成分とする成形体であり、主として、骨リモデリングプロセスに寄与することができる。生体親和性高分子の存在下、カルシウムイオンとリン酸イオンとを反応させることで、リン酸八カルシウム（ＯＣＰ）の結晶成長過程において、生体親和性高分子を複合化した成形体を得ることができるものである。複合化によって、結晶が絡み合う或いは融合する状態となり、これにより、成形体全体として形状が維持され、蒸留水やエタノールなどの溶液中に浸漬しても、崩壊しない程度に形状が保持される。
［１］第１の実施形態
　第１の実施形態は、カルシウムイオンを含む化合物及びリン酸イオンを含む化合物と、生体親和性高分子を含む溶液とを混合して混合泥とする工程、前記混合泥をモールドに充填し、前記カルシウムイオン及びリン酸イオンを反応させる工程、を含む、生体親和性高分子を複合化したリン酸八カルシウム成形体の製造方法である。
　第１の実施形態において、カルシウムイオンを含む化合物として、リン酸カルシウム（リン酸八カルシウムを除く）を用いることができ、例えば、リン酸二水素カルシウム水和物、リン酸二水素カルシウム無水和物、リン酸水素カルシウム二水和物、リン酸水素カルシウム無水和物、水酸アパタイト、炭酸アパタイト、ナトリウム置換水酸アパタイト、リン酸三カルシウムα相、リン酸三カルシウムβ相、が挙げられる。これらは単独でも複数を任意の比率で混合して使用してもよい。
　また、カルシウムイオンを含む化合物として、上記のリン酸カルシウム以外に、例えば、カルシウム無機塩あるいはカルシウム有機塩を用いることができる。カルシウムの無機塩として、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、塩化カルシウム、フッ化カルシウム、臭化カルシウム、ヨウ化カルシウム、リン化カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸カルシウム半水和物、硫酸カルシウム二水和物、シュウ酸カルシウム無水和物、シュウ酸カルシウム一水和物、シュウ酸カルシウム二水和物、シュウ酸カルシウム三水和物、亜硫酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、ピロリン酸カルシウム、タングステン酸カルシウム、モリブデン酸カルシウムなどが挙げられる。カルシウム有機塩として、酢酸カルシウム、コハク酸カルシウム、クエン酸カルシウム、リンゴ酸カルシウム、チオリンゴ酸カルシウム、安息香酸カルシウム、乳酸カルシウム、ステアリン酸カルシウムなどが挙げられる。これらは単独でも複数を任意の比率で混合して使用してもよい。
　第１の実施形態において、リン酸イオンを含む化合物として、例えば、リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸三ナトリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸三カリウム、リン酸二水素アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム、リン酸三アンモニウム、リン酸マグネシウムアンモニウム、リン酸マグネシウム、などが挙げられる。これらのうち、いずれかを単独あるいは複数を用いることができる。
　一般に生体親和性高分子は、体内に埋植された後、生体に拒絶されず、生体に異物として認識されない性質及び／又は生体に適合した性質を持ち、経時的に生体に吸収されることを目的とする材料である。治療を目的とする場合には、当該生体親和性高分子は薬剤となり得る。生体内での適切な溶解性やカルシウム塩との結合形成など、生体との親和性をもつことが望ましい。生体親和性高分子は、リン酸八カルシウムを主成分とする成形体と複合化させる必要性から、柔軟性、強靭性を付与できることが望ましく、成形体の賦形性や機械的特性を改善することができる。
　本明細書中、生体親和性高分子における高分子とは、分子量が４００より大きい分子を表し、分子量が小さい分子から実質的または概念的に得られる単位の多数回の繰り返しで構成した構造を持つ分子のことを指す。すなわち、高分子の重合状態、規則構造の状態から、線状高分子、星型高分子、櫛型高分子、ブラシ状高分子、二次元高分子、三次元高分子などに分類されるものが含まれる。これらの高分子においては、側鎖や繰り返し単位に、別構造が含有されていてもよく、ロタキサン構造などを含んでいてもよい。
