(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リン酸カルシウム粉末とＮ−アルキル−Ｄ−グルカミンとを含むことを特徴とするリン酸カルシウムセメント。
（但し、上記アルキルはメチル、エチル、ｎ−プロピル又はｉｓｏ−プロピルである。）
【請求項２】
上記リン酸カルシウムセメントを１００重量部とした場合に、上記Ｎ−アルキル−Ｄ−グルカミンが０．０５〜５重量部である請求項１記載のリン酸カルシウムセメント。
【請求項３】
上記Ｎ−アルキル−Ｄ−グルカミンの平均粒径が０．１〜１００μｍである請求項１又は２記載のリン酸カルシウムセメント。
【請求項４】
リン酸カルシウム粉末と、メタノールアミン、エタノールアミン、ｎ−プロパノールアミン及びｉｓｏ−プロパノールアミンのうちの少なくとも１種とを含むことを特徴とするリン酸カルシウムセメント。
（但し、上記アミンはモノ、ジ及びトリアミンのいずれをも含むものとする。）
【請求項５】
多糖類を含む請求項１乃至４のうちのいずれか１項に記載のリン酸カルシウムセメント。
【請求項６】
上記多糖類が、デキストラン及びデキストラン硫酸塩のうちの少なくとも一方である請求項５記載のリン酸カルシウムセメント。
【請求項７】
上記リン酸カルシウム粉末の主成分が、リン酸四カルシウム及びリン酸水素カルシウムである請求項１乃至６のうちのいずれか１項に記載のリン酸カルシウムセメント。
【請求項８】
リン酸カルシウム粉末と、Ｎ−アルキル−Ｄ−グルカミンを含む混練液とを有することを特徴とするリン酸カルシウムセメント組成物。
（但し、上記アルキルはメチル、エチル、ｎ−プロピル又はｉｓｏ−プロピルである。）
【請求項９】
上記混練液を１００重量部とした場合に、上記Ｎ−アルキル−Ｄ−グルカミンが０．１〜１０重量部である請求項８記載のリン酸カルシウムセメント組成物。
【請求項１０】
リン酸カルシウム粉末と、メタノールアミン、エタノールアミン、ｎ−プロパノールアミン及びｉｓｏ−プロパノールアミンのうちの少なくとも１種を含む混練液とを有することを特徴とするリン酸カルシウムセメント組成物。
（但し、上記アミンはモノ、ジ及びトリアミンのいずれをも含むものとする。）
【請求項１１】
上記混練液が多糖類を含む請求項８乃至１０のうちのいずれか１項に記載のリン酸カルシウムセメント組成物。
【請求項１２】
上記多糖類が、デキストラン及びデキストラン硫酸塩のうちの少なくとも一方である請求項１１記載のリン酸カルシウムセメント組成物。
【請求項１３】
上記リン酸カルシウム粉末の主成分が、リン酸四カルシウム及びリン酸水素カルシウムである請求項８乃至１２のうちのいずれか１項に記載のリン酸カルシウムセメント組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医科用或いは歯科用のリン酸カルシウムセメント及びリン酸カルシウムセメント組成物に関する。特に、特定のアミン化合物を含むセメント、並びに特定のアミン化合物の水溶液を混練液とするセメント組成物に関する。本発明のセメント及びセメント組成物は、優れた強度と生体活性とを併せ有する人工骨、人工関節及び人工歯根等を形成するための生体用セメント及びセメント組成物として用いることができる。
【０００２】
【従来の技術】
生体に用いられる医療用セメントとしては、現在までに各種の組成のものが数多く提案されている。特に、リン酸カルシウム系の生体用セメントでは、このセメントが硬化とともに生体活性な水酸アパタイトに転化するため、優れた生体親和性を有する硬化体を得ることができる。
【０００３】
このリン酸カルシウム系の生体用セメントとしては、リン酸四カルシウムを用いたものが多く、米国特許明細書第４６１２０５３号等には、リン酸四カルシウムとリン酸水素カルシウムとを主成分とするセメントが開示されている。また、このようなリン酸カルシウムセメントの硬化特性は混練時の液量に大きく左右され、混練液が少ないほど硬化時間が短くなり、且つ強度の大きい硬化体が得られることが知られている(1990, Orthopaedic Ceramic Implant Vol. 10 p43-47)。
【０００４】
しかし、混練時の液量が少ないと混練体の粘度が高くなって操作性が低下し、また、骨欠損部等へ充填した場合に、クラック或いは空隙を生じ、硬化体の強度の低下を招く結果となる。そのため、実用的には、十分な操作性を有する混練体を得るための最小限の混練液が必要となる。一方、工業用セメントの分野においては、操作性の低下を抑えつつ混練液を少なくするための添加剤として減水剤、ＡＥ減水剤などを用いることが知られている。しかし、これらは生体内における安全性については考慮されておらず、生体用セメントにおいて使用することは好ましくない。
【０００５】
更に、このリン酸カルシウムセメントでは、混練後、直ちに擬似体液等と接触させると、混練体の内部に水が侵入し、崩壊してしまって、形状が維持されず、炎症を起こすことがある等の問題もある。そのため、体液が多量に存在する生体内に補填する場合、必要であれば、混練後、直ちに補填せず、ある程度硬化したものを補填するか、或いは補填部の体液を除去し、止血等をした後、補填するなどの方法が採られている。しかし、ある程度硬化したものは取り扱い難く、補填部への充填等の作業性が低下する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点を解決するものであり、リン酸カルシウムセメントに対する混練液の量比、或いはリン酸カルシウムセメント組成物における混練液の量比が低くても、混練時の粘度の上昇が抑えられ、操作性に優れた混練体を得ることができるリン酸カルシウムセメント及びリン酸カルシウムセメント組成物を提供することを目的とする。また、本発明は、形態付与性に優れ、混練後、直ちに補填し、体液と接触させても崩壊せず、形状がそのまま維持される混練体とすることができ、且つ硬化時間が短く、強度の大きい硬化体が得られるセメント及びセメント組成物を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１発明のリン酸カルシウムセメントは、リン酸カルシウム粉末とＮ−アルキル−Ｄ−グルカミンとを含むことを特徴とする。尚、このアルキルはメチル、エチル、ｎ−プロピル又はｉｓｏ−プロピルである。
