JP2003513711A - 吸収可能な骨埋植材料およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】各種の外科および歯科分野において使用するための吸収可能な埋植材料とその製造方法を提供すること。 【解決手段】埋植材料の粉末状成分は、本質的にヒドロキシル・アパタイト粉末と硫酸カルシウム粉末との混合物からなり、ヒドロキシル・アパタイト粉末は、１０−２０ｎｍの幅および３０−６０ｎｍの長さの結晶サイズを有する、合成により製造された沈殿高純度結晶ナノ粒子からなっている。このナノ粒子のＢＥＴ吸着比表面積は、好ましくは１００−１５０ｍ²／ｇである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、ヒドロキシル・アパタイト（りん灰石）を含む粉末状成分および液
体から形成された吸収可能な骨埋植材料並びにその製造方法に関するものである
。

【０００２】

【従来の技術】

特に整形外科、外傷外科、頭蓋骨外科、顎骨外科および顔面外科並びに歯科の
分野における骨補装材料の重要性はますます高まってきている。人体医学におい
てのみならず獣医学においても、本質的な装填分野が、例えば、大骨折における
大きな骨欠陥部のブリッジ補装並びに小骨折部の固定、骨嚢腫における、および
骨腫瘍の除去後における骨欠陥部の充填、慢性骨髄炎における空洞の充填、歯槽
または顎骨の欠損部の充填、および例えば抗生物質、細胞安定剤および骨形成物
質用担体材料としての使用である。その広い適用範囲に、世界中で年々増加して
いる骨補装材料の使用が対応している。それに対する幾つかの根拠は、上昇する
平均寿命、増大する工業化、上昇する交通密度、およびますます拡大するこの材
料の使用を可能にする外科技術の進歩である。したがって、この観点から最も適
した材料としての自生海面質はきわめて制限された量が利用可能であるにすぎな
いので、骨補装材料の需要はますます増大している。さらに、これを使用するた
めには第２の追加手術が必要であり、この手術は、一方で、手術の実施によるあ
らゆる医学的および外科的リスクを伴うことになり、この場合、このとき発生し
た欠陥部は、たいていの場合、骨補装材料で再び充填することが必要である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】

手近の埋植材料としての同種移植骨は、今日ではほとんど使用可能ではない。
その理由は、このとき、特に肝炎ウイルスおよびＨＩＶウイルス、または境界型
ヤコブ病のような感染物質の伝染の高いリスクが存在し、および検査済で支障の
ない対応材料の形成並びにこれに伴う骨バンクの運営は調達不可能なほどの財政
負担を必要とするからである。

【０００４】 即ち、それに対して設定される高い生物学的および化学的−物理的前提条件を
満たす骨補装材料は、医学的および国民経済的にも必要不可欠であり、且つ多数
の研究グループの開発目的でもある。

【０００５】 時代の経過と共に、広く使用され且つ医学製品に対する今日の医学的および法
律的要求を十分に満たしている幾つかの埋植材料が多数開発されてきたが、これ
らは、このような医学調合材料に課せられた要求、即ち、利用性、純度、再現性
、標準化可能性、物理的および化学的安定性または調和性に関する要求を必ずし
も満たしてはいない。特に、本質的に分解可能ではない製品としてのヒドロキシ
ル・アパタイト・セラミックが使用され、最近においては吸収可能な骨補装材料
のグループ内で再び新たに特に硫酸カルシウム（「パリのギブス」、硫酸カルシ
ウムの半水和物）がしばしば使用される。

【０００６】 コンパクトで且つ多孔性の形で、塊状物質として、または顆粒ないし粉末とし
て埋植に使用されるヒドロキシル・アパタイトは実際には分解不可能であり、し
たがって組織内では永久にほぼ不変のまま存在する。骨の同化という観点から、
それは特に相互結合空洞システムを有する多孔性埋植材料であり、この多孔性埋
植材料は、ブロックまたはシリンダの形に正確に埋植されて、できるだけ広い面
積で既存の骨と内部結合をなして最善の結果を達成する。対応動物実験は、骨の
欠陥部を充填した埋植材料は数カ月以内に接触面から新たに形成された骨に変換
され、このとき新たに形成された骨は多孔性システムの表面を壁紙のように被覆
することになることを示している。