　生体親和性高分子として種々多様な材料があり、複合化させる高分子としては特に制限はないが、例えば、アルギン酸、ゼラチン、コラーゲン、アクチン、フィブリン、デンプン、デキストリン、アミロース、アミロペクチン、ペクチン、グリコーゲン、カードラン、パラミロン、アガロース、カラギーナン、ヘパリン、キシログルカン、グルコマンナン、レバン、フルクタン、プルラン、リン酸化プルラン、フィブロイン、セルロース、キトサン、キチン、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、ポリグリコール酸－ポリ乳酸共重合体、ポリＬ乳酸、メラニン、ヒアルロン酸、ゲランガム、マスティック・ガム、カルボン酸修飾セルロース、リグニン、カゼイン、ポリグルタミン酸、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリエチレングリコールなどを用いることができる。これらは、単独あるいは複数を用いることができる。
　本明細書中、生体親和性高分子を含む溶液は、生体親和性高分子を溶媒に溶解して、作製することができる。溶媒は特に限定されず、通常、水又は水溶液の形態であるが、他の溶媒を用いることもできる。水以外の溶媒を用いる場合、これらの溶媒は反応温度・圧力条件において液体である必要がある。例えば、メタノール、エタノール、プロパン－１－オール、ブタン－１－オール、ペンタン－１－オール、ヘキサン－１－オール、ヘプタン－１－オール、オクタン－１－オール、ノナン－１－オール、デカン－１－オールなどの第一級アルコール、２－プロパノール（イソプロピルアルコール）、ブタン－２－オール、ペンタン－２－オール、ヘキサン－２－オール、シクロヘキサノールなどの第二級アルコール、ｔｅｒｔ－ブチルアルコール、２－メチルブタン－２－オール、２－メチルペンタン－２－オール、２－メチルヘキサン－２－オール、３－メチルペンタン－３－オール、３－メチルオクタン－３－オールなどの第三級アルコールをはじめとする一価アルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコールなどの二価アルコール、グリセリンなどの三価アルコール、フェノールなどの芳香環アルコール、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）などのポリエーテル、酢酸、吉草酸、カプロン酸、ラウリン酸、パルチミン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸などの脂肪酸、ペンタン、ブタン、ヘキサン、セプタン、オクタンなどのアルカン、酢酸エチル、酪酸メチル、サリチル酸メチル、ギ酸エチル、酪酸エチル、カプロン酸エチル、酢酸オクチル、フタル酸ジブチル、のようなエステル類、シクロペンタン、シクロヘキサン、デカリンなどのシクロアルカン又はビシクロアルカンと呼称される化合物、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトンなどのケトン、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブタナール、ペンタナール、ヘキサナール、バニリンなどのアルデヒド、アミノメタン、アミノエタン、エチレンジアミン、トリエチルアミン、アニリンなどのアミン化合物、などを挙げることができる。これらは、単独で用いてもよいし、複数を混合して使用してもよい。
　第１の実施形態において、カルシウムイオンを含む化合物及びリン酸イオンを含む化合物と、生体親和性高分子を含む溶液とを混合して混合泥とする。混合方法に特に制限はないが、例えば、カルシウムイオンを含む化合物とリン酸イオンを含む化合物の混合粉末に生体親和性高分子を含む溶液を滴下し、スパチュラなどを用いて十分に混合して、混合泥とすることができる。混合の割合は、カルシウムイオンを含む化合物とリン酸イオンを含む化合物との混合粉末と生体親和性高分子の重量比で、２００：１～１：１とすることが好ましい。より好ましくは１００：１～２：１であり、さらに好ましくは５０：１～３：１であり、特に好ましくは２０：１～５：１である。
