(57)【要約】【課題】一段階の反応により、結晶性を制御した（炭酸）ストロンチウムアパタイトを高純度で得るための、簡便で生産性の良好な（炭酸）ストロンチウムアパタイトの製造方法、およびコーティング用途に好適な（炭酸）ストロンチウムアパタイト微粒子の製造方法を与えること。【解決手段】水中に於いて、ストロンチウム塩とリン酸塩、および炭酸塩または炭酸水素塩を、反応系のｐＨが５〜１３の範囲において、これらを特定のモル比率の範囲で混合し、反応を行う（炭酸）ストロンチウムアパタイトの製造方法、およびこれより得られた（炭酸）ストロンチウムをメディアミルを使用して湿式分散処理を行う（炭酸）ストロンチウム微粒子の製造方法を用いる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中に於いて、ストロンチウム塩とリン酸塩、および炭酸塩または炭酸水素塩を混合し、反応を行う（炭酸）ストロンチウムアパタイトの製造方法であって、ストロンチウム塩のモル比率をＡ、リン酸塩のモル比率をＢ、および炭酸塩または炭酸水素塩のモル比率をＣとした場合、下記（ｉ）〜（ｉｉｉ）の何れかの要件を満たし、かつ反応系のｐＨが５〜１３の範囲にある（炭酸）ストロンチウムアパタイトの製造方法。
（ｉ）リン酸塩が第三リン酸塩の場合
Ａ：Ｂ：Ｃ＝１：（０．６〜０．８）α：（０．１〜０．３）α。
（ｉｉ）リン酸塩がリン酸水素塩の場合
Ａ：Ｂ：Ｃ＝１：（０．６〜１．２）α：ｐ（０．３〜０．５）α。
（ｉｉｉ）リン酸塩がリン酸二水素塩の場合
Ａ：Ｂ：Ｃ＝１：（０．６〜１．２）α：ｐ（０．７〜１．０）α。
式中、αは０．１≦α≦１０の実数を表す。ｐは係数を表し、炭酸塩の場合は１、炭酸水素塩の場合は２を表す。
【請求項２】
炭酸塩または炭酸水素塩のモル比率が、前記した炭酸塩または炭酸水素塩のモル比率の下限値に、前記（ｉ）の要件の場合は０．１αを加えたモル比率未満であり、前記要件（ｉｉ）または（ｉｉｉ）の場合は０．１ｐαを加えたモル比率未満である前記請求項１記載のストロンチウムアパタイトの製造方法。
【請求項３】
炭酸塩または炭酸水素塩のモル比率が、前記した炭酸塩または炭酸水素塩のモル比率の下限値に、前記（ｉ）の要件の場合は０．１αを加えたモル比率以上であり、前記要件（ｉｉ）または（ｉｉｉ）の場合は０．１ｐαを加えたモル比率以上である前記請求項１記載の炭酸ストロンチウムアパタイトの製造方法。
【請求項４】
前記請求項１〜３の何れかに記載の製造方法により得られた（炭酸）ストロンチウムアパタイトを、メディアミルを使用して湿式分散処理を行う（炭酸）ストロンチウムアパタイト微粒子の製造方法。    
【請求項５】
前記湿式分散処理を行う際に、ポリリン酸（塩）を加えて湿式分散処理を行う、前記請求項４に記載の（炭酸）ストロンチウムアパタイト微粒子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一段階の反応により、結晶性を制御した（炭酸）ストロンチウムアパタイトを高純度で得るための、簡便で生産性の良好な（炭酸）ストロンチウムアパタイトの製造方法、およびコーティング用途に好適な（炭酸）ストロンチウムアパタイト微粒子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ストロンチウム化合物の骨に対する様々な影響が注目を集めている。その一つとして、従来からの骨粗鬆症治療薬であるビスホスホネート剤に代わるストロンチウムラネレート（非特許文献１）の好ましい薬理作用が認められ、欧州において一部医薬品として承認されている。或いは骨転位した癌に対する疼痛緩和治療薬として、放射性同位元素である８９Ｓｒを利用した塩化ストロンチウム８９（ＧＥヘルスケア社／日本メジフィジックス株式会社製メタストロン注）が臨床に実際に用いられている。こうした例のように、ストロンチウムは生体内に於いて造骨活性を示す部位に集積する性質を示すことから、例えば、骨の修復過程が重要である骨折治療や整形外科、形成外科、歯科等様々な医療分野に於いて有用な役割を果たすことが期待される。
【０００３】
例えば、医薬品としてのストロンチウム化合物の応用に関して、特許文献１には、軟骨障害および骨傷害の治療に有効であるストロンチウム塩とビタミンＤを組み合わせた薬学的組成物が示されており、更に特許文献２には、ストロンチウムと有機酸との間で形成される水溶性ストロンチウム塩から成る軟骨障害および骨傷害の治療に有効である薬学的組成物が開示されている。
【０００４】
生体インプラントへの応用に向けて、ストロンチウムを利用する例として、例えば非特許文献２には、金属チタン表面にストロンチウムを導入することで、細胞の初期接着と増殖が促進され、好ましい作用を示すことが報告されている。非特許文献３では炭酸ストロンチウムアパタイトを用いて、これの細胞培養におけるアルカリフォスファターゼ活性に対する好ましい効果を示している。
【０００５】
ストロンチウム化合物の薬理作用は、量依存性があり、過剰な投与では逆に骨の再生に逆効果であることも知られている。従って、骨再生を行う生体内の局所的部位に於いて、溶離するストロンチウム化合物の濃度が制御された形で存在することが好ましく、ストロンチウム化合物として、生体内での溶解性が適度な範囲にある化合物が望まれている。
【０００６】
上記の技術的背景から、結晶性を制御することで、生体内での溶解性を制御したストロンチウムアパタイトを利用して、生体に吸収されやすく、これに伴ってストロンチウムの徐放性を発揮出来るようなストロンチウムアパタイトが実現出来れば、極めて好ましい効果が期待される。非特許文献３には、炭酸ストロンチウムアパタイトの合成方法と、これを用いてディスクを作製し、その表面において骨芽細胞を培養した場合の、細胞の初期接着と増殖および活性を評価し、炭酸アパタイト中に含まれるストロンチウムの割合とこれらの性質との相関について報告を行っている。その結果として、ストロンチウムを導入することで細胞の初期接着が促進され、さらに、細胞の骨アルカリフォスファターゼ活性と炭酸アパタイト中に含まれるストロンチウムの割合には最適値が存在することが報告されている。しかしながら上記の報告に用いられる炭酸ストロンチウムアパタイトはその製造方法に大きな課題を抱えるものであった。即ち、その製造にあたっては、先ず炭酸カルシウムおよび炭酸ストロンチウムを含む石膏を作製した後、これをリン酸ナトリウム水溶液中に浸漬した状態で、１００℃で７日間という長時間を有して作製されるものであり、工業的に安定に生産するためには工程の長さと品質の安定性に大きな問題があった。加えて、上記の方法で得られる炭酸ストロンチウムアパタイト中に不純物として微量の炭酸カルシウムが混在し純度に問題があった。更には、利用しようとするアパタイトの形状も、骨充填材などの用途で好ましく利用される微粒状或いは顆粒状ではなく、あらかじめ石膏の形でモールド可能な形状に限られる問題や、硬くて脆いため利用方法に制限があった。
【０００７】
ストロンチウムアパタイトは、従来から生体適合性や生体に対する安全性が確認されていることに加え、さらにユニークな特性の一つとしてＸ線造影性に優れることが知られている。ストロンチウムを含むアパタイトの用途の一つとして、例えば生体（吸収性）インプラントの表面コートに利用するなどのコーティング素材としての利用が挙げられる。この場合、ストロンチウムアパタイトでコートされた表面が、生体親和性と優れた骨伝導性を示すと共に、Ｘ線造影性を示すことが出来るという好ましい効果が期待される。
【０００８】
更には、上記したストロンチウムアパタイトの層をコーティングにより形成する場合、表面コート層の厚みや性状が均一であることが好ましく、コーティング適性として、ストロンチウムアパタイトが出来るだけ微細で均一な微粒子であること、およびコーティング液中においてストロンチウムアパタイト微粒子が安定に分散し、経時により沈降することや沈殿物や凝集物を発生させることのない適性が要求される。従来の様々な製造方法で得られるストロンチウムアパタイトは粒状もしくは塊状の粉体として得られ、これらは水などの媒体中に安定で微粒子状に分散した分散物を得ることが困難で、コーティング用途に適用することが困難であった。
【０００９】
特許文献３には、生体インプラント表面にストロンチウムアパタイト層を形成する方法が開示される。この方法は従来から検討されている疑似体液から基材表面にアパタイト層を形成する手法にならったもので、インプラント基材表面にストロンチウム塩を含む溶液から自発的にストロンチウムアパタイト層を形成する方法であるが、アパタイト層の厚みの制御が困難であり、層の形成にも長時間を要し、加えてストロンチウムアパタイトの結晶性を制御することは極めて困難であった。
【００１０】
特許文献４にはストロンチウムアパタイト及び／またはリン酸ストロンチウムを含むリン酸ストロンチウム系失透ガラスからなる生体インプラント材料が開示されている。このリン酸ストロンチウム系失透ガラスの製造方法として例示される方法は、酸化ストロンチウムを五酸化燐とともにガラス原料成分として二酸化珪素およびアルミナ等を含む各種酸化物を加えて１６００℃の高温で溶融し、冷却することで失透ガラスを製造するものである。この際、酸化ストロンチウムとともに酸化カルシウムを任意の割合で混合することで、アパタイト中にストロンチウムとカルシウムが任意の割合で含まれる固溶体が得られることが開示されている。この方法を利用してストロンチウムアパタイトを製造した場合、生成物は不純物を多く含むと共に、結晶性が極めて高いことからストロンチウムイオンの溶出が極めて小さく、そのため生体活性や生体吸収性に乏しいものであった。
【００１１】
特許文献５には、同様にストロンチウムアパタイト及び／またはリン酸ストロンチウムを含むリン酸ストロンチウム系失透ガラス粉末と練和剤を用いた医科用または歯科用硬化性組成物が開示されている。特に、歯科用セメント材料として、良好な硬化特性とＸ線造影能を備えることから好ましいが、この場合もストロンチウムアパタイトを含むガラス体としての利用方法に限られることから、ガラス等の成分を含まない純度の高いストロンチウムを含むアパタイトの製造方法が望まれていた。
【００１２】
特許文献６には、ストロンチウムアパタイトの製造方法として、リン酸水素ストロンチウムと水酸化ストロンチウムまたは炭酸ストロンチウムをポットミルを用いて混合、攪拌しメカノケミカル的な反応によりストロンチウムアパタイトの前駆体を得た後に、これを８００℃程度の温度で仮焼することでストロンチウムアパタイトを合成する方法が開示されている。この方法においては原料物質の粉体を長時間攪拌する必要があり、その後の仮焼の工程でも高温で処理する必要があることから、反応条件の僅かな差異で生成物の純度や構造および結晶性が大きく左右されることがあり、生産性が低く、高純度のストロンチウムアパタイトが得難いという問題があった。
【００１３】