【０００７】 材料としてのヒドロキシル・アパタイトの本質的な欠点は、材料内に存在する
その多孔性であるので、このような埋植材料は周囲の既存の骨の機械的強度特に
弾性に到達せず、このことがその医学的使用範囲を著しく制限している。治癒後
には、ヒドロキシル・アパタイト・シリンダは初期形状よりも機械的強度が強く
なったことが示されたが、同時に、細孔間のブリッジが亀裂および隙間を有し、
この亀裂および隙間が再び埋植材料を弱くしていることがわかった。このタイプ
の埋植材料は持続して組織内に留どまっているので、それは長期間にわたり欠陥
位置をも示すことになり、この欠陥位置は特に機械的負荷が著しくかかる骨の範
囲においては既存の骨を持続的に弱くし且つ永久的に亀裂のリスクを導くことに
なる。

【０００８】 他方で、材料としてのヒドロキシル・アパタイトは、生物学的にきわめて好ま
しく評価される、既存の骨との相互作用特性を利用可能である。 それが骨に完全に同化されたのちにおいても、長期にわたり存在し続ける吸収
不可能な埋植材料というこの欠点を回避するために、最近、分解可能性の高い埋
植材料の研究が行われている。この場合、特に硫酸カルシウムが興味深く再発見
されたが、多くの新たな文献以外に最初の報告書が１８９２年に既に存在し、こ
こでは結核性ないし骨髄炎性の骨の欠陥部の装填に「パリのギブス」が使用され
た。

【０００９】 一方、これに対して、ヒドロキシル・アパタイトと同様に良好な生物学的特性
を有する硫酸カルシウムは、組織内できわめて急速に、および形状および容積の
関数として数週間ないし数カ月以内に完全に分解且つ吸収される。 しかしながら、この埋植材料は、たいていの場合、骨が埋植材料ベッドから再
生可能であるよりもさらに急速に分解されるので、この場合に再び空洞が発生し
、この空洞が一般にこのときもはや骨によってではなく結合組織によって充填さ
れることにより、それ自身きわめて望ましく且つ有利な上記のこの特性は妨害さ
れることになる。

【００１０】 国際特許公開第８７／０５５２１５号に、骨欠陥部を充填するための成形可能
な塑性材料として使用される骨埋植材料が記載されている。この材料はほとんど
溶解不可能ないし組織内で分解不可能な、２５０−５０００μｍの粒度を有する
焼結ヒドロキシル・アパタイト顆粒と硫酸カルシウム半水和物とからなっている
。記載の材料は市販製品であるが、この市販製品は、その製造、物理的、化学的
および医学的特性、および特にその純度に関しては詳細に定義されていない。乾
燥成分は７０−６０％と３０−４０％との比で混合され且つ適切な液体（水、生
理食塩水）により成形可能な材料にこねられ、成形可能な材料はその使用後にそ
の場所において硬化する。記載によると、硫酸カルシウムは骨欠陥部内できわめ
て急速に（数日ないし数週間以内で）溶解する。このように、このときある程度
ばらばらに欠陥部内に存在するヒドロキシル・アパタイト顆粒間に発生した空洞
は、新たに形成された骨の同化を可能にする。骨の治癒における生理的過程から
一般に既知の医学的知見に基づき、記載の製品並びにその使用方法は種々の点に
おいて問題があるように思われる。利点として強調されている硫酸カルシウムの
きわめて急速な溶解においては、硫酸カルシウムが、新たな骨が再生可能である
よりも急速に溶解されているという危険性が存在する。この場合、相互結合をも
たず、したがって埋植材料としていかなる機械的安定性をも有していないヒドロ
キシル・アパタイト顆粒は結合組織により包囲され、且つ欠陥部は骨により充填
されないであろう。この危険性は、食塩水内のこの生体内試験において、充填材
料の圧縮強度が２週間後には既に５３％も低減されたことにより与えられたもの
と思われる。記載の動物実験の結果は説得力がない。即ち、ウサギの脛骨内の「
小さい欠陥部（小さい穴）」が記載されているが、この小さい欠陥部は、既知の
ように、充填が行われない場合でも生理的修復過程の間に骨が形成される。ビー
グル犬において歯を抜いたのちの欠陥部もまたきわめて小さいものにすぎなかっ
た。埋植材料の有無にかかわらず、欠陥部は７−１０日後には同じ程度に歯肉が
成長した。