　次いで、得られた混合泥をモールドに充填し、密封して養生する。養生温度や養生時間は適宜、設定することができ、養生温度は、例えば、５～９５℃、好ましくは１５～８０℃とすることができる。養生時間は、例えば、２～９６時間、好ましくは６～７２時間とすることができる。この養生プロセス（カルシウムイオンとリン酸イオンとが反応する過程）において、生体親和性高分子が複合化したリン酸カルシウム結晶が析出する。養生後は、乾燥機などを用いて乾燥させ、その後、モールドから成形体を取り出す。取り出し後、未反応成分が残存している場合には、蒸留水などを用いて洗浄、除去することが好ましい。以上により、生体親和性高分子を複合化したリン酸八カルシウム成形体を製造することができる。
［２］第２の実施形態
　第２の実施形態は、カルシウムイオンを含む化合物と、生体親和性高分子を含む溶液とを混合して混合泥とする工程、前記混合泥にリン酸イオンを含む化合物を添加して混合する工程、得られた混合泥をモールドに充填して、前記カルシウムイオンとリン酸イオンを反応させる工程、を含む、生体親和性高分子を複合化したリン酸八カルシウム成形体の製造方法である。
　第２の実施形態において、カルシウムイオンを含む化合物として、例えば、カルシウム無機塩あるいはカルシウム有機塩を用いることができる。カルシウムの無機塩として、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、塩化カルシウム、フッ化カルシウム、臭化カルシウム、ヨウ化カルシウム、リン化カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸カルシウム半水和物、硫酸カルシウム二水和物、シュウ酸カルシウム無水和物、シュウ酸カルシウム一水和物、シュウ酸カルシウム二水和物、シュウ酸カルシウム三水和物、亜硫酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、ピロリン酸カルシウム、タングステン酸カルシウム、モリブデン酸カルシウムなどが挙げられる。カルシウム有機塩として、酢酸カルシウム、コハク酸カルシウム、クエン酸カルシウム、リンゴ酸カルシウム、チオリンゴ酸カルシウム、安息香酸カルシウム、乳酸カルシウム、ステアリン酸カルシウムなどが挙げられる。これらは単独でも複数を任意の比率で混合して使用してもよい。
　また、カルシウムイオンを含む化合物として、上記カルシウム無機塩あるいはカルシウム有機塩以外に、リン酸カルシウム（リン酸八カルシウムを除く）を用いることができ、例えば、リン酸二水素カルシウム水和物、リン酸二水素カルシウム無水和物、リン酸水素カルシウム二水和物、リン酸水素カルシウム無水和物、水酸アパタイト、炭酸アパタイト、ナトリウム置換水酸アパタイト、リン酸三カルシウムα相、リン酸三カルシウムβ相、が挙げられる。これらは単独でも複数を任意の比率で混合して使用してもよい。
　リン酸イオンを含む化合物の溶液として、リン酸の無機塩を含む溶液を用いることができる。リン酸の無機塩として、例えば、リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸三ナトリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸三カリウム、リン酸二水素アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム、リン酸三アンモニウム、リン酸マグネシウムアンモニウムなどがあげられる。これらは単独でも、複数を任意の比率で混合して使用してもよい。
　第２の実施形態は、カルシウムイオンを含む化合物と、生体親和性高分子を含む溶液とを混合する。混合の割合は、カルシウムイオンを含む化合物と生体親和性高分子の重量比で２００：１～１：１とすることが好ましい。より好ましくは１００：１～２：１であり、さらに好ましくは５０：１～３：１であり、特に好ましくは２０：１～５：１である。混合方法に特に制限はないが、例えば、カルシウムイオンを含む化合物（粉末）に生体親和性高分子を含む溶液を滴下し、スパチュラなどを用いて十分に混合する。例えば、原料となる炭酸カルシウム粉末に、生体親和性高分子を溶媒に溶解して得られる生体親和性高分子を含む溶液を混合して混合泥を作製する。
