DE68928975T2

DE68928975T2 - Aushärtender Werkstoff für ärztlichen und zahnärztlichen Gebrauch

Info

Publication number: DE68928975T2
Application number: DE68928975T
Authority: DE
Inventors: Seiko Hata; Takashi Ishii; Hironobu Oonishi; Fumihito Sugihara; Kaneo Suzuki; Toshikazu Takano
Original assignee: Nitta Gelatin Inc
Current assignee: Nitta Gelatin Inc
Priority date: 1988-08-10
Filing date: 1989-06-22
Publication date: 1999-10-28
Anticipated expiration: 2009-06-23
Also published as: DE68915265T2; EP0389629A4; DE68929261D1; EP0538914A1; EP0538913B1; EP0389629B1; EP0538913A1; WO1990001341A1; EP0538914B1; EP0389629A1; DE68915265D1; DE68928975D1; US5223029A

Description

[Technischer Bereich]

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Härtemittel für den medizinischen und zahnärztlichen Gebrauch (im folgenden einfach als [Härtemittel] bezeichnet), das für Knochenzement, Zement für den zahnärztlichen Gebrauch und als Dichtungsmittel für den Wurzelkanal verwendet wird.

[Stand der Technik]

In den letzten Jahren wurde für Zement zum zahnärztlichen Gebrauch als Pulver Hydroxyapatit (im folgenden [FHAp] genannt) und α-Tricalciumphosphat [α- Ca&sub3;(PO&sub4;)&sub2;: im folgenden [α-TCPj genannt] und als eine Aushärtungslösung eine wäßrige Lösung der Polyacrylsäure verwendet. Ein Härtemittel wird durch Mischen und Kneten des Pulvers mit der Aushärtungslösung hergestellt. Polyacrylsäure, die bei dem Aushärten nicht reagiert hat, bleibt jedoch manchmal übrig und somit kann es vorkommen, daß ein Körper aufgrund der Elution der Säure beschädigt wird.
Bei dem Zement für den zahnärztlichen Gebrauch und dem Wurzelkanaldichtungsmittel sind Zement und Wurzelkanaldichtungsmittel in einer Reihe von Zinkoxideugenolgruppen bekannt, bei denen Eugenol für eine schmerzstillende Wirkung einer Aushärtungsflüssigkeit beigemengt wird. Es wurde jedoch Zellentoxizität bei Eugenol gefunden und ein zusammengesetztes Harz, das ein Mittel zur Rückverformung eines Zahnkronenteils ist, wird mit Eugenol bei der Polymerisation gestört. Daher bestehen in der Eugenolgruppe eine Reihe von Problemen bei Stoffen für den zahnärztlichen Gebrauch.
Bisher wurde Knochenzement vertrieben, bei dem ein Polymermaterial wie Polymethylmethacrylat (PMMA) und Methylmethacrylat (MMA) verwendet wird. Es ergaben sich jedoch für das Knochenzement, bei dem ein Polymermaterial verwendet wird, die folgenden drei Probleme. Zuerst verbindet sich ein Knochengewebe an einer Wirtsstelle, die zugestopft wird, nicht direkt mit dem Knochenzement und, wenn das Knochenzement über einen langen Zeitraum in einen lebenden Körper gestopft wird, besteht aufgrund der Zwischenlage von Filamentgewebe das Problem, daß es sich löst. Zweitens besteht, da durch die Wärmeerzeugung während des Aushärtens die Temperatur auf 90º~100ºC ansteigt, das Problem, daß umliegende Zellen absterben. Drittens besteht das Problem, daß die Elution eines Monomers oder eines Oligomers, das nicht reagiert hat, den Knochen beschädigt.
Auf der anderen Seite wurde eine Reihe von Härtemitteln vorgestellt, die mit α-TCP Pulver oder Tetracalciumphosphatpulver (Ca&sub4;(PO&sub4;)&sub2;O: im folgenden [4CP] genannt), die analoge Substanzen zu HAp, das heißt eine anorganische Hauptkomponente eines harten Körpergewebes, sind, beschickt und auch mit einer aus einer Lösung einer Art einer organischen Säure bestehenden Aushärtungsflüssigkeit beschickt. Zum Beispiel wird in einer Japanischen offiziellen vorläufigen Patentveröffentlichung Showa 60-36404 ein Material beschrieben, das mit dem α-TCP Pulver und einer Aushärtungslösung aus 1 M Gerbsäure beschickt wird. In einer Japanischen offiziellen vorläufigen Patentveröffentlichung Showa 62-12705 wird ein Material beschrieben, das mit dem α-TCP Pulver und einer 30'60%-igen (G/G) wäßrigen Lösung von Zitronensäure beschickt wird. In einer anderen Japanischen offiziellen vorläufigen Patentveröffentlichung Showa 62-83348 wird auch ein Material beschrieben, das mit dem α-TCP Pulver und einer 45%-igen (G/G) wäßrigen Lösung von Hydroxybernsteinsäure beschickt wurde. Das α-TCP und 4-CP weisen ein großes chemisches Reaktionsvermögen auf und können bei Bedingungen wie denen in einem Körper oder einem Mund in HAp umgewandelt werden.
Auf der anderen Seite sind Gerbsäure und sein Derivat als ein adstringierendes, blutstillendes Mittel bekannt. Vor allem für den zahnärztlichen Bereich offenbart DE-A-33 14 150 (G C Dental Ind Corp) einen herkömmlichen Zahnzement, der kein Calciumphosghat (α- TCP und/oder 4-CP) sondern Zinkphosphat, Zinkpolycarbonat oder Aluminosilicatpolycarbonat beinhaltet und ein Derivat der Gerbsäure beinhaltet, wobei die Gerbsäure mit Gelatine verbunden ist (als Gelatinetannat), wobei Gelatine ein Hydrolyseprodukt von Kollagen ist.
Die in den oben angeführten Veröffentlichungen beschriebenen Härtemittel haben Eigenschaften wie praktisch keine Beschädigung des Körpers, die Fähigkeit, ein gehärtetes Produkt zu bilden, das analog zu einem harten Körpergewebe ist, und die Fähigkeit, sich mit einem harten Gewebe zu verbinden. Ein mit α-TCP oder 4CP als einer Pulverkomponente und einer Lösung einer organischen Säure als einer Aushärtungsflüssigkeitskomponente beschicktes Härtemittel eignet sich gut für den medizinischen und zahnärztlichen Gebrauch, so daß eine Anwendung in der Praxis äußerst zulässig ist.
Die Härtemittel und ihre ausgehärteten Produkte beschädigen zwar den Körper nicht, aber wenn das Verhältnis zwischen dem Calciumphosphatpulver und einer Aushärtungslösung (im folgenden einfach [Pulver/Flüssigkeitsverhältnis] genannt) zunimmt, verkürzt sich die Aushärtungszeit stark, so daß das Problem besteht, daß eine Anwendung in der Praxis nicht möglich ist.
Härtemittel werden, zum Beispiel, in die unten angeführten zwei Hauptklassen (a) und (b) eingeteilt.
(a) Dichtungsmittel · · · Zu verwenden wenn keine sehr große Kraft aufgebracht wird, das Mittel zum Zustopfen und Blockieren einer verlorenen Lücke oder als ein fester Fixierträger verwendet wird und die Aushärtungszeit des Mittels sehr lang ist. Das Mittel hat bei Eigenschaften des Härtemittels, insbesondere bei der Druckfestigkeit nicht so gute Werte und es wird bevorzugt, daß das Mittel eine Substanz, die eine schmerzstillende Wirkung hat, langsam abgibt. Zum Beispiel handelt es sich um ein Knochendichtungsmittel oder ein Wurzelkanaldichtungsmittel etc.
(b) Zement · · · Zu verwenden wenn eine bestimmte Erschwerung einwirkt und das Mittel zum Zustopfen und Blockieren einer verlorene Lücke oder um ein hartes Körpergewebe mit einem anderen zu konjugieren, ein hartes Körpergewebe mit einem anderen Material oder andere Materialien miteinander zu konjugieren, verwendet wird. Wenn ein Verbraucher das Mittel mischt und knetet ist die Aushärtungszeit geeigneterweise kurz und das Aushärten geht relativ rasch voran und das Mittel zeigt nach dem Aushärten bei den Materialeigenschaften, insbesondere bei der Druckfestigkeit, sehr gute Werte und es wird bevorzugt, daß es eine starke chemische Bindung mit einem harten Körpergewebe eingeht. Die Beispiele hierfür sind Knochenzement, Zement für den zahnärztlichen Gebrauch und ein Haftmittel für den zahnärztlichen Gebrauch.
Gemäß der oben angeführten Betrachtungen ist es das Ziel der vorliegenden Erfindung ein Härtemittel bereitzustellen, das für das oben in (a) beschriebene Dichtungsmittel und/oder den oben in (b) beschriebenen Zement verwendet werden kann, ungefähr bei Zimmertemperatur oder Körpertemperatur aushärtet, einen Körper nicht beschädigt, ein ausgehärtetes Produkt analog zu hartem Körpergewebe bilden und mit einem harten Körpergewebe konjugiert werden kann und dessen Aushärtungszeit frei kontrollierbar ist, ohne dadurch die Effizienz für das Mischen oder Kneten herabzusetzen.