【０００８】
また、第４発明のリン酸カルシウムセメントは、リン酸カルシウム粉末と、メタノールアミン、エタノールアミン、ｎ−プロパノールアミン及びｉｓｏ−プロパノールアミンのうちの少なくとも１種とを含むことを特徴とする。尚、これらのアミンはモノ、ジ及びトリアミンのいずれをも含むものとする。
【０００９】
更に、第８発明のリン酸カルシウムセメント組成物は、リン酸カルシウム粉末と、Ｎ−アルキル−Ｄ−グルカミンを含む混練液とを有することを特徴とする。尚、このアルキルはメチル、エチル、ｎ−プロピル又はｉｓｏ−プロピルである。
【００１０】
また、第１０発明のリン酸カルシウムセメント組成物は、リン酸カルシウム粉末と、メタノールアミン、エタノールアミン、ｎ−プロパノールアミン及びｉｓｏ−プロパノールアミンのうちの少なくとも１種を含む混練液とを有することを特徴とする。尚、このアミンはモノ、ジ及びトリアミンのいずれをも含むものとする。
【００１１】
第１及び第８発明において、上記「Ｎ−アルキル−Ｄ−グルカミン」は、Ｄ−グルカミンのＮ位の水素がアルキル基によって置換された化合物である。第１及び第８発明では、このアルキル基が、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基又はｉｓｏ−プロピル基である化合物を使用することができる。これらの化合物のうち、Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミンは、医薬品添加剤としてＸ線造影剤に含まれているものであり、生体に対する安全性、無毒性が既に保証されているものであって特に好ましい。また、これらの化合物は１種のみを用いてもよいし、２種以上を併用することもできる。
【００１２】
第１発明において、上記「リン酸カルシウムセメント」を１００重量部とした場合に、Ｎ−アルキル−Ｄ−グルカミンの含有量は、第２発明のように、「０．０５〜５重量部」とすることが好ましい。この含有量が０．０５重量部未満であると、混練液の量比を低くした場合に、十分に操作性に優れる混練体を得ることができず、成形型に充填した混練体に空隙を生ずることがある。一方、Ｎ−アルキル−Ｄ−グルカミンの含有量が５重量部を超える場合は、混練時の操作性が向上せず、硬化時間を十分に短くすることもできず、硬化体の強度も向上しないため好ましくない。Ｎ−アルキル−Ｄ−グルカミンの含有量は、特に０．１〜４重量部、更には０．５〜３重量部とすることが好ましく、この範囲の含有量であれば、混練時の操作性に優れ、混練体は短時間で硬化し、且つ強度の大きい硬化体を得ることができる。
【００１３】
また、このリン酸カルシウム粉末に配合されるＮ−アルキル−Ｄ−グルカミンとしては、第３発明のように、その平均粒径が「０．１〜１００μｍ」であるものが好ましい。平均粒径が０．１μｍ未満であると、混練体の粘度が低く、形態付与性が十分に向上しない。一方、平均粒径が１００μｍを超える場合は、Ｎ−アルキル−Ｄ−グルカミンをリン酸カルシウム粉末と均一に混合することが容易ではなく、特に、混練液が少ない場合に、操作性に優れた混練体とすることができず、好ましくない。Ｎ−アルキル−Ｄ−グルカミンの平均粒径を、０．５〜８０μｍ、特に１〜７０μｍの範囲とすれば、混練体の操作性が十分に向上し、より好ましい。尚、この平均粒径はレーザー回折式粒度分布測定装置（例えば、株式会社堀場製作所製、型式「ＬＡ−５００」等）によって測定することができる。
【００１４】
更に、第８発明において、混練液を１００重量部とした場合に、Ｎ−アルキル−Ｄ−グルカミンの含有量は、第９発明のように、「０．１〜１０重量部」とすることが好ましい。この含有量が０．１重量部未満であると、リン酸カルシウム粉末に対する混練液の量比を低くした場合に、十分に操作性に優れる混練体を得ることができず、成形型に充填した混練体に空隙を生ずることがある。一方、Ｎ−アルキル−Ｄ−グルカミンの含有量が１０重量部を超える場合は、混練時の操作性は向上せず、硬化時間を十分に短くすることもできず、硬化体の強度も向上しないため好ましくない。Ｎ−アルキル−Ｄ−グルカミンの含有量は、特に０．５〜８重量部、更には１〜７重量部とすることが好ましく、この範囲の含有量であれば、混練時の操作性に優れ、混練体は短時間で硬化し、且つ強度の大きい硬化体を得ることができる。
【００１５】
第４及び第１０発明における特定のアルカノールアミンとしては、炭素数１〜３の脂肪族アルコールのアミンを使用することができる。このアミンとしては、モノアミン、ジアミン及びトリアミンのいずれも用いることができるが、水溶性の高いモノアミン、特に、入手が容易なモノエタノールアミンが好ましい。これらのアルカノールアミンは１種のみを用いてもよいし、２種以上を併用することもできる。
【００１６】