　次いで、混合泥にリン酸イオンを含む化合物の溶液を混合する。これにより、例えば、混合泥に含まれる炭酸カルシウムと溶液中のリン酸とが反応してリン酸八カルシウムを形成する。反応時は激しく発泡して、部分的に硬化することがあるが、発泡反応が落ち着くまで、混ぜ続けることが好ましい。この際、カルシウムイオンとリン酸イオンとが反応してリン酸八カルシウムを形成するように、それぞれの化合物の比率を調製することができる。
　次に、得られた混合泥をモールドに充填し、密封して養生する。養生温度や養生時間は適宜、設定することができ、養生温度は、例えば、３５～５０℃、養生時間は、例えば、１０分～９６時間とすることができる。この養生プロセス（カルシウムイオンとリン酸イオンが反応する過程）において、生体親和性高分子を含むリン酸八カルシウムの結晶が析出する。養生後は、乾燥機などを用いて乾燥させ、乾燥後、モールドから成形体を取り出す。取り出し後、未反応成分が残存している場合には、蒸留水、エタノールなどを用いて洗浄、除去することが好ましい。以上により、生体親和性高分子を複合化したリン酸八カルシウム成形体を製造することができる。
［３］第３の実施形態
　第３の実施形態は、カルシウムイオンを含む化合物と、生体親和性高分子を含む溶液とを混合して混合泥とする工程、前記混合泥をモールドに充填後、凍結させる工程、前記凍結により得られた成形体を、リン酸イオンを含む化合物の溶液に浸漬させて、前記カルシウムイオンとリン酸イオンを反応させる工程、を含む、生体親和性高分子を複合化したリン酸八カルシウム成形体の製造方法、である。
　第３の実施形態において、カルシウムイオンを含む化合物として、リン酸カルシウム（リン酸八カルシウムを除く）を用いることができ、例えば、リン酸二水素カルシウム水和物、リン酸二水素カルシウム無水和物、リン酸水素カルシウム二水和物、リン酸水素カルシウム無水和物、水酸アパタイト、炭酸アパタイト、ナトリウム置換水酸アパタイト、リン酸三カルシウムα相、リン酸三カルシウムβ相、が挙げられる。
　また、カルシウムイオンを含む化合物として、上記リン酸カルシウム以外に、カルシウム無機塩あるいはカルシウム有機塩を用いることができる。カルシウムの無機塩として、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、塩化カルシウム、フッ化カルシウム、臭化カルシウム、ヨウ化カルシウム、リン化カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸カルシウム半水和物、硫酸カルシウム二水和物、シュウ酸カルシウム無水和物、シュウ酸カルシウム一水和物、シュウ酸カルシウム二水和物、シュウ酸カルシウム三水和物、亜硫酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、ピロリン酸カルシウム、タングステン酸カルシウム、モリブデン酸カルシウムなどが挙げられる。カルシウム有機塩として、酢酸カルシウム、コハク酸カルシウム、クエン酸カルシウム、リンゴ酸カルシウム、チオリンゴ酸カルシウム、安息香酸カルシウム、乳酸カルシウム、ステアリン酸カルシウムなどが挙げられる。これらは単独でも複数を任意の比率で混合して使用してもよい。
　第３の実施形態において、リン酸イオンを含む化合物の溶液として、リン酸の無機塩を含む溶液を用いることができる。リン酸の無機塩として、例えば、リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸三ナトリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸三カリウム、リン酸二水素アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム、リン酸三アンモニウム、リン酸マグネシウムアンモニウムなどがあげられる。これらは単独でも、複数を任意の比率で混合して使用してもよい。
　第３の実施形態は、カルシウムイオンを含む化合物と、生体親和性高分子を含む溶液とを混合して混合泥とする工程を経た後、前記混合泥をモールドに充填する。例えば、原料となる炭酸カルシウム粉末と用意し、生体親和性高分子を溶媒に溶解して得られる生体親和性高分子を含む溶液を当該原料粉末に混合して混合泥とする。混合の割合は、カルシウムイオンを含む化合物と生体親和性高分子の重量比で２００：１～１：１とすることが好ましい。より好ましくは１００：１～２：１であり、さらに好ましくは５０：１～３：１であり、特に好ましくは２０：１～５：１である。