[Offenbarung der Erfindung]

Das Härtemittel gemäß der vorliegenden Erfindung ist zuerst dadurch gekennzeichnet, daß, um die oben angeführten Ziele zu erreichen, Calciumphosphatpulver, das zumindest α-TCP oder 4CP enthält, und zumindest eine aus Tannin oder Tanninderivaten ausgewählte Verbindung als wesentliche Bestandteile beteiligt sind.
Das Härtemittel gemäß der vorliegenden Erfindung ist zweitens dadurch gekennzeichnet, daß, um die oben angeführten Ziele zu erreichen, Calciumphosphatpulver, das zumindest α-TCP oder 4CP enthält, als ein wesentlicher Bestandteil enthalten ist und zumindest eine Verbindung, die aus Tannin und Tanninderivaten ausgewählt wird, zumindest eine Verbindung aus Kollagen und Kollagenderivaten und eine Art oder mehrere Arten organischer Säure als Härteregler verwendet werden.
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung im Detail erläutert.
Das Härtemittel gemäß der vorliegenden Erfindung besteht aus einer Kombination von zumindest Calciumphosphatpulver und einer Aushärtungsflüssigkeit.
Zumindest α-TCP oder 4CP macht einen Teil oder ein Ganzes des Calciumphosphatpulvers aus. Ein Restteil des Pulvers wird von HAp, Apatitcarbonat, β- Tricalciumphosphat (im folgenden [β-TCPj genannt) und Calciumhydrogenphosphatdihydrat etc. ausgemacht. Bevorzugterweise besteht das Calciumphosphatpulver aus 10~100% (G/G) 4CP, 0~90% (G/G) α-TCP und 0~30 % (G/G) HAp. Wenn 4-CP weniger als 10% (G/G) des Calciumphosphatpulvers ausmacht, kann das zu dem Problem führen, daß die physikalische Stärke eines ausgehärteten Produkt nach dem Mischen und Kneten äußerst niedrig wird. Wenn HAp mehr als 30% (G/G) des Calciumphosphatpulvers ausmacht, wird die Aushärtungszeit kurz und das kann zu dem Problem führen, daß das Mischen und das Kneten nicht ausreichend sind. 4-CP weist ein besseres Reaktionsvermögen auf als α-TCP, wodurch die Gebrauchsdauer kurz und die Handhabung schwierig wird, weshalb zur Unterdrückung des Reaktionsvermögens α-TCP beigemengt wird. Bei dem Calciumphosphatpulver werden vorzugsweise 60~100% (G/G) von α-TCP ausgemacht und 0~30% (G/G) von HAp. Wenn α-TCP weniger als 60% (G/G) des Calciumphosphatpulvers ausmacht, kann das zu dem Problem führen, daß die physikalische Stärke des ausgehärteten Produkts nach dem Mischen und Kneten äußerst niedrig wird. Wenn das Calciumphosphat, das nicht von α-TCP und HAp ausgemacht wird, mehr als 10% (G/G) des Pulvers ausmacht, kann die Aushärtung unzureichend sein, oder es kann zu dem Problem kommen, daß die Aushärtungszeit kurz wird und das Mischen und Kneten nicht ausreichend durchgeführt werden können. Außerdem machen andere Bestandteile als 4CP, α-TCP und HAp vorzugsweise 40% (G/G) oder weniger des Calciumphosphatpulvers aus. Wenn diese Bestandteile die Prozentzahl übersteigen, kann die physikalische Stärke des gemischten und gekneteten ausgehärteten Produkts äußerst niedrig werden.
Vorausgesetzt, daß ein anderes Pulver als das Calciumphosphatpulver die Reaktion nicht stört, können auch 30% (G/G) des gesamten Pulvermittels mit dem Pulver ersetzt werden. Das Pulver, das nicht Calciumphosphat ist, ist, zum Beispiel, ein Bariumsalz, ein Bismutsalz, ein Zinksalz und die Oxide zur Beimengung eines Röntgenstrahlenkontrastmittels oder ein Farbstoff wie β-Carotin, ein Pigment wie Titandioxid oder ein Fluorid wie Calciumdifluorid. Vorausgesetzt, daß das Pulver nicht an der Reaktion beteiligt ist oder die physikalischen Eigenschaften negativ beeinflußt, sind alle Arten von Pulver, die für andere Zwecke ersatzweise verwendet werden können, betroffen.
Das Pulver hat vorzugsweise einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 1~25 um. Wenn der durchschnittliche Teilchendurchmesser des Pulvers unter 1 um liegt, kann das zu dem Problem führen, daß, obwohl die physikalische Stärke des ausgehärteten Produkts ansteigt, die Aushärtungszeit kurz wird. Wenn er mehr als 25 um beträgt, dann kommt es manchmal, vor allem wenn es als Zement für den zahnärztlichen Gebrauch verwendet wird, zu dem Problem, daß die Filmdicke des ausgehärteten Produkts nicht 30 ja oder weniger erreicht.
Das 4CP wird, zum Beispiel, erhalten, indem eine Zusammensetzung aus Y-Ca&sub2;P&sub2;O&sub7; und CaCO&sub3; in einem 1/2 Molverhältnis bei einer Temperatur von mindestens 1300 ºC getrocknet und dann pulverisiert wird, es kann aber auch ein mittels anderen Verfahren erhaltenes verwendet werden. Das α-TCP wird, zum Beispiel, erhalten, indem eine Zusammensetzung aus Y-Ca&sub2;P&sub2;O&sub7; und CaCO&sub3; mit einem gleichen Molverhältnis bei einer Temperatur von mindestens 1200ºC getrocknet und dann pulverisiert wird, es kann aber auch ein mittels anderen Verfahren erhaltenes verwendet werden. Das HAp etc. kann Calciumphosphat aus einem lebenden Körper sowie pulverisierter Knochen oder ein synthetisches HAp, Apatitcarbonat oder β-TCP etc. sein, das mittels eines wohlbekannten oder eines allgemein bekannten Verfahrens erhalten werden kann. Calciumphosphat dieser Arten hat keine nachteilige Auswirkungen auf den Körper.
Als Aushärtungslösung wird, zum Beispiel, eine Lösung einer organischen Säure oder eine körperverbindende Substanz verwendet. Als körperverbindende Substanz wird zumindest eine Art Verbindung, die aus einer Gruppe aus Tannin, Tanninderivaten und körperverbindenden organischen Säuren ausgewählt wird, verwendet. Tannin, Tanninderivate und die körperverbindenden organischen Säuren sind alle Substanzen, die sich mit einem Körper verbinden, so daß sie keine nachteiligen Auswirkungen auf einen Körper haben.
Als Tannin wird, zum Beispiel, Gerbsäure verwendet. Die Tanninderivate beziehen sich auf metallische Salze der Gerbsäure (zum Beispiel Gerbsäure-Zinksalz und Gerbsäure-Aluminiumsalz), Gerbsäurealbumin, Pyrogallol und dergleichen. Als Tannin und Tanninderivate kann eine beliebige Art verwendet werden. Im Anschluß können, obwohl Tannin als ein Beispiel angeführt wird, die Tanninderivate auf dieselbe Art und Weise verwendet werden. Im Vergleich mit bisher bekannten Aushärtungsmitteln weist Tannin eine sehr langsame Aushärtungsgeschwindigkeit auf und ist dort, wo die Effizienz beim Mischen und Kneten nicht direkt herabgesetzt wird, ein Aushärtungsmittel, das heißt ein Aushärtungsregler. Wenn das Tannin als ein Härtemittel für den zahnärztlichen Gebrauch verwendet wird, kann, aufgrund der langsamen Abgabe einer konstanten Tanninkonzentration von einem ausgehärteten Produkt, auch eine entzündungshemmende Wirkung in der Schleimhaut des Oropharynx und Pharynx erwartet werden und, aufgrund der Verhinderung der Auflösung des Zahnproteins, wird einem Kariesbefall des Zahnes vorgebeugt. Die Tanninkonzentration in einer Tanninlösung ist nicht besonders begrenzt, aber wenn man die langsame Abgabe einer konstanten Tanninkonzentration im Auge hat, wird ein Bereich von 0,1~70% (G/G) bevorzugt, ein Bereich von 0,1~30% (G/G) wird bei gleichzeitigem Vorhandensein einer organischen Säure bevorzugt, ein Bereich von 0,1~20 % (G/G) wird bei gleichzeitigem Vorhandensein von Kollagen bevorzugt und ein Bereich von 0,1~10% (G/G) wird bei gleichzeitigem Vorhandensein einer organischen Säure und Kollagen bevorzugt. Wenn die Werte unter diesen Bereichen liegen, kann es dazu kommen, daß es nicht zu einem Verzögerungseffekt der Aushärtung kommt und daß die langsame Abgabe einer konstanten Tanninkonzentration von dem ausgehärteten Produkt nicht erfolgen kann. Wenn sie über diesen Bereichen liegen, kann es dazu kommen, daß das ausgehärtete Produkt in eine wäßrige Lösung zusammensinkt.
Als die organische Säure wird eine Säure der Art alleine oder eine Säuremischung aus zwei oder mehreren Arten verwendet, die aus einer Gruppe aus organischen Säuren, die sich mit einem lebenden Körper verbinden, wie, zum Beispiel, Zitronensäure, Hydroxybernsteinsäure, Malonsäure, Glycersäure und Glutarsäure, ausgewählt werden. Diese organischen Säuren ergeben durch Mischen und Kneten mit dem Calciumphosphatpulver ein hartes ausgehärtetes Produkt. Die Konzentration der organischen Säure in einer organischen Lösung ist nicht besonders begrenzt, aber ein Bereich von 0,1~90% (G/G) wird bevorzugt und bei einem gleichzeitigen Vorhandensein von Tannin wird ein Bereich von 0,1~90% (G/G) bevorzugt und bei einem gleichzeitigen Vorhandensein von Kollagen wird ein Bereich von 0,1~70% (G/G) bevorzugt und bei einem gleichzeitigen Vorhandensein von Tannin und Kollagen wird ein Bereich von 0,1~70% (G/G) bevorzugt. Unter diesen Bereichen verliert das ausgehärtete Produkt nach dem Mischen und Kneten sehr viel an physikalischer Stärke und kann manchmal in eine wäßrige Lösung zusammensinken und über den Bereichen trennen sich die Kristalle manchmal vor dem Mischen und Kneten von der Aushärtungslösung.
In der vorliegenden Erfindung werden Kollagen und/oder Kollagenderivate (im folgenden einfach [Kollagen] genannt) als ein Pulver oder in einer geschmolzenen Form verwendet. Diese Wahl wird ordentlich gemäß einem Verfahren ausgeführt. Auf jeden Fall wird bevorzugt, daß, wenn ein Pulverbestandteil und ein flüssiger Bestandteil gemischt und geknetet werden, das Kollagen sich auflöst und es gemeinsam mit dem Aushärten zum Fibrillieren kommt. Wenn Kollagen bereits bei dem Mischen und Kneten in Fibrillen umgewandelt wurde, kann es zu dem Problem kommen, daß sich die Fibrillen trennen.
Wenn Rollagen in einer geschmolzenen Form verwendet wird, kann Rollagen verwendet werden, indem es in der Aushärtungslösung aufgelöst wird oder es kann verwendet werden, indem eine Kollagenlösung nicht als eine Aushärtungslösung hergestellt wird. Wenn Rollagen aufgelöst wird, wird eine wäßrige Lösung hergestellt, indem es in Wasser oder in einer Aushärtungslösung mit einer verdünnten Konzentration aufgelöst wird. Wenn Kollagen als Pulver verwendet wird, kann es verwendet werden, indem es mit Calciumphosphatpulver vermischt wird oder von dem Calciumphosphatpulver getrennt wird.
Das Anwendungsverhältnis für Kollagen beträgt vorzugsweise 0,02~100 Gewichtteile zu 100 Gewichtsteile Calciumphosphatpulver. Wenn das Anwendungsverhältnis von Rollagen von diesem Bereich abweicht, kommt es manchmal zu dem Problem, daß eine chemische Hindung auf einer Grenzfläche zwischen einem geronnenen, ausgehärteten Produkt und einem harten Körpergewebe schwach wird oder der Misch- und Knetvorgang schwierig wird.
Als Kollagen werden eine Art oder zwei Arten oder mehr verwendet, die aus der Gruppe bestehend aus mit Alkali behandeltem Kollagen, mit neutralen Salzen löslich gemachtes Kollagen, mit Enzymen löslich gemachtes Kollagen und Derivaten dieser Kollagene, ausgewählt werden.
Eine Art von Kollagen fibrilliert im allgemeinen unter physiologischen Bedingungen (zum Beispiel pH 7,0~ 7,4, Temperatur von 36~37ºC, Salzkonzentration von 0,14 M) in sehr kurzer Zeit. Wenn also eine solche Art Kollagen als ein Aushärtungsregler verwendet wird, gerinnt das in Fibrillen umgewandelte Kollagen dementsprechend und trennt sich manchmal von einem Calciumphosphat-Gerinnungsprodukt. Wenn es zu dieser Trennung kommt, kann ein von einer chemischen Verbindung zwischen HAp und Kollagen abgeleiteter Komplex nicht erhalten werden. Deshalb wird es, um diesen Komplex zu erhalten, bevorzugt, ein Kollagen zu verwenden, das nicht innerhalb kurzer Zeit fibrilliert. Wenn die Kollagengruppe diese Eigenschaft aufweist, ist sie jedoch nicht auf das Typ I Kollagen beschränkt und Kollagene des Typs II, III und IV können auch verwendet werden. Diese sehr kurze Zeit bezieht sich auf 8 Minuten oder besser auf 10 Minuten.