【００１１】 欧州特許公開第０１５９０８７号および同第０１５９０８９号の２つの特許文
献に、骨または柔軟組織内に薬剤を放出させるための作用物質担体としての吸収
可能な埋植材料が記載されている。材料はそれぞれ２つの成分からなっている。
第１のケースにおいては、０．３−１．０の比の硫酸カルシウム粉末および炭酸
カルシウム粉末と薬剤とが混合され、次に水が添加される。材料の硬化後に、材
料は例えば抗生物質の担体として組織内に注入される。炭酸カルシウムの添加に
より埋植材料は石膏よりもきわめてゆっくり分解される（数カ月の範囲内）ので
、治癒過程に対して、例えば骨欠陥部内で埋植材料を新たに形成された骨により
置き換えるのに十分な時間を確保することができる。第２のケースにおいては、
硫酸カルシウムがモノ水素りん酸カルシウムと混合され、それに続いてモノ水素
りん酸カルシウムが融解するまで乾燥材料が７００℃まで加熱される。このとき
発生した微孔性材料は含浸により薬剤が装入され且つ薬剤担体として組織内に注
入される。上記の粉末成分はその化学的／物理的および／または医学的特性に関
して詳細には定義されていない。

【００１２】 最後に、特許出願としての英国特許公開第２３２３０８３号に骨欠陥部を充填
するための埋植材料の製造が記載され、この埋植材料は、１００−４００−５０
００μｍのサイズを有する焼結または非焼結ヒドロキシル・アパタイト顆粒と、
１−４０μｍの粒径を有するヒドロキシル・アパタイト粉末等の１：０．１−１
：１の比の混合物からなっている。この混合物は、乾燥状態でまたは水による懸
濁液として、場合により分散剤または結合剤を加えて８００−１２００℃まで加
熱される。この焼結過程により比較的大きな顆粒が微細粉末により相互に結合さ
れ、これにより成形品（ブロック）を製造することができ、成形品は骨欠陥部の
充填のために使用される。不規則な骨欠陥部はブロックによっては形状の全体に
わたり充填不可能なのでブロックは指の圧力を加えても破砕され、即ち初期顆粒
に粉砕され、次にこの初期顆粒を欠陥部の充填に使用することができる。焼結ヒ
ドロキシル・アパタイトとしての埋植材料は組織内で分解可能ではない。既存の
医学的知見に基づき、個々のサイズの顆粒による骨の欠陥部の充填がそれに伴う
埋植材料の機械的不安定性のために問題があり且つ埋植材料の骨の成長に疑問が
あるので、上記の特許文献に記載の方法は、何れも完全に論理が欠けている。即
ち、いかなる理由で、高価な製造工程において最初に顆粒からそれ自身欠陥部の
充填にほとんど適していない成形品が製造され、次にこの欠点を補うために使用
するときに成形品が再び破砕され、初期顆粒が形成され且つ埋植されるかが問い
合わされなければならない。

【００１３】 特に外科、整形外科、外傷外科および歯科分野において使用するための吸収可
能な埋植材料であって、ヒドロキシル・アパタイトおよび硫酸カルシウムの長所
が相互に結合され且つ同時にそれらの欠点が回避される前記吸収可能な埋植材料
並びにこのような埋植材料の製造方法を提供することが本発明の課題である。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

この課題は、本発明により、粉末状成分が本質的にヒドロキシル・アパタイト
粉末と硫酸カルシウム粉末との混合物からなり、この場合、ヒドロキシル・アパ
タイト粉末が、１０−２０ｎｍの幅および５０−６０ｎｍの長さの結晶サイズを
有する、合成により製造された沈殿高純度結晶ナノ粒子からなることにより解決
される。

