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JP2018002580A - Method for producing calcium phosphate sintered compact particle - Google Patents

Method for producing calcium phosphate sintered compact particle Download PDF

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JP2018002580A
JP2018002580A JP2016254468A JP2016254468A JP2018002580A JP 2018002580 A JP2018002580 A JP 2018002580A JP 2016254468 A JP2016254468 A JP 2016254468A JP 2016254468 A JP2016254468 A JP 2016254468A JP 2018002580 A JP2018002580 A JP 2018002580A
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ceramic
particles
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ceramic particles
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Japanese (ja)
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康充 小粥
Yasumitsu Kokayu
康充 小粥
大輔 能美
Daisuke Nomi
大輔 能美
カーロ和重 河邉
Karl Kazushige Kawabe
カーロ和重 河邉
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SofSera Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a means of providing a calcium phosphate sintered compact particle group not causing an event of bubble generation in spite of using forms and also having a smaller particle dimeter.SOLUTION: Provided is a ceramic particle group made of almost spherical ceramic particles, in which the particle diameter of the ceramic particles lies in the range of 10 to 700 nm, also the variation coefficient of the particle diameter of the ceramic particle group is 20% or lower, the ceramic particles being calcium phosphate sintered compact particles, and also, the ceramic particle group substantially includes alkali metal elements and calcium carbonate. In the ceramic particle group, the ceramic particles preferably being hydroxyapatite sintered particles. Also provided is a medical material for introducing into the living body obtained by using the ceramic particle group. Also provided is medical equipment using the medical material for introducing into the living body as one material.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、新規なリン酸カルシウム焼結体粒子、その製造方法及びその用途に関する。   The present invention relates to a novel calcium phosphate sintered body particle, a production method thereof, and an application thereof.

ハイドロキシアパタイト(HAp)は、高い生体親和性を示すことが知られており、バイオマテリアルをはじめとする様々な分野で活用されている。   Hydroxyapatite (HAp) is known to exhibit high biocompatibility and is used in various fields including biomaterials.

ところで、当該HApを生体材料に用いる場合、生体内での溶解性や分解性を低減させるため、高温で焼成させて高結晶化度のハイドロキシアパタイト粒子(セラミック粒子)を作製することが提案されている。但し、この焼結の際にハイドロキシアパタイト(HAp)粒子(一次粒子)間の融着により結合が生じ、一次粒子が結合した不定形な二次粒子となり、分散性及び比表面積が低下してしまうという問題点があった。   By the way, when using the HAp as a biomaterial, it has been proposed to produce hydroxyapatite particles (ceramic particles) with high crystallinity by firing at a high temperature in order to reduce in vivo solubility and degradability. Yes. However, during this sintering, bonding occurs due to fusion between hydroxyapatite (HAp) particles (primary particles), resulting in irregular secondary particles in which the primary particles are bonded, resulting in a decrease in dispersibility and specific surface area. There was a problem.

そこで、先行特許文献1には、焼結前のセラミック原料からなる一次粒子の粒子間に融着防止剤が介在するように混合して混合粒子とし、当該混合粒子を焼結し、当該焼成後に融着防止剤を洗い流す製法が提案されている。当該製法によれば、結晶化度が高く且つ粒子径が小さいセラミック粒子群を得ることが可能となる。   Therefore, in prior patent document 1, mixed particles are mixed so that the anti-fusing agent is interposed between the primary particles made of the ceramic raw material before sintering, and the mixed particles are sintered, and after the firing A method for washing away the anti-fusing agent has been proposed. According to the production method, it is possible to obtain a group of ceramic particles having a high crystallinity and a small particle size.