非特許文献４には、均一沈殿法によるストロンチウムアパタイトの合成方法が示されている。この中で合成方法として、尿素を用いて、リン酸ストロンチウム塩の前駆体を経てストロンチウムアパタイトを合成する方法が示されている。この方法では、尿素の加水分解反応を利用することから、発生する二酸化炭素が生成するストロンチウムアパタイト中に取り込まれる場合がある。このことで、生成するストロンチウムアパタイトの純度に悪影響を与え、反応条件により純度や結晶性が様々に変化し、更にはこれ以外にも塩素イオン等の種々の不純物が含まれる場合があることから、高純度のストロンチウムアパタイトを得ることは困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２０１２−１９３２０８号公報
【特許文献２】特開２０１２−１６７１００号公報
【特許文献３】米国特許第６，９０５，７２３Ｂ２号
【特許文献４】特開平６−３９０３１号公報
【特許文献５】特開平５−２３３８９号公報
【特許文献６】特開平５−３１０４１０号公報
【非特許文献】
【００１５】
【非特許文献１】P.J.Marie, Bone, 38, S10-S14 (2006)
【非特許文献２】J-W.Park, et al., Clin. Oral Impl. Res., 21, 398-408 (2010)
【非特許文献３】Zhang W et al, Acta Biomater., 7, 800-808 (2011)
【非特許文献４】加藤千晴、藤田一美、松田恵三、日本化学会誌、No.3、321-327、(2002)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は一段階の反応により、結晶性を制御した（炭酸）ストロンチウムアパタイトを高純度で得るための、簡便で生産性の良好な（炭酸）ストロンチウムアパタイトの製造方法、およびコーティング用途に好適な（炭酸）ストロンチウムアパタイト微粒子の製造方法を与えることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の課題は、下記の製造方法を用いることで基本的に解決される。
１．水中に於いて、ストロンチウム塩とリン酸塩、および炭酸塩または炭酸水素塩を混合し、反応を行う（炭酸）ストロンチウムアパタイトの製造方法であって、ストロンチウム塩のモル比率をＡ、リン酸塩のモル比率をＢ、および炭酸塩または炭酸水素塩のモル比率をＣとした場合、下記（ｉ）〜（ｉｉｉ）の何れかの要件を満たし、かつ反応系のｐＨが５〜１３の範囲にある（炭酸）ストロンチウムアパタイトの製造方法。
（ｉ）リン酸塩が第三リン酸塩の場合
Ａ：Ｂ：Ｃ＝１：（０．６〜０．８）α：（０．１〜０．３）α。
（ｉｉ）リン酸塩がリン酸水素塩の場合
Ａ：Ｂ：Ｃ＝１：（０．６〜１．２）α：ｐ（０．３〜０．５）α。
（ｉｉｉ）リン酸塩がリン酸二水素塩の場合
Ａ：Ｂ：Ｃ＝１：（０．６〜１．２）α：ｐ（０．７〜１．０）α。
式中、αは０．１≦α≦１０の実数を表す。ｐは係数を表し、炭酸塩の場合は１、炭酸水素塩の場合は２を表す。
２．炭酸塩または炭酸水素塩のモル比率が、前記した炭酸塩または炭酸水素塩のモル比率の下限値に、前記（ｉ）の要件の場合は０．１αを加えたモル比率未満であり、前記要件（ｉｉ）または（ｉｉｉ）の場合は０．１ｐαを加えたモル比率未満である前記１記載のストロンチウムアパタイトの製造方法。
３．炭酸塩または炭酸水素塩のモル比率が、前記した炭酸塩または炭酸水素塩のモル比率の下限値に、前記（ｉ）の要件の場合は０．１αを加えたモル比率以上であり、前記要件（ｉｉ）または（ｉｉｉ）の場合は０．１ｐαを加えたモル比率以上である前記１記載の炭酸ストロンチウムアパタイトの製造方法。
４．上記１〜３の何れかに記載の製造方法により得られた（炭酸）ストロンチウムアパタイトを、メディアミルを使用して湿式分散処理を行う（炭酸）ストロンチウムアパタイト微粒子の製造方法。    
５．上記湿式分散処理を行う際に、ポリリン酸（塩）を加えて湿式分散処理を行う、上記４に記載の（炭酸）ストロンチウムアパタイト微粒子の製造方法。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、一段階の反応により結晶性を制御した（炭酸）ストロンチウムアパタイトを高純度で得るための、簡便で生産性の良好な（炭酸）ストロンチウムアパタイトの製造方法、およびコーティング用途に好適な（炭酸）ストロンチウムアパタイト微粒子の製造方法を与えることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例１で得られたストロンチウムアパタイトの広角Ｘ線回折パターン。
【図２】比較として非特許文献４の方法で合成したストロンチウムアパタイトの広角Ｘ線回折パターン。
【図３】実施例１で得られたストロンチウムアパタイトのＦＴ−ＩＲスペクトルチャート。
【図４】実施例１で得られたストロンチウムアパタイトを分散剤を使用せず湿式分散処理を行って得られたストロンチウムアパタイト微粒子分散物の粒子径分布曲線。
【図５】実施例１で得られたストロンチウムアパタイトを分散剤としてポリリン酸塩を使用して湿式分散処理を行って得られたストロンチウムアパタイト微粒子分散物の粒子径分布曲線。
【図６】実施例２で得られた炭酸ストロンチウムアパタイトの広角Ｘ線回折パターン。
【図７】実施例２で得られた炭酸ストロンチウムアパタイトのＦＴ−ＩＲスペクトルチャート。
【図８】比較例１で得られたストロンチウムアパタイトの広角Ｘ線回折パターン。
【図９】比較例２で得られた（炭酸）ストロンチウムアパタイトの広角Ｘ線回折パターン。
【図１０】実施例１３で得られた炭酸ストロンチウムアパタイトの広角Ｘ線回折パターン。
【図１１】実施例１３で得られた炭酸ストロンチウムアパタイトのＦＴ−ＩＲスペクトルチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
最初に、本発明が目的とする（炭酸）ストロンチウムアパタイトについて説明を行う。本発明に於いて（炭酸）ストロンチウムアパタイトとは、ストロンチウムアパタイト、或いは、炭酸ストロンチウムアパタイトを指す。
【００２１】
次に、本発明で言う高純度の基準について説明を行う。本発明で得られる（炭酸）ストロンチウムアパタイトは医療用途への適用を前提に、極めて安全性の高い、高品質の材料を提供することを意図している。従って、特に実質的に有機物を含まず、無機物であっても生体に対する安全性が懸念されるような成分が含まれないことが望ましい。本発明で高純度とする基準として、安全性に懸念のない塩類などの無機成分であれば、本発明で得られる（炭酸）ストロンチウムアパタイト中に微量であれば含まれている場合であっても許容され、無機成分は５質量％未満であることが好ましく、更に好ましくは１質量％未満である。本発明において実質的に有機物を含まないとは、（炭酸）ストロンチウムアパタイトに対して有機物が１質量％未満であることを意味する。より好ましくは０．１質量％未満である。これら以外に、安全性に懸念のある不純物が本発明で得られる（炭酸）ストロンチウムアパタイト中に含まれないことが重要である。尚、本発明で得られる（炭酸）ストロンチウムアパタイト中には、炭酸イオン（および場合によってはナトリウムイオン等のアルカリ金属イオン或いは結晶水等）が結晶内部に閉じ込められた形で含まれている場合があるが、これらは不純物ではなく、（炭酸）ストロンチウムアパタイトの構成成分として見なす。
【００２２】
本発明で得られる（炭酸）ストロンチウムアパタイトは高純度であることと共に、その微粒子を製造出来ることが特徴である。本発明で得られる（炭酸）ストロンチウムアパタイト微粒子としての大きさは体積平均粒子径に於いて４０ｎｍから１０μｍの範囲にあり、体積平均粒子径が小さいほどコーティング用途に適用した場合、均一性に優れたコーティング膜が形成されることからより好ましい。さらに、本発明に於いてコーティング用途に好適であるための条件として、（炭酸）ストロンチウムアパタイト微粒子を分散した分散液において、該微粒子の分散安定性が良好であり、長期間（例えば室温に於いて１週間の保管期間）の保存に際しても微粒子の凝集や沈降が発生しないことが挙げられる。
【００２３】
本発明で与えられる（炭酸）ストロンチウムアパタイトの製造方法を構成する要素として、水中に於いてストロンチウム塩とリン酸塩、および炭酸塩または炭酸水素塩を混合することで反応を行うことが基本である。以下に各々の構成要素について説明を行う。
【００２４】
ストロンチウム塩として本発明で好ましく用いることの出来る化合物としては、塩化ストロンチウムおよびその水和物、臭化ストロンチウムおよびその水和物、ヨウ化ストロンチウムおよびその水和物、酢酸ストロンチウムおよびその水和物、硝酸ストロンチウム、シュウ酸ストロンチウムおよびその水和物、ギ酸ストロンチウムおよびその水和物、水酸化ストロンチウムおよびその水和物、酸化ストロンチウムなどの、１０℃の水に対する溶解性が１質量％以上であるストロンチウム塩を好ましく用いることが出来る。これらのストロンチウム塩中には不純物が可能な限り含まれていないことが好ましく、純度としては少なくとも９５質量％以上の純度でストロンチウム塩およびその水和物が含まれていることが好ましく、さらに９８質量％以上の純度であることが好ましい。
【００２５】
リン酸塩として好適である原料の例としては、リン酸水素二ナトリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸水素二リチウム、リン酸水素二アンモニウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸二水素リチウム、リン酸二水素アンモニウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸リチウム、リン酸アンモニウムおよびこれら各々の水和物等が特に好ましい例として挙げられる。これらについても、１０℃の水に対する溶解性が１質量％以上であるリン酸塩が好ましく用いることが出来る。上記のようにリン酸塩にはリン酸水素塩（ＨＰＯ４――）、リン酸二水素塩（Ｈ２ＰＯ４−）および第三リン酸塩（ＰＯ４―――）の三種類が存在するが、それぞれについて以下に述べる適切な反応条件を選択することで、何れも本発明の（炭酸）ストロンチウムアパタイトを得るために好ましく用いることが出来る。これらのリン酸塩中には不純物が可能な限り含まれていないことが好ましく、純度としては少なくとも９５質量％以上の純度でリン酸塩およびその水和物が含まれていることが好ましく、さらに９８質量％以上の純度であることが好ましい。
【００２６】