第４発明において、リン酸カルシウムセメントを１００重量部とした場合に、アルカノールアミンの含有量は、０．０５〜５重量部、特に０．１〜４重量部とすることが好ましい。この範囲のアミンを含有するセメントに適量の混練液を配合すれば、混練時の操作性に優れ、混練体は短時間で硬化し、且つ強度の大きい硬化体を得ることができる。また、第１０発明において、混練液を１００重量部とした場合に、アルカノールアミンの含有量は、０．１〜１０重量部、特に０．５〜８重量部とすることが好ましい。この範囲のアミンを含有する混練液の適量をリン酸カルシウム粉末に配合すれば、混練時の操作性に優れ、混練体は短時間で硬化し、且つ強度の大きい硬化体を得ることができる。
【００１７】
第１及び第４発明のリン酸カルシウムセメントは、第５発明のように、上記「多糖類」を含むものとすることができる。多糖類を併用することにより、混練体の粘度が適度に高くなり、その形態付与性が向上する。また、第８及び第１０発明のリン酸カルシウムセメント組成物において、混練液は、第１１発明のように、多糖類を含むものとすることができる。多糖類を併用することにより、混練液の粘度が適度に高くなり、形態付与性に優れた混練体とすることができる。
【００１８】
多糖類としては、各種の単糖類がポリグリコシル化し、高分子化したものを用いることができ、特に、第６及び第１２発明のように、上記「デキストラン」及び上記「デキストラン硫酸塩」が好ましい。このデキストラン硫酸塩としては、デキストラン硫酸ナトリウム、デキストラン硫酸カリウム等が特に好ましい。これらデキストラン及びデキストラン硫酸塩は、Ｎ−アルキル−Ｄ−グルカミン及び特定のアルカノールアミンと同様に水に易溶性であるため、混練液の主成分である水に容易に溶解し、均質な混練液、或いは混練体とすることができる。
【００１９】
第６発明において、リン酸カルシウムセメントを１００重量部とした場合に、デキストランは１〜１０重量部、特に２〜８重量部とすることが好ましく、デキストラン硫酸塩は、５〜２５重量部、特に１０〜２０重量部とすることが好ましい。これらの含有量が下限値未満であると、混練体が粘性に乏しく、形態付与が困難であり、デキストラン等を含有させることによる特有の作用、効果が十分に得られない。一方、上限値に近い含有量であれば、混練体の崩壊は十分に抑えられ、所定の形状が維持されるため、これを超えて多量に含有させる必要はない。また、含有量が上限値を超える場合は、混練体の粘度が高くなりすぎる傾向にあり、形態付与が容易ではない。
【００２０】
更に、第１２発明では、混練液を１００重量部とした場合に、デキストランは５〜３０重量部、特に１０〜２５重量部とすることが好ましく、デキストラン硫酸塩は、３０〜６０重量部、特に３５〜５５重量部とすることが好ましい。これらの含有量が下限値未満であると、混練体が粘性に乏しく、形態付与が困難であり、デキストラン等を含有させることによる特有の作用、効果が十分に得られない。一方、上限値に近い含有量であれば、混練体は適度な粘性を有し、形態付与が容易となるため、これを超えて多量に含有させる必要はない。また、含有量が上限値を超える場合は、混練体の粘度が高くなりすぎる傾向にあり、形態付与が容易ではない。
【００２１】
尚、第１及び第４発明では、混練液として水を使用することができ、また、アミンを含む粉末に、デキストラン及びデキストラン硫酸塩等の多糖類を含む水を混練液として組み合わせて用いることもできる。一方、第８及び第１０発明では、混練液としてアミンの水溶液を使用することができる。この水としては特に純水を使用することが好ましい。また、水には、この種の混練液に従来より添加されている酸を配合することもできる。この酸としては、クエン酸等の有機酸及びリン酸等の無機酸のいずれも使用することができる。酸の含有量は、混練液を１００重量部とした場合に、０．１〜１０重量部、特に０．５〜８重量部とすることができる。酸の配合量が過少であると硬化時間が十分に短くならず、過多であると混練中に硬化し始め、操作性が低下する。酸を配合した場合は、通常、混練液のｐＨが酸性側に移行し、生体内の補填部の周縁に炎症反応等を生ずることがある。しかし、本発明では、粉末若しくは混練液がアミンを含んでおり、混練体のｐＨが中性に保たれるため、このような問題が生ずることはない。
【００２２】
上記「リン酸カルシウム粉末」としては、リン酸四カルシウム、リン酸水素カルシウム、水酸アパタイト、α−リン酸三カルシウム及びβ−リン酸三カルシウム等の粉末を使用することができる。これらの粉末は１種のみを用いてもよいし、２種以上を併用することもできる。また、この粉末には、硫酸バリウム、次炭酸ビスマス等のＸ線造影剤を配合することができ、硬化時間を短縮するためにフッ化物等を種結晶として添加することもできる。
【００２３】
リン酸カルシウム粉末としては、第７及び第１３発明のように、「リン酸四カルシウム及びリン酸水素カルシウム」の粉末を主成分とするものが好適である。これら２種類の粉末の量比は特に限定されないが、モル比で８／２〜２／８、特に６／４〜４／６、さらには等量程度を使用することが好ましい。尚、この「主成分」とは、リン酸カルシウム粉末の全量を１００重量部とした場合に、上記の２種類の粉末の合計量が６０重量部以上、特に好ましくは８０重量部以上であることを意味する。これら２種類の粉末を主成分として併用することによって、混練体は、より崩壊し難く、所定の形状が容易に維持される。
【００２４】