Kollagene, die unter physiologischen Bedingungen nicht fibrillieren, sind, zum Beispiel, zersetzte Gelatine (wasserlösliche Gelatine oder Gelatine 21, Produkte von Nitta Gelatin Inc.), Typ IV Kollagen (Typ IV Kollagen von Collagen Corporation hergestellt), mit neutralen Salzen löslich gemachtes Kollagen (Typ I Kollagen), mit einem Alkali behandeltes Kollagen (Typ I Kollagen), succiniertes Rollagen (Typ I Kollagen) und methyliertes Kollagen (Typ I Rollagen). Als Kollagene, die innerhalb von 8 Minuten bei physiologischen Bedingungen fibrillieren, werden auch Cellmatrix Typ I-A, von Nitta Gelatin Inc. hergestellt, und Cellgen I-AC, von Kouken Co., LTD. hergestellt [beide sind Kollagene, die in einer Säure löslich sind (Typ I Rollagen)] und dergleichen angeführt. Als Kollagene, die erst nach 8 Minuten fibrillieren, werden, zum Beispiel, Atterokollagen (Typ I Kollagen: Cellmatrix LA, von Nitta Gelatin Inc., hergestellt, Cellgen, von Kouken Co., LTD. hergestellt, Vitrogen-100, von Collagen Corporation hergestellt und dergleichen), in einem Enzym lösliches Rollagen (Typ I Kollagen: Cellmatrix Typ I-P, von Nitta Gelatin Inc. hergestellt, und dergleichen), Typ II Kollagen (Cellmatrix Typ II, von Nitta Gelatin Inc. hergestellt, und dergleichen), Typ III Kollagen (Cellmatrix Typ III, von Nitta Gelatin Inc. hergestellt, und dergleichen) und Typ IV Rollagen (Cellmatrix Typ IV, von Nitta Gelatin Inc. hergestellt, und dergleichen) angeführt. In dieser Erfindung können diese Arten von Kollagenen nach entsprechender Auswahl verwendet werden.
Wenn Kollagen in dieser Erfindung verwendet wird, kommt es nicht nur zu einem Fibrillieren des Kollagens aber auch parallel oder fast parallel dazu zu einem Gerinnen und Aushärten des Calciumphosphats und ein von der Vereinigung der Kollagenfibrillen und einem Calciumphosphat-Aushärtungsprodukt in einem Körper abgeleitetes ausgehärtetes Produkt kann erhalten werden. Bei diesen geht das erhaltene ausgehärtete Produkt eine ausreichende chemische Bindung mit einem harten Körpergewebe ein.
Als Kollagen wird Atterokollagen für den Gebrauch bevorzugt. Atterokollagen ist, zum Beispiel, ein Kollagen, bei dem ein Teil oder ein Ganzes des Teropeptids an einem Ende des Moleküls durch eine Enzymbehandlung entfernt wird und das einen Körper nicht beschädigen kann. Kollagen kann in eine Aushärtungslösung aufgelöst, als eine unabhängige Lösung der Aushärtungslösung oder als Pulver verwendet werden. Obwohl die Kollagenkonzentration in einer Kollagenlösung nicht besonders beschränkt ist, liegt sie vorzugsweise in einem Bereich von 0,01~35% (G/G), bei gleichzeitigem Vorhandensein einer organischen Säure vorzugsweise in einem Bereich von 0,05~35% (G/G), bei gleichzeitigem Vorhandensein von Tannin vorzugsweise in einem Bereich von 0,01~30 % (G/G) und bei gleichzeitigen Vorhandensein einer organischen Säure und von Tannin vorzugsweise in einem Bereich von 0,01~30% (G/G).
Unter diesen Bereichen kann es eventuell zu keiner Verzögerung der Aushärtung durch Kollagen und Tannin kommen. Über diesen Bereichen kann sich Kollagen vor dem Mischen in einer Lösung einer organischen Säure zersetzen oder die Viskosität der Lösung zu stark erhöht werden. Wenn Rollagen als Pulver verwendet wird, wird aus obigem Grund das mit dem oben erwähnten durchschnittlichen Teilchendurchmesser bevorzugt. Als Kollagenderivate werden, zum Beispiel, Gelatine, zersetzte Gelatine (oder Polypeptid), succiniertes Rollagen und methyliertes Rollagen angeführt.
In der vorliegenden Erfindung wird der weitere Schritt einer Aushärtungsreaktion des Calciumphosphatpulvers dadurch eingestellt, daß Tannin, Tanninderivate, Kollagen, Kollagenderivate und organische Säuren verwendet werden. Damit wird die Kneteffizienz verbessert, ein Pulver/Flüssigkeitsverhältnis kann angehoben werden und ein stärkeres ausgehärtetes Produkt erhalten werden. Es kann auch dann verwendet werden, wenn das Dichten relativ lange dauert, zum Beispiel, als ein Wurzelkanaldichtungsmittel zum Füllen einer Lücke in einem Zahnwurzelkanal. Abgesehen davon vergrößert sich der Verzögerungseffekt des Aushärtens wenn sowohl Tannin als auch Kollagen verwendet werden als wenn nur eines davon verwendet wird.
Ein System, das aus einer Verbindung aus Calciumphosphatpulver, Tannin und Kollagen besteht.
Bei den Stoffen in diesem System sind Tannin und Kollagen die Aushärtungsregler. Tannin hat auch eine vernetzende Wirkung auf Kollagen. Das ausgehärtete Produkt der Stoffe in diesem System wird zu einem Tanninstoff mit langsamer Abgabe. Da Kollagen enthalten ist, ist die Affinität mit einem benachbarten lebenden Körpergewebe ausgezeichnet. Kollagen kann verwendet werden, indem eine Lösung, die von der Tanninlösung unabhängig ist, bereitet wird, es in der Tanninlösung aufgelöst wird oder es als Pulver verwendet wird.
Obwohl das zu verwendende Stoffverhältnis in diesem System nicht besonders begrenzt ist, wird ein Bereich von 0,01~20 Gewichtsteilen Tannin und ein Bereich von 0,01~20 Gewichtsteilen Kollagen zu 10~80 Gewichtsteilen Calciumphosphatpulver bevorzugt. Wenn der Tanningehalt unter dem Bereich liegt, kann es dazu kommen, daß die Aushärtung unzureichend wird, oder daß eine langsame Abgabe der konstanten Tanninkonzentration von dem ausgehärteten Produkt unmöglich wird, und wenn er über dem Bereich liegt, wird das Calciumphosphatpulver während dem Knetvorgang manchmal nicht ausreichend geknetet. Wenn der Kollagenwert unter dem Bereich liegt, ist die Stärke des ausgehärteten Produkts manchmal zu niedrig und wenn er über dem Bereich liegt, kann es sein, daß ein ausreichendes Kneten nicht möglich ist.
Ein Reaktionsmechanismus des Systems (1) wird zum Beispiel basierend auf den Analyseergebnissen der Röntgenpulverstreuung, Infrarot-Absorptionsspektren, des Elektronenrastermikroskops und dergleichen folgendermaßen betrachtet. Wenn Calciumphosphatpulver, eine Tanninlösung und Kollagen bei Zimmertemperatur oder ungefähr der Temperatur eines lebenden Körpers gemischt und geknetet werden, wird OCP in Koordination mit Wasser in dem Pulver zu 4CP gebildet und, wenn α- TCP enthalten ist, wird ACP in Koordination mit Wasser zu α-TCP gebildet. Auf der anderen Seite wird ein Komplex gebildet, dessen Struktur durch ein Vernetzen von Kollagen und Tannin abgeleitet wird. Das Aushärten schreitet voran, indem HAp, das aus OCP und ACP gebildet wird, kristallisiert und mit dem besagten Komplex, der als fibrillenhaft angesehen wird, kohäriert.
Wenn der Stoff in dem System wie oben beschrieben gemischt und geknetet wird, geht das Aushärten, im Vergleich zur Verwendung einer organischen Säure als ein Härtemittel, sehr langsam voran und ein weiches ausgehärtetes Produkt wird erhalten. Zum Beispiel wird das Aushärten innerhalb von 1~2 Tagen nach dem Beginn des Knetens bei Zimmertemperatur oder ungefährer Temperatur eines lebenden Körpers abgeschlossen. Aufgrund dessen kann der Stoff in dem System , zum Beispiel, als ein Wurzelkanaldichtungsmittel zum Füllen einer Lücke im Wurzelkanal verwendet werden.
Ein System, das aus einer Verbindung aus Calciumphosphatpulver, einer organischen Säure, Tannin und Kollagen besteht.
Die Stoffe in diesem System bestehen aus einer organischen Säure, Tannin und Kollagen als Aushärtungsregler. Das ausgehärtete Produkt der Stoffe in diesem System wird zu einem Körper, der Tannin langsam abgibt. Tannin und Kollagen können verwendet werden, indem eine von einer organischen Säurelösung unabhängige Lösung bereitet wird, sie in der organischen Säurelösung aufgelöst werden oder eine Lösung bereitet wird, die Tannin sowie Kollagen enthält. Kollagen kann auch in Pulverform verwendet werden.
Obwohl das zu verwendende Stoffverhältnis in diesem System nicht besonders begrenzt ist, wird ein Bereich von 5~60 Gewichtsteilen einer organischen Säure, ein Bereich von 0,05~10 Gewichtsteilen Tannin und ein Bereich von 0,05~30 Gewichtsteilen Kollagen zu 30~80 Gewichtsteilen Calciumphosphatpulver bevorzugt. Wenn der Wert der organischen Säure unter dem Bereich liegt, wird die Aushärtung manchmal unzureichend und wenn er über dem Bereich liegt, wird organische Säure, die nicht reagiert hat, manchmal in großen Mengen eluiert. Wenn der Tanninwert unter dem Bereich liegt, wird die Stärke des ausgehärteten Produkts niedrig und es kommt manchmal nicht zu einem Verzögerungseffekt der Aushärtung, und wenn er über dem Bereich liegt, kann es vorkommen, daß das Kneten bei Zimmertemperatur unzureichend wird. Wenn der Kollagenwert unter dem Bereich liegt, wird die Stärke des ausgehärteten Produkts niedrig und es kommt zu keinem Verzögerungseffekt der Aushärtung. Wenn er über dem Bereich liegt, kann es sein, daß das Kneten bei Zimmertemperatur unzureichend wird.
Ein Reaktionsmechanismus der Stoffe in dem System wird, zum Beispiel, basierend auf den Analyseergebnissen der Röntgenpulverstreuung, Infrarot-Absorptionsspektren und des Elektronenrastermikroskops analog zu einem mit Kollagen kalzifiziertem Modell für ein Knochengewebe wie folgt betrachtet. Wenn Calciumphosphatpulver, eine Lösung einer organischen Säure, Tannin und Kollagen bei Zimmertemperatur oder ungefähr bei der Temperatur eines lebenden Körpers gemischt und geknetet werden, wird eine Chelatverbindung zwischen den Calciumatomen von 4CP und α-TCP in dem Pulver und den Carboxylgruppen der organischen Säure gebildet und somit setzt eine Neutralisierungsreaktion ein. Auf der anderen Seite wird ein Komplex (der als fibrillenartig angesehen wird) durch das Vernetzen von Tannin mit Kollagen gebildet.
Das chelatierte Produkt kohäriert an dem Komplex. Unter Vorhandensein von Wasser und bei Zimmertemperatur oder ungefähr bei der Temperatur eines lebenden Körpers bilden die chelatierte Verbindung auf der Oberfläche des ausgehärteten Produkts und einer Oberfläche der Poren und das nicht in Reaktion getretene 4CP und α-TCP durch Wasseranlagerungsreaktion OCP und ACP und dieses OCP und ACP wird in HAp umgewandelt, das mit dem Komplex kristallisiert und somit das Aushärten vorantreibt.
Wenn der Stoff in dem System 9 gemischt und geknetet wird, verlangsamt sich, im Vergleich dazu wenn Tannin oder Kollagen nicht verwendet werden, das Aushärten. Zum Beispiel wird die Aushärtung bei Zimmertemperatur oder ungefähr bei der Temperatur eines lebenden Körpers 5~60 Minuten nach dem Beginn des Knetens abgeschlossen und ein hartes ausgehärtetes Produkt erhalten. Aufgrund dessen kann das Verhältnis zwischen Calciumphosphatpulver und einer organischen Säure erhöht werden, so daß die Stärke des ausgehärteten Produkts verbessert werden kann. Vor allem wenn Kollagen ohne Anheben des Verhältnisses zwischen Calciumphosphatpulver und einer organischen Säure verwendet wird, wird die Kompressionsstärke erhöht und nimmt außerdem, nach Abschluß des Aushärtens, die Kompressionsstärke mit der Zeit zu und die Elastizität wird verbessert. Der Stoff in dem System kann als Dichtungsmittel, Bindemittel oder zahnärztliches Prothesenmaterial für das harte Gewebe eines lebenden Körpers, zum Beispiel, Knochenzement und Zement für den zahnärztlichen Gebrauch und dergleichen verwendet werden.
Wenn ein durch Mischen und Kneten des Materials in dem System erhaltenes Aushärtungsprodukt in einem Anfangsstadium bei 37ºC in eine physiologische PBS (Sahne mit Phosphatbuffer) eingetaucht wird, erhöht sich die Druckfestigkeit mit der Zeit. Das heißt, wenn das Material in als Knochenzement verwendet wird, erhöht sich die Stärke mit der Zeit auch nach dem Versenken. Das wird auf die Verwendung von Rollagen zurückgeführt.
