(57)【要約】【課題】  本発明は、結晶面を有する高品質な人工リン酸カルシウム系結晶、およびこのような人工リン酸カルシウム系結晶を容易に製造することが可能な製造方法を提供することを主目的とするものである。【解決手段】  本発明は、｛１００｝面、｛００１｝面、｛１０１｝面、｛１１０｝面、｛１１１｝面、｛２１１｝面、｛２２１｝面、｛１３０｝面、｛３３１｝面、｛２４１｝面、および｛１４２｝面からなる群から選択される少なくとも１つの結晶面を有することを特徴とする人工リン酸カルシウム系結晶を提供することにより、上記課題を解決する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
｛１００｝面、｛００１｝面、｛１０１｝面、｛１１０｝面、｛１１１｝面、｛２１１｝面、｛２２１｝面、｛１３０｝面、｛３３１｝面、｛２４１｝面、および｛１４２｝面からなる群から選択される少なくとも１つの結晶面を有することを特徴とする人工リン酸カルシウム系結晶。
【請求項２】
自形を有することを特徴とする請求項１に記載の人工リン酸カルシウム系結晶。
【請求項３】
下記一般式（１）
ＣａａＨｂ（ＰＯ４）ｃ・ｘＨ２Ｏ  （１）
（ここで、２ａ＋ｂ＝３ｃ、ａ≠０、ｂ≧０、０＜ｃ≦６、０≦ｘ≦５である。）
で表される結晶であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の人工リン酸カルシウム系結晶。
【請求項４】
ゲル法により、結晶面を有するリン酸カルシウム系結晶を製造することを特徴とするリン酸カルシウム系結晶の製造方法。
【請求項５】
前記リン酸カルシウム系結晶は、下記一般式（１）
ＣａａＨｂ（ＰＯ４）ｃ・ｘＨ２Ｏ  （１）
（ここで、２ａ＋ｂ＝３ｃ、ａ≠０、ｂ≧０、０＜ｃ≦６、０≦ｘ≦５である。）
で表される結晶であることを特徴とする請求項４に記載のリン酸カルシウム系結晶の製造方法。
【請求項６】
前記ゲル法において用いるゲルが、シリカゲルまたは寒天ゲルであることを特徴とする請求項４または請求項５に記載のリン酸カルシウム系結晶の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体親和材料、特異原子・分子吸着材料、蛍光体材料、物性測定用標準材料等に用いることが可能な人工リン酸カルシウム系結晶およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、リン酸カルシウム系結晶の製造方法としては溶液法や焼成法等が提案されている。
【０００３】
溶液法では、例えばリン酸とカルシウム化合物との水懸濁液中から結晶を析出させることにより、鱗片状結晶や柱状結晶が得られることが知られている（特許文献１）。また、リン酸カルシウム系結晶の一種であるリン酸アパタイトの製造方法として、界面活性剤−水−無極性有機液体系、または界面活性剤−水−アルカノール無極性有機液体系Ｗ／Ｏマイクロエマルジョン相に、Ｃａ（ＮＯ３）２／アンモニア水溶液および（ＮＨ４）２ＨＰＯ４／アンモニア水溶液をそれぞれ可溶化させ、これら可溶化液を混合することにより球状アパタイト微粒子を製造する方法が知られている（特許文献２）。
【０００４】
しかしながら、上記の溶液法では結晶の成長速度が速いため、結晶成長や粒径の制御が困難であり、結晶性が低下するという問題があった。また、溶液を攪拌することにより反応させるため、結晶成長過程において核が発生したり、結晶同士の衝突により結晶が破壊するという不具合が生じ、品質が低下するという問題もあった。
【０００５】
一方、リン酸カルシウム系結晶の原料粉末を焼成して結晶を生成する焼成法では、長時間焼成を行うと結晶粒が粗大化するため機械的強度が低下するなどの問題があり、この方法においても高品質な結晶を得ることは困難である。また、高温で焼成するため無水物の結晶しか得られないという問題もある。さらに、結晶粒の粗大化を抑制するために、放電プラズマを用いて短時間で焼成する方法が特許文献３に開示されているが、この方法においても結晶成長の制御は十分ではない。
【０００６】
