(57)【要約】【課題】  Ｘ線陰影剤がマトリックスから脱離することが防止された骨用セメントおよびその製造方法を提供する。【解決手段】  Ｘ線陰影剤をメラミン−ホルムアルデヒド樹脂で予備被覆するとともに（メタ）アクリル基で機能化する。得られる骨用セメントは、骨に補綴構成要素を係止するために、あるいは骨を固定するために使用でき、さらにこれらは骨用ねじを固定するプラグとして、あるいはねじを係止するための移植組織片としても使用できる。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線陰影剤がメラミンーホルムアルデヒド樹脂で予備被覆され、（メタ）アクリル基で機能化されていることを特徴とする、Ｘ線陰影剤を用いるポリアクリレートまたはポリメタクリレートからの骨用セメント製造方法。
【請求項２】
（メタ）アクリル基でのＸ線陰影剤の機能化が下記工程を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法：
ａ）水に固体のＸ線陰影剤を分散し、次いで加熱する工程、
ｂ）メラミン−ホルムアルデヒド樹脂と酸を加える工程、
ｃ）メラミン−ホルムアルデヒド樹脂被覆粒子を洗浄し、乾燥する工程、
ｄ）（メタ）アクリロイルクロリドを撹拌下に加える工程、および
ｅ）反応性（メタ）アクリル基で機能化されたＸ線陰影剤を洗浄し、乾燥する工程。
【請求項３】
使用されるＸ線陰影剤が粒子径５〜５００ｎｍであるナノスケール陰影剤であることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
Ｘ線陰影剤がセメント粉の質量の８から１６重量％の間の量で用いられることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
粒子径が５〜５００ｎｍであるナノスケールＸ線陰影剤がメラミン−ホルムアルデヒド樹脂を予備被覆され、（メタ）アクリル基で機能化されていることを特徴とする、ポリアクリレートまたはポリメタクリレートおよびＸ線陰影剤からなる骨用セメント。
【請求項６】
Ｘ線陰影剤の量がセメント粉の質量の８から１６重量％の間であることを特徴とする、請求項５に記載の骨用セメント。
【請求項７】
Ｘ線陰影剤が、２酸化ジルコン（ＺｒＯ2）、硫酸バリウム（ＢａＳＯ4）、またはビスマス含有あるいはヨー素含有陰影剤であることを特徴とする請求項５または６に記載の骨用セメント。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか１項に記載の骨用セメントの、補綴構成要素を骨に係止するためあるいは骨を固定するため、骨用ねじ固定プラグとしてのあるいはねじ係止用移植組織片としての使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線陰影剤（Ｘ−ｒａｙ  ｃｏｎｔｒａｓｔ  ｍｅｄｉｕｍ）がメラミン−ホルムアルデヒド樹脂を予備被覆されるとともに（メタ）アクリル基で機能化されている（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｓｅｄ）、Ｘ線陰影剤を用いるポリアクリレートまたはポリメタクリレートからの骨用セメント製造方法に関する。さらに、本発明は、請求項５〜８に記載した骨用セメントおよび、補綴（ｐｒｏｓｔｈｅｓｉｓ）構成要素（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）を骨に係止する（ａｎｃｈｏｒｉｎｇ）ためにあるいは骨を固定する（ｓｔｉｆｆｅｎｉｎｇ）ために、骨用ねじ（ｓｃｒｅｗ）固定プラグ（ｐｌｕｇ）として、あるいはねじ係止用移植組織片（インプラント、ｉｍｐｌａｎｔ）としてそれを使用することに関する。
【背景技術】
【０００２】
移植組織片は骨用セメントを用いる骨に固定される。これらは本質的にポリアクリレートあるいはポリメタアクリレート、好ましくはポリメチルメタクリレートからなる。物質をＸ線像の可視化にするために、Ｘ線陰影剤が添加混合される；これらはしばしば酸化ジルコニウムである。ＺｒＯ2はポリ（メタ）アクリレートマトリックスと化学結合を形成しない。粒子（通常径１０〜５０μｍである）はポリマーによってゆるく囲まれている。これは物質の弱い破砕抵抗の原因となる。
【０００３】