本発明に於いて用いることの出来る炭酸塩または炭酸水素塩としては、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウム等の１０℃の水に対する溶解性が１質量％以上の炭酸塩または炭酸水素塩が特に好ましい。これらの炭酸塩または炭酸水素塩中には不純物が可能な限り含まれていないことが好ましく、純度としては少なくとも９５質量％以上の純度で炭酸塩または炭酸水素塩が含まれていることが好ましく、さらに９８質量％以上の純度であることが好ましい。炭酸塩と炭酸水素塩では本発明の（炭酸）ストロンチウムアパタイトを得るために用いることの出来るモル比率が異なるため炭酸塩または炭酸水素塩はそれぞれ個別に本文中で説明を行う。
【００２７】
本発明の（炭酸）ストロンチウムアパタイトの製造方法は、基本的には水中に於いて、ストロンチウム塩とリン酸塩、および炭酸塩または炭酸水素塩が後述する各々のモル比率の範囲内で互いに混合される方法であればそれらの添加方法に依らない。このように混合する１段階の反応で（炭酸）ストロンチウムアパタイトが製造できることが本発明の最も大きな特徴である。混合方法として、例えば、各々の塩を固体（分散状態）或いは水溶液の状態で、各々独立して水中に添加し、水中に於いて各々の塩が均一に混合するよう攪拌を行う添加方法を行っても良い。或いは、リン酸塩と、炭酸塩または炭酸水素塩を共に溶解した水溶液をあらかじめ作製しておき、これを用いてストロンチウム塩を溶解した水溶液中に添加する方法や、或いは、リン酸塩と、炭酸塩または炭酸水素塩を共に溶解した水溶液中にストロンチウム塩を溶解した水溶液を添加する方法を行っても良い。本発明に於いて重要なポイントは、リン酸塩と炭酸塩または炭酸水素塩が共に適切なモル比率を維持した状態でストロンチウム塩と混合されることが重要である。本発明に於いて最も好ましく利用出来る添加方法としては、ストロンチウム塩を溶解した水溶液中に、リン酸塩と、炭酸塩または炭酸水素塩の両方を溶解した水溶液を添加し、混合する方法が挙げられる。
【００２８】
ストロンチウム塩を水中に溶解した場合の水溶液のｐＨは特に調整する必要はなく、この場合通常、水溶液のｐＨは６〜７前後である。上記の好ましい添加方法に従い、このストロンチウム塩を溶解した水溶液に対してリン酸塩および炭酸塩または炭酸水素塩の両方を含有する水溶液を混合する場合、後者の水溶液のｐＨは７〜１３の範囲にあることが好ましい。但し、ストロンチウム塩とリン酸塩および、炭酸塩または炭酸水素塩を混合して反応を行う際の、反応系のｐＨは５〜１３の範囲である。通常は、本発明の方法に於いては、ｐＨは特に調整せずとも上記の好ましい範囲内に保たれる。
【００２９】
ストロンチウム塩とリン酸塩、および炭酸塩または炭酸水素塩を用いて水中でこれらを混合して反応を行う際の反応温度としては、０〜１００℃の範囲が好ましく、より好ましくは２０〜７０℃である。これらの温度範囲から外れた反応温度でストロンチウム塩とリン酸塩および炭酸塩または炭酸水素塩を水中で混合して反応を行った場合、目的とする（炭酸）ストロンチウムアパタイトの収率が低下し、これ以外の化合物が副成する場合もあることから、生成物の収率と純度が低下する場合がある。また、本発明に於いて水中とは、少なくとも水を５０質量％以上、より好ましくは６０質量％以上、さらには８０質量％以上含む媒体中において上述した反応を行うことを意味し、必要に応じて水以外に、水に混和する各種有機溶剤や、或いは窒素、ヘリウム、炭酸ガス、その他の気体を導入した状態で反応を行っても良い。
【００３０】
次に、本発明で用いることの出来るリン酸塩について更に詳しく説明を行う。本発明に用いることの出来るリン酸塩として第三リン酸塩を使用した場合について説明する。例えば第三リン酸塩としてリン酸ナトリウム（Ｎａ３ＰＯ４）を用いた場合、これと上記のストロンチウム塩（例として塩化ストロンチウムの場合を示す）との間で（炭酸）ストロンチウムアパタイトを得るためには、下記のように炭酸塩（ここでは例として炭酸ナトリウムを用いた場合を示す）を添加することで該アパタイトを得るための反応が進行することを本発明に於いて見出したものである。
【００３１】
１０ＳｒＣｌ２  ＋６Ｎａ３ＰＯ４  ＋Ｎａ２ＣＯ３  ＋２Ｈ２Ｏ
→  Ｓｒ１０（ＰＯ４）６（ＯＨ）２  ＋２０ＮａＣｌ  ＋ＣＯ２＋  Ｈ２Ｏ
【００３２】
ここで、炭酸塩に代えて炭酸水素塩を用いた場合には、第三リン酸塩のｐＨが１１以上である強アルカリ性であることから、第三リン酸塩と炭酸水素塩を同じ溶液中に共に溶解した場合、炭酸水素塩はアルカリで中和され炭酸塩に変化する。その際に、第三リン酸塩が中和反応でリン酸水素塩に変化してもリン酸塩としてのモル比率には変化が無いことから炭酸水素塩を炭酸塩の代わりに用いた場合でも、各々の用いるべきモル比率は先の炭酸塩の場合と同一である。
【００３３】
上記の化学反応式から、ストロンチウム塩と第三リン酸塩、および炭酸塩の各々のモル比率については、計算上では各々１：０．６：０．１の比率でストロンチウムアパタイトを形成する反応に寄与することが示唆される。一方、リン酸水素塩と炭酸塩は、それぞれ単独で用いてストロンチウム塩と反応させた場合、各々リン酸水素ストロンチウムと炭酸ストロンチウムを生成する。従って、計算上では第三リン酸塩と炭酸塩がそれぞれ０．６：０．１の比率で共に含まれている場合に、後者のリン酸水素ストロンチウム塩や炭酸ストロンチウム塩を生成することなく、上記の反応式のストロンチウムアパタイトが生成することが期待される。このような推測から、ストロンチウム塩の存在下で、第三リン酸塩と炭酸塩を同時に混合して反応を行うことが好ましく、その際の第三リン酸塩と炭酸塩のモル比率が重要であると考えられる。但し、実際の反応系に於いては、必ずしも上記のモル比率でのみ上記のような反応が進行するのではなく、モル比率には、各々０．６：０．１の比率の場合を含めて、好ましい範囲が存在することが後述する実施例を含めて、本発明において明らかとなった。
【００３４】
更に、上記の好ましい第三リン酸塩と炭酸塩のモル比率の範囲内に於いて、ストロンチウム塩は１モル比未満もしくは１モル比を超えて反応系中に存在していても何ら問題はないことが判明した。即ち、ストロンチウム塩１モル比に対し、第三リン酸塩および炭酸塩は上記の好ましいモル比率の例として、例えば０．６：０．１の比率を保ったまま、０．６α：０．１α  （０．１≦α≦１０）で表されるαの実数倍で第三リン酸塩と炭酸塩が含まれている場合に於いても上記の反応が進行することが明らかとなった。例えば、αが１である場合は、前記の反応式に従ってストロンチウム塩と第三リン酸塩および炭酸塩はそれぞれ過不足無く反応に寄与し、最も収率の良好な結果を与えると考えられる。一方、αが１未満である場合には、第三リン酸塩および炭酸塩に対するストロンチウム塩の割合が過剰であるため、反応終了時に過剰のストロンチウム塩が反応系に残存することになるが、これは生成する該アパタイト中から容易に水洗等の処理で除去することが出来る。但し、αとして０．１未満である場合には、用いるストロンチウム塩の９０％以上が過剰であるため、収率が低下し、現実的には好ましくない。さらに、αが１を超える場合には、用いるストロンチウム塩に対して、第三リン酸塩及び炭酸塩の両方が過剰となるが、この場合も同様に水洗等の処理で除去することが出来る。但し、αとして１０を超える場合には、用いる第三リン酸塩及び炭酸塩の双方の９０％以上が過剰であるため、収率が低下し、現実的には好ましくない。
【００３５】
反応を行う際のストロンチウム塩と第三リン酸塩のモル比について、先の反応式においてはストロンチウム塩１モル比に対して、少なくとも０．６αモル比含まれていることが必要であると見積もったが、後述する実施例に於いて示すように、実際の実験結果に於いてもこれを裏付ける結果が得られた。但し、第三リン酸塩は０．６αモル比を超えて反応系に添加されていても良く、その上限として０．８αモル比を超えない範囲のモル比である場合に高純度の（炭酸）ストロンチウムアパタイトを高収率で得ることが出来ることを見出した。即ち、ストロンチウム塩１モル比に対して、第三リン酸塩の用いることの出来るモル比として（０．６〜０．８）αモル比の範囲であることが必要で、この範囲から逸脱した比率で反応を行った場合、ストロンチウムアパタイト以外の化合物が副成し、生成物の純度が低下する。
【００３６】
次に、炭酸塩の比率に関しては、前記の化学式からの見積もりでは、ストロンチウム塩１モル比に対して０．１αのモル比が好ましい範囲に含まれるとしたが、後述する実施例に於いて示すように、実際に様々なモル比に於いて実験を行った結果、前記の好ましいモル比率の範囲内で第三リン酸塩を共に含む反応系に於いて、炭酸塩の用いるべき好ましいモル比の範囲は（０．１〜０．３）αで含まれる場合であって、この場合に於いて本発明の目的とする（炭酸）ストロンチウムアパタイトを得ることが出来ることを見出した。以上を整理すると、ストロンチウム塩１モル比に対して、第三リン酸塩と炭酸塩は各々（０．６〜０．８）αモル比と（０．１〜０．３）αモル比の範囲内でこれらを水中に於いて混合して反応を行った場合に、本発明の目的とする、結晶性が制御された高純度の（炭酸）ストロンチウムアパタイトを高収率で得ることが出来る。
【００３７】
上記の組み合わせで反応を行う場合の反応系のｐＨは特に制御する必要はなく、使用する第三リン酸塩の水溶液が通常ｐＨが１１〜１３の範囲であるため、これに炭酸塩または炭酸水素塩を加えた水溶液のｐＨもこの範囲にあることから、反応系のｐＨとしてｐＨが５〜１３の範囲において、ストロンチウム塩を含有する水溶液と、第三リン酸塩及び炭酸塩または炭酸水素塩を含有する水溶液を混合することで両者を反応させ、本発明の目的である（炭酸）ストロンチウムアパタイトを得ることが出来る。
【００３８】
本発明に用いることの出来るリン酸塩としてリン酸水素塩を使用した場合について説明する。リン酸水素塩を溶解した水溶液のｐＨは８〜１０の範囲にあるため、これをそのまま反応系に加えて反応を行うことが出来る。例えばリン酸水素塩としてリン酸水素二ナトリウム（Ｎａ２ＨＰＯ４）を用いた場合、これと前記のストロンチウム塩（例として塩化ストロンチウムの場合を示す）との間で（炭酸）ストロンチウムアパタイトを得るためには、下記のように炭酸塩（ここでは例として炭酸ナトリウムを用いた場合を示す）を添加することで下記のようにストロンチウムアパタイトを生成する反応が進行すると考えられる。
【００３９】
１０ＳｒＣｌ２  ＋６Ｎａ２ＨＰＯ４  ＋４Ｎａ２ＣＯ３  ＋２Ｈ２Ｏ
→  Ｓｒ１０（ＰＯ４）６（ＯＨ）２  ＋２０ＮａＣｌ  ＋４ＣＯ２  ＋４Ｈ２Ｏ
【００４０】
上記の化学反応式から、ストロンチウム塩とリン酸水素塩、および炭酸塩の各々のモル比率については、計算上では各々１：０．６：０．４の比率でストロンチウムアパタイトを形成する反応に寄与することが示唆される。一方、リン酸水素塩と炭酸塩は、それぞれ単独で用いてストロンチウム塩と反応させた場合、各々リン酸水素ストロンチウムと炭酸ストロンチウムを生成する。従って、計算上ではリン酸水素塩と炭酸塩がそれぞれ０．６：０．４の比率で共に含まれている場合に、後者のリン酸水素ストロンチウム塩や炭酸ストロンチウム塩を生成することなく、上記の反応式のストロンチウムアパタイトが生成することが期待される。このような推測から、ストロンチウム塩の存在下で、リン酸水素塩と炭酸塩を同時に混合して反応を行うことが好ましく、その際のリン酸水素塩と炭酸塩のモル比率が重要であると考えられる。但し、実際の反応系に於いては、必ずしも上記のモル比率でのみ上記のような反応が進行するのではなく、モル比率には、各々０．６：０．４の比率の場合を含めて、好ましい範囲が存在することが後述する実施例を含めて、本発明において明らかとなった。