また、水熱法によりａ，ｂ軸方向に成長した板状アパタイト（特許文献４）やａ面を優先的に成長させた板状アパタイト（特許文献５）も知られているが、結晶の育成期間が極めて長いため工業化に適さなく、装置が高価であるという問題がある。さらに、副生成物が生成する場合があるため、純粋な結晶を得ることは困難である。
【０００７】
さらにまた、上記溶液法においては結晶の析出後に焼成を行う場合が多く、上記いずれの方法においても反応条件として高温または高エネルギーを必要とするという問題がある。また、従来の溶液法および焼成法では結晶成長の制御が難しいことから、結晶面を有する結晶を製造することは困難であった。
【０００８】
【特許文献１】特開平６−２９８５０５号公報
【特許文献２】特開平５−１７１１１号公報
【特許文献３】特開平１０−２５１０５７号公報
【特許文献４】特開平６−２０６７１３号公報
【特許文献５】特開平１０−４５４０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、結晶面を有する高品質な人工リン酸カルシウム系結晶、およびこのような人工リン酸カルシウム系結晶を容易に製造することが可能な製造方法を提供することを主目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、｛１００｝面、｛００１｝面、｛１０１｝面、｛１１０｝面、｛１１１｝面、｛２１１｝面、｛２２１｝面、｛１３０｝面、｛３３１｝面、｛２４１｝面、および｛１４２｝面からなる群から選択される少なくとも１つの結晶面を有することを特徴とする人工リン酸カルシウム系結晶を提供する。
【００１１】
本発明によれば、人工リン酸カルシウム系結晶が所定の結晶面を有するものであるので、例えば生体材料等として使用する際には生体との親和性がよく、生体物質の成長に有利であるという利点を有する。
【００１２】
また本発明の人工リン酸カルシウム系結晶は、自形を有することが好ましい。本発明の人工リン酸カルシウム系結晶が自形を有する、すなわち、人工リン酸カルシウム系結晶固有の結晶面で構成された外形をしていることから、種々の用途に用いることが可能となるからである。
【００１３】
さらに本発明の人工リン酸カルシウム系結晶は、下記一般式（１）で表される結晶であることが好ましい。
【００１４】
ＣａａＨｂ（ＰＯ４）ｃ・ｘＨ２Ｏ  （１）
（ここで、２ａ＋ｂ＝３ｃ、ａ≠０、ｂ≧０、０＜ｃ≦６、０≦ｘ≦５である。）
【００１５】
本発明はまた、ゲル法により、結晶面を有するリン酸カルシウム系結晶を製造することを特徴とするリン酸カルシウム系結晶の製造方法を提供する。
【００１６】
ゲル法では反応溶液がゲル中に徐々に拡散することにより結晶を育成することから、結晶成長速度をゲルマトリックス密度により制御することができ、純度が高く結晶性の良好な結晶を製造することができる。また、反応場がゲル中であることから、結晶同士の衝突による結晶の破壊を抑制することができ、高品質の結晶を製造することが可能となる。さらに、用いるゲルのマトリックス密度やゲルの厚さを調整することにより、ゲル中での反応溶液の拡散透過速度を制御することができ、ゲル中での反応速度を制御することが可能となり、結晶成長および粒径の制御だけでなく、結晶の形状等も制御することができるという効果も期待できる。また、ゲル法では低温条件で結晶を育成することができ、結晶成長の制御が可能であることから、欠陥の少ないリン酸カルシウム系結晶を製造することができる。
【００１７】
また本発明においては、上記リン酸カルシウム系結晶が、下記一般式（１）で表される結晶であることが好ましい。
【００１８】
ＣａａＨｂ（ＰＯ４）ｃ・ｘＨ２Ｏ  （１）
（ここで、２ａ＋ｂ＝３ｃ、ａ≠０、ｂ≧０、０＜ｃ≦６、０≦ｘ≦５である。）
【００１９】
上記のリン酸カルシウム系結晶は、ゲル法により製造することが比較的容易であるからである。
【００２０】