先行技術には、Ｘ線陰影物質（一般に、ＺｒＯ2あるいはＢａＳＯ4）をＰＭＭＡあるいはＰＭＭＡコポリマービーズと重合開始剤とからなる粉末と混合することが開示されている。得られた粉末成分は、重合するために、活性成分が存在する液状モノマー（一般にメタクリル酸メチル）と混ぜられる。該Ｘ線陰影剤は親水性の傾向を有するので、重合の間では疎水性ポリマーマトリックスに物理的にも化学的にも結合しない。これらの粒子はそれゆえポリマーにゆるく囲まれているだけであり、物質強度を弱くする原因となる。
【０００４】
Ｘ線陰影剤はポリマーマトリックスに結合していないので、それは周りの生体組織に放出されうる。毒性のゆえに、特に硫酸バリウムでは、この汚染は望ましくない。従って、サボックバー（Ｓａｂｏｋｂａｒ）およびフジワラ（Ｆｕｊｉｗａｒａ）は遊離したＸ線陰影剤（ＺｒＯ2および特にＢａＳＯ4）が骨溶解（ｏｓｔｅｏｌｙｓｉｓ）を引き起こすことを報告している（Ｔｈｅ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｂｏｎｅ  ａｎｄ  Ｊｏｉｎｔ  Ｓｕｒｇｅｒｙ，  Ｖｏｌ．  ７９−Ｂ，  Ｎｏ．  １  （１９９７））。この現象はＸ線陰影剤を含まないＰＭＭＡセメントでは観察されていない。
【０００５】
加えるに、セメントと金属性移植組織片の間隙への硬いジルコニウム粒子の遊離は、機械的摩砕により補綴を弱める原因と看做される。
【０００６】
ＤＥ４０２９７１４（ドレネルト（Ｄｒａｅｎｅｒｔ））には、Ｘ線陰影剤（フィラー粒子）がＰＭＭＡポリマーの溶融液と混ぜられること、および次いでポリマービーズが沈殿浴中でこの溶融液を沈殿することによって製造されること、ならびにこのビーズの少なくともいくらかはＸ線陰影剤を埋め込んでいることが記載されている。しかしながら、異なる表面組織故に、沈殿したポリマービーズは通常骨用セメントに用いられるビーズ状ポリマーとは異なる機械的および起伏の性状も有する。いくらかのＸ線陰影剤がこの過程でＰＭＭＡビーズの表面に局在し、それ故に機械的摩砕が軽減されないことを意味するという不都合がある。
【０００７】
ＥＰ０８９７８２（ユー．エス．サージカル会社（Ｕ．Ｓ．Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｃｏｒｐ））には、Ｘ線陰影剤（硫酸バリウム）がポリマー粒子に埋め込まれた多孔質の埋め込み可能な補綴（ｐｏｒｏｕｓ  ｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅ  ｐｒｏｓｔｈｅｓｉｓ）の製造方法が記載されている。本発明に従う方法と比べて、Ｘ線陰影剤はＰＭＭＡ中に重合されないが、代わりに存在するＰＭＭＡ粒子に４〜７％のメタクリル酸ヒドロキシエチルが結合する。このＢａＳＯ4／ポリ（メタクリル酸ヒドロキシエチル）被覆は骨用セメントからの要求に合わない。したがって、それは粉末状のＸ線不透過性フィラー物質として骨欠損に用いられるだけである。
【０００８】
ＵＳ５，７９５，９２２（デミアン（Ｄｅｍｉａｎ）ら）には、埋め込まれたＸ線陰影剤を含むポリマービーズ製造方法が開示されている。ここで記載されたＰＭＭＡの硫酸バリウム上への沈殿と引き続くＰＭＭＡビーズへの重合は本発明に従う方法とは根本的に異なる。
【０００９】
ＥＰ５８１３８７（ビーエムエス（ＢＭＳ））には、ポリマーを沈殿させることあるいは溶融することによってＸ線陰影剤粒子上に製造されたポリマー粒子が更なる工程によってポリマービーズに含ませる方法が記載されている。
【００１０】
ＥＰ０４１６１４（バイエル  アーゲー（Ｂａｙｅｒ  ＡＧ））には、Ｘ線陰影剤を溶剤に溶解された（メタ）アクリル酸コポリマーの沈殿によって被覆する方法が開示されている。しかし、この物質は化学組成の故に骨用セメントの使用のためには不適当である。
【００１１】
ＵＳ４，５００，６５８（オーステナル  インターナショナル社（Ａｕｓｔｅｎａｌ  Ｉｎｔ．，  Ｉｎｃ．）は、Ｘ線陰影剤の互換が、適切なシラン化剤によるビーズ重合の間に、本来の場所で（その場で）行われる、ビーズ状の放射線−不透明性（ｒａｄｉｏ−ｏｐａｑｕｅ）アクリル粒子の製造方法を記載している。
【特許文献１】ＤＥ４０２９７１４
【特許文献２】ＥＰ０８９７８２
【特許文献３】ＵＳ５，７９５，９２２
【特許文献４】ＥＰ５８１３８７
【特許文献５】ＥＰ０４１６１４
【特許文献６】ＵＳ４，５００，６５８