Wenn das Material in dem System in Knochenzement verwandelt wird und dann in einen Knochen eines lebenden Körpers versenkt wird, nimmt es, da das Zement bei dem lebenden Körper aktiv ist, eine knochenähnliche Struktur an und vereinigt sich mit einem Knochengewebe zu einem Körper. Wenn α-TCP verwendet wird, kann es aufgrund der biologischen Abbaubarkeit von α-TCP über einen Zeitraum von 6 Monaten bis zu 1 Jahr allmählich durch einen neuen Knochen ersetzt werden. Das heißt, daß, wenn die erfindungsgemäßen Härtemittel als Knochenzement verwendet werden, ein Material, bei dem eine organische Säure als ein Aushärtungsmittel verwendet wird und Tannin und Kollagen als Aushärtungsregler verwendet werden, nach dem Versenken mit der Zeit durch ein Knochengewebe ersetzt wird und somit mit einem bereits bestehenden Teil sich zu einem Körper vereinigt.
Weiterhin können alle Materialien in den Systemen ~ einen beliebigen anderen Stoff als die oben beschriebenen Stoffe beinhalten, solange das Ziel der vorliegenden Erfindung nicht dadurch beeinträchtigt wird.
Die Verwendung ist auch nicht auf die Beispiele begrenzt.
Alle Materialien in den Systemen ~ können aufgrund der Verwendung eines Aushärtungsmittels die Aushärtungszeit steuern, ohne dabei die Kneteffizienz herabzusetzen. Wenn die Härtemittel dieser Erfindung für Knochenzement oder zahnärztliches Zement und dergleichen sind, wird übrigens bevorzugt, eine Zusammensetzung der Komponenten wie unten bei (i) ~(iv) angeführt zu verwenden. Der Grund dafür liegt, wie weiter unten angeführt, darin, daß die Stärke und Desintegration des ausgehärteten Produkts sowie die Aushärtungszeit sich in einem Bereich bewegen, der sich für den praktischen Gebrauch eignet.
Anschließend wird das Verfahren, für das die Erfinder der vorliegenden Erfindung die besagten Lösungsmittel gefunden haben, im Detail erklärt.
Um die Probleme zu lösen, untersuchten die Erfinder der vorliegenden Erfindung, warum es zu keiner praktischen Anwendung kommt und fanden, daß die bisher bekannten Härtemittel die unten angeführten Eigenschaften (1)~(3) nicht erfüllen und in den Eigenschaften Mängel aufweisen.
(1) Die Stärke des ausgehärteten Produkts ist hoch.
(2) Bei physiologischen Bedingungen ist die Stabilität des ausgehärteten Produkts hoch und die Zersetzung niedrig.
(3) Während des Mischens und Knetens schreitet die Aushärtung entsprechend langsam voran und die Arbeitseffizienz ist hervorragend.
Um all diese Eigenschaften (1)~(3) zu erfüllen und eine hervorragende Affinität mit dem lebenden harten Körpergewebe zu erhalten, haben die Erfinder Untersuchungen durchgeführt mit der Annahme, daß anstatt ein Calciumphosphat außer einem α-TCP zu verwenden und eine andere Komponente als die organische Säure zu einer Aushärtungslösung beizumengen, es besser ist, eine organische Säure zu verwenden, von der durch vorhergehende Forschung bekannt ist, daß sie nicht körperschädigend ist, und ihren geeignetsten Konzentrationsbereich festzulegen.
Als organische Säuren für die Härtemittel, die für die Verwendung gut in Frage kommen, sind Monocarbonsäuren, Dicarbonsäuren und Tricarbonsäuren bekannt. Besonders die Dicarbonsäuren und Tricarbonsäuren in dem Krebs- Zyklus sind überlegene komplexbildende Reagensmittel für Calcium und es wird angenommen, daß sie zur Verwendung gut in Frage kommen. Für fast alle Monocarbonsäuren und für die Dicarbonsäuren erhöht sich, da die chelatbildende Kraft schwach ist, der prozentuelle Anteil der Zersetzung nach Vollendung der Aushärtung oft außerordentlich viel (zum Beispiel, Pyruvinsäure, Glycersäure und Milchsäure und auch, als eine Dicarbonsäure, Maleinsäure). Aufgrund der schwachen chelatbildenden Kraft weisen manche Säuren auch eine lange Aushärtungszeit auf (zum Beispiel bei Milchsäure und Glucuronsäure). Aufgrund der schwachen chelatbildenden Kraft gibt es Säuren, bei denen binnen kurzer Zeit ein Calciumsalz gebildet wird und infolgedessen die Aushärtungszeit äußerst kurz wird (zum Beispiel als eine Monocarbonsäure, Pyruvinsäure und als eine Dicarbonsäure, Weinsäure, Oxalsäure und Glycolsäure). Obwohl die Tricarbonsäuren eine relativ starke chelatbildende Kraft aufweisen und angenommen wird, daß sie nach dem Aushärten oft bessere physikalische Eigenschaften (hinsichtlich der Stärke und des prozentuellen Anteils der Zersetzung etc.) aufweisen, sind die meisten schlecht in Wasser löslich und schwer in einer geeigneten Konzentration (zum Beispiel Aconitsäure, Oxalessigsäure und Oxalbernsteinsäure etc.) erhältlich. Bei den Dicarbonsäuren sind auch einige Säuren schlecht löslich (zum Beispiel Bernsteinsäure und Fumarsäure etc.). Aus diesen Gründen ist zu erwarten, daß die in Wasser sehr löslichen Säuren in einer Gruppe der Di- oder Tricarbonsäuren in der Praxis gut zu verwenden sind. Die Gruppe der Tannine wurde, obwohl durch die schwache chelatbildende Kraft der Gerbsäure die Aushärtungszeit lang wird, aufgrund der oben angeführten Funktion als Aushärtungsmittel trotzdem auch untersucht.
Dementsprechend wurde, wenn die nicht körperschädigenden Säuren einer großen Anzahl von organischen Säuren, von denen angenommen wird, daß sie als Härtemittel verwendet werden können, das heißt, alle organischen Säuren, die in Tabelle 1 angeführt sind (Gerbsäure wird bei den hier angeführten organischen Säuren inkludiert), jeweils in der Form einer unabhängigen wäßrigen Lösung als eine Aushärtungslösung verwendet werden, untersucht, ob ein für die oben angeführten Eigenschaften (1)~(3) zufriedenstellender Konzentrationsbereich festgesetzt werden kann. Zuerst wurde die Löslichkeit der organischen Säuren in Wasser untersucht und infolgedessen in der Tabelle 1 eine gute Löslichkeit mit einem Kreis und eine schlechte Löslichkeit mit einem Kreuz angezeigt. Die schlecht löslichen Säuren wurden von der Untersuchungsliste gestrichen und die gut löslichen Säuren wurden weiter untersucht. Die Veränderung der Druckfestigkeit (kg f/cm²) bei Veränderung der Zitronensäurekonzentration wird in Fig. 7 (a) dargestellt, die Veränderung des prozentuellen Anteils der Zersetzung (%) bei der obigen Veränderung in Fig. 7 (b) und die Veränderung der Gerinnungszeit (Min) bei der obigen Veränderung in Fig. 7 (c). Auf Grundlage dieser Kurven wurde der Konzentrationsbereich untersucht. Andere organische Säuren wurden auf ähnliche Art und Weise untersucht.
In Tabelle 1 entspricht die Druckfestigkeit der (1) Eigenschaft, der prozentuelle Anteil der Zersetzung der (2) Eigenschaft und die Gerinnungszeit der (3) Eigenschaft. Diese Eigenschaften wurden auf der Grundlage von JIS T6602 unter der Bedingung, daß das Verhältnis zwischen Pulver und Flüssigkeit 2,5 war und das Mischen und Kneten manuell durchgeführt wurden, untersucht. Die Ergebnisse der einzelnen Eigenschaften werden mit Kreisen dargestellt, wenn sie dem brauchbaren Standard entsprechen, mit Kreuzen, wenn sie eindeutig unbrauchbarer Standard sind, mit Dreiecken, wenn sie dem Standard entsprechen, der etwas unter dem brauchbaren Standard liegt, und ein Konzentrationsbereich, bei dem die drei Eigenschaften gemäß dem brauchbaren Standard gleichzeitig erfüllt werden, wird mit einem Kreis und ein Bereich, bei dem dies nicht zutrifft, mit einem Kreuz gekennzeichnet. Tabelle 1
Wie aus Tabelle 1 ersichtlich, haben alle bisher vorgeschlagenen organischen Säuren keine Konzentration, die alle drei Eigenschaften erfüllt, gehabt. Zitronensäure, Äpfelsäure und Malonsäure erfüllen zwar in groben Zügen (1)~(3) (das heißt, mit dem [Kreuz] markierte Eigenschaften fehlen), man weiß jedoch, daß die anderen organischen Säuren Probleme bei diesen Eigenschaften haben (das heißt, mit dem [Kreuz] markierte Eigenschaften existieren). Man weiß auch, daß die organischen Säuren je nach ihrer Art verschiedene Auswirkungen auf diese Eigenschaften (1)~(3) aufweisen. Es wird angenommen, daß dieser Unterschied auf die Entkalkungsfähigkeit, die Geschwindigkeit der chelatbildenden Reaktion und der Bindekraft mit Ca²&spplus; und das Molekulargewicht der organischen Säuren, den pH-Wert und die Stabilität der gemischten und gekneteten Produkte mit Ca²&spplus; und den Unterschied des verschiedenen prozentuellen Anteils der Aushärtungsdichte zurückgeführt werden kann.
Wenn jedoch die Konzentration einer organischen Säure in einer Aushärtungslösung hoch ist, wird die Druckfestigkeit groß, die Gerinnungszeit tendiert dazu, lang zu sein, der prozentuelle Anteil der Zersetzung tendiert dazu, hoch zu sein, eine beachtliche Kraft kann zum Kneten erforderlich sein und das Abdichten einer kleinen Lücke in einem lebenden Körper kann schwierig werden. Weiterhin kann, wenn die Konzentration einer Säure hoch ist, die Säure, die nicht reagiert hat, eine Elution durchmachen und kann einem lebenden Körper einen Anstoß verleihen und eine Entzündung hervorrufen. Wenn auf der anderen Seite die Konzentration einer organischen Säure niedrig ist, kann es vorkommen, daß das Aushärten sehr bald nach dem Mischen stattfindet und der Gebrauch oft schwierig wird. Unter Berücksichtigung dieser Dinge soll die Konzentration der organischen Säure ungefähr 35~50% ausmachen.
Anschließend versuchten die Erfinder (1)~(3) nicht nur durch die Verwendung einer organischen Säure sondern durch die gemeinsame Verwendung von zwei oder mehr organischen Säuren zu erfüllen.
Es wurde nämlich angenommen, daß es organische Säuren geben kann, die zwar in alleiniger Verwendung nicht in der Praxis brauchbar sind, die aber möglicherweise von praktischem Nutzen sein können, wenn sie gemeinsam mit einer anderen Säure verwendet werden. Wenn, wie oben angeführt, zum Beispiel nur eine Säure verwendet wird, ist zumindest eine 30%-ige oder größere Löslichkeit in Wasser notwendig, aber selbst wenn die organische Säure eine Tricarbonsäure oder Dicarbonsäure ist, die selbst eine schlechte Löslichkeit aufweist, kann die Säure als ein wichtiger Bestandteil von ausreichendem praktischem Nutzen sein, wenn die Art einer gemeinsam verwendeten Säure ordentlich ausgewählt wird und wenn die Löslichkeit der Säure selbst 10% oder mehr beträgt. Auch wenn es sich um eine organische Säure mit einer schlechten chelatbildenden Kraft handelt, die praktisch nicht alleine verwendet werden kann, kann sie als einer der Hauptbestandteile verwendet werden, wenn eine gleichzeitig mit ihr verwendete organische Säure eine starke chelatbildende Kraft aufweist.
Dementsprechend wurde durch das Festsetzen der Gesamtkonzentration der organischen Säuren auf 35~50 % und das Verändern des Verhältnisses der zwei Arten von organischen Säuren untersucht, ob die Eigenschaften (1)~(3) alle erfüllt werden können oder nicht. Indem drei besonders gute Arten von organischen Säuren (Zitronensäure, Äpfelsäure und Malonsäure) verwendet wurden, die von den 20 oder mehr Arten organischer Säuren ausgesucht wurden und indem diese jeweils gemeinsam mit einer anderen organischen Säure verwendet wurden, wurde untersucht, ob die Eigenschaft, die bei Verwendung nur einer Säure gezeigt wurde, verlorengegangen war und ob die Eigenschaft, die bei Verwendung nur einer Säure nicht vorhanden war, sich jetzt zeigte. Diese Untersuchungen wurden wie anschließend angeführt durchgeführt.
Indem zuerst zwei Arten von organischen Säuren gemeinsam verwendet wurden, wurde ein Verfahren durchgeführt, um diejenigen organischen Säuren, welche die bei der Verwendung nur einer Säure gezeigte Eigenschaft verschlechtern, auszuschließen. Die Untersuchungen wurden gemäß dem oben angeführten Verfahren durchgeführt, wobei das jeweilige Verhältnis der organischen Säuren für Zitronensäure, Äpfelsäure und Malonsäure 90% betrug, das der anderen organischen Säuren die restlichen 10% ausmachte und die Gesamtkonzentration der organischen Säuren 45% betrug. Das Resultat zeigte, daß bei gemeinsamer Verwendung der sieben Arten solcher Säuren wie Gerbsäure, Phytinsäure, Maleinsäure, Pyruvinsäure, Weinsäure, Oxalsäure und Glycolsäure mit Zitronensäure, Äpfelsäure und Malonsäure, diese die Eigenschaft, die bei alleiniger Verwendung einer Säure wie Zitronensäure, Äpfelsäure und Malonsäure gezeigt wurde, nicht beeinträchtigten und daß auch Zitronensäure, Äpfelsäure und Malonsäure die bei alleiniger Verwendung einer Säure gezeigte Eigenschaft nicht beeinträchtigten.
