(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸によって溶解したキチン・キトサンゾルとアパタイトとを練和して作られたゾル体を中和して作製したフィルムを乾燥した後、前記フィルムに吸水させた溶液を含む骨補填剤において、前記溶液がリンゲル液であることを特徴とする骨補填剤。
【請求項２】
請求項１記載の骨補填剤において、前記リンゲル液のｐＨ値が７．０〜１０．０であることを特徴とする骨補填剤。
【請求項３】
酸によって溶解したキチン・キトサンゾルとアパタイトとを練和して作られたゾル体を中和して作製したフィルムを乾燥した後に、前記フィルムに溶液を吸水させて骨補填剤を製造する方法において、前記溶液にリンゲル液を用い、乾燥している前記フィルムに前記リンゲル液を吸水させることによって弾性を有する前記フィルムとすることを特徴とする骨補填剤の製造方法。
【請求項４】
請求項３記載の骨補填剤の製造方法において、ｐＨ値を６．０〜８．０に調節した前記リンゲル液に前記フィルムを浸漬することを特徴とする骨補填剤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、骨形成に用いる骨補填剤及びその製造方法に属し、特に弾性を有する骨補填剤及びその製造方法に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の骨補填剤としては、キチン・キトサン酸性水溶液、ハイドロキシアパタイト（α型−トリカルシウムホスヘイト、β型−トリカルシウムホスヘイトなど）、ならびに酸化亜鉛及び／又は酸化マグネシウムを混合して製造された硬化性の組成物が知られている。この組成物では、アパタイトを含有しているので歯、骨などの親和性に優れており、中性付近で硬化するという特徴を有している（例えば、特開平１−２０８３４７号公報を参照）。
【０００３】
従来の骨補填剤を製造するには、図２に示すように、酸によって溶解したキトサンゾルとアパタイトとを練和しゾル体を得る（ゾル化工程Ｓ11）。キチン・キトサンの溶解に使用される酸としては、キチン・キトサンを溶解させる酸であればよい。具体的には酸として、酢酸、乳酸、リンゴ酸、クエン酸、アジピン酸、酒石酸、マロン酸などの一種が用いられる。この酸によって、溶解されキチン・キトサンを酸性ゾルとすることができる。
【０００４】
その後、化合物を含む水溶液によってゾル体を中和する（中和工程Ｓ21）。ゾル体は中和水溶液中で３〜６０分で硬化し、ｐＨ７．０〜１０．０の範囲の骨補填剤が得られる。そして、骨補填剤を乾燥する（乾燥工程Ｓ31）。この状態では、煎餅のようにもろい材質である。この骨補填剤を生体に埋入する前に、蒸留水もしくは生理食塩水を骨補填剤に吸水させ（吸水工程Ｓ41）、ゴムのような弾性体に戻してから生体に埋入する。
【０００５】
なお、アパタイト顆粒を含有している骨補填剤では、アパタイト顆粒が移動したり排除されることがない。即ち、キトサンゾルがゲル化してアパタイト顆粒を固定するため、キチン・キトサンが生体に吸収される時期には類骨基質が認められ骨に置換していく。
【０００６】
このようにして作られた骨補填剤は、患部の寸法に合わせて所望する寸法に自在に切断される。即ち、骨補填剤は、歯周病などの手術後、顎骨と歯肉との間に挿入することによって顎骨の再建を行うものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、乾燥させた骨補填剤へ吸水させる蒸留水もしくは生理食塩水などの溶液によって、新生骨に置換、形成に差が生じることが明らかとなった。
【０００８】
蒸留水もしくは生理食塩水で弾性体になった骨補填剤を、ＳＤ系ラッドの頭骸骨の骨膜を剥離し骨膜下に埋入したところ、術後８週間目の骨形成状態において、蒸留水によって骨補填剤を弾性体に戻すと、骨補填剤のばらけが進行し、結合組織で被包化されつつある程度であった。また、骨補填剤の両端部分の骨は成長し骨補填剤がばらけているが、骨と結合している状態は観察されなかった。