さらに本発明においては、上記ゲル法において用いるゲルが、シリカゲルまたは寒天ゲルであることが好ましい。これらのゲルは、比較的マトリックス密度を制御しやすく、反応溶液を効率的にゲル中に拡散させることができるからである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、人工リン酸カルシウム系結晶が所定の結晶面を有しており、自形を有するものであるので、例えば生体材料等として使用する際には生体との親和性がよく、生体物質の成長に有利であるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明は、人工リン酸カルシウム系結晶およびその製造方法を含むものである。以下、それぞれについて詳細に説明する。
【００２３】
Ａ．人工リン酸カルシウム系結晶
まず、本発明の人工リン酸カルシウム系結晶について説明する。
【００２４】
本発明の人工リン酸カルシウム系結晶は、｛１００｝面、｛００１｝面、｛１０１｝面、｛１１０｝面、｛１１１｝面、｛２１１｝面、｛２２１｝面、｛１３０｝面、｛３３１｝面、｛２４１｝面、および｛１４２｝面からなる群から選択される少なくとも１つの結晶面を有することを特徴とするものである。
【００２５】
従来の溶液法または焼成法では、結晶成長の制御が困難であり、二次核発生による結晶への核の付着、双晶の形成および結晶同士の衝突による結晶の破壊などにより結晶表面の状態が荒れるため、得られた結晶は結晶面を有してなく、結晶固有の外形を有するものではなかった。これに対し、本発明においては人工リン酸カルシウム系結晶が結晶面を有するものであるので、例えば生体材料等として使用する際には生体との親和性がよく、生体物質の成長に有利であるという利点を有する。
【００２６】
ここで、上記結晶および結晶面はＸ線回折装置を用いてそれぞれ同定および測定するものとする。この際、後述する人工リン酸カルシウム系結晶の種類に応じて、晶系および格子定数を適宜選択する。また本発明において、人工リン酸カルシウム系結晶が所定の結晶面を有するとは、所定の結晶面のいずれかに帰属されるピークが検出されればよいものとする。
【００２７】
また本発明において、例えば｛１０１｝面とは、（１０１）面と等価な全ての面、すなわち（１０１）面および（０１１）面、あるいはその倍数である（２０２）面、（０２２）面、（３０３）面、（０３３）面、（４０４）面および（０４４）面などを意味するものとし、他の所定の結晶面についても同様とする。
【００２８】
さらに、本発明の人工リン酸カルシウム系結晶は自形を有することが好ましい。本発明において自形を有するとは、人工リン酸カルシウム系結晶が、人工リン酸カルシウム系結晶固有の結晶面で構成された外形をしている状態を意味するものである。このような自形を有する人工リン酸カルシウム系結晶は、生体材料や生体形成材料などの生体親和材料、特異原子・分子吸着材料、蛍光体材料、物性測定用標準材料等の種々の用途に用いることが可能である。
【００２９】
本発明の人工リン酸カルシウム系結晶のＳＥＭ写真の一例を図１に示す。図１は球状の結晶を示した写真である。この写真では、１枚１枚の鱗片が結晶であり、結晶面を有している。本発明の人工リン酸カルシウム系結晶は、上述したように生体との親和性がよく、また図１に示すように非常に多くの空隙が存在し、表面積が大きいため、生体との複合体を形成しやすいのである。また、本発明の人工リン酸カルシウム系結晶がもつ自形としては、上記の球状の結晶に限定されるものではなく、例えばリボン状、樹枝状、針状、板状、立方体等も挙げることができる。このように、本発明の人工リン酸カルシウム系結晶における自形としては複数の形状を挙げることができる。ここで、上記の自形は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて確認するものとする。
【００３０】
このような人工リン酸カルシウム系結晶としては、リン、酸素、カルシウムを主たる構成元素とする結晶のうち、Ｐ−Ｏ結合を含むものであれば特に限定はされないが、中でも本発明においては、下記一般式（１）で表される結晶であることが好ましい。
【００３１】
ＣａａＨｂ（ＰＯ４）ｃ・ｘＨ２Ｏ  （１）
【００３２】
なお、上記式（１）において、２ａ＋ｂ＝３ｃ、ａ≠０、ｂ≧０、０＜ｃ≦６、０≦ｘ≦５を表す。ａおよびｃは０であってはならないが、ｂおよびｘは０であってもよい。