リン酸四カルシウム粉末の製法については特に限定されず、どのような方法によって製造した粉末も使用することができる。例えば、炭酸カルシウムとリン酸水素カルシウムとの等モル混合物を所定形状に成形した後、１４５０〜１５５０℃の温度範囲で焼成し、これを平均粒径が約１００μｍ程度の粉末に整粒したものなどを使用することができる。一方、リン酸水素カルシウム粉末としては、リン酸水素カルシウム二水和物或いは無水物として市販されているものをそのまま使用することができる。更に、この市販の二水和物を１２０℃程度の温度で加熱し、脱水したものを用いることもできるが、特に、これらに限定されるものではない。
【００２５】
粉末と混練液とからなる混練体の粘度は、それらの量比によって調整することができるが、第１乃至第７発明では、リン酸カルシウム粉末のみからなるセメントの場合と同程度の粘度の混練体を得るための混練液の量比を低くすることができる。一方、第８乃至第１３発明では、純水のみからなる混練液の場合と同程度の粘度の混練体を得るための混練液の量比を低くすることができる。そのため、本発明では、より硬化時間を短くすることができ、且つ強度の大きい硬化体とすることができる。ＪＩＳ  Ｔ  ６６０２に従って測定した硬化時間は１０〜２５分、特に１０〜２０分とすることができ、濡れ圧縮強度は５００〜７００ｋｇ／ｃｍ2、特に６００〜７００ｋｇ／ｃｍ2とすることができる。
【００２６】
粉末と混練液との量比は、粉末１００重量部に対して混練液を１０〜２５重量部程度とすることが好ましい。この量比は、１５〜２５重量部、更には２０重量部程度とすることが特に好ましい。本発明では、このように混練液の量比を低くすることができるが、混練液の量比が低すぎる場合は、混練体の粘度が高くなり、所定の形態を付与することが難しくなる。更に、混練液の量比が高くなりすぎると、混練体の粘度が低くなって取り扱い易くはなるが、硬化に要する時間が長くなり、硬化体の強度も低下するため好ましくない。
【００２７】
また、本発明のリン酸カルシウムセメント或いはリン酸カルシウムセメント組成物を用いた混練体は、これのみを生体内に補填して人工骨、人工歯根等の用途に用いることができる他、混練時に、骨形成因子、抗ガン剤及び抗生物質等を添加し、薬物徐放のための担体として利用することもできる。
【００２８】
【作用】
第１及び第４発明のリン酸カルシウムセメントは、適量のＮ−アルキル−Ｄ−グルカミン或いは特定のアルカノールアミンを含む。また、第８及び第１０発明のリン酸カルシウムセメント組成物では、適量のＮ−アルキル−Ｄ−グルカミン或いは特定のアルカノールアミンを含む水溶液を混練液として使用する。そして、第１及び第４発明のセメントを水を主成分とする混練液によって混練する際、及び第８及び第１０発明における混練液によってリン酸カルシウム粉末を混練する際、Ｎ−アルキル−Ｄ−グルカミン等は、水とともに凝集したリン酸カルシウム粉末の粒子間に浸透し、粒子を分散させる作用を有する。このように粉末粒子がより容易に分散するため、混練液の量比を低くしても、混練体の粘度はそれほど高くはならず、混練時の操作性に優れる。更に、混練液の量比を少し高くすることによって、混練体の粘度をより低くすることができ、骨欠損部或いは骨折部等への注射器による補填が容易となる。それによって患者への負担を軽減することができる。
【００２９】
また、第５及び第６発明のリン酸カルシウムセメントでは、アミンに適量のデキストラン及びデキストラン硫酸塩等の多糖類を併用することができる。更に、第１１及び第１２発明のリン酸カルシウムセメント組成物では、混練液は、アミンの他、適量のデキストラン及びデキストラン硫酸塩等の多糖類を含むものとすることができる。そして、これらの多糖類は、分散したリン酸カルシウム粉末の粒子間を接合する作用を有するため、混練体の粘度が適度に調整される。それによって、より少ない混練液で十分に優れた形態付与性を有する混練体とすることができる。尚、本発明において、この形態の付与とは、初期形状の付与及び補填後などにおける形状の修正、調整を併せ意味する。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の具体的な実施例を示す。
［１］リン酸カルシウム粉末に特定の化合物を含有させた場合
実験例１〜２１において、リン酸カルシウム粉末としては、リン酸四カルシウム粉末と、リン酸水素カルシウム無水物の粉末との等モル量を混合したものを用いた。
【００３１】
（１）Ｎ−アルキル−Ｄ−グルカミン若しくはアルカノールアミンを含むセメントを用いた実験例（但し、実験例１及び７ではリン酸カルシウム粉末のみからなるセメントを用いた。）
実験例１
セメントとしてリン酸カルシウム粉末のみを使用し、このセメントに混練液として純水を添加し、この純水とセメントとの重量比（以下、「混練液／セメント」の重量比を「Ｌ／Ｐ」と表す。）を０．２１として混練した。しかし、混練体の粘度が高く、これを成形型に充填し、硬化させて得られた硬化体には多数の空隙が認められた。尚、純水を減量してＬ／Ｐを０．１９とし、混練しようとしたが、純水が過少であって混練することができなかった。
【００３２】
実験例２
リン酸カルシウム粉末と、０．０２重量部のＮ−メチル−Ｄ−グルカミン（株式会社シグマ製、平均粒径；０．５μｍ）とをボールミルによって混合し、調製したセメントを使用した他は実験例１と同様にして混練しようとしたが、このＬ／Ｐでは純水が過少であって混練が容易ではなかった。
実験例３
平均粒径１０μｍのＮ−メチル−Ｄ−グルカミンを０．１重量部含むセメントを使用し、Ｌ／Ｐを０．１９とした他は実験例２と同様にして混練した。その結果、成形型への充填は容易であって、操作性に優れ、得られた硬化体に空隙は認められなかった。
【００３３】
実験例４
平均粒径５０μｍのＮ−メチル−Ｄ−グルカミンを２重量部含むセメントを使用し、Ｌ／Ｐを０．１７とした他は実験例２と同様にして混練した。その結果、成形型への充填は容易であって、操作性に優れ、得られた硬化体に空隙は認められなかった。