特許第5043436号公報Japanese Patent No. 5043436

しかしながら、本発明者らは、当該製法により得られたセラミック粒子群には、炭酸カルシウムの結晶相が含まれている知見を得た。用途、特に生体内に導入される医療機器にリン酸カルシウムを用いる際には、生体親和性発現、溶解性変化の観点より好ましくない事象が生じ得る。更には、リン酸カルシウムは、エンドトキシンを積極的に吸着する性質があり、製造過程において洗浄に使用する水、容器等にわずかに含まれるエンドトキシンの吸着は避けがたい。一方で、エンドトキシンは発熱物質として知られており、当該リン酸カルシウムを生体内導入用医療材料(例えばDDS)として用いる場合には、当該吸着されたエンドトキシンを除去する必要がある。そのため、300℃程度で加熱処理を行い、当該吸着されたエンドトキシンを分解する。しかしながら、この際、本発明者らは、当該加熱処理を行うと、元々の粒径が倍以上となるという知見を得た。特に、より微小な粒径が求められる用途にリン酸カルシウム焼成体を用いる際には、このような粒径増大は好ましくない事象である。よって、本発明は、使用態様に拘わらず、炭酸カルシウムに起因する生体親和性低下や溶解性変化が極力抑制され、且つ、より小さい粒径のリン酸カルシウム焼結体粒子群を提供することを第1の課題とする。   However, the present inventors have obtained knowledge that the ceramic particle group obtained by the production method contains a crystal phase of calcium carbonate. When calcium phosphate is used for an application, particularly a medical device introduced into a living body, an undesirable event may occur from the viewpoint of biocompatibility and change in solubility. Furthermore, calcium phosphate has a property of actively adsorbing endotoxin, and it is difficult to avoid adsorption of endotoxin contained in water, containers, and the like used for washing in the production process. On the other hand, endotoxin is known as a pyrogen, and when the calcium phosphate is used as a medical material for in vivo introduction (for example, DDS), it is necessary to remove the adsorbed endotoxin. Therefore, heat treatment is performed at about 300 ° C. to decompose the adsorbed endotoxin. However, at this time, the present inventors have found that the original particle size is doubled or more when the heat treatment is performed. In particular, such an increase in particle size is an undesirable phenomenon when the calcium phosphate fired body is used for applications where a finer particle size is required. Therefore, the present invention provides a calcium phosphate sintered body particle group having a smaller particle diameter, in which a decrease in biocompatibility and a change in solubility due to calcium carbonate are suppressed as much as possible regardless of the mode of use. It is an issue.

更には、本発明者らは、当該製法により得られたセラミック粒子群は、生体用とした場合において、細胞接着性が十分ではない場合があることを知見した。よって、本発明は、生体用とした場合に、優れた細胞接着性を奏するリン酸カルシウム焼結体粒子群を提供することを第2の課題とする。   Furthermore, the present inventors have found that the ceramic particle group obtained by the production method may not have sufficient cell adhesion when used for living organisms. Therefore, this invention makes it a 2nd subject to provide the calcium-phosphate sintered compact particle group which show | plays the outstanding cell adhesiveness, when it uses it for biological bodies.

ところで、特許文献1では、融着防止剤として、側鎖にカルボキシル基、硫酸基、スルホン酸基、リン酸基、ホスホン酸基又はアミノ基のいずれかを有する高分子化合物が使用可能であることが記載されており、具体的な化合物として、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリグルタミン酸、エチレンスルホン酸、ポリメタクリル酸アルキルスルホン酸エステル、ポリアクリロイルアミノメチルホスホン酸、ポリペプチドが挙げられている。これを踏まえ、本発明者らは、炭酸カルシウム生成の原因が、融着防止剤として用いた高分子化合物の分解物である炭酸であると推定した。また、本発明者らは、鋭意研究を行い、特許文献1に記載されたような融着防止剤として特定の成分を含む場合、得られるリン酸カルシウム焼結体粒子における細胞接着性の低下を招き得るものであると推定した。よって、本発明者は、融着防止剤を使用することなく、結晶化度が高く且つ粒子径が小さく、更には優れた細胞接着性を奏するリン酸カルシウム焼結体粒子群を得る手法を検討し、本発明を完成するに至った。   By the way, in Patent Document 1, a polymer compound having any of a carboxyl group, a sulfate group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, a phosphonic acid group, or an amino group in the side chain can be used as an anti-fusing agent. Specific examples of the compound include polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyglutamic acid, ethylenesulfonic acid, polymethacrylic acid alkylsulfonic acid ester, polyacryloylaminomethylphosphonic acid, and polypeptide. Based on this, the present inventors estimated that the cause of calcium carbonate generation was carbonic acid, which is a decomposition product of the polymer compound used as an anti-fusing agent. In addition, the present inventors have intensively studied, and when a specific component is included as an anti-fusing agent as described in Patent Document 1, cell adhesion in the obtained calcium phosphate sintered particles can be reduced. Estimated to be. Therefore, the present inventor examined a technique for obtaining a calcium phosphate sintered body particle group having a high crystallinity and a small particle diameter, and further exhibiting excellent cell adhesion without using an anti-fusing agent, The present invention has been completed.