【０００９】
したがって、蒸留水もしくは生理食塩水を吸水した骨補填剤では、骨形成が生体で置換されるまでには長期間を要するものである。
【００１０】
それ故に本発明の課題は、乾燥させたフィルムへ吸水させる溶液を新たに見出だしたことによって骨形成がさらに促進され優れた骨補填剤及びその製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、酸によって溶解したキチン・キトサンゾルとアパタイトとを練和して作られたゾル体を中和して作製したフィルムを乾燥した後、前記フィルムに吸水させた溶液を含む骨補填剤において、前記溶液がリンゲル液であることを特徴とする骨補填剤が得られる。
【００１２】
また、本発明によれば、酸によって溶解したキチン・キトサンゾルとアパタイトとを練和して作られたゾル体を中和して作製したフィルムを乾燥した後に、前記フィルムに溶液を吸水させて骨補填剤を製造する方法において、前記溶液にリンゲル液を用い、乾燥している前記フィルムに前記リンゲル液を吸水させることによって弾性を有する前記フィルムとすることを特徴とする骨補填剤の製造方法が得られる。
【００１３】
【作用】
骨補填剤は、キチン・キトサンに化学的に合成された各種アパタイトを練り込んで製作したキチン・キトサンフィルムを、骨形成を行う目的で生体に埋入する前に乾燥して、エチレンオキサイドガス滅菌を行う。この状態では、煎餅のようにもろい材質である。これを生体に埋入するとき、骨補填剤に溶液を吸水させてゴムのような弾性体として用いる。ここでリンゲル液を溶液として、このリンゲル液にフィルムを浸漬してから生体に埋入する。なお、骨補填剤はｐＨ値を７．０〜１０．０に調節したリンゲル液に所定時間（５〜１０分程度）浸漬される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の骨補填剤は骨伝導物である。骨伝導物は、歯科医療の分野において骨の近傍もしくは骨内に物質を充填した場合に骨を作り出す性質のものをいう。
【００１５】
以下に本発明の骨補填剤の第１の実施の形態例を説明する。この実施の形態例における骨補填剤は、酸によって溶解したキチン・キトサンゾルとアパタイトとを練和して作られたゾル体を中和した後に乾燥し、ゲル体に吸水させた溶液とを含む。骨補填剤は溶液としてリンゲル液を含む。また、この骨補填剤はフィルム形状を呈している。
【００１６】
ゲル体はＩ族金属及びII族金属元素のグループから選択された少なくとも一つの元素を含む化合物の溶液によって中和されている。アパタイトは化学的に合成したハイドロキシアパタイト（α型−トリカルシウムホスヘイト、β型−トリカルシウムホスヘイトなど）を用いる。フィルムは、水溶液によって中和されると、所定の強度を有する骨補填剤が得られる。Ｉ族金属元素の化合物を含む溶液は、生理食塩水、例えば、塩化ナトリウム、重炭酸ナトリウム、ポリリン酸塩化ナトリウムのうち少なくとも１つを用いる。また、II族金属元素を含む化合物としては酸化カルシウムを用いる。
【００１７】
以下、実施の形態例における骨補填剤の製造方法を、図１を参照して説明する。図１を参照して、骨補填剤の製造方法では、酸によって溶解したキトサンゾルとアパタイトとを練和しゾル体を得る（ゾル化工程Ｓ1）。練和したキトサンゾルのゾル体は中和してフィルム状に形成することができる。その後、化合物を含む水溶液によってゾル体を中和（中和工程Ｓ2）して骨補填剤を作る。
【００１８】
この骨補填剤は、骨形成を行う目的で生体に埋入する前に、骨補填剤を乾燥する（乾燥工程Ｓ3 ）。その後に、骨補填剤はエチレンオキサイドガス滅菌を行う（滅菌工程Ｓ4 ）。この状態における骨補填剤は、煎餅のようにもろい材質である。
【００１９】