【００１５】 ここで、ナノ結晶のＢＥＴ吸着比表面積は１００−１５０ｍ²／ｇである。 この場合、本発明による埋植材料は、その「圧入」埋植は実際にはしばしば著
しく困難を伴うので、形状に正確に合わせて埋植させるための成形品の形状で必
ずしも存在する必要がなく、例えば使用後に硬化する材料の形で埋植されてもよ
く、これは、使用をきわめて容易にし、さらにきわめて不規則な形状の欠陥部も
完全に充填可能であるという利点を有している。即ち、このタイプの欠陥部充填
においては、結合組織の欠陥部内への好ましくない成長もまた回避可能である。
しかしながら、さらに、顆粒ないしは大小さまざまの成形品特に球または円筒の
成形品の形でも使用可能である。その理由は、これらの使用形状は特定の適用に
おいて同様に欠陥部の充填に適切であり、しかもさらに作用物質担体としてもき
わめて良好な適性を有し、この場合、いずれの場合においても、埋植材料それ自
身は生物学的に適切な時間内に分解可能ないし吸収可能であるからである。

【００１６】

【発明の実施の形態】

本発明による新たな骨補装材料の２つの成分即ちヒドロキシル・アパタイトお
よび硫酸カルシウムを以下に詳細に説明する。 吸収可能なヒドロキシル・アパタイトに対する本発明による要求は、ヒドロキ
シル・アパタイトの特殊な形状によりきわめて良好に満たし得ることがわかった
。本発明により使用される材料は、埋植材料として使用されてきた従来のあらゆ
るヒドロキシル・アパタイト材料とは異なり、焼結工程にかけられず、合成法で
沈殿過程により製造されるヒドロキシル・アパタイトである。このようにして得
られた材料は、さらに、それが特殊な製造方法に基づいて全く純粋であり且つき
わめて微小結晶（いわゆるナノ粒子）の形で存在することが特徴である。この材
料の結晶サイズは１０−２０ｎｍの幅および５０−６０ｎｍの長さを有し、した
がって人骨内の５−１０ｎｍのアパタイト結晶のサイズにきわめて近づけること
ができる。ナノ結晶のＢＥＴ吸着比表面積は約１００−１５０ｍ²／ｇである。

【００１７】 このような結晶ヒドロキシル・アパタイト材料が欧州特許第０６６４１３３号
に記載されている。しかしながら、上記の特許文献においては、上記のヒドロキ
シル・アパタイトの１８−３６重量％の割合を有する水性ペーストが要求される
。このようなペーストに対しては、標準動物実験において身体固有の骨治癒の促
進に関して、きわめて良好な再生特性を観察することができた。しかしながら、
ペーストが充填された円筒形欠陥部はカバーにより密封され、これにより使用後
にペーストが欠陥部から流出できないことが前提条件であった。即ち、水性ペー
ストの形でのこのような使用形態の大きな欠点は、特に広く且つ平坦な舟形欠陥
部の場合に、水性ペーストが血液固有のおよび／または身体固有の分泌液により
さらに追い出され且つ事前に欠陥部位置から洗い流されることにある。

【００１８】 これに対して、本発明による埋植材料においては、ヒドロキシル・アパタイト
・ナノ粒子からなる粉末が使用され、この粉末は一方でナノ粒子（Nano-Partike
l)の良好な生物学的特性を有し、この場合、このようなアパタイト結晶は、体内
で分解されない焼結ヒドロキシル・アパタイト結晶とは異なり完全に吸収可能で
あり、しかも他方できわめて長時間骨の欠陥部を装填し且つ封鎖し、最終的に、
生理的に経過する緩慢な吸収の結果として、埋植材料は適切な時期に新たに形成
された身体固有の骨により置き換えられる。

【００１９】 ここで、アパタイト粉末の硬化を目的としてヒドロキシル・アパタイト・ナノ
粒子と組み合わせるために、またはこの塊状材料例えば顆粒ないし成形品を用い
て特殊な医学的適用において欠陥部を充填するために、または作用物質担体とし
て、合成法により製造された硫酸カルシウムが特に適していることがわかった。
さらに、本発明によるこのような材料は、通常使用される天然産の「パリのギブ
ス」(Plaster of Paris)材料とは異なり、実際に純度１００％のきわめて価値の
高い製品として一定品質で再生可能に製造することができ、特に医学的または物
理的−化学的意味において好ましくないまたは有害な成分、混入物または不純物
を含まないので、この材料は標準化可能であり、且つこのようにして特に医学製
品規定および薬事法の指針に適合している。