即ち、本発明は以下の通りである。
本発明(1)は、
セラミック粒子からなるセラミック粒子群であって、
前記セラミック粒子の粒子径が、10nm〜700nmの範囲内で、且つ前記セラミック粒子群の粒子径の変動係数が、20%以下であり、
前記セラミック粒子が、リン酸カルシウム焼結体粒子であり、
前記セラミック粒子群がアルカリ金属元素及び炭酸カルシウムを実質的に含有しないことを特徴とするセラミック粒子群である。
本発明(2)は、
前記セラミック粒子が略球状である、前記発明(1)のセラミック粒子群である。
本発明(3)は、
セラミック粒子からなるセラミック粒子群であって、
前記セラミック粒子の粒子径が、短軸の最大直径が30nm〜5μm、長軸が75nm〜10μmであり、c軸方向に成長し、結晶のアスペクト比(c軸長/a軸長)が、1〜30であり、先端角が斜角面を有する截頭形柱状構造のセラミック粒子であって、
前記セラミック粒子は、アルカリ金属元素及び炭酸カルシウムを実質的に含有しないことを特徴とするセラミック粒子群である。
本発明(4)は、
上記セラミック粒子が、ハイドロキシアパタイト焼結体粒子である、前記発明(1)〜(3)のいずれかのセラミック粒子群である。
本発明(5)は、
前記セラミック粒子群が水洗浄されたものであり、
前記水洗浄後の前記セラミック粒子群の粒子径を基準としたとき、前記水洗浄後に空気中常圧下にて300℃で加熱した際の粒子径の変化率が±20%である、前記発明(1)〜(4)のいずれかのセラミック粒子群である。
本発明(6)は、
前記発明(1)〜(5)のいずれかのセラミック粒子群を用いて得られたものであることを特徴とする生体内導入用医療材料である。
本発明(7)は、
前記発明(6)記載の生体内導入用医療材料を一材料として得られた医療機器である。
本発明(8)は、
セラミック粒子からなるセラミック粒子群の製造方法において、
焼結前のセラミック原料である一次粒子を含有する水系媒体を凍結して凍結体を得た後に当該凍結体を解凍させて解凍体を得る前工程と、
前記解凍体から前記水系媒体を除去して得られた前記一次粒子を焼成する焼成工程と、
前記焼成工程により得られた焼成体を粉砕して前記セラミック粒子群を得る粉砕工程と
を含み、
前記セラミック粒子が、リン酸カルシウム焼結体粒子であり、
前記前記セラミック粒子群がアルカリ金属元素及び炭酸カルシウムを実質的に含有しないことを特徴とするセラミック粒子群の製造方法である。
本発明(9)は、
前記セラミック粒子が、略球状である、前記発明(8)の製造方法である。
本発明(10)は、
上記セラミック粒子の粒子径が、10nm〜700nmの範囲内である、前記発明(8)又は(9)の製造方法である。
本発明(11)は、
前記セラミック粒子が、
粒子径が、短軸の最大直径が30nm〜5μm、長軸が75nm〜10μmであり、c軸方向に成長し、結晶のアスペクト比(c軸長/a軸長)が、1〜30であり、先端角が斜角面を有する截頭形柱状構造である、前記発明(8)の製造方法である。
本発明(12)は、
前記セラミック粒子が、ハイドロキシアパタイト焼結体粒子である、前記発明(8)〜(11)のいずれかの製造方法である。
本発明(13)は、
前記セラミック粒子群が生体内導入用医療材料である、前記発明(8)〜(12)のいずれかの製造方法である。
本発明(14)は、
前記セラミック粒子群が医療機器用である、前記発明(13)の製造方法である。
That is, the present invention is as follows.
The present invention (1)
A group of ceramic particles composed of ceramic particles,
The particle diameter of the ceramic particles is within a range of 10 nm to 700 nm, and the coefficient of variation of the particle diameter of the ceramic particle group is 20% or less,
The ceramic particles are calcium phosphate sintered particles,
The ceramic particle group is substantially free of alkali metal elements and calcium carbonate.
The present invention (2)
The ceramic particle group of the invention (1), wherein the ceramic particles are substantially spherical.
The present invention (3)
A group of ceramic particles composed of ceramic particles,
The ceramic particles have a minor axis maximum diameter of 30 nm to 5 μm and a major axis of 75 nm to 10 μm, grow in the c-axis direction, and have an aspect ratio (c-axis length / a-axis length) of 1 ˜30, and the ceramic particles having a truncated columnar structure having a beveled front end angle,
The ceramic particles are a group of ceramic particles characterized by substantially not containing an alkali metal element and calcium carbonate.
The present invention (4)