【非特許文献１】Ｔｈｅ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｂｏｎｅ  ａｎｄ  Ｊｏｉｎｔ  Ｓｕｒｇｅｒｙ，  Ｖｏｌ．  ７９−Ｂ，  Ｎｏ．  １  （１９９７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、先行技術の上記不都合を回避する方法および骨用セメントを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この目的は本発明に従う方法および骨用セメントにより達成される。
【００１４】
（メタ）アクリル基によるＺｒＯ2およびＢａＳＯ4のような無機フィラー物質の本発明に従う機能化は、硬化した骨用セメントの周囲ポリマーに化学的に結合することを許す。付加された物質は、かくて、長い間マトリックス中にゆるく取り込まれるのではなく、むしろそれの永続的な成分となる。これは微小なクラックが無機粒子とマトリックス間の境界に沿って増殖することがもはやできない結果となる。さらに、この修飾はセメントの摩擦抵抗性を増大し、そのことが周りの組織中へのフィラー物質の放出を減少させ、移植組織片のＰＥ被覆表面のＸ線陰影剤による長期に亘る汚染を防止する。驚くべきことに、Ｘ線陰影剤がセメント中へ取り込まれる可能性もこの修飾で改善されることがわかった。Ｘ線陰影剤へアクリル基を付けることができるように、メラミン樹脂を反応性中間層として予備コートすることが必要である。驚くべきことに、メラミン樹脂でコートされた粒子は被覆されていない物質よりも顕著に大きな反応性を有している。
【００１５】
本発明に従うポリアクリレートあるいはポリメタクリレートから骨用セメントを、Ｘ線陰影剤を用いて製造する方法は、下記の工程に従ってこの陰影剤を（メタ）アクリレート基で機能化することを特徴とする：
ａ）水中に固体のＸ線陰影剤を分散し、次いで加熱する工程、
ｂ）メラミンーホルムアルデヒド樹脂と酸、好ましくは蟻酸を加える工程、
ｃ）メラミンーホルムアルデヒド樹脂被覆粒子を洗浄し、乾燥する工程、
ｄ）（メタ）アクリロイルクロリドを撹拌下に加える工程、および
ｅ）反応性（メタ）アクリル基で機能化されたＸ線陰影剤を洗浄し、乾燥する工程。
【００１６】
ポリアクリレートあるいはポリメタクリレート、特にポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）が骨用セメントとして用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
Ｘ線陰影剤（Ｘ線を吸収する働きを有する、つまり相当する写真として物質を可視化する）において、用いられた物質の量（質量）のみが役割を果たす。その量は好ましくはセメント粉末の質量の８から１６重量％の間である。
【００１８】
用いることが可能なＸ線陰影剤は０．５〜５０μｍの範囲の径を有する通常の粒子である。しかし、粒子サイズ５〜５００ｎｍであるナノスケールの物質が好ましく、物質の性質をさらに改善するために選択される。これはポリマーマトリックス中での無機粒子の顕著でより均一な分散となる。同量の添加量であると、キメが５００〜１０００倍細かいので、物質の強度に及ぼすその逆の効果を著しく軽減する。
【００１９】
好ましいのはＺｒＯ2、ＢａＳＯ4またはビスマス含有あるいはヨー素含有陰影剤である。ＺｒＯ2が特に好ましい。
【００２０】
本発明に従う骨用セメントは骨に補綴構成要素を係止するためにあるいは骨を固定するために使用できる。さらにこれらは骨用ねじを固定するプラグとして、あるいはねじを係止するための移植組織片としても使用できる。
【実施例】
【００２１】
アクリレート基による酸化ジルコニウムの機能化：
２５０ｇの酸化ジルコニウム（ＭＥＲＣＫ社製、１００７５７）を４リットルの水に分散させ、７０℃まで昇温する。８０ｇのＭａｄｕｒｉｔ（登録商標）ＳＭＷ８１８（メラミン−ホルムアルデヒド樹脂）と１５０ｍｌの蟻酸（Ｗ＝２％）を加える。混合物を７０℃で３０分間さらに撹拌し、室温になるまで冷却する。メラミン被覆粒子を洗浄し、乾燥する。
【００２２】
２００ｇの上記粉末を１５０ｍｌのアクリロイルクロリド中室温で１夜撹拌し、残余のアクリル酸から分離し、苛性ソーダ溶液で洗浄し、次いで水で中性になるまで洗浄した後、減圧下に室温で乾燥し、アクリレートとフリ−ラジカル共重合できる表面上に反応性のアクリレート基を有する自由流動性の酸化ジルコニウム粉末を得る。