【００３３】
また本発明において、人工リン酸カルシウム系結晶はゲル法により作製されることが好ましい。ゲル法とは、内部反応溶液を含んだゲルおよび外部反応溶液で構成される反応場において、ゲル中への外部反応溶液の拡散を駆動力として結晶核生成および成長を促す方法である。このようにゲル法では外部反応溶液がゲル中に徐々に拡散することにより結晶を育成することから、結晶成長速度をゲルマトリックス密度により制御することができ、純度が高く結晶性の良好な結晶を得ることが可能となり、さらに結晶成長および粒径の制御が容易であるという利点を有する。また、反応場がゲル中であることから、結晶同士の衝突による結晶の破壊を抑制することができ、高品質の結晶とすることが可能となる。
【００３４】
なお、ゲル法等の人工リン酸カルシウム系結晶の製造方法に関しては、後述する「Ｂ．リン酸カルシウム系結晶の製造方法」に記載するため、ここでの説明は省略する。
【００３５】
さらに本発明においては、人工リン酸カルシウム系結晶を上述したゲル法により作製することにより、純度の高いものとすることができるが、具体的な純度としては、本発明の人工リン酸カルシウム系結晶中に含まれる不純物の含有量が２０重量％以下、中でも１５重量％以下、特に１０重量％以下であることが好ましい。
【００３６】
なお、上記不純物の含有量は、Ｘ線光電子分光法、エネルギー分散型蛍光Ｘ線分析法、あるいは電子プローブマイクロ分析法を用いて測定した値とする。
【００３７】
また、本発明の人工リン酸カルシウム系結晶は、欠陥の少ないものであることが好ましい。結晶中に欠陥が存在する場合、人工リン酸カルシウム系結晶の有する性質が変化する可能性があり、目的とする用途に用いることが困難となる場合があるからである。本発明においては、人工リン酸カルシウム系結晶は自形を有し、結晶固有の結晶面で構成された外形をしていることから、欠陥の少ないものとすることができるのである。
【００３８】
なお、欠陥が少ないとは、具体的にＸ線回折パターンにおけるピークの半値幅により判断することができる。ここでは、半値幅が小さいほど結晶中に欠陥が少ないとする。
【００３９】
一般に欠陥の生成は吸熱反応であることから、結晶中に欠陥が生じるにはエネルギーが必要であり、温度が高いほど多くの欠陥が導入されるといえる。本発明の人工リン酸カルシウム系結晶は、上述したようにゲル法により作製されることが好ましく、ゲル法では低温条件で結晶を育成することができ、かつ結晶成長の制御が可能であることから、自形の発達したものとすることができるのである。
【００４０】
Ｂ．リン酸カルシウム系結晶の製造方法
次に、本発明のリン酸カルシウム系結晶の製造方法について説明する。
【００４１】
本発明のリン酸カルシウム系結晶の製造方法は、ゲル法により、結晶面を有するリン酸カルシウム系結晶を製造することを特徴とするものである。
【００４２】
ゲル法とは、内部反応溶液を含んだゲルおよび外部反応溶液で構成される反応場において、ゲル中への外部反応溶液の拡散を駆動力として結晶核生成および成長を促す方法である。図２および図３に、本発明のリン酸カルシウム系結晶の製造方法の一例を示す。図２に示すように、リン酸供給材料を含む内部反応溶液を含有するシリカゲル２の上部に、カルシウム供給材料を含む外部反応溶液１を注入すると、外部反応溶液１はシリカゲル２のゲルマトリックスを介して拡散する。これにより、シリカゲル２内部において結晶核が生成し、リン酸カルシウム系結晶３が成長する。なお、図３は、本発明のリン酸カルシウム系結晶の製造方法の一例を示す写真である。
【００４３】
このようにゲル法では外部反応溶液がゲル中に徐々に拡散することにより結晶を育成することから、結晶成長速度をゲルマトリックス密度により制御することができ、純度が高く結晶性の良好な結晶を製造することができる。また、反応場がゲル中であることから、結晶同士の衝突による結晶の破壊を抑制することができ、結晶面を有する高品質な結晶を製造することが可能となる。さらに、用いるゲルのマトリックス密度やゲルの厚さを調整することにより、ゲル中での外部反応溶液の拡散透過速度を制御することができ、ゲル中での反応速度を制御することが可能となるため、結晶成長および粒径の制御だけでなく、結晶の形状等も制御することができるという効果も期待できる。