The ceramic particle group according to any one of the inventions (1) to (3), wherein the ceramic particles are hydroxyapatite sintered particles.
The present invention (5)
The ceramic particles are washed with water,
Based on the particle diameter of the ceramic particle group after the water washing, the change rate of the particle diameter when heated at 300 ° C. under atmospheric pressure after the water washing is ± 20%. ) To (4).
The present invention (6)
A medical material for introduction into a living body, which is obtained using the ceramic particle group according to any one of the inventions (1) to (5).
The present invention (7)
A medical device obtained by using the medical material for introduction into a living body according to the invention (6) as one material.
The present invention (8)
In the method for producing a ceramic particle group consisting of ceramic particles,
A pre-process for obtaining a thawed body by thawing the frozen body after freezing the aqueous medium containing the primary particles that are the ceramic raw material before sintering and obtaining the frozen body;
A firing step of firing the primary particles obtained by removing the aqueous medium from the thawed body,
And crushing the fired body obtained by the firing step to obtain the ceramic particles,
The ceramic particles are calcium phosphate sintered particles,
The method for producing a ceramic particle group, wherein the ceramic particle group contains substantially no alkali metal element and calcium carbonate.
The present invention (9)
In the production method of the invention (8), the ceramic particles are substantially spherical.
The present invention (10)
It is the manufacturing method of the said invention (8) or (9) whose particle diameter of the said ceramic particle exists in the range of 10 nm-700 nm.
The present invention (11)
The ceramic particles are
The maximum diameter of the minor axis is 30 nm to 5 μm, the major axis is 75 nm to 10 μm, the particle diameter grows in the c-axis direction, and the crystal aspect ratio (c-axis length / a-axis length) is 1 to 30 The method according to the invention (8), wherein the tip angle is a truncated columnar structure having a beveled surface.
The present invention (12)
The method according to any one of the inventions (8) to (11), wherein the ceramic particles are hydroxyapatite sintered body particles.
The present invention (13)
The method according to any one of the inventions (8) to (12), wherein the ceramic particle group is a medical material for introduction into a living body.
The present invention (14)
It is a manufacturing method of the said invention (13) whose said ceramic particle group is an object for medical devices.