　次に、この混合泥をモールドに充填した後、凍結させる。凍結温度は、－１５℃以下とすることが好ましい。下限値は特に制限されないが、－５０℃以上とすることが好ましい。凍結後は、凍結状態のまま、乾燥（凍結乾燥）させて、水分を除去する。凍結後（好ましくは凍結乾燥後）、モールドから成形体を取り出して、直ちに成形体を、リン酸イオンを含む化合物の溶液に浸漬させることで、カルシウムイオンとリン酸イオンを反応させるとともに、生体親和性高分子の状態を変化させ、不溶化させ、形態を維持することができる。浸漬温度や浸漬時間は適宜、設定することができ、浸漬温度は、例えば、５０～７０℃とすることができる。浸漬時間は例えば、１０分～９６時間とすることができる。この浸漬プロセスにおいて、凍結した成形体は溶解するが、並行して生体親和性高分子を含むリン酸カルシウム結晶が析出し、形状が維持される。以上により、生体親和性高分子を複合化したリン酸八カルシウム成形体を製造することができる。
（リン酸八カルシウム成形体）
　第１～３の実施形態によって得られる成形体は、ＤＴＳ強度が０．１ＭＰａ以上、また、０．３ＭＰａ以上、さらには、０．５ＭＰａ以上を達成することができる。ＤＴＳ強度が、０．１ＭＰａ以上であれば、ピンセットで強めに摘まんでも崩壊しないため、生体内の骨欠損部への移植を容易に行うことが可能とであるが、施術の容易性を考慮すると、より高強度であることが好ましい。
　形体の形状は基本的に混合泥を充填する際に使用するモールドの形に依存するが、一定の強度を有することから、特定形状に加工することも可能である。例えば、立方体、直方体、円柱、円錐形、円錐台形、球、八面体、四面体などに加工することが可能である。成形体の体積は１ｍｍ３以上、さらには３ｍｍ３以上、特には５ｍｍ３以上とすることができる。一方、１０００ｍｍ３を超えると、強度が低下することが懸念される。
　以下、実施例に基づいて説明する。なお、本実施例はあくまで一例であり、これらの例によって何ら制限されるものではない。すなわち、本発明は特許請求の範囲によってのみ制限されるものであり、本発明に含まれる実施例以外の種々の変形を包含するものである。
　成形体の物性評価は、以下の測定装置や測定条件を用いて行った。
（ＤＴＳ強度について）
　ダイアメトラル引張強さ（ＤＴＳ強度）については、島津製作所製万能試験機、ＡＧＳ－Ｊを用いて、ヘッドスピード１ｍｍ／ｍｉｎの速度にて測定した。
（Ｘ線回折分析について）
　Ｘ線回折分析装置（ＭｉｎｉＦｌｅｘ６００、株式会社リガク、日本、ターゲット：Ｃｕ、波長：０．１５４０６ｎｍ）によりＸＲＤ分析を行った。ＸＲＤの測定条件は、加速電圧及び振幅をそれぞれ４０ｋＶ、１５ｍＡとし、特性評価については２°／分の操作速度で、３°から７０°にわたり２θの値で回折角を連続的にスキャンした。成形体をＸ線回折法で分析した場合、生体親和性高分子のピークに加えて、リン酸八カルシウムのピークを評価することで、ＯＣＰの形成を確認した。
（応力－ひずみ曲線について）
応力－ひずみ曲線については、島津製作所製万能試験機、ＡＧＳ－Ｊを用いて、ヘッドスピード１ｍｍ／ｍｉｎの速度にて測定した。
（電子顕微鏡観察について）
　電界放射型走査電子顕微鏡（ＦＥ－ＳＥＭ：ＪＳＭ－６７００Ｆ、日本電子株式会社、日本）により、試料の微細構造を評価した。加速電圧を５ｋＶとし、表面の電荷蓄積を防止するため、サンプルにＯｓを用いてスパッタコーティングをした。
（ＦＴ－ＩＲ分析について）
フーリエ変換赤外分光（ＦＴ－ＩＲ：Ｎｉｃｏｌｅｔ　ＮＥＸＵＳ６７０、サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社、米国）により、ＧｅＳｅで作られた減衰全反射プリズムを有する硫酸トリグリシン検出器（３２スキャン、解像度２ｃｍ－１）を用いて、サンプルの化学振動スキームの特性を評価した。測定を行うためのバックグラウンドとして雰囲気を考慮した。
（マイクロＣＴ分析について）
　マイクロＣＴ分析装置（マイクロＣＴ：Ｓｋｙｓｃａｎ１０８５、株式会社東陽テクニカ）により、試料の内部微細構造を評価した。加速電圧を６０ｋＶとし、Ａｌフィルターを用い、解像度は９μｍで評価した。
（実施例１）アルギン酸－ＯＣＰ成形体