【００４１】
更に、上記の好ましいリン酸水素塩と炭酸塩のモル比率の範囲内に於いて、ストロンチウム塩は１モル比未満もしくは１モル比を超えて反応系中に存在していても何ら問題はないことが判明した。即ち、ストロンチウム塩１モル比に対し、リン酸塩および炭酸塩は上記の好ましいモル比率の例として、例えば０．６：０．４の比率を保ったまま、０．６α：０．４α  （０．１≦α≦１０）で表されるαの実数倍でリン酸塩と炭酸塩が含まれている場合に於いても上記の反応が進行することが明らかとなった。例えば、αが１である場合は、前記の反応式に従ってストロンチウム塩とリン酸水素塩および炭酸塩はそれぞれ過不足無く反応に寄与し、最も収率の良好な結果を与えると考えられる。一方、αが１未満である場合には、リン酸塩および炭酸塩に対するストロンチウム塩の割合が過剰であるため、反応終了時に過剰のストロンチウム塩が反応系に残存することになるが、これは生成する該アパタイト中から容易に水洗等の処理で除去することが出来る。但し、αとして０．１未満である場合には、用いるストロンチウム塩の９０％以上が過剰であるため、収率が低下し、現実的には好ましくない。さらに、αが１を超える場合には、用いるストロンチウム塩に対して、リン酸塩及び炭酸塩の両方が過剰となるが、この場合も同様に水洗等の処理で除去することが出来る。但し、αとして１０を超える場合には、用いるリン酸塩及び炭酸塩の双方の９０％以上が過剰であるため、収率が低下し、現実的には好ましくない。
【００４２】
反応を行う際のストロンチウム塩とリン酸水素塩のモル比について、先の反応式においてはストロンチウム塩１モル比に対して、少なくとも０．６αモル比含まれていることが必要であると見積もったが、後述する実施例に於いて示すように、実際の実験結果に於いてもこれを裏付ける結果が得られた。但し、リン酸水素塩は０．６αモル比を超えて反応系に添加されていても良く、その上限として１．２αモル比を超えない範囲のモル比である場合に高純度の（炭酸）ストロンチウムアパタイトを高収率で得ることが出来ることを見出した。即ち、ストロンチウム塩１モル比に対して、リン酸水素塩の用いることの出来るモル比として（０．６〜１．２）αモル比の範囲であることが必要で、この範囲から逸脱した比率で反応を行った場合、ストロンチウムアパタイト以外の化合物が副成し、生成物の純度が低下する。
【００４３】
次に、炭酸塩の比率に関しては、前記の化学式からの見積もりでは、ストロンチウム塩１モル比に対して０．４αのモル比が好ましい範囲に含まれるとしたが、後述する実施例に於いて示すように、実際に様々なモル比に於いて実験を行った結果、前記の好ましいモル比率の範囲内でリン酸水素塩を共に含む反応系に於いて、炭酸塩の用いるべき好ましいモル比の範囲は（０．３〜０．５）αで含まれる場合であって、この場合に於いて本発明の目的とする（炭酸）ストロンチウムアパタイトを得ることが出来ることを見出した。以上を整理すると、ストロンチウム塩１モル比に対して、リン酸水素塩と炭酸塩は各々（０．６〜１．２）αモル比と（０．３〜０．５）αモル比の範囲内でこれらを水中に於いて混合して反応を行った場合に、本発明の目的とする、結晶性が制御された高純度の（炭酸）ストロンチウムアパタイトを高収率で得ることが出来る。
【００４４】
同様に、前記の化学式に於いて炭酸塩に代えて、炭酸水素塩として炭酸水素ナトリウムを用いた場合は次式のようにストロンチウムアパタイトを生成する反応が進行すると考えられる。
【００４５】
１０ＳｒＣｌ２  ＋６Ｎａ２ＨＰＯ４  ＋８ＮａＨＣＯ３  ＋２Ｈ２Ｏ
→  Ｓｒ１０（ＰＯ４）６（ＯＨ）２  ＋２０ＮａＣｌ  ＋８ＣＯ２  ＋８Ｈ２Ｏ
【００４６】
上記の反応式に於いて、炭酸塩に代えて炭酸水素塩を用いた場合にも、ストロンチウム塩１モル比に対するリン酸水素塩のモル比率には影響がなく、リン酸水素塩のモル比率として（０．６〜１．２）αであることが判明した。また、ストロンチウム塩１モル比に対して炭酸水素塩のモル比率の範囲は、炭酸塩を用いた場合の２倍が必要であることが後述する実施例で示すように本発明に於いて明らかとなった。以上を纏めると、ストロンチウム塩に対してリン酸水素塩と、炭酸塩または炭酸水素塩を水中に於いて混合し反応を行う際に、ストロンチウム塩１モル比に対して、リン酸水素塩を（０．６〜１．２）αモル比で、炭酸塩または炭酸水素塩はｐ（０．３〜０．５）α（炭酸塩の場合ｐ＝１、炭酸水素塩の場合ｐ＝２）モル比を用いて反応を行った場合に於いて、本発明の目的とする、結晶性が制御された高純度の（炭酸）ストロンチウムアパタイトを高収率で得ることが出来る。
【００４７】
上記の組み合わせで反応を行う場合の反応系のｐＨは特に制御する必要はなく、使用するリン酸水素塩の水溶液が通常ｐＨが８〜１０の範囲であり、これに炭酸塩または炭酸水素塩を加えた水溶液のｐＨは高々ｐＨ１１未満の範囲にあることから、これをそのまま反応に用いても、ストロンチウム塩を溶解した水溶液のｐＨが６〜７付近であるため、これらを混合した反応系のｐＨ範囲として、ｐＨ＝５〜１３の範囲に保たれたままストロンチウム塩と、リン酸水素塩及び炭酸塩または炭酸水素塩を水中で混合し、円滑に反応を進行させることが出来る。
【００４８】
次に、本発明に用いることの出来るリン酸塩としてリン酸二水素塩を使用した場合について同様に説明する。例えばリン酸水素塩としてリン酸二水素ナトリウム（ＮａＨ２ＰＯ４）を用いた場合、これとストロンチウム塩（例として塩化ストロンチウムの場合を示す）および炭酸塩（例として炭酸ナトリウムを用いた場合を示す）を添加することで、下式の化学式に従ってヒドロキシアパタイトを生成する反応が進行すると考えられる。
【００４９】
ここで、上述した好ましい添加方法として、リン酸塩と炭酸塩または炭酸水素塩をあらかじめ混合した水溶液を作製し、これとストロンチウム塩を溶解した水溶液を混合する方法を述べたが、この場合、リン酸塩としてリン酸二水素塩を用いた場合、炭酸塩または炭酸水素塩と混合することで中和反応が進行し、リン酸二水素塩はリン酸水素塩に変化し、炭酸塩は炭酸水素塩として存在するが、反応における互いのモル比率の関係には変化がないため、反応式としては結果的に下記の式と変わりはないことに触れておく。この場合も、上記のリン酸水素塩を用いる場合と同様に、反応系のｐＨは特に制御する必要はなく、使用するリン酸二水素塩の水溶液が通常ｐＨが４〜５の範囲であり、これに炭酸塩または炭酸水素塩を加えた水溶液のｐＨは高々ｐＨ１１未満の範囲にあることから、これをそのまま反応に用いても、ストロンチウム塩を溶解した水溶液のｐＨが６〜７付近であるため、これらを混合した反応系のｐＨ範囲として、ｐＨ＝５〜１３の範囲に保たれたままストロンチウム塩と、リン酸水素塩及び炭酸塩または炭酸水素塩を水中で混合し、円滑に反応を進行させることが出来る。
【００５０】
１０ＳｒＣｌ２  ＋６ＮａＨ２ＰＯ４  ＋７Ｎａ２ＣＯ３  ＋２Ｈ２Ｏ
→  Ｓｒ１０（ＰＯ４）６（ＯＨ）２  ＋２０ＮａＣｌ  ＋７ＣＯ２  ＋７Ｈ２Ｏ
【００５１】
上記の化学反応式から、ストロンチウム塩とリン酸二水素塩、および炭酸塩の各々のモル比率については、計算上では各々１：０．６：０．７の比率でストロンチウムアパタイトを形成する反応に寄与することが示唆される。一方、リン酸二水素塩と炭酸塩は、それぞれ単独で用いてストロンチウム塩と反応させた場合、各々リン酸二水素ストロンチウムと炭酸ストロンチウムを生成する。従って、計算上ではリン酸二水素塩と炭酸塩がそれぞれ０．６：０．７の比率で共に含まれている場合に、後者のリン酸二水素ストロンチウム塩や炭酸ストロンチウム塩を生成することなく、上記の反応式のストロンチウムアパタイトが生成することが期待される。このような推測から、ストロンチウム塩の存在下で、リン酸二水素塩と炭酸塩を同時に混合して反応を行うことが好ましく、その際のリン酸二水素塩と炭酸塩のモル比率が重要であると考えられる。但し、実際の反応系に於いては、必ずしも上記のモル比率でのみ上記のような反応が進行するのではなく、モル比率には、各々０．６：０．７の比率の場合を含めて、好ましい範囲が存在することが後述する実施例を含めて、本発明において明らかとなった。
【００５２】
更に、上記の好ましいリン酸二水素塩と炭酸塩のモル比率の範囲内に於いて、ストロンチウム塩は１モル比未満もしくは１モル比を超えて反応系中に存在していても何ら問題はないことが判明した。即ち、ストロンチウム塩１モル比に対し、リン酸二水素塩および炭酸塩は上記の好ましいモル比率の例として、例えば０．６：０．７の比率を保ったまま、０．６α：０．７α  （０．１≦α≦１０）で表されるαの実数倍でリン酸二水素塩と炭酸塩が含まれている場合に於いても上記の反応が進行することが明らかとなった。例えば、αが１である場合は、前記の反応式に従ってストロンチウム塩とリン酸二水素塩および炭酸塩はそれぞれ過不足無く反応に寄与し、最も収率の良好な結果を与えると考えられる。一方、αが１未満である場合には、リン酸二水素塩および炭酸塩に対するストロンチウム塩の割合が過剰であるため、反応終了時に過剰のストロンチウム塩が反応系に残存することになるが、これは生成するストロンチウムアパタイト中から容易に水洗等の処理で除去することが出来る。但し、αとして０．１未満である場合には、用いるストロンチウム塩の９０％以上が過剰であるため、収率が低下し、現実的には好ましくない。さらに、αが１を超える場合には、用いるストロンチウム塩に対して、リン酸二水素塩及び炭酸塩の両方が過剰となるが、この場合も生成するストロンチウムアパタイト中から容易に水洗等の処理で除去することが出来る。但し、αとして１０を超える場合には、用いるリン酸塩及び炭酸塩の双方の９０％以上が過剰であるため、収率が低下し、現実的には好ましくない。
【００５３】
反応を行う際のストロンチウム塩とリン酸二水素塩のモル比について、先の反応式においてはストロンチウム塩１モル比に対して、少なくとも０．６αモル比含まれていることが必要であると見積もったが、後述する実施例に於いて示すように、実際の実験結果に於いてもこれを裏付ける結果が得られた。但し、リン酸二水素塩は０．６αモル比を超えて反応系に添加されていても良く、その上限として１．２αモル比を超えない範囲のモル比である場合に高純度の（炭酸）ストロンチウムアパタイトを高収率で得ることが出来ることを見出した。即ち、ストロンチウム塩１モル比に対して、リン酸二水素塩の用いることの出来るモル比として（０．６〜１．２）αモル比の範囲であることが必要で、この範囲から逸脱した比率で反応を行った場合、ストロンチウムアパタイト以外の化合物が副成し、生成物の純度が低下する場合があることが判明した。