【００２０】 したがって、本発明による埋植材料に使用される硫酸カルシウム粉末は、合成
により製造された、ｎＨ₂Ｏ（ここでｎ＜１およびほぼ０．５である）を有する
α−低級水和物（ベイサナイト）からなり、およびその中に追加として５−１０
重量％の酸化カルシウムが含まれていてもよい。ＢＥＴ吸着比表面積は１．８−
２．７好ましくは２．０−２．３ｍ²／ｇである。

【００２１】 種々のＢＥＴ比表面積の材料を用いた対応研究において、驚くべきことに、ア
パタイト・ナノ粒子と記載の硫酸カルシウムとからなる組み合わせの望ましい生
理的ないし治療的効果に対して、組み合わされたヒドロキシル・アパタイトおよ
び硫酸カルシウムの粉末成分の比表面積の比が約１５０：２ｍ²／ｇであること
が、体内で硬化する材料の場合のみならず、塊状の成形品、即ち、顆粒、球、円
筒等の形で使用する場合においても、生理的効果に対して特にきわめて有利であ
ることがわかった。

【００２２】 さらに、充填される欠陥部内への埋植後に硬化する材料は、ヒドロキシル・ア
パタイト・ナノ粒子粉末と１５−４５％好ましくは２０−３０％の割合の本発明
による硫酸カルシウム粉末とからなることが有利であることがわかった。このよ
うな粉末混合物は使用前に１−２倍の水で粘性材料に加工され、この粘性材料が
埋植後に体内で硬化する。このような材料の使用後に、この材料が骨導マトリッ
クスとして血管の成長および骨形成細胞の転植を可能にし、骨の欠陥部内におい
てマトリックスの分解およびその吸収が行われ、この場合、この材料は欠陥領域
内の骨の新たな形成を著しく促進し、且つ特にそれに続く骨の各々の硬化に対す
る前提条件として急激な新たな血管形成を開始させる。全く驚くべきことに、且
つ予想外に、他のヒドロキシル・アパタイト埋植材料を用いた経験とは全く異な
り、早い時点に、約１０日後には既に、骨形成細胞の前兆が埋植材料位置におけ
る新たに形成された毛細血管全体に現われ、アパタイト・ナノ粒子の範囲に転植
し、そこで新たな骨を形成し、この骨は最初は主として網状骨として存在するが
、次には薄板骨に変換されることがここでわかった。即ち、飼育ウサギにおいて
６ｍｍの直径を有する骨の欠陥部の成長に、多孔性焼結セラミックを充填したの
ちには通常５−６週間の時間を要したが、これがアパタイト・ナノ粒子および硫
酸カルシウムからなる組み合わせを充填したのちには時間を２．５−３週間に短
縮することができた。この場合、埋植材料内のナノ粒子の７０−８０重量％とい
う高い割合が硫酸カルシウムのきわめて急激な分解を阻止するので、埋植材料の
吸収率を、新たに形成された骨の生理的吸収ときわめて良好に一致させることが
できた。

【００２３】 本発明による組み合わせ埋植材料を使用した場合、この生物学的過程は埋植材料
のきわめて良好な調和性を示し、このことは特に炎症反応がないことおよびセロ
ーム（Ｓｅｒｏｍｅ）の形成が行われないことにより明らかとなった。このよう
な反応そのものおよび特にしばしば発生するセローム（Ｓｅｒｏｍｅ）は、他の
埋植材料においては特に最初の２−３週間の間に治癒過程を妨害し、したがって
骨の新たな形成を本質的に遅らせるものである。通常の硫酸カルシウム埋植材料
においては、このような現象が常に反復して記載されてきた。この現象は、石膏
が長年の臨床研究にもかかわらず治療学的に全く満足すべきものではなく且つ過
去において広く使用されなかった原因でもある。この原因の研究において、この
過程におけるpH６の範囲内の硫酸カルシウムの酸性pH値が明らかに本質的に関与
していることがわかった。