【００４４】
また一般に、結晶中の欠陥の生成は吸熱反応であることから、結晶中に欠陥が生じるにはエネルギーが必要であり、温度が高いほど多くの欠陥が導入される。従来の溶液法および焼成法においては高温条件を必要とし、結晶成長の制御が困難であることから、欠陥が生じやすいという不具合があったが、本発明に用いられるゲル法は低温条件でよく、結晶成長の制御が可能であることから、欠陥の少ないリン酸カルシウム系結晶を製造することができる。
【００４５】
したがって、本発明により製造されたリン酸カルシウム系結晶は、純度が高く結晶性が良好であり欠陥が少ないことから、生体材料や生体形成材料などの生体親和材料、特異原子・分子吸着材料、蛍光体材料、物性測定用標準材料等の種々の用途に用いることが可能となる。
【００４６】
本発明のリン酸カルシウム系結晶の製造方法は、内部反応溶液を含有するゲルを調製するゲル調製工程と、外部反応溶液を調製する外部反応溶液調製工程と、上記ゲルおよび上記外部反応溶液を接触させ、上記ゲル中に上記外部反応溶液を拡散させて結晶を成長させる結晶成長工程と、上記結晶および上記ゲルを分離する結晶分離工程とを有するものである。
以下、このようなリン酸カルシウム系結晶の製造方法の各工程について説明する。
【００４７】
１．ゲル調製工程
まず、本発明のリン酸カルシウム系結晶の製造方法におけるゲル調製工程について説明する。本発明においてゲル調製工程は、内部反応溶液を含有するゲルを調製する工程である。
【００４８】
本発明に用いられるゲルとしては、内部反応溶液を支持することができるものであれば特に限定はされなく、一般に支持体として用いられるゲルを使用することができる。中でも本発明においては、シリカゲルまたは寒天ゲルを用いることが好ましい。これらのゲルは、比較的マトリックス密度を制御しやすく、後述する外部反応溶液を効率的にゲル中に拡散させることができるからである。
【００４９】
ここで、上記シリカゲルは、ケイ酸ナトリウム水溶液をｐＨ調整することにより得ることができる。ケイ酸ナトリウムは、ケイ酸ナトリウム水溶液のｐＨを調整することにより、イオン化し、かつ、マトリックスを形成するため、三次元網目構造を有するシリカゲルとなる。
【００５０】
また、本発明に用いられる内部反応溶液としては、上記ゲルと反応性を持たないものであり、リン酸カルシウム系結晶の形成材料を含有するものであれば特に限定されるものではない。
【００５１】
上記リン酸カルシウム系結晶の形成材料は、リン酸供給材料およびカルシウム供給材料に分けることができ、上記内部反応溶液にはリン酸供給材料およびカルシウム供給材料のいずれか一方が含有されているものである。本発明においては、内部反応溶液にリン酸供給材料およびカルシウム供給材料のどちらが含有されていてもよいが、内部反応溶液にリン酸供給材料が含有されている場合は、後述する外部反応溶液にカルシウム供給材料が含有されている必要があり、内部反応溶液にカルシウム供給材料が含有されている場合は、後述する外部反応溶液にリン酸供給材料が含有されている必要がある。
【００５２】
上記リン酸供給材料としては、リンおよび酸素を主たる構成元素とする化合物であり、Ｐ−Ｏ結合を有するものであって、水溶性であり、上記ゲルと反応性を持たないものであれば特に限定はされないが、例えばリン酸アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム、リン酸二水素アンモニウム、リン酸カルシウム、リン酸一水素カルシウム、リン酸二水素カルシウム、リン酸カリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸ナトリウム、リン酸一水素ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸水素アンモニウムナトリウム、リン酸マグネシウム、リン酸リチウム、およびこれらの水和物等が挙げられる。また、上記の化合物は単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。上記の中でも、リン酸アンモニウム，リン酸水素二アンモニウム、リン酸二水素アンモニウム、リン酸ナトリウム、リン酸一水素ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸水素アンモニウムナトリウム、およびこれらの水和物からなる群から選択される少なくとも１種を用いることが好ましい。