【００５４】
次に、炭酸塩の比率に関しては、前記の化学式からの見積もりでは、ストロンチウム塩１モル比に対して０．７αのモル比が好ましい範囲に含まれるとしたが、後述する実施例に於いて示すように、実際に様々なモル比に於いて実験を行った結果、前記の好ましいモル比率の範囲内でリン酸二水素塩を共に含む反応系に於いて、炭酸塩の用いるべき好ましいモル比の範囲は（０．７〜１．０）αで含まれる場合であって、この場合に於いて本発明の目的とする（炭酸）ストロンチウムアパタイトを得ることが出来ることを見出した。以上を整理すると、ストロンチウム塩１モル比に対して、リン酸二水素塩と炭酸塩は各々（０．６〜１．２）αモル比と（０．７〜１．０）αモル比の範囲内でこれらを水中に於いて混合して反応を行った場合に、本発明の目的とする、結晶性が制御された高純度の（炭酸）ストロンチウムアパタイトを高収率で得ることが出来る。
【００５５】
或いは、上式の炭酸塩に代えて、炭酸水素塩として炭酸水素ナトリウムを用いた場合は下式のようにしてストロンチウムアパタイトを生成する反応が進行すると考えられる。
【００５６】
１０ＳｒＣｌ２  ＋６ＮａＨ２ＰＯ４  ＋１４ＮａＨＣＯ３  ＋２Ｈ２Ｏ
→  Ｓｒ１０（ＰＯ４）６（ＯＨ）２＋２０ＮａＣｌ＋１４ＣＯ２＋１４Ｈ２Ｏ
【００５７】
上記の反応式に於いて、炭酸塩に代えて炭酸水素塩を用いた場合にも、ストロンチウム塩１モル比に対するリン酸二水素塩のモル比率には影響がなく、リン酸二水素塩のモル比率として（０．６〜１．２）αであることが判明した。また、ストロンチウム塩１モル比に対して炭酸水素塩の好ましいモル比率の範囲は、（１．４〜２．０）αモル比の範囲であり、ストロンチウム塩１モル比に対して、リン酸二水素塩と炭酸水素塩は各々（０．６〜１．２）αモル比と（１．４〜２．０）αモル比の範囲内でこれらを水中に於いて混合して反応を行った場合に、本発明の目的とする（炭酸）ストロンチウムアパタイトを得ることが出来る。以上を纏めると、ストロンチウム塩に対してリン酸二水素塩と、炭酸塩または炭酸水素塩を水中に於いて混合し反応を行う際に、ストロンチウム塩１モル比に対して、リン酸水素塩を（０．６〜１．２）αモル比で、炭酸塩または炭酸水素塩はｐ（０．７〜１．０）α（炭酸塩の場合ｐ＝１、炭酸水素塩の場合ｐ＝２）モル比を用いて反応を行った場合に於いて、本発明の目的とする、結晶性が制御された高純度の（炭酸）ストロンチウムアパタイトを高収率で得ることが出来る。
【００５８】
上記の組み合わせで反応を行う場合の反応系のｐＨは特に制御する必要はなく、使用するリン酸二水素塩の水溶液が通常ｐＨが４〜５の範囲であり、これに炭酸塩または炭酸水素塩を加えた水溶液のｐＨは７〜１１の範囲にあることから、ｐＨが５〜１３の範囲でストロンチウム塩と、リン酸二水素塩及び炭酸塩または炭酸水素塩を水中に於いて混合することで反応を行うことが出来る。
【００５９】
上記した炭酸塩または炭酸水素塩（以下炭酸（水素）塩とも記載）の用いるべきモル比率の範囲に於いて、ストロンチウム塩と第三リン酸塩の組み合わせで炭酸（水素）塩を用いた場合には、炭酸（水素）塩のモル比率の下限値に０．１αを加えたモル比率未満のモル比率において反応を行った場合、さらに、ストロンチウム塩とリン酸水素塩またはリン酸二水素塩の組み合わせで炭酸（水素）塩を用いた場合には、炭酸（水素）塩のモル比率の下限値に０．１ｐαを加えたモル比率未満のモル比率において反応を行った場合、生成するストロンチウムアパタイト中には炭酸イオンが含まれないか、含まれている場合であっても質量％で該アパタイトに対して高々２質量％未満であり、実質的に炭酸イオンの影響は認められないことからストロンチウムアパタイトとして利用出来ることが明らかとなった。
【００６０】
一方、炭酸（水素）塩の用いるべきモル比率の範囲に於いて、ストロンチウム塩と第三リン酸塩の組み合わせで炭酸（水素）塩を用いた場合には、炭酸（水素）塩のモル比率の下限値に０．１αを加えたモル比率以上のモル比率において反応を行った場合、さらに、ストロンチウム塩とリン酸水素塩またはリン酸二水素塩の組み合わせで炭酸（水素）塩を用いた場合には、炭酸（水素）塩のモル比率の下限値に０．１ｐαを加えたモル比率以上のモル比率において反応を行った場合、生成するストロンチウムアパタイト中には炭酸イオンが含まれており、この場合、後述する実施例において示すように、炭酸イオンをストロンチウムアパタイト中に効率よく導入出来ることが明らかとなった。ストロンチウムアパタイト中に更に炭酸イオンが導入されることで、その結晶性が低下する場合や、或いは水中或いは生体内における溶解性が増加することが考えられることから、本発明で得られる炭酸ストロンチウムアパタイトは医療用途、特に生体内吸収材料としてとりわけ有用である。
【００６１】
本発明の（炭酸）ストロンチウムアパタイトの製造方法に於いて、ストロンチウム塩、リン酸塩、および炭酸塩または炭酸水素塩の３成分の内、炭酸塩または炭酸水素塩が上述した上限を超えたモル比率で含まれている場合には、（炭酸）ストロンチウムアパタイト以外に特に炭酸ストロンチウムが副成し易くなる。
【００６２】
更に、本発明の（炭酸）ストロンチウムアパタイトの製造方法に於いて、ストロンチウム塩、リン酸塩および炭酸塩または炭酸水素塩の３成分の内、リン酸塩が上述した上限を超えたモル比率で含まれている場合には、（炭酸）ストロンチウムアパタイト以外に特にリン酸水素ストロンチウム或いはリン酸ストロンチウムが副成し易くなる。
【００６３】
上記で得られる（炭酸）ストロンチウムのアパタイトは微粒状の粉体であるが、それぞれの粉体を走査型電子顕微鏡で観察すると、ナノメートルサイズの微小な微粒子が集合して粉体を形成しており、比表面積の極めて大きな表面多孔質の粉体であることが判明した。これらの（炭酸）ストロンチウムアパタイトは例えばクロマト用カラム用担体や蛋白や様々な物質に対する吸着剤の用途に対して粉体として利用することも出来るが、必要に応じて微粒子集合体の粉砕や微分散を行うことで微粒化を行い、個々の（炭酸）ストロンチウムアパタイト微粒子が単独もしくは複数個凝集して媒体中で分散した分散体としてコーティング用途に好ましく利用することも出来る。
【００６４】
上記微粒化の方法として特に好ましい方法は、媒体中に於いて上記の方法で得られる（炭酸）ストロンチウムのアパタイトの粉体を用いて、これに湿式分散処理を行うことで作製される（炭酸）ストロンチウムアパタイト微粒子を用いることが特に好ましい。こうした湿式分散処理を行うためには、従来から知られている様々な湿式分散処理方法を利用することが出来る。好ましい湿式分散方法としては、メディアミルを利用した湿式分散方式が特に好ましく、具体的には、（炭酸）ストロンチウムアパタイトを導入した媒体中に於いて、通常ガラスビーズやアルミナビーズ、その他のセラミックビーズ等のメディアを加えて振盪や攪拌を行い、（炭酸）ストロンチウムアパタイト粒子と該ビーズが機械的に衝突し、微粉砕されることで微粒化を行う処理方法を利用することが出来る。少量をバッチ方式で処理を行う場合には、メディアミルとしてペイントコンディショナーを使用して数時間に亘る振盪を行うことで湿式分散処理を行うことが出来る。また上記したメディアミルは、ダイノミルのような連続方式での湿式分散処理が可能である装置を用いて、これを複数台用いて直列に配置して１パスで湿式分散処理を行っても良く、或いは１台のメディアミルを用いて複数回処理を繰り返すことも好ましく行うことが出来る。このような湿式分散処理を行うことで、経時により沈降することや、沈殿物や凝集物が発生することが無く、また均一な厚みのコート層が得られるといったコーティング用途に好適な（炭酸）ストロンチウムアパタイト微粒子を得ることが出来る。
【００６５】
上記でコーティング用途に好適であるとは、コーティングにより形成されるコート層の厚みに対して、該コート層中に含まれる（炭酸）ストロンチウムアパタイト微粒子の体積平均粒子径が同等かそれ以下であることが好ましく、該コート層の厚みを超えた大きさの微粒子が含まれている場合、該コート層から微粒子が露出し、表面の平滑性が失われる場合がある。本発明で意図するコーティングによって形成されるコート層の厚みは高々１０μｍ以下であることから、従って、本発明で目的とする（炭酸）ストロンチウムアパタイト微粒子の大きさとしては、体積平均粒子径において１０μｍ以下であることが好ましい。本発明で得られる（炭酸）ストロンチウムアパタイト微粒子としての大きさは体積平均粒子径に於いて４０ｎｍから１０μｍの範囲にあり、体積平均粒子径が小さいほどコーティング用途に適用した場合、均一性に優れたコーティング膜が形成されることからより好ましいと捉えた。
【００６６】
さらに、本発明に於いてコーティング用途に好適であるための条件として、（炭酸）ストロンチウムアパタイト微粒子を分散した分散液において、該微粒子の分散安定性が良好であり、長期間（例えば室温に於いて１週間の保管期間）の保存に際しても微粒子の凝集や沈降が発生しないことが挙げられる。
【００６７】
（炭酸）ストロンチウムアパタイトを分散するための媒体としては水が最も好ましいが、水に対して２０質量％未満の添加量であれば、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類や、１，３−ジオキソラン、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン等の環状エーテル類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド等の極性溶媒等、水と混和性のある種々の溶剤を添加して用いることも出来る。
【００６８】
上記したメディアを利用して（炭酸）ストロンチウムアパタイトの湿式分散処理を行う場合に、使用するメディアはセラミックビーズを用いることが好ましい。特に（炭酸）ストロンチウムアパタイトを分散する場合に、ビーズが研磨されるなどしてビーズ由来の不純物が得られる（炭酸）ストロンチウムアパタイト微粒子の分散物に混入することを防止することが好ましい。こうした目的で利用できるセラミックビーズとして、具体的にはＺｒＯ、立方晶ジルコニア、イットリウム安定化ジルコニア、ジルコニア強化アルミナなどのジルコニアを含有するセラミックビーズなどを最も好ましく用いることが出来る。また、メディアの平均直径は０．０１〜１０ｍｍの範囲にあることが好ましく、より好ましくは０．１〜５ｍｍである。こうしたメディアを使用したメディアミルを用いる湿式分散処理の条件は、通常行われる室温での処理であり、特に処理時間や温度等に関する制限は無い。また、パス回数については１回で十分である場合もあるが、２〜７回程度のパス回数で処理を行うことで、より粒子径分布が狭く、かつ分散安定性に優れた（炭酸）ストロンチウムアパタイト微粒子の分散物が得られることから好ましく行うことが出来る。