　リン酸水素カルシウム二水和物（ＤＣＰＤ）２．４０ｇと、リン酸水素二ナトリウム（ＮａＡＰ）２．８４ｇとを自動メノウ乳鉢にて１０分以上、１００ｒｐｍの速度で混合して、混合粉末とした。混合粉末をポリスチレントレーに入れ、これに濃度５０ｇ／Ｌのアルギン酸アンモニウム水溶液を混水比１．０にて滴下した。スパチュラにて十分に混合して、混合泥とした後、直径６ｍｍ、厚さ３ｍｍのシリコンモールドに充填し、密封状態で４０℃、３日間養生した。養生後、４０℃、１２時間以上、大気乾燥させた後、乾燥させた混合泥をモールドから取り出した。その後、蒸留水で十分に洗浄し、残存した未反応成分を除去した後、再び４０℃で乾燥させた。
　図１に得られた成形体の写真を示す。図１から成形体がモールドの形を維持していることが分かる。当該成形体のＤＴＳ強度は０．１８±０．０４ＭＰａであり、ピンセットなどで摘まんでも崩壊しない強度であった。図２に当該成形体のＸＲＤによる分析結果を示す。図２から得られた成形体はリン酸八カルシウム（ＯＣＰ）単相となっていることが分かった。成形体の一部を切り出し、その破断面をＦＥ－ＳＥＭで観察した結果を図３に示す。当該断面には、数十ｎｍ程度のサイズの鱗片状結晶が緻密に集積し、一部融合している様子が観察された。また、結晶間の一部に繊維状の構造が観察された。
（実施例２）ゼラチン－ＯＣＰ成形体
　リン酸水素カルシウム二水和物（ＤＣＰＤ）２．４０ｇと、リン酸水素二ナトリウム（ＮａＡＰ）２．８４ｇを自動メノウ乳鉢にて１０分以上、１００ｒｐｍの速度で混合して、混合粉末とした。混合粉末をポリスチレントレーに入れ、これにゼラチン水溶液（濃度：１０、５０、１００ｇ／Ｌ）をそれぞれ混水比１．０にて別個に滴下した。スパチュラにて十分に混合して、混合泥とした後、直径６ｍｍ、厚さ３ｍｍのシリコンモールドに充填し、密封状態で４０℃、３日間養生した。養生後、４０℃、１２時間以上、大気乾燥させた後、乾燥させた混合泥をモールドから取り出した。その後、蒸留水で十分に洗浄し、残存した未反応成分を除去した後、再び４０℃で乾燥させた。
　図４に得られた成形体の写真を示す。図４から成形体がモールドの形を維持していることが分かる。図５に当該成形体のＸＲＤによる分析結果を示す。図５から、得られた成形体はリン酸八カルシウム（ＯＣＰ）単相となっていることが分かる。図６にＤＴＳ強度の測定結果を示す。当該成形体のＤＴＳ強度は、いずれも０．１８±０．０４ＭＰａ以上であり、ピンセットなどで摘まんでも崩壊しない強度であった。図７は成形体の応力－ひずみ曲線であり、成形体はある一定の歪みを加えても崩壊しないことが分かる。成形体の一部を切り出し、その破断面をＦＥ－ＳＥＭで観察した結果を図８に示す。当該断面には、数十ｎｍ程度のサイズの鱗片状結晶が緻密に集積し、一部融合している様子が観察された。また、結晶間の一部に繊維状の構造が観察された。
（実施例３）ポリアクリル酸ナトリウム－ＯＣＰ成形体
　リン酸水素カルシウム二水和物（ＤＣＰＤ）２．４０ｇと、リン酸水素二ナトリウム（ＮａＡＰ）２．８４ｇとを自動メノウ乳鉢にて１０分以上、１００ｒｐｍの速度で混合して、混合粉末とした。混合粉末をポリスチレントレーに入れ、これに濃度１００ｇ／Ｌのポリアクリル酸ナトリウム（ＰＡＡ－Ｎａ）水溶液を混水比１．０にて、滴下した。スパチュラにて十分に混合して、混合泥とした後、直径６ｍｍ、厚さ３ｍｍのシリコンモールドに充填し、密封状態で４０℃、３日間養生した。養生後、４０℃、１２時間以上、大気乾燥させた後、乾燥させた混合泥をモールドから取り出した。
　図９（左図）にＰＡＡ－Ｎａと複合化させた成形体及び、ＰＥＧと複合化させた成形体の写真を示す。図９（左図）から成形体がモールドの形を維持していることが分かる。図１０に当該成形体のＸＲＤによる分析結果（ＰＡＡ－Ｎａ－１００ｇ／Ｌ）を示す。図１０から得られた成形体はリン酸八カルシウム（ＯＣＰ）単相となっていることが分かる。当該成形体のＤＴＳ強度（ＰＡＡ－Ｎａ）を図１１に示す。当該成形体のＤＴＳ強度はいずれも０．１８±０．０４ＭＰａ以上であり、ピンセットなどで摘まんでも崩壊しない強度であった。図１２は成形体の応力－ひずみ曲線（ＰＡＡ－Ｎａ）であり、成形体は目立った破壊強度を示さず、高い塑性変形を示すことが分かる。すなわち、柔らかい成形体となっていた。
（実施例４）ポリエチレングリコール－ＯＣＰ成形体