【００２４】 ここで、驚くべきことに、本発明による材料の組み合わせにおいて、ナノ粒子
粉末がpH値を中性または弱アルカリ性範囲にシフトさせること、およびこの材料
により緩衝作用が現われることがわかった。組織再生および組織による骨治癒の
生物学的過程において弱アルカリ性pH値は好ましく、修復過程に対してきわめて
有利であることは従来から既知である。特に、これにより、酸性雰囲気における
組織刺激により引き起こされる治癒過程の遅延が回避され、このことは本発明に
よる材料組み合わせが、きわめて好ましく、急速に治癒させる優れた治療サンプ
ルであることを示している。この効果、即ち弱アルカリ性pH値とすることは、硫
酸カルシウム内の２−１５重量％の僅かな割合の酸化カルシウムによりさらに強
化される。

【００２５】 既知の埋植材料特にナノ粒子からなるペーストと比較した場合の完全に本質的
な他の利点は、本発明による骨補装材料は、使用されたその組み合わせ相手の結
果として、埋植後にＸ線画像にきわめて良好に撮影可能であることである。

【００２６】 これに関して、本発明による材料は、混合直後に、対応寸法の中空針を有する
注射器に類似の注入装置により、場合により皮膚を経由してＸ線制御のもとで骨
の欠陥部内に注入可能であり、この欠陥部において本発明による材料が硬化する
に至ることがさらにわかった。

【００２７】 外科−整形外科、口腔外科および外傷外科の範囲における種々の適用において
、プラスチック材料の代わりにまたはそれに追加して、予め硬化された塊状材料
、即ち、例えば顆粒、球、円筒、プリズム、直方体等のような種々の寸法の成形
品もまた欠陥部の充填および治療のために利用可能であることが有利である。 ここで、そのきわめて有利な生物学的特性を保持しながら、本発明によるアパ
タイト・ナノ粒子と硫酸カルシウムとの組み合わせがこのような塊状成形品の製
造のために使用可能であることがわかった。

【００２８】 多くの場合、手術において材料を使用したことによる感染を回避するために、
または骨髄炎性の骨の欠陥部の治療にこのような埋植材料を安全に使用するため
に、埋植材料を１つまたは複数の適切な抗生物質と組み合わせることが有利な場
合がある。このような骨補装材料を他の医薬作用物質および成長因子と共に充填
することもまた記載されてきた。

【００２９】 ここで、本発明による材料組み合わせは、医薬作用物質と共に装入するために
きわめてよく適していることがわかった。両成分を水と混合することにより、種
々のサイズおよび形状の成形品を製造することができ、この成形品はそれに続い
て例えばβ線またはγ線による処理または酸化エチレンを用いたガス消毒のよう
な適切な方法により殺菌することが可能である。組織内で硬化する埋植材料用初
期材料の殺菌のためにβ線またはγ線を用いた照射が行われる。

【００３０】 例えば硫酸カルシウム粉末または水に作用物質が添加され、これにより材料の
製造のときに作用物質がマトリックス内に入れられる既知の方法（ドイツ特許第
１９６２０１１７号、欧州特許公開第０１５９０８７号）とは異なり、最初に本
発明による材料組み合わせから顆粒または成形品を製造し、これを殺菌し、次に
はじめて、作用物質としての抗生物質または成長因子を有する適切な無菌作用物
質溶液を無菌状態で含浸させることがきわめて有利であることがわかった。

【００３１】 驚くべきことに、本発明による両成分の特定の混合比により、およびＢＥＴ比
表面積の上記の特定の比率を守ることにより、並びに標準化された混合過程によ
り、４６．６−６８．３重量％の標準化可能且つ再生可能な吸水能力を有するマ
トリックスを達成させることができる。これは、一方で、マトリックスに作用物
質を問題のないしかも同様に標準化可能な量だけ含浸させることを可能にする。
他方で、このようにして、含浸される成形品に対する供給量を、制御可能な液体
吸収により狭い範囲内に納めるのみならず、それに続く作用物質の放出が生体内
で並びに埋植後の生物学的環境内で、再現可能におよび特に遅延されて行われ、
これによりこのような埋植材料を用いて均等に予防的および／または治癒的作用
を達成可能であることがわかった。

