(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直径が０．１μｍ〜１００μｍの球形状であるカルシウム化合物とグリコサミノグリカンを主成分とする複合粒子の製造方法であって、グリコサミノグリカンの水分散液にカルシウム化合物もしくはさらに他の金属イオンを含有する水溶液を混合し、噴霧圧を０．８ＭＰａ〜１．２ＭＰａの範囲とし、流速を４００〜６００ｍｌ／ｍｉｎの範囲として、１３０〜２００℃の温度範囲に保ちながら噴霧することを特徴とするカルシウム化合物とグリコサミノグリカンの複合粒子の製造方法。
【請求項２】
カルシウム化合物は、リン酸カルシウム、アパタイト、ヒドロキシアパタイト、炭酸含有アパタイト、炭酸カルシウム、有機酸カルシウム、および塩化カルシウムのうちの１種以上であることを特徴とする請求項１のカルシウム化合物とグリコサミノグリカンの複合粒子の製造方法。
【請求項３】
金属イオンが、カルシウム、亜鉛、マグネシウム、鉄、銅、白金、金、銀、およびモリブデンのうちの１種または複数からなることを特徴とする請求項１または２のカルシウム化合物とグリコサミノグリカンの複合粒子の製造方法。
【請求項４】
グリコサミノグリカンがヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、デルタマン硫酸、ケラタン硫酸、ヘパラン硫酸、およびヘパリンのうちの１種または複数からなることを特徴とする請求項１から３のいずれかのカルシウム化合物とグリコサミノグリカンの複合粒子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、カルシウム化合物とグリコサミノグリカンを主成分とする球形状の複合粒子の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
グリコサミノグリカン（二糖の単位が繰り返された枝分かれのないヘテログリカン）は生体高分子として知られており、このグリコサミノグリカンとリン酸カルシウムが化学的に結合した複合体は骨充填材、クロマトグラフィー用素材、無機／有機複合材料の細胞足場用素材として好適な材料であることが知られている。
【０００３】
この出願の発明者らも、これまでに、グリコサミノグリカン、リン酸イオンおよびカルシウムイオンが化学的に結合したバルク状複合体とその製造方法を提案している（特許文献）。
【０００４】
また、リン酸イオンおよびカルシウムイオン以外の金属イオンを含むリン酸カルシウムとして亜鉛置換リン酸三カルシウムからなる焼結体、多孔質体およびセメント材についても既に知られている。さらには、歯科用セメント・クロマトグラフィー用素材、リン酸カルシウム焼結素材として好適なリン酸カルシウムの粒子をスプレイドライヤーで噴霧する成形方法も知られている。
【０００５】
【特許文献】
特開２０００−２６４６１０号公報
しかしながら、骨充填材、クロマトグラフィー用素材、細胞足場用素材等の生化学、そして化学用部材としての応用にとっては、液媒体中での流動性や、その作用の均一、安定性等の観点から、リン酸カルシウムと生体高分子のグリコサミノグリカンとの複合体は微細な球形状粒子であることが好ましく、また他の金属イオンを含有する場合にも、生体高分子のグリコサミノグリカンが低分子化されることなしに球形状の粒子であることが望ましいが、上記の従来の技術によってはこのことは実現されていないのが実情である。
【０００６】
そこで、この出願の発明は、従来技術の問題点を解消し、カルシウムとグリコサミノグリカンが化学結合した複合体、さらにはこれに他の金属イオンを含有する複合体の球形状粒子を、グリコサミノグリカンを低分子化することなしに実現することのできる新しい技術方策を提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この出願の発明は、上記の課題を解決するためのものとして、第１には、直径が０．１μｍ〜１００μｍの球形状であるカルシウム化合物とグリコサミノグリカンを主成分とする複合粒子の製造方法であって、グリコサミノグリカンの水分散液にカルシウム化合物もしくはさらに他の金属イオンを含有する水溶液を混合し、噴霧圧を０．８ＭＰａ〜１．２ＭＰａの範囲とし、流速を４００〜６００ｍｌ／ｍｉｎの範囲として、１３０〜２００℃の温度範囲に保ちながら噴霧することを特徴とするカルシウム化合物とグリコサミノグリカンの複合粒子の製造方法を提供する。