Durch die gemeinsame Verwendung von zwei Säuren, die aus den zehn Arten von organischen Säuren, Zitronensäure, Äpfelsäure, Malonsäure, Gerbsäure, Phytinsäure, Maleinsäure, Pyruvinsäure, Weinsäure, Oxalsäure und Glycolsäure, ausgesucht wurden, wurde untersucht, ob ein Anwendungsverhältnis (Gewichtsverhältnis), das alle drei Eigenschaften verbessert, besteht oder nicht. Die Untersuchungen wurden gemäß dem oben angeführten Verfahren durchgeführt, indem die Gesamtkonzentration der organischen Säuren jeweils auf 35, 40, 45 und 50% festgelegt wurde. Fig. 5 (a) zeigt die Druckfestigkeit bei gemeinsamer Verwendung von Äpfelsäure und Zitronensäure und Einstellung der Gesamtkonzentration auf 45%. Fig. 5 (b) gibt den prozentuellen Anteil der Zersetzung für diese Fälle an. Fig. 5 (c) zeigt die Gerinnungszeit in diesen Fällen. Im Vergleich zu den Fällen, bei denen nur eine der jeweiligen Säuren verwendet wird, verbesserten sich bei gemeinsamer Verwendung, wenn das Anwendungsverhältnis für Zitronensäure und Äpfelsäure in einem Bereich von 10% zu 90% und 50 zu 50 lag, die Eigenschaften (1)~(3) gleich stark oder stärker. Ähnlich wurde bei der Verwendung anderer Kombinationen das Anwendungsverhältnis bestimmt, bei dem sich die Eigenschaften (1)~(3), im Vergleich zur Verwendung von nur einer der jeweiligen Säuren, gleich stark oder stärker verbesserten.
Aus diesen Ergebnissen geht kein Anwendungsverhältnis hervor, das bei der Verwendung von Phytinsäure, Maleinsäure, Pyruvinsäure, Weinsäure, Oxalsäure und Glycolsäure alle drei Eigenschaften erfüllt. Wenn jedoch zwei Arten von Säure, die wahlweise aus Zitronensäure, Äpfelsäure, Malonsäure und Gerbsäure ausgewählt werden, verwendet werden, gibt es ein Anwendungsverhältnis, das, wie aus Tabelle 2 ersichtlich, alle drei Eigenschäften erfüllt. Tabelle 2
*1; Anwendungsverhältnis wenn, im Vergleich zur Verwendung nur einer Säure, verschiedene Eigenschaften verbessert wurden.
*2; bei denen die Ergebnisse der verschiedenen Eigenschaften besonders gut waren.
Anschließend wurden von den vier Arten von organischen Säuren wahlweise drei Arten ausgewählt und auf der Basis der Zahlenwerte in Tabelle 2 wurde wie oben das Anwendungsverhältnis der organischen Säuren getestet, das alle drei Eigenschaften erfüllt. Fig. 4 zeigt ein Dreikomponentensystem aus Zitronensäure, Apfelsäure und Gerbsäure (die Gesamtkonzentration der organischen Säuren beträgt 35%). Für andere Dreikomponentensysteme wurden ähnliche Abbildungen vorbereitet. Als die drei Eigenschaften außerhalb des Bereichs C, der von der Linie, welche die Zahlenwerte des Anwendungsverhältnisses des Zweikomponentensystems verbindet, umgeben wird, untersucht wurden, stellte sich heraus, daß es bei einer zunehmenden Entfernung von dem Bereich C zu keiner Verbesserung der Eigenschaften kam. Aus diesen Ergebnissen wurde geschlossen, daß bei gemeinsamer Verwendung der drei Arten von organischen Säuren das Anwendungsverhältnis, das die drei Eigenschaften am besten verbessert, in einem von Tabelle 2 zu entnehmenden Bereich gefunden werden kann.
Auf der anderen Seite wird aus Tabelle 2 geschlossen, daß das Anwendungsverhältnis, bei dem die drei Eigenschaften besonders gut sind, in einem Bereich liegen muß, in dem die Gesamtkonzentration der organischen Säuren 40~48% beträgt. Danach wird die Gesamtkonzentration der organischen Säuren auf 42,5% festgesetzt und die beiden Anwendungsverhältnisse 40% und 45% in Tabelle 2 wurden gemäß den folgenden Normen auf die drei Eigenschaften untersucht.
(A) Ein Anwendungsverhältnis, bei dem die Druckfestigkeit 1100 kg f/m² übersteigt. Dieser Zahlenwert ist der, der allgemein mit einem derzeit im Handel erhältlichen Härtemittel erreicht wird.
(B) Ein Anwendungsverhältnis, bei dem der prozentuelle Anteil der Zersetzung 2% nicht übersteigt. Dieser Zahlenwert wurde festgelegt, um die Elution einer nicht in Reaktion getretenen Säure in einen lebenden Körper, was einen Anstoß geben kann, zu vermeiden, und um auch die Zersetzung von ausgehärteten Produkten im Speichel oder in Körperflüssigkeiten sowie den Nachlaß ihrer Stärke innerhalb einer kurzen Zeit zu vermeiden.
(C) Ein Anwendungsverhältnis, bei dem die Gerinnungszeit in einem Bereich von 2,5~8,0 Minuten liegt. Dieser Zahlenwertbereich wird von einem Bedienungscharakter, wenn ein Benützer das Mischen und Kneten eines Härtemittels durchführt, abgeleitet.
Bezüglich des Dreikomponentensystems aus Zitronensäure, Malonsäure und Gerbsäure, wird der Bereich D, der die Eigenschaft (A) erfüllt, in Fig. 3 (a) abgebildet, der Bereich E, der die Eigenschaft (B) erfüllt, in Fig. 3 (b) abgebildet und der Bereich F, der die Eigenschaft (C) erfüllt, in Fig. 3 (c) abgebildet. In Fig. 3 zeigt der Bereich G ein aus Tabelle 2 ableitbares Anwendungsverhältnis. Durch ähnliche Ausführung in dem Dreikomponentensystem aus Zitronensäure, Äpfelsäure und Gerbsäure, dem Dreikomponentensystem aus Äpfelsäure, Malonsäure und Gerbsäure und in dem Dreikomponentensystem aus Zitronensäure, Apfelsäure und Malonsäure, wird ein Anwendungsverhältnis, das alle Eigenschaften (A)~(C) erfüllt, in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellt. Das heißt, wie aus Fig. 1 ersichtlich, in dem Dreikomponentensystem aus Zitronensäure, Malonsäure und Gerbsäure und, wie aus Fig. 2 ersichtlich, in dem Dreikomponentensystem aus Zitronensäure, Äpfelsäure und Gerbsäure, es ist klar, daß alle Eigenschaften (A) ~(C) nur in den zwei Systemen erfüllt werden.
Weiterhin wurde auf den Wahlpunkten in den in Fig. 1 und Fig. 2 abgebildeten Bereichen A und B, als die jeweiligen Eigenschaften durch Festlegen der Gesamtkonzentration der organischen Säuren auf 35, 40, 45, 50% untersucht wurden, festgestellt, daß die Stärke und die Gerinnungszeit bei 35% schlechter als bei 40% sind, der prozentuelle Anteil der Zusammensetzung bei 50% schlechter als bei 45% ist und daß alle drei Eigenschaften in dem Bereich von 40 ~48% besser sind.
Infolge des Obenerwähnten, wie jeweils aus Fig. 1 und Fig. 2 ersichtlich, wurde das Auflösungsmittel in dem sehr begrenzten Bereich erhalten.
Die Härtemittel gemäß gewissen Ausführungsformen der Erfindung können miteinander die physikalischen Eigenschaften, die bei Verwendung nur einer organischen Säure schlechter sind, kompensieren. Infolgedessen ist die Stärke der ausgehärteten Produkte hoch, der prozentuelle Anteil der Zersetzung der ausgehärteten Produkte niedrig und außerdem die Gerinnungszeit angemessen langsam geworden. Weiterhin ist, wenn Gerbsäure verwendet wird, eine langsame Abgabe von Gerbsäure, die eine schmerzstillende Wirkung hat, von einem ausgehärteten Produkt möglich.
Die Härtemittel gemäß gewissen Ausführungsformen der Erfindung können bis zu 5% einer Gesamtmenge der organischen Säuren mit einer organischen Säure neben den vier Arten von organischen Säuren ersetzen, wobei die organische Säure eine in Tabelle 1 abgebildete organische Säure oder eine nicht in Tabelle 1 abgebildete organische Säure sein kann, oder zusammen mit einem von diesen Säuren abgeleiteten Salz als eine Komponente mit einer sehr kleinen Menge, daß sie die Auswirkungen dieser Erfindung nicht beeinträchtigt, sein. Eine anorganische Säure wie Pyrophosphorsäure, die mit einer kleinen Menge an einer Reaktion beteiligt ist, ein Salz einer anorganischen Säure und ein Polymerstoff wie Acrylsäure, Polyacrylsäure und Alginsäure können bis zu 1% der Lösung beigemischt werden, wenn eine organische Säure mit Wasser gemischt wird. Auch wenn sie nicht direkt an der Reaktion beteiligt sind, können eine Proteinsubstanz wie Kollagen und Kollagenderivate, ein Vitamin und ein Polysaccharid in einer Menge, welche die physikalischen Eigenschaften nicht beeinträchtigt, bis zu 2% der Lösung beigemischt werden, wenn eine organische Säure mit Wasser gemischt wird.
In gewissen Ausführungsformen wird bevorzugt, daß bei dem Kombinationsverhältnis von Calciumphosphat und einer Aushärtungslösung, die durch das Auflösen einer organischen Säure in Wasser hergestellt wird, das Gewichtsverhältnis von Calciumphosphat und einer Aushärtungslösung (g/ml) (sogenanntes Pulver/Flüssigkeitsverhältnis) in einem Bereich von 1,0~3,3 eingestellt wird. Wenn es außerhalb dieses Bereichs liegt, kann es vorkommen, daß es nicht zur Gerinnung und Aushärtung kommt oder daß das Mischen, Kneten und Abdichten schwierig wird.
Weiterhin kann, auch wenn das Pulver/Flüssigkeitsverhältnis innerhalb eines recht großen Bereichs variiert wird, der Vorteil, daß die Eigenschaften (1)~(3) nicht stark variieren, erhalten werden. Vor allem in einem Dreikomponentensystem, das Gerbsäure beinhaltet, und in einem in der Praxis brauchbaren Pulver/Flüssigkeitsverhältnis (das Pulver/Flüssigkeitsverhältnis beträgt 1,5~2,7), sind die drei Eigenschaften stabiler als in einem Zweikomponentensystem. Wenn ein Härtemittel üblicherweise verwendet wird stellt, weil das Pulver ohne genaues Abwiegen mit einem Löffel und die Flüssigkeit durch Tropfenzahl gemessen wird, so daß das Flüssigkeits/Pulververhältnis oft recht zerstreut ist, das Obenerwähnte einen signifikanten Vorteil dar. Da ein Dreikomponentensystem, das Gerbsäure beinhaltet, ein System ist, in dem Gerbsäure langsam angegeben wird, kann eine pharmakologische Wirkung wie adstringierende Wirkung eines Entzündungsherds in der Schleimhaut des Oropharynx erwartet werden.
Bei den erfindungsgemäßen Härtemitteln ist Calciumpulver ein Hauptstoff, wobei bei Calciumpulver zumindest 4CP oder α-TCP ein wesentlicher Bestandteil ist und eines der unten angeführten (a) oder (b) als Härteregler verwendet wird, so daß die Aushärtung bei Zimmertemperatur oder ungefähr bei der Temperatur eines lebenden Körpers voranschreitet, und die Aushärtungszeit verlängert werden kann, wobei es fast zu keiner Verringerung der Effizienz des Mischens und Knetens kommt und ein Körper nicht beeinträchtigt wird.
(a) Zumindest eine Verbindung aus Tannin und Tanninderivaten und zumindest eine Verbindung aus Kollagen und Kollagenderivaten.
(b) Zumindest eine Verbindung aus Tannin und Tanninderivaten, zumindest eine Verbindung aus Kollagen und Kollagenderivaten und eine oder mehrere der organischen Säuren.
Deshalb können die erfindungsgemäßen Härtemittel verwendet werden, wenn die Aushärtungszeit lang sein muß und wenn ein starkes ausgehärtetes Produkt benötigt wird, indem das Verhältnis von Calciumphosphatpulver und Aushärtungsmittel angehoben wird.
Da es sich bei den Härtemitteln um diejenigen handelt, bei denen ein Härteregler einer speziell definierten Zusammensetzung wie oben erwähnt verwendet wird, haben sie fast keine negative Auswirkung auf einen Körper, bilden ein ausgehärtetes Produkt, das dem harten Gewebe eines lebenden Körpers ähnelt und weisen spezielle Eigenschaften auf, um sich mit dem harten Gewebe eines lebenden Körpers zu verbinden und somit sind Stärke, prozentueller Anteil der Zersetzung und Gerinnungszeit des ausgehärteten Produkts von praktischem Nutzen.
Die Härtemittel in dieser Erfindung sind nicht auf diejenigen begrenzt, die nur die oben angeführten essentiellen Komponenten beinhalten, und andere Stoffe können in einem Ausmaß, das die Ausführung der Ziele dieser Erfindung nicht beeinträchtigt, kombiniert werden.