【００３２】 さらに、この埋植材料システムは、治療にあたる医師が、既知の材料の場合と同
様に埋植材料を所定の作用物質のみと共に特定の濃度のみにおいて利用可能であ
るのみならず、このシステムに適合された種々の濃度の無菌作用物質溶液のパレ
ットにより、個々の臨床状況および場合により特定の患者の細菌学的診断に応じ
てそれぞれ、埋植の直前に、最も好ましい且つこの特定の症状に対して最も適切
な作用物質を選択することができ、この含浸を供給されたセットのみを用いて無
菌状態で行い且つこのときに提供された材料を直接埋植するという大きな利点を
有している。このようにして、作用物質を組み合わせた顆粒または成形品の装入
が容易に可能であり、このことが手術医に治療上のきわめて大きな選択幅および
目的とする局部的作用物質適用における新たな可能性を与えることは当然である
。

【００３３】

【発明の効果】

上述の如く本発明によれば、ヒドロキシル・アパタイトおよび硫酸カルシウム
の長所を合わせ持ち且つそれらの欠点を回避した吸収可能な骨埋植材料とその製
造方法を提供することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴユスト、エドガー ドイツ国、63110 ロットガウ、シユルシ ュトラーセ 53 (72)発明者 ザテイッヒ，クリストフ ドイツ国、64807 ディーブルク、リング シュトラーセ 13 Ｆターム(参考） 4C081 AB04 BA12 BA14 CF031 CF21 DA11