【００６９】
上記の（炭酸）ストロンチウムアパタイト微粒子の分散物を製造する際に、分散剤として、各種界面活性剤や無機化合物および各種水溶性ポリマーなどを添加して湿式分散処理を行い、得られる（炭酸）ストロンチウムアパタイト微粒子の分散物における体積平均粒子径をより小さくすることが好ましい。
【００７０】
上記の分散剤として用いることの出来るアニオン性界面活性剤としては、ラウリン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム等の高級脂肪酸塩類、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ステアリル硫酸ナトリウム等のアルキル硫酸塩類、オクチルアルコール硫酸エステルナトリウム、ラウリルアルコール硫酸エステルナトリウム、ラウリルアルコール硫酸エステルアンモニウム等の高級アルコール硫酸エステル塩類、アセチルアルコール硫酸エステルナトリウム等の脂肪族アルコール硫酸エステル塩類、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩類、ブチルナフタレンスルホン酸ナトリウム、イソプロピルナフタレンスルホン酸ナトリウム等のアルキルナフタレンスルホン酸塩類、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム等のアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩類、ラウリル燐酸ナトリウム、ステアリル燐酸ナトリウム等のアルキル燐酸エステル塩類、ラウリルエーテル硫酸ナトリウムのポリエチレンオキサイド付加物、ラウリルエーテル硫酸アンモニウムのポリエチレンオキサイド付加物、ラウリルエーテル硫酸トリエタノールアミンのポリエチレンオキサイド付加物等のアルキルエーテル硫酸塩のポリエチレンオキサイド付加物類、ノニルフェニルエーテル硫酸ナトリウムのポリエチレンオキサイド付加物等のアルキルフェニルエーテル硫酸塩のポリエチレンオキサイド付加物類、ラウリルエーテル燐酸ナトリウムのポリエチレンオキサイド付加物等のアルキルエーテル燐酸塩のポリエチレンオキサイド付加物類、ノニルフェニルエーテル燐酸ナトリウムのポリエチレンオキサイド付加物等のアルキルフェニルエーテル燐酸塩のポリエチレンオキサイド付加物類等を挙げることができる。
【００７１】
前記の分散剤として用いることの出来るノニオン性界面活性剤としては、種々の鎖長のポリエチレンオキサイドに、アルキル基やフェニル基およびアルキル置換フェニル基が結合したポリエチレンオキサイドアルキルエーテル、ポリエチレンオキサイドアルキルフェニルエーテルが好ましく用いることが出来、これらの内でも、商品名ＴＷＥＥＮ２０、同４０、同６０および同８０として知られるソルビタンモノアルキレート誘導体が最も好ましく用いることが出来る。
【００７２】
前記の分散剤として用いることの出来る水溶性ポリマーとしては、例えば、ゼラチン、ゼラチン誘導体（例えば、フタル化ゼラチン等）、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキシド、キサンタン、カチオン性ヒドロキシエチルセルロース、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、デンプン、各種変性デンプン（例えばリン酸変性デンプン等）等を挙げることが出来る。
【００７３】
前記の分散剤として用いることの出来る無機化合物として各種リン酸塩を挙げることが出来るが、特に好ましい例としてポリリン酸（塩）を挙げることが出来る。この場合、得られる（炭酸）ストロンチウムアパタイト微粒子の分散物中に含まれる微粒子の大きさが体積平均粒子径にして４０〜９００ｎｍの範囲にある微粒子に分散され、実質的に有機物を含まず、高純度で分散安定性に優れた（炭酸）ストロンチウムアパタイト微粒子の分散物が得られることから、極めて好ましく用いることが出来る。本発明により得られる（炭酸）ストロンチウムアパタイト微粒子の分散物をコーティング用途に使用して、例えば前記した生体インプラントへの適用を行った場合、（炭酸）ストロンチウムアパタイト微粒子の分散物中に有機物が含まれている場合、生体に対する安全性が損なわれる場合がある。よって本発明の（炭酸）ストロンチウムアパタイト微粒子の製造方法によって得られる分散物は、有機物を含有しないことが好ましい。尚、本発明において実質的に有機物を含まないとは、（炭酸）ストロンチウムアパタイトに対して有機物が１質量％以下であることを意味する。より好ましくは０．１質量％以下である。
【００７４】
上記で用いることの出来るポリリン酸（塩）の例として、ピロリン酸（ナトリウム）、トリポリリン酸（ナトリウム）、テトラポリリン酸（ナトリウム）、直鎖状のポリリン酸（ナトリウム）のような直鎖状のポリリン酸（塩）及びこれらの水和物が挙げられ、或いは環状化合物であるヘキサメタリン酸（ナトリウム）などを含み、実際には高分子化合物であるメタリン酸（ナトリウム）や、或いは、直鎖状骨格のみならず、分岐構造を含むウルトラリン酸（ナトリウム）及びこれらの水和物などを挙げることが出来る。これらの種々のポリリン酸（塩）は複数の種類を任意の割合で混合して用いても良い。なおここでポリリン酸（塩）とは、ポリリン酸あるいはこれらの塩であることを意味する。
【００７５】
上記のような種々の分散剤を用いて（炭酸）ストロンチウムアパタイト微粒子を製造する場合には、（炭酸）ストロンチウムアパタイトに対する各種分散剤の比率についても好ましい範囲が存在する。（炭酸）ストロンチウムアパタイト１００質量部に対して、用いられる分散剤の量は、５〜１００質量部とすることが最も好ましい。
【００７６】
以下に実施例によって本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例中の百分率は断りのない限り質量基準である。
【実施例】
【００７７】
（実施例１）（ストロンチウムアパタイトの合成）
塩化ストロンチウム六水和物（和光純薬工業製試薬）１３４グラム（０．５モル）を１リットルの三角フラスコ内に秤取り、イオン交換水３５０グラムを加えて溶解した。これとは別に、５００ｍｌのガラスビーカー内にリン酸水素二アンモニウム（和光純薬工業製試薬）４０グラム（０．３モル）および炭酸ナトリウム（和光純薬工業製試薬）１６グラム（０．１５モル）を秤取り、イオン交換水３００グラムを加えて溶解した。上記で作製した塩化ストロンチウム水溶液を導入した三角フラスコを５０℃に調整した水浴上に移し、攪拌しながら滴下漏斗を用いて、リン酸水素二アンモニウムおよび炭酸ナトリウムを溶解した水溶液を１時間に亘って徐々に滴下した。反応時の反応系のｐＨは７であった。滴下終了後さらに１時間加熱攪拌を行った。その後水浴上から三角フラスコを移し、室温まで冷却した後、グラスフィルターを用いて生成した白色沈殿を吸引濾過した。フィルター上の白色沈殿は更に繰り返しイオン交換水で洗浄を行った後、６０℃に調節した乾燥器内で１昼夜乾燥を行い、白色の粉体を得た。生成物の収量は、ストロンチウムアパタイトとして計算した理論収量に対してほぼ１００質量％の収量であった。
【００７８】
得られた生成物を広角Ｘ線回折装置を用いて解析を行い、図１に示す結果を得た。図１には、実施例１で得られたストロンチウムアパタイトの広角Ｘ線回折パターンを示した。ストロンチウムアパタイトに由来するピークのみが観察され、それ以外の不純物に起因するピークは認められなかった。
【００７９】
上記の様にして得られたストロンチウムアパタイトを従来技術の方法で得られるストロンチウムアパタイトと比較するため、非特許文献４に示される方法に従い、尿素中でリン酸水素ストロンチウムを熟成させる均一沈殿法を用いてストロンチウムアパタイトを合成した。得られたストロンチウムアパタイトを広角Ｘ線回折により測定を行った結果を図２に示した。図２は、比較として非特許文献４の方法で合成したストロンチウムアパタイトの広角Ｘ線回折パターンを表す。図２では回折強度が図１と比較して増加しており、またピークの半値幅も狭いことから本実施例１で得られたストロンチウムアパタイトは従来技術で得られるストロンチウムアパタイトと比較して結晶性が低下していることが明らかとなった。さらに、本実施例で得られた比較的結晶性の低いストロンチウムアパタイトは２θ＝３０°付近の回折ピークが特徴的な分離をしており、従来のストロンチウムアパタイトとは結晶構造がやや異なることを示唆している結果であった。従って、本実施例の方法に従って、結晶性を制御したストロンチウムアパタイトが得られることが明らかとなった。このように結晶性を低下させることで、得られたストロンチウムアパタイトの生体内における溶解性が相対的に増加すると予想されることから、生体に吸収されやすく、これに伴ってストロンチウムの徐放性を発揮出来るようなストロンチウムアパタイトが得られたと考えられる。
【００８０】
図３には、実施例１で得られたストロンチウムアパタイトのＦＴ−ＩＲスペクトルチャートを示した。図３より、生成物はストロンチウムアパタイトであり、炭酸イオンは結晶中に含まれておらず高純度のストロンチウムアパタイトが得られていることが明らかとなった。また、ここでは示していないが、実施例１で得られたストロンチウムアパタイトを蛍光Ｘ線分析およびＥＤＳ（エネルギー分散型Ｘ線分光法）を用いてそれぞれの方法で含まれている元素分析を行った結果、９９質量％以上の高純度のストロンチウムアパタイトであり、構成元素比率も理論値と良く一致する結果を得た。
【００８１】
（分散剤を使用しない場合のストロンチウムアパタイト微粒子の製造方法と評価結果）
上記で得られたストロンチウムアパタイトを用いて以下のようにしてメディアミルを利用した湿式分散処理を行うことで、ストロンチウムアパタイト微粒子を製造した。即ち、上記で得たストロンチウムアパタイト２０グラムを０．２リットルのポリプロピレン容器に移し、さらにイオン交換水８０グラムおよび粒径０．３ｍｍのジルコニアビーズを１６０グラム加えて密閉し、ペイントコンディショナーを使用して６時間湿式分散処理を行った。その後、濾布を使用して分散物からジルコニアビーズを分離した。得られた分散物の固形分濃度は２０質量％であった。これを用いて以下のように評価を行った。
【００８２】
上記で得られた分散物を用いて、分散しているストロンチウムアパタイト微粒子の大きさを測定するために、光散乱回折式粒度分布計（堀場製作所製粒度分布測定装置ＬＡ−９２０）を使用して測定した。結果を図４に示す。図４は、実施例１で得られたストロンチウムアパタイトを分散剤を使用せず湿式分散処理を行って得られたストロンチウムアパタイト微粒子分散物の粒子径分布曲線を表す。図４より求められた体積平均粒子径は、メジアン径で２．４μｍであり、比較的粒子径分布の狭い微粒子であることが明らかとなった。また上記で得られた分散物に含まれるストロンチウムアパタイト微粒子の分散安定性を評価するために、分散物を透明ガラス製容器内に入れて１週間室温で静置しておき、静置後の分散物の様子を目視で観察したが、沈殿物や凝集物の発生もなく、安定に分散していることが確認された。