[Kurze Beschreibung der Zeichnungen]

Fig. 1 sind Dreieckskoordinaten, die das Anwendungsverhältnis der organischen Säuren, die gemäß der Erfindung Härtemittel sind, darstellen. Fig. 2 sind Dreieckskoordinaten, die das Anwendungsverhältnis der organischen Säuren darstellen. Fig. 3 sind Dreieckskoordinaten, die das Anwendungsverhältnis der organischen Säuren darstellen, wobei Figur (a) die Druckfestigkeit, Figur (b) den prozentuellen Anteil der Zersetzung und Figur (c) die Gerinnungszeit darstellen. Fig. 4 sind Dreieckskoordinaten, die das Anwendungsverhältnis von drei Arten von organischen Säuren, die auf Grundlage der Daten in Tabelle 2 hergestellt wurden, zeigen.
Fig. 5 zeigt das Anwendungsverhältnis bei gleichzeitiger Verwendung von zwei Arten von organischen Säuren, wobei Figur (a) die Druckfestigkeit, Figur (b) den prozentuellen Anteil der Zersetzung und Figur (c) die Gerinnungszeit darstellen. Fig. 6 ist ein Diagramm, welches das Verhältnis zwischen dem Anwendungsverhältnis bei gemeinsamer Verwendung von zwei Arten von organischen Säuren und der Gerinnungszeit zeigt. Fig. 7 zeigt die Konzentration bei alleiniger Verwendung einer organischen Säure und Figur (a) zeigt die Druckfestigkeit, Figur (b) den prozentuellen Anteil der Zersetzung und Figur (c) die Gerinnungszeit. Alle Figuren von 8 bis 12 sind Diagramme, die für das jeweilige Beispiel die Variationen bezüglich der Eigenschaften im Vergleich zum Pulver/Flüssigkeitsverhältnis zeigen und die Figur (a) zeigen jeweils die Variationen der Druckfestigkeit, die Figur (b) jeweils die Variationen des prozentuellen Anteils der Zersetzung und Figur (c) jeweils die Variation der Gerinnungszeit.