本発明によれば、炭酸カルシウムの結晶相が混入しない、結晶性が高く且つ粒子径が小さいセラミック粒子群を提供することが可能となる。また、本発明によれば、優れた細胞接着性を示すセラミック粒子群を提供することが可能となる。更には、理由は定かでないが、本発明に係るリン酸カルシウム焼成体は、エンドトキシンを除去するために300℃にて加熱しても、殆ど粒径が変化しない。よって、本発明によれば、より小さい粒径のリン酸カルシウム焼結体粒子群を得ることが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the ceramic particle group with a high crystallinity and a small particle diameter which the calcium carbonate crystal phase does not mix. Moreover, according to this invention, it becomes possible to provide the ceramic particle group which shows the outstanding cell adhesiveness. Furthermore, although a reason is not certain, the particle diameter of the calcined calcium phosphate according to the present invention hardly changes even when heated at 300 ° C. to remove endotoxin. Therefore, according to the present invention, it is possible to obtain a calcium phosphate sintered body particle group having a smaller particle diameter.

図1は、実施例1で得られたハイドロキシアパタイト(HAp)焼結体粒子のX線回折測定の結果を示すチャートである。FIG. 1 is a chart showing the results of X-ray diffraction measurement of hydroxyapatite (HAp) sintered particles obtained in Example 1. 図2は、実施例2で得られたハイドロキシアパタイト(HAp)焼結体粒子のX線回折測定の結果を示すチャートである。FIG. 2 is a chart showing the results of X-ray diffraction measurement of hydroxyapatite (HAp) sintered body particles obtained in Example 2. 図3は、比較例で得られたハイドロキシアパタイト(HAp)焼結体粒子のX線回折測定の結果を示すチャートである。FIG. 3 is a chart showing the results of X-ray diffraction measurement of the hydroxyapatite (HAp) sintered body particles obtained in the comparative example. 図4は、実施例1で得られたハイドロキシアパタイト(HAp)焼結体粒子群のSEM写真である。4 is a SEM photograph of the hydroxyapatite (HAp) sintered body particle group obtained in Example 1. FIG. 図5は、実施例1で得られたハイドロキシアパタイト(HAp)焼結体粒子群のSEM写真である。FIG. 5 is an SEM photograph of the hydroxyapatite (HAp) sintered body particle group obtained in Example 1. 図6は、実施例2で得られたハイドロキシアパタイト(HAp)焼結体粒子群のSEM写真である。6 is an SEM photograph of the hydroxyapatite (HAp) sintered body particle group obtained in Example 2. FIG. 図7は、実施例2で得られたハイドロキシアパタイト(HAp)焼結体粒子群のSEM写真である。FIG. 7 is a SEM photograph of the hydroxyapatite (HAp) sintered body particle group obtained in Example 2. 図8は、実施例1に係るハイドロキシアパタイト焼結体粒子群を用いて製造された供試材のSEM写真である。FIG. 8 is an SEM photograph of a test material manufactured using the hydroxyapatite sintered body particle group according to Example 1. 図9は、実施例2に係るハイドロキシアパタイト焼結体粒子群を用いて製造された供試材のSEM写真である。FIG. 9 is an SEM photograph of a test material manufactured using the hydroxyapatite sintered body particle group according to Example 2. 図10は、比較例に係るハイドロキシアパタイト焼結体粒子群を用いて製造された供試材のSEM写真である。FIG. 10 is an SEM photograph of a test material manufactured using a hydroxyapatite sintered body particle group according to a comparative example. 図11は、実施例1に係るハイドロキシアパタイト焼結体粒子群を用いて製造された供試材の染色画像である。FIG. 11 is a dyed image of a test material produced using the hydroxyapatite sintered body particle group according to Example 1. 図12は、実施例2に係るハイドロキシアパタイト焼結体粒子群を用いて製造された供試材の染色画像である。FIG. 12 is a dyed image of a test material produced using the hydroxyapatite sintered body particle group according to Example 2. 図13は、従来製法を用いて製造されたハイドロキシアパタイト焼結体粒子のFTIRスペクトルである。FIG. 13 is an FTIR spectrum of hydroxyapatite sintered particles produced using a conventional manufacturing method. 図14は、従来製法を用いて製造されたハイドロキシアパタイト焼結体粒子のFTIRスペクトルである。FIG. 14 is an FTIR spectrum of hydroxyapatite sintered particles produced using a conventional manufacturing method.

以下、本発明に係るリン酸カルシウム粒子群の製造方法を説明し、次いで、当該製造方法により得られたセラミック粒子群を説明し、次いで、当該セラミック粒子群の用途について説明する。   Hereinafter, the manufacturing method of the calcium phosphate particle group according to the present invention will be described, then the ceramic particle group obtained by the manufacturing method will be described, and then the application of the ceramic particle group will be described.