【００８３】
（ポリリン酸（塩）を用いた際のストロンチウムアパタイト微粒子の製造方法と評価結果）
上記で得たストロンチウムアパタイト２０グラムを０．２リットルのポリプロピレン容器に移し、これにピロリン酸ナトリウム十水和物（和光純薬工業製試薬）を４グラム添加し、さらにイオン交換水７６グラムおよび粒径０．３ｍｍのジルコニアビーズを１６０グラム加えて密閉し、ペイントコンディショナーを使用して６時間湿式分散処理を行った。その後、濾布を使用して分散物からジルコニアビーズを分離した。得られた分散物のｐＨは１０．７であり、固形分濃度は２２質量％であった。得られた分散物を用いて、分散しているストロンチウムアパタイト微粒子の大きさを先の場合と同様にして測定し、図５に示す結果を得た。図５は、実施例１で得られたストロンチウムアパタイトを分散剤としてポリリン酸（塩）を使用して湿式分散処理を行って得られたストロンチウムアパタイト微粒子分散物の粒子径分布曲線を表す。求められた体積平均粒子径は、メジアン径で３８０ｎｍであった。ポリリン酸（塩）として使用したピロリン酸ナトリウム十水和物の添加により、粒子径が大幅に低下したｎｍオーダーの微細なストロンチウムアパタイト微粒子が得られることが明らかとなった。上記で得られた分散物に含まれるストロンチウムアパタイト微粒子の分散安定性を評価するために、分散物を透明ガラス製容器内に入れて１週間室温で静置しておき、静置後の分散物の様子を目視で観察したが、沈殿物や凝集物の発生もなく、安定に分散していることが確認された。
【００８４】
（ストロンチウムアパタイト微粒子のコーティング評価結果）
上記のピロリン酸ナトリウム十水和物を添加して湿式分散処理後に得られた分散物を用いて、これをスライドガラス上に乾燥塗布膜厚が約２μｍになるよう塗布を行った。乾燥後に塗膜を観察したところ、ほぼ完全に透明である均一な塗布膜が形成されていることが確認された。
【００８５】
（実施例２）（炭酸ストロンチウムアパタイトの合成）
塩化ストロンチウム六水和物１３４グラム（０．５モル）を１リットルの三角フラスコ内に秤取り、イオン交換水３５０グラムを加えて溶解した。これとは別に、５００ｍｌのガラスビーカー内にリン酸水素二アンモニウム４０グラム（０．３モル）および炭酸ナトリウム２６．５グラム（０．２５モル）を秤取り、イオン交換水３００グラムを加えて溶解した。実施例１と同様にして、反応を行い白色の粉体を得た。反応時の反応系のｐＨは７であった。生成物の収量は、ストロンチウムアパタイトとして計算した理論収量に対してほぼ１００質量％の収量であった。
【００８６】
さらに実施例１と同様にして、得られた生成物を広角Ｘ線回折装置を用いて解析を行い、図６に示す結果を得た。図６は実施例２で得られた炭酸ストロンチウムアパタイトの広角Ｘ線回折パターンを示す。生成物は実施例１の場合と同様に結晶性が低下していることを示し、炭酸ストロンチウムアパタイト以外の成分は含まれていないことが確認された。さらにＦＴ−ＩＲを用いて生成物を解析し、図７に示す結果を得た。図７は実施例２で得られた炭酸ストロンチウムアパタイトのＦＴ−ＩＲスペクトルチャートを示す。図７において、１４３５ｃｍ−１および１４００ｃｍ−１付近に（Ｂ型）炭酸アパタイトに特有の炭酸イオンによる吸収ピークが認められ、この１４００ｃｍ−１の吸光度を１０１０ｃｍ−１付近のリン酸イオンに基づく吸収ピークの吸光度に対してFeathersotone等の方法に従い（J.D.B. Featherstone, Caries Res., 18, 63-66 (1984)）炭酸イオンの割合を計算した。その結果、本実施例で得られた生成物は炭酸ストロンチウムアパタイトであり、該アパタイト中に含まれる炭酸イオンの割合は質量％で１０．３質量％と計算された。以上の結果より、本実施例では、結晶性を制御した高純度の炭酸ストロンチウムアパタイトが得られていることが明らかとなった。
【００８７】
上記で得られた炭酸ストロンチウムアパタイトを用いて実施例１と同様にして分散剤を用いないで湿式分散処理を行った結果、体積平均粒子径として２．１μｍであり実施例１の場合と同様に粒子径分布の狭い炭酸ストロンチウムアパタイト微粒子が得られていることが確認された。得られた該微粒子を含む分散液をスライドガラス表面にコートし、乾燥させることで厚さ３μｍのコート膜を作製した結果、殆ど透明で、表面が平滑である均一なコート膜が得られた。また、分散物を透明ガラス製容器内に入れて１週間室温で静置しておき、静置後の分散物の様子を目視で観察したが、沈殿物や凝集物の発生もなく、安定に分散していることが確認された。
【００８８】
（実施例３）（ストロンチウムアパタイトの合成）
実施例１においてリン酸水素二アンモニウムを８０グラム（０．６モル）用いた以外は同様にして反応を行い白色の粉体を得た。反応時の反応系のｐＨは７であった。生成物の収量は、ストロンチウムアパタイトとして計算した理論収量に対してほぼ１００質量％の収量であった。さらに実施例１と同様にして、得られた生成物を広角Ｘ線回折およびＦＴ−ＩＲを用いて解析を行い、実施例１と同様に比較的低結晶性の、高純度のストロンチウムアパタイトが得られていることが確認された。
【００８９】
（比較例１）
実施例１においてリン酸水素二アンモニウムを８６グラム（０．６５モル）用いた以外は同様にして反応を行い白色の粉体を得た。反応時の反応系のｐＨは７であった。生成物の収量は、ストロンチウムアパタイトとして計算した理論収量に対してほぼ１００質量％の収量であった。実施例１と同様にして、得られた生成物を広角Ｘ線回折を用いて解析を行い、図８に示す結果を得た。図８は比較例１で得られた生成物粉体試料の広角Ｘ線回折パターンを示す。生成物にはストロンチウムアパタイト以外の成分としてリン酸水素ストロンチウムが顕著に含まれていることが判明し、高純度のストロンチウムアパタイトは得られなかった。
【００９０】
（比較例２）
実施例１においてリン酸水素二アンモニウムを３３グラム（０．２５モル）用いた以外は同様にして反応を行い白色の粉体を得た。反応時の反応系のｐＨは７であった。実施例１と同様にして、得られた生成物を広角Ｘ線回折を用いて解析を行い、図９に示す結果を得た。図９は比較例２で得られた生成物粉体試料の広角Ｘ線回折パターンを示す。生成物にはストロンチウムアパタイト以外の成分として炭酸ストロンチウムが含まれていることが判明し、高純度のストロンチウムアパタイトは得られなかった。
【００９１】
（比較例３）
実施例１において炭酸ナトリウムを１１グラム（０．１モル）用いた以外は同様にして反応を行い白色の粉体を得た。反応時の反応系のｐＨは７であった。生成物の収量は、ストロンチウムアパタイトとして計算した理論収量に対してほぼ１００質量％の収量であった。実施例１と同様にして、得られた生成物を広角Ｘ線回折を用いて解析を行ったところ、生成物にはストロンチウムアパタイト以外の成分としてリン酸水素ストロンチウムが含まれていることが判明し、高純度のストロンチウムアパタイトは得られなかった。
【００９２】
（比較例４）
実施例１において炭酸ナトリウムを３２グラム（０．３モル）用いた以外は同様にして反応を行い白色の粉体を得た。反応時の反応系のｐＨは７であった。生成物の収量は、ストロンチウムアパタイトとして計算した理論収量に対してほぼ１００質量％の収量であった。実施例１と同様にして、得られた生成物を広角Ｘ線回折を用いて解析を行ったところ、生成物にはストロンチウムアパタイト以外の成分として炭酸ストロンチウムが含まれていることが判明し、高純度のストロンチウムアパタイトは得られなかった。
【００９３】
（実施例４）（ストロンチウムアパタイトの合成）
実施例１において炭酸ナトリウムに代えて炭酸水素ナトリウムを２５グラム（０．３モル）用いた以外は同様にして反応を行い白色の粉体を得た。反応時の反応系のｐＨは７であった。生成物の収量は、ストロンチウムアパタイトとして計算した理論収量に対してほぼ１００質量％の収量であった。実施例１と同様にして、得られた生成物を解析した結果、生成物は実施例１で得られたストロンチウムアパタイトと同一の構造であった。
【００９４】
（実施例５）（炭酸ストロンチウムアパタイトの合成）
実施例２において炭酸ナトリウムに代えて炭酸水素ナトリウムを４２グラム（０．５モル）用いた以外は同様にして反応を行い白色の粉体を得た。反応時の反応系のｐＨは７であった。実施例２と同様にして得られた生成物を解析した結果、生成物は実施例２で得られた炭酸ストロンチウムアパタイトと同一の構造であった。
【００９５】
（実施例６）（炭酸ストロンチウムアパタイトの合成）
塩化ストロンチウム六水和物１３４グラム（０．５モル）を１リットルの三角フラスコ内に秤取り、イオン交換水３５０グラムを加えて溶解した。これとは別に、５００ｍｌのガラスビーカー内にリン酸二水素ナトリウム二水和物４７グラム（０．３０モル）および炭酸ナトリウム４３グラム（０．４モル）を秤取り、イオン交換水３００グラムを加えて溶解した。その後、実施例１と同様にして反応を行い白色の粉体を得た。尚、反応中の系のｐＨは７．０であった。生成物の収量は、炭酸ストロンチウムアパタイトとして計算した理論収量に対してほぼ１００質量％の収量であった。さらに実施例１と同様にして、得られた生成物を広角Ｘ線回折装置を用いて解析を行い、実施例２で得られた炭酸ストロンチウムアパタイトの広角Ｘ線回折パターンと良く一致した。また炭酸ストロンチウムアパタイトに由来するピークのみが観察され、それ以外の不純物に起因するピークは認められなかったことから、比較的低結晶性の高純度のストロンチウムアパタイトが得られていることが明らかとなった。生成物をＦＴ−ＩＲを用いて解析を行った結果、１４３５ｃｍ−１および１４００ｃｍ−１付近に（Ｂ型）炭酸アパタイトに特有の炭酸イオンによる吸収ピークが認められ、この１４００ｃｍ−１の吸光度を１０１０ｃｍ−１付近のリン酸イオンに基づく吸収ピークの吸光度に対してFeathersotone等の方法に従い（J.D.B. Featherstone, Caries Res., 18, 63-66 (1984)）炭酸イオンの割合を計算した。その結果、本実施例で得られた生成物は炭酸ストロンチウムアパタイトであり、該アパタイト中に含まれる炭酸イオンの割合は質量％で５．０質量％と計算された。以上の結果より、本実施例では、比較的低結晶性の、高純度の炭酸ストロンチウムアパタイトが得られていることが明らかとなった。
【００９６】
（実施例７）（炭酸ストロンチウムアパタイトの合成）