　リン酸水素カルシウム二水和物（ＤＣＰＤ）２．４０ｇと、リン酸水素二ナトリウム（ＮａＡＰ）２．８４ｇとを自動メノウ乳鉢にて１０分以上、１００ｒｐｍの速度で混合して、混合粉末とした。混合粉末をポリスチレントレーに入れ、これに濃度１００ｇ／Ｌのポリエチレングリコール（ＰＥＧ）水溶液を混水比１．０にて個別、滴下した。スパチュラにて十分に混合して、混合泥とした後、直径６ｍｍ、厚さ３ｍｍのシリコンモールドに充填し、密封状態で４０℃、３日間養生した。養生後、４０℃、１２時間以上、大気乾燥させた後、乾燥させた混合泥をモールドから取り出した。
　図９（右図）にＰＡＡ－Ｎａと複合化させた成形体及び、ＰＥＧと複合化させた成形体の写真を示す。図９（右図）から成形体がモールドの形を維持していることが分かる。図１０に当該成形体のＸＲＤによる分析結果（ＰＥＧ－１００ｇ／Ｌ）を示す。図１０から得られた成形体はリン酸八カルシウム（ＯＣＰ）単相となっていることが分かる。当該成形体のＤＴＳ強度（ＰＥＧ）を図１１に示す。当該成形体のＤＴＳ強度はいずれも０．１８±０．０４ＭＰａ以上であり、ピンセットなどで摘まんでも崩壊しない強度であった。図１２は成形体の応力－ひずみ曲線（ＰＥＧ）であり、成形体は目立った破壊強度を示さず、高い塑性変形を示すことが分かる。すなわち、柔らかい成形体となっていた。
（実施例５）ゼラチン－ＯＣＰ成形体
　炭酸カルシウム１．７５ｇをメノウ乳鉢にとり、これにゼラチン水溶液（濃度１０ｇ／Ｌ、１００ｇ／Ｌ）を混水比１．０にて個別、滴下して、十分に混合して、スラリー状とした。このスラリーに４ｍｏｌ／Ｌのリン酸水溶液を２ｍＬ滴下して、素早く乳棒でかき混ぜ、混合泥にした。混合時に激しく発泡し、また、部分的に硬化が形成されるが、これが落ち着くまでかき混ぜた。この混合泥を直径６ｍｍ、厚さ３ｍｍのシリコンモールドに充填し、密封状態で４０℃、３日間養生した。養生後、４０℃、１２時間以上、大気乾燥させた後、乾燥させた混合泥をモールドから取り出した。その後、蒸留水で洗浄後、乾燥させた。
　図１３に得られた成形体の写真を示す。図１３から成形体がモールドの形を維持していることが分かる。当該成形体のＤＴＳ強度を図１４に示す。当該成形体のＤＴＳ強度はいずれも０．１８±０．０４ＭＰａ以上であり、ピンセットなどで摘まんでも崩壊しない強度であった。図１５は成形体の応力－ひずみ曲線であり、成形体は目立った破壊強度を示さず、高い塑性変形を示すことが分かる。図１６に当該成形体のＸＲＤによる分析結果を示す。図１６から得られた成形体はリン酸八カルシウム（ＯＣＰ）単相となっていることが分かった。
（実施例６）ポリアクリル酸ナトリウム－ＯＣＰ成形体
　炭酸カルシウム１．７５ｇをメノウ乳鉢にとり、これに濃度１０ｇ／Ｌのポリアクリル酸ナトリウム（ＰＡＡ－Ｎａ）水溶液を１ｍＬ滴下して、十分に混合して、スラリー状とした。このスラリーに４ｍｏｌ／Ｌのリン酸水溶液を２ｍＬ滴下して、素早く乳棒でかき混ぜ、混合泥にした。混合時に激しく発泡し、また、部分的に硬化が形成されるが、これが落ち着くまでかき混ぜた。この混合泥を直径６ｍｍ、厚さ３ｍｍのシリコンモールドに充填し、密封状態で４０℃、３日間養生した。養生後、４０℃、１２時間以上乾燥させた後、乾燥させた混合泥をモールドから取り出した。その後、蒸留水で洗浄後、乾燥させた。
　図１７に得られた成形体の写真を示す。図１７から成形体がモールドの形を維持していることが分かる。当該成形体のＸＲＤパターンを図１８に、ＤＴＳ強度を図１９に示す。当該成形体のＤＴＳ強度は０．８８±０．０４ＭＰａ以上であり、ピンセットなどで摘まんでも崩壊しない強度であった。
（実施例７）アルギン酸－ＯＣＰ成形体
　リン酸水素カルシウム二水和物（ＤＣＰＤ）を１ｇと濃度５０ｇ／Ｌのアルギン酸アンモニウム水溶液を混水比１．０にて混合し、混合泥とした。この混合泥を直径６ｍｍ、厚さ３ｍｍのシリコンモールドに充填した後、－２０℃にて凍結後、凍結乾燥機にて水分を飛ばして、乾燥させた。なお、乾燥後の成形体は、モールドの形態を維持していた。その後、この成形体を濃度１ｍｏｌ／Ｌのリン酸水素二ナトリウム（ＮａＡＰ）水溶液２０ｍＬに浸漬し、６０℃にて１日間反応させた。なお、反応時、成形体は発泡したが、形状は維持していた。