乾燥している骨補填剤を生体に埋入する前に、リンゲル液を骨補填剤に吸水させる（吸水工程Ｓ5 ）。リンゲル液を吸水させた骨補填剤はゴムのような弾性体に戻される。こうして、リンゲル液を吸水させることによって弾性を有するゲル体のフィルムを製造する。その後、骨補填剤は所定形状に切断されて生体の患部の処置部分に埋入する。
【００２０】
本発明の骨補填剤及びその製造方法によって得られた骨補填剤と、従来の骨補填剤とを比較するために、以下の検証を行った。
【００２１】
［実施例１］
ＮａＣｌ  ８．５ｇ（グラム）、蒸留水  １，０００ｍｌ（ミリリットル）、生理食塩水の各溶液を用いて骨補填剤を弾性体に戻す。
【００２２】
ＮａＣｌ  ８．６ｇ、ＫＣｌ  ０．３ｇ、ＣａＣｌ  ０．３３ｇを蒸留水に溶かして全量  １，０００ｍｌとする。水酸化ナトリウムと炭酸水素ナトリウムとでｐＨ値を調節する。そして１２０℃／１０分で高圧滅菌を行う。このリンゲル液を用い、ガス滅菌を行った骨補填剤を吸水させて弾性体とする。
【００２３】
ゴム状になった骨補填剤（肉厚  ０．５ｍｍ、長さ  ３ｍｍ、幅  ２ｍｍ）をＳＤ系ラットの頭骸骨の骨膜を剥離して、骨膜下に埋入を行った。そして、ラットの術後、１週間、２週間、４週間、８週間後にラットを屠殺し、骨補填剤を埋入した部分を採取した。採取した骨片を１０％ホルマリン溶液で固定を行った。ついで、１０％のエチレンジアミン四酢酸二ナトリウム溶液で脱灰を行い、パラフィン包埋を行った。約４μｍの組織切片を製作しヘマトキシリン・エオジン染色を施し、光学顕微鏡で観察した。各週間の骨形成の結果は以下のとおりである。
【００２４】
１週間後の骨形成状態；リンゲル液を用いた骨補填剤では、骨補填剤の両端と骨補填剤の直下に骨形成が観察された。骨と骨補填剤との間には結合組織はまだ認められない。蒸留水を用いた骨補填剤では、ほとんど新生骨が観察されない。骨補填剤は結合組織に包まれ、骨補填剤と骨との間の距離は広い。生理食塩水を用いた骨補填剤では、わずかに骨補填剤の両端に近いところに骨形成が観察された。骨と骨補填剤との間には結合組織が認められた。
【００２５】
２週間後の骨形成状態；リンゲル液を用いた骨補填剤では、骨補填剤の両端の骨は成長し、直下の骨もフィルムと置換する部分が観察されていた。蒸留水を用いた骨補填剤では、結合組織が発達し、骨補填剤はわずかに吸収されつつある。骨補填剤の両端よりわずかに骨形成が認められた。生理食塩水を用いた骨補填剤では、骨補填剤の両端の骨は成長を続けており、骨補填剤は僅かに吸収されつつある。
【００２６】
４週間後の骨形成状態；リンゲル液を用いた骨補填剤では、骨補填剤がかなりばらけて骨の進入が観察される部分が多く確認された。蒸留水を用いた骨補填剤では、骨補填剤がばらけが進行し、結合組織が進入し発達している。骨補填剤の両端の骨は成長が観察された。生理食塩水を用いた骨補填剤では、骨補填剤の両端の骨は成長しており、骨補填剤はかなりばらけて組織が進入し、吸収されつつある。
【００２７】
８週間後の骨形成状態；リンゲル液を用いた骨補填剤では、両端の骨はかなり成長し、骨補填剤の直下は骨補填剤の１／２は骨と置換していた。皮下に近い部分の骨補填剤はばらけて吸収が進行していた。蒸留水を用いた骨補填剤では、骨補填剤のばらけがかなり進行し、結合組織でほとんどが被包化されつつあった。骨は４週目よりもわずかに成長していた。生理食塩水を用いた骨補填剤では、骨補填剤の両端部分の骨はかなり成長しており、骨補填剤はかなりばらけているが、骨と結合しているものは観察されなかった。
【００２８】
なお、リンゲル液でリンゴ酸（もしくはマロン酸）を溶解し、キチン・キトサンを溶解し各種アパタイトを練り込んで製作したキチン・キトサンフィルムも良好な骨形成を示した。
【００２９】
［実施例２］