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヒドロキシル・アパタイト（りん灰石）を含む粉末状成分お
   よび液体から形成された吸収可能な骨埋植材料において、 粉末状成分が本質的にヒドロキシル・アパタイト粉末と硫酸カルシウム粉末と
   の混合物からなり、そして ヒドロキシル・アパタイト粉末が、１０−２０ｎｍの幅および５０−６０ｎｍ
   の長さの結晶サイズを有する、合成により製造された沈殿高純度結晶ナノ粒子か
   らなること、 を特徴とする吸収可能な骨埋植材料。
2. 【請求項２】 ナノ結晶のＢＥＴ吸着比表面積が１００−１５０ｍ²／ｇで
   あることを特徴とする請求項１に記載の埋植材料。
3. 【請求項３】 硫酸カルシウム粉末が、合成により製造された、ｎＨ₂Ｏ（
   ここでｎ＜１およびほぼ０．５である）を有する高純度α−低級水和物（ベイサ
   ナイト）からなることを特徴とする請求項１または２記載の埋植材料。
4. 【請求項４】 硫酸カルシウム粒子のＢＥＴ吸着比表面積が１．８−２．７
   ｍ²／ｇ好ましくは２．０−２．３ｍ²／ｇであることを特徴とする請求項３に記
   載の埋植材料。
5. 【請求項５】 硫酸カルシウム粉末が２−１５重量％好ましくは５−１０重
   量％の酸化カルシウムの追加成分を含むことを特徴とする請求項３または４に記
   載の埋植材料。
6. 【請求項６】 アパタイト・ナノ粒子と硫酸カルシウム粒子とからなる混合
   物のＢＥＴ表面積比が約１５０ｍ²／ｇ：２ｍ²／ｇであることを特徴とする請求
   項１ないし５のいずれかに記載の埋植材料。
7. 【請求項７】 粉末状成分内のヒドロキシル・アパタイト粉末の割合が８５
   −５５重量％好ましくは８０−７０重量％であることを特徴とする請求項１ない
   し６のいずれかに記載の埋植材料。
8. 【請求項８】 粉末状成分がその形成の前にβ線またはγ線により殺菌され
   ていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の埋植材料。
9. 【請求項９】 無菌粉末状成分が、無菌水を用いて、最初は粘性材料に、次
   に硬化材料に形成されることを特徴とする請求項８に記載の埋植材料。
10. 【請求項１０】 粘性材料の形成における粉末状成分の重量に対する無菌水
    の割合が１００−２００重量％であることを特徴とする請求項９に記載の埋植材
    料。
11. 【請求項１１】 粘性材料が、pH７．５−８．２の範囲内の弱アルカリ性pH
    値を有することを特徴とする請求項９または１０に記載の埋植材料。
12. 【請求項１２】 形成後の材料が流動性プラスチック濃度を有することを特
    徴とする請求項９ないし１１のいずれかに記載の埋植材料。
13. 【請求項１３】 それが種々の粒度の顆粒の形で、または種々の寸法の成形
    品、特に球、円筒、プリズムまたは直方体の形で存在することを特徴とする請求
    項１ないし７のいずれかに記載の埋植材料。
14. 【請求項１４】 粉末状成分の重量に対して１００−２００重量％の無菌水
    を有する粉末状成分が形成され且つ型内で硬化されていることを特徴とする請求
    項１３に記載に記載の埋植材料。
15. 【請求項１５】 型内で硬化された材料が顆粒状に粉砕されていることを特
    徴とする請求項１４に記載の埋植材料。
16. 【請求項１６】 標準化された再現可能な吸水能力を有するように設定され
    ていることを特徴とする請求項１３ないし１５のいずれかに記載の埋植材料。
17. 【請求項１７】 成形品が、その硬化後に、β線またはγ線の照射によりま
    たは酸化エチレンによるガス消毒により殺菌され且つ無菌包装されていることを
    特徴とする請求項１３ないし１６のいずれかに記載の埋植材料。
18. 【請求項１８】 成形品が、使用前に、無菌医薬作用物質溶液で浸漬されて
    いることを特徴とする請求項１３ないし１７のいずれかに記載の埋植材料。
19. 【請求項１９】 作用物質溶液として、液状に形成された抗生物質または成
    長因子が提供されていることを特徴とする請求項１８に記載に記載の埋植材料。
20. 【請求項２０】 成形品が２つまたは複数の異なる作用物質溶液の組み合わ
    せで浸漬されていることを特徴とする請求項１８または１９に記載の埋植材料。
21. 【請求項２１】 水分を有する、ヒドロキシル・アパタイトを含む粉末状成
    分からなる骨埋植材料の製造方法において、 粉末状成分が、１０−２０ｎｍの幅および５０−６０ｎｍの長さの結晶サイズ
    を有する、合成により製造された高純度ヒドロキシル・アパタイト沈殿ナノ粒子
    からなるヒドロキシル・アパタイト粉末の８５−５５重量％と、ｎＨ²Ｏ（ここ
    でｎ＜１およびほぼ０．５である）を有する高純度α−低級水和物の形の硫酸カ
    ルシウム粉末の１５−４５重量％との混合により製造され、そして、このように
    形成された粉末混合物が、１００−２００重量％の割合の無菌水を用いて、最初
    は粘性材料に形成され、それに続いて粘性材料が固体に硬化することを特徴とす
    る骨埋植材料の製造方法。
22. 【請求項２２】 ヒドロキシル・アパタイト粉末との混合前または混合中に
    、硫酸カルシウム粉末に５−１０重量％の粉末状酸化カルシウムが添加されるこ
    とを特徴とする請求項２１に記載の方法。
23. 【請求項２３】 粉末状成分が、その形成の前に、β線またはγ線の照射に
    より殺菌されることを特徴とする請求項２１または２２に記載の方法。
24. 【請求項２４】 最初に粘性状に形成された材料が型に注入され、型内で硬
    化され、次に型から塊状成形品として取り出されることを特徴とする請求項２１
    ないし２３のいずれかに記載の方法。
25. 【請求項２５】 成形品がβ線またはγ線の照射によりまたは酸化エチレン
    によるガス消毒により殺菌され且つ無菌包装されることを特徴とする請求項２４
    に記載の方法。
26. 【請求項２６】 無菌成形品が、使用前に、医薬作用物質溶液で浸漬される
    ことを特徴とする請求項２４または２５に記載の方法。
27. 【請求項２７】 無菌成形品が、使用前に、異なる作用物質を有する２つま
    たは複数の医薬作用物質溶液の組み合わせで浸漬されることを特徴とする請求項
    ２４または２５に記載の方法。