実施例６において、炭酸ナトリウムを５３グラム（０．５モル）用いた以外は実施例６と同様にして反応を行い白色の粉体を得た。反応時の反応系のｐＨは７であった。実施例６と同様にして、得られた生成物を広角Ｘ線回折装置を用いて解析を行い、実施例６で得られた炭酸ストロンチウムアパタイトの広角Ｘ線回折パターンと良く一致した。さらに、炭酸ストロンチウムアパタイトに由来するピークのみが観察され、それ以外の不純物に起因するピークは認められなかった。さらにＦＴ−ＩＲによる測定によって生成物中には炭酸イオンの存在が確認され、これから求めた該アパタイト中に含まれる炭酸イオンの割合は質量％で２５．０質量％と計算された。以上の結果より、本実施例では、比較的低結晶性の、高純度の炭酸ストロンチウムアパタイトが得られていることが明らかとなった。
【００９７】
（実施例８）（ストロンチウムアパタイトの合成）
実施例６において、炭酸ナトリウムを３７グラム（０．３５モル）用いた以外は実施例６と同様にして反応を行い白色の粉体を得た。反応時の反応系のｐＨは７であった。生成物の収量は、ストロンチウムアパタイトとして計算した理論収量に対してほぼ１００質量％の収量であった。さらに実施例１と同様にして、得られた生成物を広角Ｘ線回折装置を用いて解析を行い、実施例１で得られたストロンチウムアパタイトの広角Ｘ線回折パターンと良く一致した。さらに、ストロンチウムアパタイトに由来するピークのみが観察され、それ以外の不純物に起因するピークは認められなかった。さらにＦＴ−ＩＲによる測定によって生成物中には炭酸イオンが認められなかったことから、比較的低結晶性の、高純度のストロンチウムアパタイトが得られていることが明らかとなった。
【００９８】
（実施例９）（ストロンチウムアパタイトの合成）
実施例６において、炭酸ナトリウムに代えて、炭酸水素ナトリウムを６０グラム（０．７モル）用いた以外は実施例６と同様にして反応を行い白色の粉体を得た。反応時の反応系のｐＨは７．５であった。生成物の収量は、ストロンチウムアパタイトとして計算した理論収量に対してほぼ１００質量％の収量であった。さらに実施例１と同様にして、得られた生成物を広角Ｘ線回折装置を用いて解析を行い、実施例１で得られたストロンチウムアパタイトの広角Ｘ線回折パターンと良く一致した。さらに、ストロンチウムアパタイトに由来するピークのみが観察され、それ以外の不純物に起因するピークは認められなかったことから、比較的低結晶性の、高純度のストロンチウムアパタイトが得られていることが明らかとなった。
【００９９】
（実施例１０）（炭酸ストロンチウムアパタイトの合成）
実施例６において、炭酸ナトリウムに代えて、炭酸水素ナトリウムを６７グラム（０．８モル）用いた以外は実施例６と同様にして反応を行い白色の粉体を得た。反応時の反応系のｐＨは８であった。生成物の収量は、炭酸ストロンチウムアパタイトとして計算した理論収量に対してほぼ１００質量％の収量であった。さらに実施例１と同様にして、得られた生成物を広角Ｘ線回折装置を用いて解析を行い、実施例２で得られた炭酸ストロンチウムアパタイトの広角Ｘ線回折パターンと良く一致した。さらに、炭酸ストロンチウムアパタイトに由来するピークのみが観察され、それ以外の不純物に起因するピークは認められなかった。生成物をＦＴ−ＩＲを用いて解析を行った結果、１４３５ｃｍ−１および１４００ｃｍ−１付近に（Ｂ型）炭酸アパタイトに特有の炭酸イオンによる吸収ピークが認められ、この吸収ピークの吸光度に基づき生成物に含まれる炭酸イオンの割合を計算した。その結果、本実施例で得られた生成物は炭酸ストロンチウムアパタイトであり、該アパタイト中に含まれる炭酸イオンの割合は質量％で３．０質量％と計算された。以上の結果より、本実施例では、比較的低結晶性の、高純度の炭酸ストロンチウムアパタイトが得られていることが明らかとなった。
【０１００】
（実施例１１）（炭酸ストロンチウムアパタイトの合成）
実施例６において、炭酸ナトリウムに代えて、炭酸水素ナトリウムを８４グラム（１．０モル）用いた以外は実施例６と同様にして反応を行い白色の粉体を得た。反応時の反応系のｐＨは８であった。生成物の収量は、炭酸ストロンチウムアパタイトとして計算した理論収量に対してほぼ１００質量％の収量であった。さらに実施例１と同様にして、得られた生成物を広角Ｘ線回折装置を用いて解析を行い、実施例２で得られた炭酸ストロンチウムアパタイトの広角Ｘ線回折パターンと良く一致した。さらに、炭酸ストロンチウムアパタイトに由来するピークのみが観察され、それ以外の不純物に起因するピークは認められなかった。生成物をＦＴ−ＩＲを用いて解析を行った結果、１４３５ｃｍ−１および１４００ｃｍ−１付近に（Ｂ型）炭酸アパタイトに特有の炭酸イオンによる吸収ピークが認められ、この吸収ピークの吸光度に基づき生成物に含まれる炭酸イオンの割合を計算した。その結果、本実施例で得られた生成物は炭酸ストロンチウムアパタイトであり、該アパタイト中に含まれる炭酸イオンの割合は質量％で１９質量％と計算された。以上の結果より、本実施例では、比較的低結晶性の、高純度の炭酸ストロンチウムアパタイトが得られていることが明らかとなった。
【０１０１】
（比較例５）
実施例６において、炭酸ナトリウムを０．３モル添加した以外は同様にして反応を行ったところ、生成物中にはリン酸水素ストロンチウムが僅かに含まれていることが生成物の広角Ｘ線回折パターンより明らかとなり、高純度のストロンチウムアパタイトは得られなかった。
【０１０２】
（実施例１２）（ストロンチウムアパタイトの合成）
塩化ストロンチウム六水和物１３４グラム（０．５モル）を１リットルの三角フラスコ内に秤取り、イオン交換水３５０グラムを加えて溶解した。これとは別に、５００ｍｌのガラスビーカー内にリン酸三ナトリウム十二水和物１１５グラム（０．３０モル）および炭酸ナトリウム５．５グラム（０．０５モル）を秤取り、イオン交換水３００グラムを加えて溶解した。その後、実施例１と同様にして反応を行い白色の粉体を得た。尚、反応中の系のｐＨは１２．５であった。生成物の収量は、ストロンチウムアパタイトとして計算した理論収量に対してほぼ１００質量％の収量であった。さらに実施例１と同様にして得られた生成物を広角Ｘ線回折装置を用いて解析を行い、実施例１で得られたストロンチウムアパタイトの広角Ｘ線回折パターンと良く一致した。さらに、ストロンチウムアパタイトに由来するピークのみが観察され、それ以外の不純物に起因するピークは認められなかったことから、比較的低結晶性の、高純度のストロンチウムアパタイトが得られていることが明らかとなった。
【０１０３】
（実施例１３）（炭酸ストロンチウムアパタイトの合成）
実施例１２において炭酸ナトリウムを１６グラム（０．１５モル）用いた以外は同様にして反応を行い、白色粉体の生成物を得た。反応時の反応系のｐＨは１２．５であった。得られた生成物を広角Ｘ線回折装置を用いて解析を行い、図１０に示す結果を得た。図１０は実施例１３で得られた炭酸ストロンチウムアパタイトの広角Ｘ線回折パターンを示す。生成物には炭酸ストロンチウムアパタイト以外の成分として僅かに炭酸ストロンチウムに帰属されるピークが図中の矢印で示す位置に観察された。このピーク強度から不純物として含まれる炭酸ストロンチウムの質量％を求めた結果、１．５質量％で計算された。炭酸ストロンチウムはストロンチウム石として天然に存在し、固体状態で安定かつ不活性な物質として知られている。但し、生体に対する安全性は十分に調べられていないが、少なくとも生体に対する安全性が危惧される物質としてはリストアップされていないことから、本実施例に於いては本発明の高純度の範疇に許容されると判断した。但し、本実施例１３以外の実施例で得られたストロンチウムアパタイトの方が純度が高いことから、より好ましく用いることが出来る。本実施例１３で得られた生成物は、さらにＦＴ−ＩＲを用いて生成物を解析し、図１１に示す結果を得た。図１１は実施例１３で得られた炭酸ストロンチウムアパタイトのＦＴ−ＩＲスペクトルチャートを示す。図１１において、１４３５ｃｍ−１および１４００ｃｍ−１付近に（Ｂ型）炭酸アパタイトに特有の炭酸イオンによる吸収ピークが認められ、この１４００ｃｍ−１の吸光度を１０１０ｃｍ−１付近のリン酸イオンに基づく吸収ピークの吸光度に対してFeathersotone等の方法に従い（J.D.B. Featherstone, Caries Res., 18, 63-66 (1984)）炭酸イオンの割合を計算した。その結果、本実施例で得られた生成物は炭酸ストロンチウムアパタイトであり、該アパタイト中に含まれる炭酸イオンの割合は質量％で２６．５質量％と計算された。以上の結果より、本実施例では、比較的低結晶性の、高純度の炭酸ストロンチウムアパタイトが得られていることが明らかとなった。
【０１０４】
（実施例１４）（ストロンチウムアパタイトの合成）
実施例１２においてリン酸三ナトリウム十二水和物を１５０グラム（０．４モル）用いた以外は同様にして反応を行い、得られた生成物を広角Ｘ線回折およびＦＴ−ＩＲを用いて解析を行い、実施例１２と同様に比較的低結晶性の、高純度のストロンチウムアパタイトが得られていることが確認された。
【０１０５】
（実施例１５）（ストロンチウムアパタイトの合成）
実施例１２において炭酸ナトリウムに代えて炭酸水素ナトリウムを５．３グラム（０．０５モル）用いた以外は同様にして反応を行い、得られた生成物を広角Ｘ線回折およびＦＴ−ＩＲを用いて解析を行い、実施例１２と同様に比較的低結晶性の、高純度のストロンチウムアパタイトが得られていることが確認された。
【０１０６】
（実施例１６）（ストロンチウムアパタイトの合成）
実施例１２において作製した塩化ストロンチウム溶液とリン酸三ナトリウム十二水和物および炭酸ナトリウムを共に溶解した水溶液を用いて、後者の半量を前者の塩化ストロンチウム水溶液に滴下した以外は同様にして反応を行い、得られた生成物を広角Ｘ線回折およびＦＴ−ＩＲを用いて解析を行った。生成物の収量は実施例１２の半分であったが、実施例１２と同様に比較的低結晶性の、高純度のストロンチウムアパタイトが得られていることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明の製造方法により得られる（炭酸）ストロンチウムアパタイトはクロマトグラフィー用カラム用担体や各種吸着剤として利用可能である。或いは、各種生体活性インプラントとしての利用も可能である。更には、フィルムや繊維への表面処理を行うことで生体に親和性を有する各種親水性材料を提供することが可能である。
【図１】
2015086084.tif 000002
【図２】
2015086084.tif 000003
【図３】
2015086084.tif 000004
【図４】
2015086084.tif 000005
【図５】
2015086084.tif 000006
【図６】
2015086084.tif 000007
【図７】
2015086084.tif 000008
【図８】
2015086084.tif 000009
【図９】
2015086084.tif 000010
【図１０】
2015086084.tif 000011
【図１１】
2015086084.tif 000012