【００５３】
また、上記カルシウム供給材料としては、カルシウムを主たる構成元素とする化合物であり、水溶性であって、上記ゲルと反応性を持たないものであれば特に限定はされないが、例えば塩化カルシウム、炭酸カルシウム、リン酸水素カルシウム、リン酸カルシウム、リン酸二水素カルシウム、二リン酸カルシウム、水酸化カルシウム、硝酸カルシウム、シュウ酸カルシウム、酢酸カルシウム、アルギン酸カルシウム、クエン酸カルシウム、酪酸カルシウム、フッ化カルシウム、グルコン酸カルシウム、グリピロリン酸カルシウム、ヨウ化カルシウム、乳酸カルシウム、酸化カルシウム、ピロリン酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、硫酸カルシウム、およびこれらの水和物が挙げられる。また、上記の化合物は単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。上記の中でも、塩化カルシウム、炭酸カルシウム、リン酸水素カルシウム、リン酸カルシウム、リン酸二水素カルシウム、二リン酸カルシウム、水酸化カルシウム、硝酸カルシウム、シュウ酸カルシウム、酢酸カルシウム、およびこれらの水和物からなる群から選択される少なくとも１種を用いることが好ましい。
【００５４】
さらに、上記内部反応溶液に用いられる溶媒としては、上記リン酸供給材料または上記カルシウム供給材料を溶解または分散させることができるものであれば特に限定はされないが、通常は水が用いられる。
【００５５】
このような内部反応溶液をゲルに含有させる方法としては、ゲル中に内部反応溶液が均一に分散される方法であれば特に限定はされないが、例えばゲルの形成材料および内部反応溶液を混合しｐＨを制御する、あるいは、冷却または加熱することにより、ゲルの形成材料をゲル化させる方法等を用いることができる。
【００５６】
また、上記ゲル中におけるリン酸供給材料またはカルシウム供給材料の濃度としては、これらの材料を水に溶解させる際、その飽和濃度以下であればよい。飽和濃度以下であれば、結晶の育成が可能であるからである。また、上記濃度により、結晶サイズや核発生数に影響が及ぼされると考えられるが、濃度の下限値としては特に限定はされない。得られた結晶が微細である場合は、注射器などにより生体内に直接注入することができるという利点を有するからである。
【００５７】
２．外部反応溶液調製工程
次に、本発明のリン酸カルシウム系結晶の製造方法における外部反応溶液調製工程について説明する。本発明における外部反応溶液調製工程は、外部反応溶液を調製する工程である。
【００５８】
本発明に用いられる外部反応溶液としては、上記ゲルと反応性を持たず、上記ゲルを通過することができ、リン酸供給材料またはカルシウム供給材料のいずれか一方を含有するものであれば特に限定されるものではない。
【００５９】
なお、リン酸供給材料、カルシウム供給材料、およびこれらの濃度等に関しては、上記ゲル調製工程に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００６０】
３．結晶成長工程
次に、本発明のリン酸カルシウム系結晶の製造方法における結晶成長工程について説明する。本発明における結晶成長工程は、上記ゲルおよび上記外部反応溶液を接触させ、上記ゲル中に上記外部反応溶液を拡散させて結晶を成長させる工程である。
【００６１】
上記ゲルおよび上記外部反応溶液を接触させる方法としては、ゲルが破壊されない方法であれば特に限定されるものではないが、例えば図２に示すようにゲル２が入った容器４に外部反応溶液１を注入する方法等が挙げられる。