実験例５
平均粒径３０μｍのＮ−メチル−Ｄ−グルカミンを５重量部含むセメントを使用した他は実験例４と同様にして混練した。その結果、成形型への充填は容易であって、操作性に優れ、得られた硬化体に空隙は認められなかった。
【００３４】
実験例６
平均粒径１０μｍのＮ−メチル−Ｄ−グルカミンを６重量部含むセメントを使用した他は実験例４と同様にして混練した。その結果、成形型への充填は容易であって、操作性に優れ、得られた硬化体に空隙は認められなかった。しかし、硬化には長時間を要した。
実験例７
Ｌ／Ｐを０．２９とした他は実験例１と同様にして混練した。その結果、得られた混練体は粘度が低く、１８ゲージの注射器によって注出することができた。また、成形型への充填は容易であって、操作性に優れ、得られた硬化体に空隙は認められなかった。しかし、圧縮強度が小さく、崩壊し易かった。尚、Ｌ／Ｐを０．２５と低くした場合は粘度が高くなり、注射器による注出はできなかった。
【００３５】
実験例８
平均粒径３０μｍのＮ−メチル−Ｄ−グルカミンを２重量部含むセメントを使用し、Ｌ／Ｐを０．２５とした他は実験例２と同様にして混練した。その結果、得られた混練体は粘度が低く、１８ゲージの注射器によって注出することができた。また、成形型への充填は容易であって、操作性に優れ、得られた硬化体に空隙は認められなかった。
実験例９
リン酸カルシウム粉末と、０．０２重量部のモノエタノールアミンとを混合し、調製したセメントを使用した他は実験例２と同様にして混練しようとしたが、このＬ／Ｐでは純水が過少であって混練が容易ではなかった。
【００３６】
実験例１０
モノエタノールアミンを１重量部含むセメントを使用し、Ｌ／Ｐを０．１９とした他は実験例９と同様にして混練した。その結果、成形型への充填は容易であって、操作性に優れ、得られた硬化体に空隙は認められなかった。
【００３７】
（２）Ｎ−アルキル−Ｄ−グルカミン及び多糖類を含むセメントを用いた実験例実験例１１
平均粒径２０μｍのＮ−メチル−Ｄ−グルカミンを３重量部、及びデキストラン４０（名糖産業株式会社製、平均分子量；４００００）を０．５重量部含むセメントを使用し、Ｌ／Ｐを０．１９とした他は実験例２と同様にして混練した。その結果、成形型への充填は容易であって、操作性に優れ、得られた硬化体に空隙は認められなかった。また、形態付与性も良好であった。
【００３８】
実験例１２
デキストラン４０を５重量部とした他は実験例１１と同様にして混練した。その結果、成形型への充填は容易であって、操作性に優れ、得られた硬化体に空隙は認められなかった。また、形態付与性も優れていた。
実験例１３
デキストラン４０を１２重量部とした他は実験例１１と同様にして混練した。その結果、成形型への充填は容易であって、操作性に優れ、得られた硬化体に空隙は認められなかった。また、形態付与性も良好であった。
【００３９】
実験例１４
Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミンを２重量部とし、これにデキストラン硫酸ナトリウム  イオウ５（名糖産業株式会社製、平均分子量；２０００）を１５重量部併用したセメントを使用した他は実験例１１と同様にして混練した。その結果、適度な粘性を有し、形態付与が容易なパテ状の混練体が得られた。また、成形型への充填も容易であって、得られた硬化体に空隙は認められなかった。
【００４０】
（３）Ｎ−アルキル−Ｄ−グルカミンを含むセメント、及び多糖類を含む混練液を用いた実験例
実験例１５
実験例３のセメントと、デキストラン４０を純水に３重量部溶解させた混練液とからなるリン酸カルシウムセメント組成物を使用し、Ｌ／Ｐを０．１９とした他は実験例２と同様にして混練した。その結果、成形型への充填は容易であって、操作性に優れ、得られた硬化体に空隙は認められなかった。また、形態付与性も良好であった。
【００４１】
実験例１６
デキストラン４０を２０重量部とした他は実験例１５と同様にして混練した。その結果、成形型への充填は容易であって、操作性に優れ、得られた硬化体に空隙は認められなかった。また、形態付与性も優れていた。
実験例１７
デキストラン４０を３５重量部とした他は、実験例１５と同様にして混練した。その結果、成形型への充填は容易であって、操作性に優れ、得られた硬化体に空隙は認められなかった。また、形態付与性も良好であった。
【００４２】
実験例１８
Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミンに、デキストラン硫酸ナトリウム  イオウ５を２０重量部併用したセメントを使用した他は実験例１５と同様にして混練した。その結果、硬化体は適度な粘性を有し、成形型への充填も容易であり、得られた硬化体に空隙は認められなかった。更に、形態付与性も優れていた。
【００４３】
（４）Ｎ−アルキル−Ｄ−グルカミンを含むセメント、並びに多糖類及び酸を含む混練液を用いた実験例
実験例１９
平均粒径１０μｍのＮ−メチル−Ｄ−グルカミンを０．５重量部含むセメントと、純水にデキストラン４０を１５重量部及びクエン酸（林純薬株式会社製、１水和物）を０．３重量部溶解させた混練液とからなるセメント組成物を使用し、Ｌ／Ｐを０．１９とした他は、実験例２と同様にして混練した。その結果、成形型への充填は容易であって、操作性に優れ、得られた硬化体に空隙は認められなかった。
【００４４】
実験例２０
クエン酸を１重量部とした他は、実験例１９と同様にして混練した。その結果、成形型への充填は容易であって、操作性に優れ、得られた硬化体に空隙は認められなかった。