【０００８】
そして、この出願の発明は、上記の複合粒子について、第２には、カルシウム化合物は、リン酸カルシウム、アパタイト、ヒドロキシアパタイト、炭酸含有アパタイト、炭酸カルシウム、有機酸カルシウム、および塩化カルシウムのうちの１種以上である上記の複合粒子の製造方法を、第３には、金属イオンが、カルシウム、亜鉛、マグネシウム、鉄、銅、白金、金、銀、およびモリブデンのうちの１種または複数からなることを特徴とする上記の複合粒子の製造方法を、第４には、グリコサミノグリカンがヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、デルタマン硫酸、ケラタン硫酸、ヘパラン硫酸、およびヘパリンのうちの１種または複数からなることを特徴とする上記の複合粒子の製造方法を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この出願の発明は上記のとおりの特徴をもつものであるが、以下にその実施の形態について説明する。
【００１１】
まず基本的に重要なことは、この出願の発明によって、グリコサミノグリカンの低分子化を生じさせないでカルシウム化合物との複合体からなる、粒径が０．１μｍ〜１００μｍの球形状粒子の製造方法が提供されることであり、さらには、その複合体粒子には、カルシウムイオンとは別の金属イオンを含有させた球形状粒子の製造方法が提供されることである。球形状粒子であることによって、液媒体中での流動性や、その作用の均一、安定性等が顕著に向上することになる。
【００１２】
この複合粒子は、その粒径が０．１μｍから１００μｍの範囲のものであるが、この粒径の範囲は、前記粒子の応用や製造の観点より定められたものである。そのため、たとえば１００μｍを超えるものについては実際的にあまり適切でないと考えることができる。ここで、複合粒子を構成するカルシウム化合物については、カルシウムのリン酸、炭酸、ハロゲン化物等の無機酸との化合物や有機酸、たとえばシュウ酸、酢酸等との化合物のうちから選択されるものでよく、たとえば、リン酸カルシウム、アパタイト、ヒドロキシアパタイト、炭酸含有アパタイト、炭酸カルシウム、有機酸カルシウム、および塩化カルシウムのうちの１種以上とすることが考慮される。
【００１３】
また、この出願の発明の複合粒子では、生体高分子をグリコサミノグリカンに特定しているが、これは他の生体高分子を使用した場合には低分子化を阻止しつつ球形状粒子とすることが困難なためである。
【００１４】
グリコサミノグリカンについては各種のものであってよく、たとえば、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、デルタマン硫酸、ケラタン硫酸、ヘパラン硫酸、およびヘパリンのうちの１種または複数種のものが好適なものとして例示される。また金属イオンも各種のものであってよく、たとえば生体毒性を考慮した場合には、カルシウム、亜鉛、マグネシウム、鉄、銅、白金、金、銀、およびモリブデンのうちの１種または複数種のものが好適なものとして例示される。
【００１５】
金属イオンについては、各種の塩やハロゲン化物、水酸化物等の形態で用いることができる。
【００１６】
このグリコサミノグリカンの低分子化を生じさせないでカルシウム化合物との球形状の複合粒子を製造するための方法としては、カルシウム化合物とグリコサミノグリカン複合体を湿式法により作製し、次いで噴霧法により粒状化する方法が推奨されている。より具体的には、この出願の発明においては、グリコサミノグリカンの水分散液にカルシウム化合物の水溶液もしくはこれにさらに他の金属イオンを含有する水溶液を混合し、１３０〜２００℃の温度範囲でスプレイドライヤー等の手段によって噴霧して球形状の複合粒子を製造する方法が提供される。
【００１７】
グリコサミノグリカンの水分散液としては、たとえばＣａ（ＯＨ）2の懸濁液が好適なものとして例示される。グリコサミノグリカンの濃度には特に限定はない。
【００１８】
複合体を生成させるための混合による反応の終了後には、その水溶液のｐＨが７〜９の範囲にあるように反応供試材の使用割合等の条件を定めることが好ましい。