[Beste Art zur Ausführung der Erfindung]

Anschließend werden die Beispiele dieser Erfindung mit den Vergleichsbeispielen angeführt, die Erfindung ist aber nicht auf diese Beispiele begrenzt.

Beispiele 1~8 und Vergleichsbeispiele 1~4

Lösungen, die Gerbsäure, Rollagen und organische Säuren in der in Tabelle 3 und 4 angeführten Konzentration enthalten, werden hergestellt und die Lösungen werden mit Calciumphosphatpulver, das die in Tabelle 3 und 4 abgebildete Kombination aufweist, in einem in Tabelle 3 und 4 abgebildeten Pulver/Flüssigkeitsverhältnis gemischt und werden dann manuell ungefähr eine Minute lang geknetet. Die unten angeführten Messungen wurden unter Verwendung des gekneteten Schlamms durchgeführt und die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 3 und 4 dargestellt. Das Pulver mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 7 ja wurde verwendet und Atterokollagen (Cellmatrix LA, von Nitta gelatin Inc. hergestellt) wurde als Kollagen verwendet. Außerdem wurden die unten angeführten Messungen alle gemäß ADAS Nr. 61 bei einer Temperatur von 23 ± 2ºC und einer relativen Feuchtigkeit von 50 ± 10% durchgeführt. Bei den Beispielen 1 und 4 wurden jedoch die Messungen gemäß ADAS Nr. 57 durchgeführt.

(a) Messungen der Aushärtungszeit in einem Anfangsstadium

Der geknetete Schlamm wurde jeweils in eine zylindrische Metallform aus rostfreiem Stahl mit einem Innendurchmesser von 10 mm und einer Höhe von 5 mm geleert, die auf eine 15 mm lange, breite und dicke Glasplatte gelegt wurde und die Oberfläche wurde begradigt und eine Minute nach Beendigung des Knetvorgangs wurde der Schlamm in ein Gefäß mit hoher Temperatur mit einer Temperatur von 37 ± 1ºC und einer Feuchtigkeit von 100% gegeben, um ein Stück zur Untersuchung vorzubereiten. Die Zeit in der eine Bikkarnadel mit einem Gewicht von 2,94 N (300 g) und einer Abschnittsfläche von 1 mm² auf die Oberfläche des Teststücks fallen gelassen wird und dabei keine Nadelspur hinterläßt wurde bei dem Anfangsstadium als Aushärtungszeit angegeben und vom Beginn des Knetens an berechnet. Die Aushärtungszeit bei einem Anfangsstadium wurde dargestellt, indem ein von drei Messungen in einem 15 Sekunden-Intervall erhaltener Durchschnitt der Werte genommen wurde.

(b) Messungen der Druckfestigkeit

Der geknetete Schlamm wurde jeweils in eine zylindrische Metallform aus rostfreiem Stahl mit einem Innendurchmesser von 6 mm und einer Höhe von 12 mm gefüllt, dessen beide Enden mit dicken Glasplatten zusammen geklemmt wurden und der dann unter Druck gesetzt wurde. 2,5 Minuten nach Beginn des Knetvorgangs wurde der Schlamm bei weiterer Unterdrucksetzung in ein Thermostat gegeben, das bei einer Temperatur von 37 ± 1ºC und einer relativen Feuchtigkeit von 100% gehalten wurde. Nach einer Stunde wurde das ausgehärtete Produkt aus der Metallform genommen, in destilliertes Wasser mit 37 ± 1ºC eingetaucht und 24 Stunden nach Beginn des Knetvorgangs aus dem destillierten Wasser herausgenommen, um es als Teststück zu verwenden. Dieses Teststück wurde mit einem Shimazu Autograph AG- 2000 A Druckfestigkeitsmessungen unterzogen. Bei der Querkopfgeschwindigkeit von 1 mm pro Minute wurden die Messungen mit sechs Teststücken durchgeführt und der gemessene Wert wurde erhalten, indem das Mittel der Zahlenwerte, die nach Abziehen der Werte, die -15% oder weniger des Gesamtdurchschnittswerts betrugen, genoen wurde. Wenn jedoch zwei oder mehrere Werte -15% oder weniger des Gesaatdurchschnittswerts anzeigten, wurden die Messungen erneut durchgeführt. Tabelle 3 (Teil 1 von zwei Teilen)
(Anmerkung) Der Restteil der Lösung ist Wasser.
Die Aushärtungszeit für Beispiel 1 wurde gemäß der ADA Spezifikation Nr. 57 bestimmt.
Die anderen wurden gemäß der ADA Spezifikation Nr. 61 bestimmt. Tabelle 3 (Teil 2 von zwei Teilen)
(Anmerkung) Der Restteil der Lösung ist Wasser.
Die Aushärtungszeit für Beispiel 1 wurde gemäß der ADA Spezifikation Nr. 57 bestimmt.
Die anderen wurden gemäß der ADA Spezifikation Nr. 61 bestimmt. Tabelle 4 (Teil 1 von zwei Teilen)
(Anmerkung) Der Restteil der Lösung ist Wasser. Die Aushärtungszeit für Beispiel 4 wurde gemäß der ADA Spezifikation Nr. 57 bestimmt.
Die anderen wurden gemäß der ADA Spezifikation Nr. 61 bestimmt. Tabelle 4 (Teil 2 von zwei Teilen)
(Anmerkung) Der Restteil der Lösung ist Wasser. Die Aushärtungszeit für Beispiel 4 wurde gemäß der ADA Spezifikation Nr. 57 bestimmt. Die anderen wurden gemäß der ADA Spezifikation Nr. 61 bestimmt.
Wie aus Tabelle 3 und 4 ersichtlich, schritt die Aushärtung der Stoffe in den Beispielen 1 und 4 im Anfangsstadium langsamer als bei Verwendung einer organischen Säure als Aushärtungsregler voran, so daß sie sich besser zum Abdichten eines Wurzelkanals eignen. Der Vergleich der Beispiele 22-25 mit den Vergleichsbeispielen 3 und 4 ergab, daß die Beispiele beim Anfangsstadium eine längere Aushärtungszeit aufwiesen. Zusätzlich kann, da eine Aushärtungslösung, die eine Art oder mehrere Arten von organischen Säuren beinhaltet, für die Vergleichsbeispiele 1~4 verwendet wird, um die Aushärtungszeit zu verzögern, die Konzentration verbessert werden oder das Pulver/Flüssigkeitsverhältnis herabgesetzt werden. Wenn jedoch die Konzentration der Aushärtungslösung verbessert wurde, war ein größerer Kraftaufwand zum Kneten notwendig und wenn das Pulver/Flüssigkeitsverhältnis herabgesetzt wurde, tendierte die Druckfestigkeit in einem Anfangsstadium dazu, niedriger zu sein.
Wenn Kollagen verwendet wurde (Beispiele 2, 3, 5, 7 und 8), erhöhte sich auch die Druckfestigkeit im Anfangsstadium deutlich und insbesondere wenn Tannin gemeinsam damit verwendet wurde, wurde die Leistung besonders verbessert.
Wenn die Stoffe in den Beispielen 2, 3 und 5-8 und den Vergleichsbeispielen 1~4 jeweils in PBS getaucht wurden, zeigte sich in den Fällen, in denen Kollagen verwendet wurde, daß die Druckfestigkeit auch nach einem Aushärten im Anfangsstadium mit der Zeit zunahm.
Außerdem wurden die Stoffe in den Beispielen 2, 3 und 5-8 im Anfangsstadium auf ein zylinderförmiges Stück mit 6 mm · 12 mm Länge in einem schadhaften Teil des Oberschenkels eines Hundes versenkt, nach einer Stehzeit von jeweils 2, 4 und 6 Wochen herausgenommen und an einer mit einem Knochengewebe konjugierten Oberfläche durch Beobachtung des Gewebes und durch ein Herausstoßverfahren, das die Konjugationskraft mit dem Knochen prüfen sollte, untersucht. Bei allen Stoffen der Beispiele 2, 3 und 5-8 zeigte sich keine derartige Entzündungsreaktion und eine direkte Konjugation mit einem Knochen hatte bereits eingesetzt. Bei jedem Stoff der Beispiele 2, 3 und 5-8 fanden sich an einer Schnittstelle mit dem Knochengewebe Knochenzellen. Besonders wenn Kollagen verwendet wurde (Beispiele 2, 3, 5, 7, 8) fanden sich eine Reihe von Knochenzellen im Umkreis der Schnittstelle und die starke Konjugationskraft mit dem Knochen nahm sprunghaft zu.