実験例２１
クエン酸を１２重量部とした他は、実験例１９と同様にして混練した。その結果、成形型への充填は容易であって、操作性に優れ、得られた硬化体に空隙は認められなかった。
【００４５】
実験例２２
実験例１〜２１において調製した混練体の硬化時間及び濡れ圧縮強度をＪＩＳＴ  ６６０２に従って測定した。
実験例２３
実験例１〜１０において調製した混練体を、内径６ｍｍ、高さ５ｍｍの成形型に充填して成形し、得られた成形体を型から取り出し、直ちに３７℃の擬似体液に浸漬し、非崩壊性を評価した。
以上、硬化時間、濡れ圧縮強度及び非崩壊性の結果を表１及び表２に記載する。尚、表１及び表２には、実験例１〜２１の操作性及び充填性、並びに実験例１１〜１８の形態付与性を併記する。
【００４６】
実験例２４
実験例１〜２１において調製した混練体を、温度３７℃、相対湿度１００％の雰囲気において硬化させた。硬化の時間は混練開始から１時間とした。得られた硬化体を３７℃の擬似体液に２３時間浸漬した後、Ｘ線回折法によって硬化体の結晶構成相を確認した。その結果、実験例１〜２１のいずれにおいても水酸アパタイトとリン酸四カルシウムの回折ピークが確認された。図１に、実験例５の混練体を硬化させて得られた硬化体のＸ線回折のチャートを示す。
【００４７】
【表１】
0004215884.tif 000002
【００４８】
【表２】
0004215884.tif 000003
【００４９】
▲１▼（１）に対応する実験例の評価結果
第２及び第３発明に対応する含有量、或いは平均粒径のＮ−メチル−Ｄ−グルカミンを含むセメントを使用した実験例３〜５及び８、並びに適量のモノエタノールアミンを含有させたセメントを使用した実験例１０では、操作性、充填性に優れるとともに、硬化時間は２３分以下と短く、且つ圧縮強度は５００ｋｇ／ｃｍ2 以上と大きいことが分かる。
【００５０】
一方、リン酸カルシウム粉末のみからなるセメントを使用した実験例１、Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミンの含有量が第２発明の下限値未満である実験例２、及びモノエタノールアミンの含有量が過少である実験例９では、操作性、充填性に劣り、硬化時間には大きな問題はないものの、圧縮強度が低下する傾向にあることが分かる。また、Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミンの含有量が第２発明の上限値を超える実験例６では、硬化時間が相当に長くなっている。更に、リン酸カルシウム粉末のみからなるセメントを使用し、Ｌ／Ｐを高くした実験例７では、硬化時間が長くなるとともに、圧縮強度が大きく低下していることが分かる。
【００５１】
また、実験例３〜６及び８、１０では、成形体は崩壊することなく形状を維持したまま硬化することが確認された。一方、リン酸カルシウム粉末のみからなるセメントを使用した実験例１及び７では、成形体が崩壊し、形状が維持されなかった。更に、Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミンの含有量が第２発明の下限値未満である実験例２、及びモノエタノールアミンの含有量が過少である実験例９でも、成形体が崩壊する傾向にあった。
【００５２】
▲２▼（２）に対応する実験例の評価結果
Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミンとデキストラン４０若しくはデキストラン  イオウ５とを併用したセメントを使用した実験例１１〜１４では、硬化時間は１４〜１８分と短く、圧縮強度は６１０ｋｇ／ｃｍ2以上と大きい。また、操作性、充填性に優れ、形態付与性も問題ないことが分かる。
【００５３】
▲３▼（３）に対応する実験例の評価結果
Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミンを含むセメントと、デキストラン４０若しくはデキストラン  イオウ５を含む混練液とを用いた実験例１５〜１８では、硬化時間は１４〜１９分と短く、圧縮強度は５８０ｋｇ／ｃｍ2以上と大きい。更に、操作性、充填性に優れ、形態付与性も問題ないことが分かる。
【００５４】
▲４▼（４）に対応する実験例の評価結果
Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミンを含むセメントと、デキストラン４０及びクエン酸を含む混練液とを用いた実験例１９〜２１では、硬化時間は２〜１６分とより短くなり、圧縮強度も６３０ｋｇ／ｃｍ2以上とさらに大きくなっている。また、操作性、充填性にも優れていることが分かる。
【００５５】
［２］混練液に特定の化合物を含有させた場合
実験例２５〜４３においても、リン酸カルシウム粉末としては、リン酸四カルシウム粉末と、リン酸水素カルシウム無水物の粉末との等モル量を混合したものを用いた。
【００５６】
（１）Ｎ−アルキル−Ｄ−グルカミン若しくはアルカノールアミンを含む混練液を用いた実験例
実験例２５
純水に０．０５重量部のＮ−メチル−Ｄ−グルカミンを溶解して調製した混練液を、リン酸カルシウム粉末に配合して混練した。Ｌ／Ｐは０．２１とした。その結果、混練体の粘度が高く、操作性にやや劣り、これを成形型に充填し、硬化させて得られた硬化体には空隙が認められた。
【００５７】
実験例２６
Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミンを０．１重量部とした他は実施例２５と同様にして混練した。その結果、操作性は良好であり、成形型への充填も容易であって、得られた硬化体に空隙は認められなかった。