【００１９】
噴霧の操作については、噴霧圧が０．８ＭＰａ〜１．２ＭＰａ、流速４００〜６００ｍｌ／ｍｉｎとする。
【００２０】
なお、この出願の発明における「球形状」とは、真球形状であることに限定されるものではない。実質的に球状であると観察されるものが包含される。
【００２１】
そこで、以下に実施例を示し、さらに詳しく説明する。もちろん以下の例によって発明が限定されることはない。
【００２２】
【実施例】
＜実施例１＞
１．２５ｇのコンドロイチン硫酸（１５ＫＤａ）を分散させた１リットルのＣａ（ＯＨ）2懸濁液（０．２５ｍｏｌ／ｌ）中に、１リットルのリン酸カルシウム（０．１５ｍｏｌ／ｌ）をゆっくり滴下した。最終的にｐＨ８に調整した。得られた懸濁液を噴霧圧１ＭＰａ、流速４００ｍｌ／分、温度１５０℃でスプレイドライヤー処理を行った。走査型電子顕微鏡の観測結果（図２）から、得られた粒子は、球形状をしていることが確認された。また、１５０℃で処理した粒子中のコンドロイチン硫酸は低分子化を生じていないことが明らかとなった。熱分析の結果からは、４００℃付近に発熱が観測された。そしてまた、重量減量測定から混合したコンドロイチン硫酸含有量が保持されていることが確認された。粒度分布測定結果から作製した粒子径は１〜５０μｍの分布を有していた。
【００２３】
＜実施例２＞
１．２５ｇのヒアルロン硫酸（６４０ＫＤａ）を分散させた１リットルのＣａ（ＯＨ）2懸濁液（０．２５ｍｏｌ／ｌ）中に、１リットルのリン酸カルシウム（０．１５ｍｏｌ／ｌ）をゆっくり滴下した。反応終了時にｐＨ８に調整した。得られた懸濁液を噴霧圧１ＭＰａ、流速５００／分、温度１８０℃でスプレイドライヤーにより噴霧処理を行った。走査型電子顕微鏡の観測結果（図２）から、得られた粒子は、球形状をしていることが確認された。また、１８０℃で処理した粒子中のヒアルロン酸は低分子化を生じていないことが確認された。さらにまた、熱分析の結果からは、４００℃付近にヒアルロン酸の発熱が観測された。重量減量測定から混合したヒアルロン酸は初期含有量を保持していることが確認された。粘度分布測定結果から作製した粒子径は１〜５０μｍの分布を有していた。
【００２４】
＜実施例３＞
１．２５ｇのヒアルロン酸（６４０ＫＤａ）を分散させた１リットルのＣａ（ＯＨ）2懸濁液（０．２５ｍｏｌ／ｌ）中に、０．３４ｇの塩化亜鉛を溶解させたリン酸カルシウム水溶液（０．１５ｍｏｌ／；１リットル）をゆっくりと滴下した。最終ｐＨ８に調整した。得られた懸濁液を噴霧圧１ＭＰａ、流速６００ｍｌ／分、温度１８０℃でスプレイドライヤーで噴霧した。走査型電子顕微鏡の観測結果から得られた粒子球形状であり、エネルギー分散型Ｘ線分析によりＺｎイオンが均一に含有されていることが確認された。
【００２５】
＜実施例４＞
１．２５ｇのコンドロイチン硫酸（１５ＫＤａ）を分散させた１リットルのＣａ（ＯＨ）2懸濁液（０．２５ｍｏｌ／ｌ）中に、０．３４ｇの塩化亜鉛を溶解させたリン酸カルシウムの水溶液（０．１５ｍｏｌ／；１リットル）をゆっくり滴下した。最終ｐＨ８に調整した。
【００２６】
得られた懸濁液を噴霧圧１ＭＰａ、流速５００ｍｌ／分、温度１８０℃にてスプレイドライヤーで噴霧した。走査型電子顕微鏡の観測結果から得られた粒子は球形状であり、エネルギー分散型Ｘ線分析によりＺｎイオンが均一に含有されていることが確認された。
【００２７】
以上詳しく説明したとおり、この出願の発明によって、カルシウム化合物とグリコサミノグリカンとの球形状の複合粒子の製造方法、そしてさらにこれに他の金属イオンを含有する複合粒子の製造方法を、グリコサミノグリカンを低分子化することなしに提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】リン酸カルシウム／コンドロイチン硫酸複合粒子の走査型電子顕微鏡写真の像である。
【図２】リン酸カルシウム／ヒアルロン酸複合粒子の走査型電子顕微鏡写真の像である。
【図１】
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【図２】
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