　図２０に成形体の浸漬前後の写真を示す。図２０から浸漬後も成形体がモールドの形を維持していることが分かる。凍結による、氷結晶の形成に伴う数百μｍ程度の気孔が観察された。当該成形体のＤＴＳ強度は０．５４±０．２１ＭＰａ以上であった。図２１に浸漬後の成形体のＸＲＤによる分析結果を示す。図２１から得られた成形体は、一部リン酸八カルシウム（ＯＣＰ）が形成している様子が観察された。図２２に浸漬後の成形体のＳＥＭ像を示す。アルギン酸の繊維内に放射状のＯＣＰ結晶が埋没している様子が観察された。
（実施例８）アルギン酸－ＯＣＰ成形体
　炭酸カルシウム１ｇと濃度５０ｇ／Ｌのアルギン酸アンモニウム水溶液を混水比１．０にて混合し、混合泥とした。この混合泥を直径６ｍｍ、厚さ３ｍｍのシリコンモールドに充填した後、－２０℃にて凍結後、凍結乾燥機にて水分を飛ばして、乾燥させた。なお、乾燥後の成形体は、モールドの形状を維持していた。その後、この成形体を濃度１００ｍｏｌ／Ｌのリン酸２０ｍＬに浸漬し、６０℃にて３日間反応させた。なお、反応時に成形体が発泡したが、形状は維持していた。
　図２３に成形体の浸漬前後の写真を示す。図２３から浸漬後も成形体がモールドの形を維持していることが分かる。また、成形体のＣＴ像を図２４に示す。凍結による、氷結晶の形成に伴う数百μｍ程度の気孔が観察された。当該成形体のＤＴＳ強度は０．３２±０．１２ＭＰａであった。また、図２５に浸漬後の成形体のＸＲＤによる分析結果を示す。図２５から得られた成形体は、一部リン酸八カルシウム（ＯＣＰ）が形成している様子が観察された。
 

Claims (6)

  1. 　カルシウムイオンを含む化合物及びリン酸イオンを含む化合物と、生体親和性高分子を含む溶液とを混合して混合泥とする工程、前記混合泥をモールドに充填し、前記カルシウムイオン及びリン酸イオンを反応させる工程、を含む、生体親和性高分子を複合化したリン酸八カルシウム成形体の製造方法。
  2. 　カルシウムイオンを含む化合物と、生体親和性高分子を含む溶液とを混合して混合泥とする工程、前記混合泥にリン酸イオンを含む化合物の溶液を添加して混合する工程、混合後、得られた混合泥をモールドに充填し、前記カルシウムイオンとリン酸イオンを反応させる工程、を含む、生体親和性高分子を複合化したリン酸八カルシウム成形体の製造方法。
  3. 　カルシウムイオンを含む化合物と、生体親和性高分子を含む溶液とを混合して混合泥とする工程、前記混合泥をモールドに充填後、凍結させる工程、前記凍結により得られた成形体を、リン酸イオンを含む化合物の溶液に浸漬させて、前記カルシウムイオン及びリン酸イオンを反応させる工程、を含む、生体親和性高分子を複合化したリン酸八カルシウム成形体の製造方法。
  4. 　前記カルシウムイオンを含む化合物は、リン酸二水素カルシウム水和物、リン酸二水素カルシウム無水和物、リン酸水素カルシウム二水和物、リン酸水素カルシウム無水和物、水酸アパタイト、炭酸アパタイト、ナトリウム置換水酸アパタイト、リン酸三カルシウムα相、リン酸三カルシウムβ相、炭酸カルシウム、からなる群より選択される１種以上である、請求項１～３のいずれか一項に記載の生体親和性高分子を複合化したリン酸八カルシウム成形体の製造方法。
  5. 　前記リン酸イオンを含む化合物は、リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸三ナトリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸三カリウム、リン酸二水素アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム、リン酸三アンモニウム、リン酸マグネシウムアンモニウムからなる群より選択される１種以上である、請求項１～４のいずれか一項に記載の生体親和性高分子を複合化したリン酸八カルシウム成形体の製造方法。
  6. 　前記生体親和性高分子が、アルギン酸、ゼラチン、ヒアルロン酸、ゲランガム、カルボン酸修飾セルロース、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリエチレングリコール、プルラン、リン酸化プルラン、ポリグルタミン酸、フィブリン、キチン、キトサン、ゲランガム、のいずれか１種以上である請求項１～５のいずれか一項に記載の生体親和性高分子を複合化したリン酸八カルシウム成形体の製造方法。
     
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