実験例２７
Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミンを１重量部とし、Ｌ／Ｐを０．１９とした他は実験例２５と同様にして混練した。その結果、操作性は良好であり、成形型への充填も容易であって、得られた硬化体に空隙は認められなかった。
【００５８】
実験例２８
Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミンを５重量部とし、Ｌ／Ｐを０．１７とした他は実験例２５と同様にして混練した。その結果、操作性は良好であり、成形型への充填も容易であって、得られた硬化体に空隙は認められなかった。
実験例２９
Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミンを１５重量部とし、Ｌ／Ｐを０．１７とした他は実験例２５と同様にして混練した。その結果、操作性は良好であり、成形型への充填も容易であって、得られた硬化体に空隙は認められなかった。しかし、硬化にやや長時間を要した。
【００５９】
実験例３０
Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミンを１０重量部とし、Ｌ／Ｐを０．２３とした他は実験例２５と同様にして混練した。その結果、得られた混練体は粘度が低く、１８ゲージの注射器によって注出することができた。
【００６０】
実験例３１
純水に０．０５重量部のモノエタノールアミンを溶解して調製した混練液を、リン酸カルシウム粉末に配合した他は実験例２５と同様にして混練した。Ｌ／Ｐは０．１９とした。その結果、混練体の粘度が高く、操作性にやや劣り、これを成形型に充填し、硬化させて得られた硬化体には空隙が認められた。
実験例３２
モノエタノールアミンを２重量部とし、Ｌ／Ｐを０．１９とした他は実験例３１と同様にして混練した。その結果、操作性は良好であり、成形型への充填も容易であって、得られた硬化体に空隙は認められなかった。
【００６１】
（２）Ｎ−アルキル−Ｄ−グルカミン及び多糖類を含む混練液を用いた実験例
実験例３３
Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミンを３重量部、及びデキストラン４０を３重量部含む混練液を使用し、Ｌ／Ｐを０．１９とした他は実験例２５同様にして混練した。その結果、成形型への充填は容易であって、操作性に優れ、得られた硬化体に空隙は認められなかった。また、形態付与性も良好であった。
実験例３４
Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミンを２重量部、及びデキストラン４０を１５重量部とした他は実験例３３と同様にして混練した。その結果、成形型への充填は容易であって、操作性に優れ、得られた硬化体に空隙は認められなかった。また、形態付与性も優れていた。
【００６２】
実施例３５
デキストラン４０を３５重量部とした他は実験例３３と同様にして混練した。その結果、成形型への充填は容易であって、操作性に優れ、得られた硬化体に空隙は認められなかった。また、形態付与性も良好であった。
実験例３６
Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミンを２重量部とし、これにデキストラン硫酸ナトリウム  イオウ５を５０重量部併用した混練液を使用した他は実験例３３と同様にして混練した。その結果、操作性は良好であり、成形型への充填も容易であって、得られた硬化体に空隙は認められなかった。また、形態付与性も優れていた。
【００６３】
（３）Ｎ−アルキル−Ｄ−グルカミン、多糖類及び酸を含む混練液を用いた実験例
実験例３７
純水に３重量部のＮ−メチル−Ｄ−グルカミン、２０重量部のデキストラン４０及び０．３重量部のクエン酸を溶解させた混練液を使用した他は、実験例２５と同様にして混練した。その結果、成形型への充填は容易であって、操作性に優れ、得られた硬化体に空隙は認められなかった。尚、混練液のｐＨは９．４であった。
【００６４】
実験例３８
デキストラン４０を２５重量部、クエン酸を２重量部とした他は実験例３７と同様にして混練した。その結果、成形型への充填は容易であって、操作性に優れ、得られた硬化体に空隙は認められなかった。尚、混練液のｐＨは６．３であった。
実験例３９
デキストラン４０を２０重量部、クエン酸を１２重量部とした他は実験例３７と同様にしてリン酸カルシウム粉末を混練した。その結果、成形型への充填は容易であって、操作性に優れ、得られた硬化体に空隙は認められなかった。尚、混練液のｐＨは５．２であった。
【００６５】
実験例４０
Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミンを２重量部、デキストラン４０を１０重量部及びクエン酸を０．２重量部とし、Ｌ／Ｐを０．２５とした他は実験例３７と同様にして混練した。その結果、成形型への充填は容易であって、操作性に優れ、得られた硬化体に空隙は認められなかった。尚、混練液のｐＨは８．５であった。
【００６６】
実験例４１
クエン酸を１重量部とした他は実験例４０と同様にして混練した。その結果、成形型への充填は容易であって、操作性に優れ、得られた硬化体に空隙は認められなかった。尚、混練液のｐＨは６．８であった。
実験例４２
クエン酸を１１重量部とした他は実験例４０と同様にして混練した。その結果、成形型への充填は容易であって、操作性に優れ、得られた硬化体に空隙は認められなかった。尚、混練液のｐＨは５．９であった。