キチン・キトサンをリンゴ酸（もしくはマロン酸）の溶液で溶解し、キチン・キトサンゾル体を製作する。このゾル体をハイドロアパタイト粉末（α型−トリカルシウムホスヘイト、β型−トリカルシウムホスヘイトなど）にキチン・キトサンゾルのゲル化材である金属酸化物（ＭｇＯ，ＣａＯ，ＺｎＯ、その他）やＣａＳｉＯ3 ，ＣａＣＯ3 ，ＭｇＣＯ3 ，ポリリン酸ナトリウムなどを混合して合成した粉末を練和する自己硬化型の骨補填材がある。硬化に要する時間は約５分である。
【００３０】
この骨補填剤を製作するにあたり、生理食塩水を用いてリンゴ酸を溶かし骨補填剤とする場合と、リンゲル液を用いてリンゴ酸を溶かして得られる骨補填剤とでは、新生骨の形成状態が異なる。そこで、先に説明した実施の形態例と同様に生理食塩水とリンゲル液とを用いて同じ検証を行った。
【００３１】
リンゴ酸  ０．１ｇ、キチン・キトサン粉末  ０．１ｇを生理食塩水  ２ｍｌで溶解し、キチン・キトサンゾル体を製作する。このゾル体とハイドロキシアパタイト粉末  ０．３ｇ、ＭｇＯ  ０．０２ｇ、ＣａＯ  ０．０３ｇを混合した粉末とを練和する。このペースト状の骨補填剤をシリジンでＳＤ系ラットの頭蓋骨の骨膜を剥離した骨面に注入した。術後、１週間、２週間、４週間後にラットを屠殺し、骨補填剤を注入した部分の骨を採取した。採取した骨を１０％ホルマリン溶液で固定を行った。ついで、１０％のエチレンジアミン四酢酸二ナトリウム溶液で脱灰を行いパラフィン包埋を行った。
【００３２】
ついで、キチン・キトサン粉末  ０．１ｇをリンゴ酸  ０．１ｇと先の実施の形態例と同様のリンゲル液を用いて溶解し、その骨補填剤をＳＤ系ラットの頭蓋骨の骨膜を剥離した骨面に注入した。術後、１週間、２週間、４週間後にラットを屠殺し、ペーストを注入した部分の骨を採取した。採取した骨を１０％ホルマリン溶液で固定を行った。ついで、１０％のエチレンジアミン四酢酸二ナトリウム溶液で脱灰を行いパラフィン包埋を行った。約４μｍの組織切片を製作しヘマトキシリン・エオジン染色を施し、光学顕微鏡で観察した。各週間の骨形成の結果は以下のとおりである。
【００３３】
１週間後の骨形成状態；リンゲル液を用いた骨補填剤では、注入した骨補填材が結合組織に被包化されているが、骨と接触している部分に新生骨が形成されていた。生理食塩水を用いた骨補填剤では、注入した骨補填材が結合組織に被包化されているが、骨と接触している部分に新生骨が形成されていた。
【００３４】
２週間後の骨形成状態；リンゲル液では、骨補填材の約５０％は吸収され、新生骨と置換しており、骨補填材全体はかなりばらけて、新生血管が認められた。生理食塩水を用いた骨補填剤では、骨補填材の約３０％は吸収され、新生骨と置換していた。
【００３５】
４週間後の骨形成状態；リンゲル液を用いた骨補填剤では、骨補填材の約９０％は吸収され、新生骨と置換し、骨補填材の残部は新生した骨内部にばらけて散在していた。
【００３６】
生理食塩水を用いた骨補填剤では、骨補填材の残部の外周面はばらけて、新生血管が認められ、約４０％の新生骨と置換していた。
【００３７】
これらの結果、リンゲル液を用いて酸を溶解し、キチン・キトサンをゾル化して用いると、新生骨の骨形成が促進されることが検証された。
【００３８】
【発明の効果】
以上、実施例により説明したように、本発明の骨補填剤及びその製造方法によれば、リンゲル液を用いて酸を溶解し、キチン・キトサンをゾル化して、乾燥したフィルムをリンゲル液によりゴム状に戻した骨補填剤を用いることによって、新生骨の骨形成をさらに促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の骨補填剤の一実施の形態例による製造方法を示す工程説明図である。
【図２】本発明の骨補填剤の製造方法を示す工程説明図である。
【符号の説明】
Ｓ1 ，Ｓ11    ゾル化工程
Ｓ2 ，Ｓ21    中和工程
Ｓ3 ，Ｓ31    乾燥工程
Ｓ4     滅菌工程
Ｓ5 ，Ｓ41    吸水工程
【図１】
0004472804.tif 000002
【図２】
0004472804.tif 000003