Beispiel 9

Ein Härtemittel bestehend aus einem Pulvermittel, das aus 34,6% α-TCP, 20,4% 4CP, 28,0% HAp, 2% TiO&sub2;, 10% BaSO&sub4;, 0,5% β-Karotin, 2% Bismutpyrogallat, 0,5% MgO und 2% Calciumcitrat besteht, und aus einer Aushärtungslösung (einem Flüssigkeitsmittel), die hergestellt wurde, indem Zitronensäure, Malonsäure, Äpfelsäure, Gluconsäure, Chitosan, Carboxymethylchitin, Gelatinegummi, Polyalkylenglycol, Polyphosphorsäure, Gerbsäure, Atterokollagen (Cellmatrix, von Nitta Gelatin Inc. hergestellt, das sich bei physiologischen Bedingungen nach mehr als 8 Minuten in Fibrillen verwandelt), Glycolsäure, Pyruvinsäure und Phytinsäure in den jeweiligen Verhältnissen 1,0, 2,0, 2,0, 2,0, 1,0, 1,0, 1,0, 1,0, 0,5, 15, 2, 0,5, 0,5 und 0,5% in Wasser aufgelöst wurden, wurde hergestellt. In diesem Beispiel sind Bismutpyrogallat, Zitronensäure, Malonsäure, Äpfelsäure, Gluconsäure, Gerbsäure, Atterokollagen, Glycolsäure, Pyruvinsäure und Phytinsäure Aushärtungsregler.
Das Härtemittel in Beispiel 9 wurde mit dem in Tabelle 5 angeführten Pulver/Flüssigkeitsverhältnis gemischt, dann wie oben beschrieben geknetet und anschließend wurden die Aushärtungszeit im Anfangsstadium und die Druckfestigkeit wie oben beschrieben untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 angeführt. Tabelle 5
Anschließend werden konkrete Beispiele und Vergleichsbeispiele für die erfindungsgemäßen Härtemittel gezeigt, die Erfindung ist jedoch nicht auf die unten angeführten Beispiele begrenzt.
Der durchschnittliche Teilchendurchmesser des verwendeten Pulvers lag in einem Bereich von 1-20 um.

Beispiel 10

Ein Härtemittel bestehend aus einem Pulvermittel, das aus 47,2% α-TCP, 27,8% 4CP, 7% HAp, 2% TiO&sub2;, 10% BaSO&sub4;, 1% CaF&sub2;, 0,5% β-Karotin, 2% Bismutpyrogallat, 0,5% MgO und 2% Calciumcitrat besteht, und aus einer Aushärtungslösung (einem Flüssigkeitsmittel), die hergestellt wurde, indem Zitronensäure, Malonsäure, Äpfelsäure, Gluconsäure, Chitosan, Gelatinegummi, Polyalkylenglycol, Polyphosphorsäure, Gerbsäure, Atterokollagen (Cellmatrix LA, von Nitta Gelatin Inc. hergestellt, das sich bei physiologischen Bedingungen nach mehr als 8 Minuten in Fibrillen verwandelt), Glycolsäure, Pyruvinsäure und Phytinsäure in den jeweiligen Verhältnissen 32,1, 5,4, 1,3, 0,1, 0,5, 0,5, 0,5, 0,5, 4,5, 0,5, 0,5, 0,1 und 0,5% in Wasser aufgelöst wurden, wurde hergestellt. In diesem Beispiel sind Bismutpyrogallat, Zitronensäure, Malonsäure, Äpfelsäure, Gluconsäure, Gerbsäure, Atterokollagen, Glycolsäure, Pyruvinsäure und Phytinsäure Aushärtungsregler.
Die Veränderung der Druckfestigkeit, des prozentuellen Anteils der Zersetzung und der Gerinnungszeit wurde bei Veränderung des Pulver/Flüssigkeitsverhältnisses der Härtemittel in dem Beispiel 10 untersucht. Die Ergebnisse sind in Fig. 12 (Beispiel 10) angeführt. In Fig. 12 zeigt Figur (a) die Veränderung der Druckfestigkeit (kg f/m²), Figur (b) die Veränderung des prozentuellen Anteils der Zersetzung (%) und Figur (c) die Veränderung der Gerinnungszeit (Min). In Fig. 12 ist eine gekrümmte Linie, welche die schwarzen Kreise verbindet, für Beispiel 10 angeführt.
Wie aus Fig. 12 ersichtlich, veränderte sich im Vergleich der Verwendung von Zitronensäure, Malonsäure und Gerbsäure in dem speziellen Kombinationsverhältnis (Beispiel 10) mit einer Verwendung, die von dem begrenzten Anwendungsverhältnis abweicht, die Druckfestigkeit nach oben hin, der prozentuelle Anteil der Zersetzung nach unten hin und die Gerinnungszeit verlängerte sich. Es zeigt sich, daß selbst bei Beimengung einer anderen Komponente zu dem begrenzten Kombinationsverhältnis die guten physikalischen Eigenschaften weiterhin gezeigt werden.
Bezüglich den Härtemitteln der oben angeführten Beispiele und Vergleichsbeispiele sowie in den unten beschriebenen Vergleichsbeispielen 5-7 wurden außerdem Pulver und Flüssigkeit sterilisiert, gemischt und ungefähr 1 Minute lang geknetet, wobei der erhaltene Schlamm nur während der Aushärtungszeit jedes Härtemittels anfänglich ausgehärtet wurde, um ein zylindrisches Stück mit einem Durchmesser von 4 mm und einer Länge von 10 mm zu ergeben. Diese Stücke wurden in den Knochenschaft des Oberschenkels eines erwachsenen Hundes eingesetzt, indem ein Loch, das nur um 0,2~0,3 mm größer als die Stücke ist, gebohrt wurde und das Härtemittel jeweils 2, 4 und 6 Wochen lang versenkt wurde. Danach wurden für jedes Härtemittel die entkalkten und nicht entkalkten Schleifscheiben hergestellt. Die entkalkte Scheibe wurde mit dem H · E Farbstoff und mit Toluidinblau gefärbt, um eine pathologische Beobachtung durchzuführen und die nicht entkalkte Schleifscheibe wurde dazu mit dem H · E Farbstoff gefärbt. Bezüglich der Befestigungskraft an einem Knochengewebe wurde auch die Schneidekraft gemäß einem Herausstoßverfahren mit einer Querskopfgeschwindigkeit von 0,1 mm/Min unter Verwendung einer universellen Testmaschine der Stabzellenart gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 angeführt.

Vergleichsbeispiel 5

Ein Härtemittel aus einer Kombination eines Pulvermittels, das zu 100% aus α-TCP bestand, und einer Aushärtungslösung (einem Flüssigkeitsmittel) bestehend aus 40% Polyacrylsäure wurde verwendet.

Vergleichsbeispiel 6

Ein Härtemittel aus einer Kombination eines Pulvermittels, das zu 61% aus α-TCP, 36% aus 4CP und 3% aus HAp bestand, und einer Aushärtungslösung (einem Flüssigkeitsmittel), die hergestellt wurde, indem Polyacrylsäure und Zitronensäure in dem Verhältnis von jeweils 17% und 30% in Wasser aufgelöst wurden, wurde verwendet.

Vergleichsbeispiel 7

Knochenzement in einer PMMA Gruppe, das im Handel von Howmedica Co., Ltd. (Warenzeichen Surgical Simplex) erhältlich ist, wurde verwendet. Tabelle 6
Wie aus Tabelle 6 ersichtlich, war die Befestigungskraft mit einem Knochengewebe in den Beispielen besser als in den Vergleichsbeispielen und besonders bei den Beispielen, bei denen Atterokollagen verwendet wurde, besser.

[Technische Anwendbarkeit]

Das erfindungsgemäße Härtemittel kann als ein Wurzelkanaldichtungsmittel, Zement und ein Füllmittel für den zahnärztlichen Gebrauch, Knochenzement und ein Füllmittel und dergleichen verwendet werden.

Claims

1. Ein Härtemittel für den medizinischen und zahnärztlichen Gebrauch, bei dem Kalziumphosphatpulver, das zumindest ein α- Trikalziumphosphat oder ein Tetrakalziumphosphat enthält, ein wesentlicher Bestandteil ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Tanninverbindung oder ein Tanninderivat und zumindest eine Kollagenverbindung oder ein Kollagenderivat als ein Härteregler verwendet werden.

2. Härtemittel für den medizinischen und zahnärztlichen Gebrauch gemäß Anspruch 1, bei dem Kalziumphosphatpulver, das zumindest ein α- Trikalziumphosphat oder ein Tetrakalziumphosphat enthält, ein wesentlicher Bestandteil ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Tanninverbindung oder ein Tanninderivat, zumindest eine Kollagenverbindung oder ein Kollagenderivat und eine organische Säure oder mehrere organische Säuren als ein Härteregler verwendet werden.

3. Härtemittel für den medizinischen und zahnärztlichen Gebrauch gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei sich das Kollagen und das Kollagenderivat bei physiologischen Bedingungen in Fibrillen umwandeln.

4. Härtemittel für den medizinischen und zahnärztlichen Gebrauch gemäß Anspruch 3, wobei das Kollagen und das Kollagenderivat bei physiologischen Bedingungen länger als 8 Minuten zur Umwandlung in Fibrillen benötigen.