実験例４３
Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミンに、デキストラン硫酸ナトリウム  イオウ５を５０重量部及びクエン酸を４重量部併用した混練液を使用し、Ｌ／Ｐを０．２１とした他は実験例４０と同様にして混練した。その結果、成形型への充填は容易であって、操作性に優れ、得られた硬化体に空隙は認められなかった。尚、混練液のｐＨは６．４であった。
【００６７】
実験例４４
実験例２５〜４３において調製した混練体の硬化時間及び濡れ圧縮強度をＪＩＳ  Ｔ  ６６０２に従って測定した。実験例４４
実験例４５
実験例２５〜３２において調製した混練体を、内径６ｍｍ、高さ５ｍｍの成形型に充填して成形し、得られた成形体を型から取り出し、直ちに３７℃の擬似体液に浸漬した。
以上、硬化時間、濡れ圧縮強度及び非崩壊性の結果を表３及び４に記載する。尚、表３及び表４には、実験例２５〜４３の操作性及び充填性、並びに実験例３３〜３６の形態付与性を併記する。
【００６８】
実験例４６
実験例２５〜４３において調製した混練体を、温度３７℃、相対湿度１００％の雰囲気において硬化させた。硬化の時間は混練開始から１時間とした。得られた硬化体を３７℃の擬似体液に２３時間浸漬した後、Ｘ線回折法によって硬化体の結晶構成相を確認した。その結果、実験例２５〜４３のいずれにおいても水酸アパタイトとリン酸四カルシウムの回折ピークが確認された。図２に、実験例２８の混練体を硬化させて得られた硬化体のＸ線回折のチャートを示す。
【００６９】
【表３】
0004215884.tif 000004
【００７０】
【表４】
0004215884.tif 000005
【００７１】
▲１▼（１）に対応する実験例の評価結果
第９発明に対応する含有量のＮ−メチル−Ｄ−グルカミンを含む混練液を使用した実験例２６〜２８及び３０、並びに適量のモノエタノールアミンを含有させた混練液を使用した実験例３２では、操作性、充填性に優れるとともに、硬化時間は２４分以下と短く、且つ圧縮強度は５２０ｋｇ／ｃｍ2 以上と大きいことが分かる。
【００７２】
一方、Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミンの含有量が第９発明の下限値未満である実験例２５、及びモノエタノールアミンの含有量が過少である実験例３１では、操作性、充填性に劣り、硬化時間には問題はないものの、圧縮強度が低下する傾向にあることが分かる。また、Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミンの含有量が第９発明の上限値を超える実験例２９では、硬化時間が長くなっている。
【００７３】
更に、実験例２６〜２９及び３０、３２では、成形体は崩壊することなく形状を維持したまま硬化することが確認された。しかし、Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミンの含有量が第９発明の下限値未満である実験例２５、及びモノエタノールアミンの含有量が過少である実験例３１では、成形体が崩壊する傾向にあった。
【００７４】
▲２▼（２）に対応する実験例の評価結果
Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミン、及びデキストラン４０若しくはデキストラン  イオウ５を含む混練液を用いた実験例３３〜３６では、硬化時間は１７〜１９分と短く、圧縮強度は６００ｋｇ／ｃｍ2以上と大きい。更に、操作性、充填性に優れ、形態付与性も問題ないことが分かる。
【００７５】
▲３▼（３）に対応する実験例の評価結果
Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミン、並びにデキストラン４０若しくはデキストランイオウ５及びクエン酸を含む混練液を用いた実験例３７〜４３では、硬化時間は２〜２３分とより短くなる傾向にあり、圧縮強度も５３０ｋｇ／ｃｍ2以上と大きい。また、操作性、充填性にも優れていることが分かる。
【００７６】
【発明の効果】
第１及び第４発明のリン酸カルシウムセメントでは、セメントに対する混練液の配合量が少なくても、混練時の粘度が低く、混練が容易であり、比較的短時間のうちに硬化させることができ、且つ得られる硬化体の強度も大きい。また、混練後、直ちに擬似体液と接触させても崩壊することがなく、形状が維持される。更に、第６及び第７発明のように、デキストラン硫酸塩等の多糖類をさらに含有するセメントとすることによって、より形態付与性に優れた混練体とすることができる。
【００７７】
また、第８及び第１０発明のリン酸カルシウムセメント組成物では、リン酸カルシウム粉末に対する混練液の配合量が少なくても、混練時の粘度が低く、混練が容易であり、比較的短時間のうちに硬化させることができ、且つ得られる硬化体の強度も大きい。また、混練後、直ちに擬似体液と接触させても崩壊することがなく、形状が維持される。更に、第１１及び第１２発明のように、デキストラン硫酸塩等の多糖類をさらに含有する混練液とすることによって、より形態付与性に優れた混練体とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実験例５の組成の混練体を実験例２４の条件によって硬化させて得られた硬化体のＸ線回折のチャートである。
【図２】実験例２８の組成の混練体を実験例４６の条件によって硬化させて得られた硬化体のＸ線回折のチャートである。
【図１】
0004215884.tif 000006
【図２】
0004215884.tif 000007