【００６２】
本工程においては、ゲル中における内部反応溶液の濃度、すなわちリン酸供給材料またはカルシウム供給材料の濃度が一定であるため、時間の経過とともに結晶の成長速度が低下する傾向にある。したがって、結晶の成長速度を一定に保持したい場合は、外部反応溶液の濃度が濃くなるように適宜調製してもよく、または外部反応溶液の濃度を一定にして外部反応溶液の供給速度を速くしてもよい。
【００６３】
本工程における温度としては、ゲルが破壊されない、あるいは結晶成長を妨げない温度であれば特に限定はされなく、通常は室温程度とする。
【００６４】
４．結晶分離工程
次に、本発明のリン酸カルシウム系結晶の製造方法における結晶分離工程について説明する。本発明における結晶分離工程は、上記結晶および上記ゲルを分離する工程である。
【００６５】
結晶およびゲルを分離する方法としては、例えば温水中でゲル溶解させる方法等が挙げられる。ゲルを溶解させる媒体としては、温水に限定されるものではないが、経済的・環境的にも水系の媒体が最も有効である。水系の媒体として、温水の他に、沸騰水（熱水）も使用することができる。
【００６６】
本発明により製造されたリン酸カルシウム系結晶の平均粒径としては特に限定されるものではない。粒径が小さい結晶、例えば１００μｍ未満のものは、例えばナノ粒子として生体内に直接注入することが可能となるからである。また、粒径が大きい結晶、例えば１００μｍ以上のものは、加工が容易となり、例えば骨形成材料として直接使用が可能となるからである。
【００６７】
なお、上記リン酸カルシウム系結晶のその他の点に関しては、上述した「Ａ．人工リン酸カルシウム系結晶」に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００６８】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【００６９】
以下、実施例および比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。
【００７０】
［実施例］
０．５Ｍに調整したＮａ２ＳｉＯ３・９Ｈ２Ｏ水溶液（２０ｍｌ）を試験管にいれ、その後、内部反応溶液として０．０５Ｍに調整したＮａ２ＨＰＯ４・１２Ｈ２Ｏ水溶液（２０ｍｌ）をＮａ２ＳｉＯ３・９Ｈ２Ｏ水溶液中に添加し、十分に攪拌した後、１Ｍに調製した酢酸（１０ｍｌ）を加え、再度攪拌した。この試験管中の溶液がゲル化した後、外部反応溶液として０．１０Ｍに調整したＣａＣｌ２水溶液（２０ｍｌ）を、ゲルが破壊されないように静かに注ぎ、室温にて静置した。結晶育成後、温水中でゲルを溶解し、育成された結晶を分離した。１０日間の育成後、最大、直径約１ｍｍに達する白色のＣａ８Ｈ２（ＰＯ４）６・５Ｈ２Ｏの球状結晶を育成できた。得られた結晶のＳＥＭ写真を図１に示す。また、この結晶をＸ線回折分析したところ、｛０１０｝面が確認できた。
【００７１】
［比較例１］
酢酸を加えない以外は、実施例と同様にしてゲルを調製したところ、ゲル化しなかった。このゲル化していないケイ酸ナトリウム溶液および内部反応溶液に、実施例と同様の外部反応溶液を添加したところ、非常に微細な結晶が生成するものの、その微結晶は自形を有していなかった。
【００７２】
［比較例２］
内部反応溶液を加えない以外は、実施例と同様にして結晶を育成したところ、結晶が生成しなかった。
【００７３】
［比較例３］
外部反応溶液を加えない以外は、実施例と同様にして結晶を育成したところ、結晶が生成しなかった。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明のリン酸カルシウム系結晶の一例を示すＳＥＭ写真である。
【図２】本発明のリン酸カルシウム系結晶の製造方法の一例を示す工程図である。
【図３】本発明のリン酸カルシウム系結晶の製造方法の一例を示す写真である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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