≪1.セラミック粒子群の製造方法≫
<1−1.原料>
焼成前のセラミック原料であるリン酸カルシウム(CaP)としては、具体例として、ハイドロキシアパタイト(Ca10(PO(OH))、リン酸三カルシウム(Ca(PO)、メタリン酸カルシウム(Ca(PO)、Ca10(PO、Ca10(POCl等が挙げられる。ここで、当該リン酸カルシウム(CaP)は、湿式法や、乾式法、加水分解法、水熱法等の公知の製造方法によって、人工的に製造されたものであってもよく、また、骨、歯等から得られる天然由来のものであってもよい。
<< 1. Manufacturing method of ceramic particles >>
<1-1. Raw material>
Specific examples of calcium phosphate (CaP) that is a ceramic raw material before firing include hydroxyapatite (Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ), tricalcium phosphate (Ca 3 (PO 4 ) 2 ), and calcium metaphosphate. (Ca (PO 3 ) 2 ), Ca 10 (PO 4 ) 6 F 2 , Ca 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 and the like. Here, the calcium phosphate (CaP) may be artificially produced by a known production method such as a wet method, a dry method, a hydrolysis method, or a hydrothermal method. Naturally derived ones obtained from the above may be used.

<1−2.プロセス>
(1−1.一次粒子生成工程)
以下、本発明に係るリン酸カルシウム粒子群の製造方法において、一次粒子が略球状及び略ロッド状である場合を例示するが、これには限定されず、製造可能なあらゆる形状の一次粒子を適用可能である。
<1-2. Process>
(1-1. Primary particle generation step)
Hereinafter, in the method for producing a calcium phosphate particle group according to the present invention, the case where the primary particles are substantially spherical and substantially rod-shaped is exemplified, but the present invention is not limited to this, and primary particles of any shape that can be produced can be applied. is there.

・略球状セラミック粒子の一次粒子生成工程
まず、「一次粒子」とは、セラミック粒子群の製造工程の焼結前に、セラミック原料{リン酸カルシウム(CaP)、ハイドロキシアパタイト(HAp)等}によって形成された粒子のことを意味する。即ち、セラミック粒子の製造工程において、初めて形成された粒子のことを意味する。また狭義には単結晶粒子のことを意味する。尚、特許請求の範囲及び明細書において「一次粒子」とは、非晶質(アモルファス)、低結晶性の状態のもの、及びその後に焼結を行なった焼結体の状態のものをも含む意味である。これに対して「二次粒子」とは、複数の「一次粒子」同士が、融着等の物理的結合、Van der Waals力や静電的相互作用又は共有結合等の化学的結合によって、結合して形成された状態の粒子を意味する。特に一次粒子同士の結合の個数、結合後の形状等は限定されるものではなく、2つ以上の一次粒子が結合したもの全てを意味する。また、特に「単結晶一次粒子」とは、セラミック原料の単結晶からなる一次粒子、もしくは前記単結晶からなる一次粒子がイオン的相互作用にて集合化した粒子塊を意味する。尚、前記「イオン的相互作用にて集合化した粒子塊」とは、水もしくは有機溶媒を含む媒体にて分散させた場合にイオン的相互作用で自己集合する粒子塊であって、焼結により粒子間が溶融して多結晶化した二次粒子を含まないものである。
-Primary particle generation process of substantially spherical ceramic particles First, "primary particles" were formed of ceramic raw materials {calcium phosphate (CaP), hydroxyapatite (HAp), etc.} before sintering in the manufacturing process of the ceramic particles. Means particles. That is, it means a particle formed for the first time in the production process of ceramic particles. In a narrow sense, it means single crystal particles. In the claims and specification, “primary particles” include those in an amorphous state, a low crystalline state, and those in a sintered body state after sintering. Meaning. On the other hand, “secondary particles” are a combination of multiple “primary particles” by physical bonds such as fusion, chemical bonds such as Van der Waals force, electrostatic interaction, or covalent bonds. It means a particle in a state of being formed. In particular, the number of bonds between primary particles, the shape after bonding, and the like are not limited, and mean all bonded two or more primary particles. In particular, the “single crystal primary particle” means a primary particle made of a single crystal of a ceramic raw material or a particle lump in which the primary particles made of the single crystal are assembled by ionic interaction. The “particle aggregate assembled by ionic interaction” is a particle aggregate that self-assembles by ionic interaction when dispersed in a medium containing water or an organic solvent. It does not contain secondary particles that are melted and polycrystallized.

当該一次粒子生成工程は、それ自体公知であり、上記一次粒子を生成することができる工程であれば特に限定されるものではなく、製造するセラミックの原料により適宜選択の上、採用すればよい。例えば、常温下において水酸化カルシウムスラリーにリン酸を滴下すれば、リン酸カルシウム(CaP)の粒子が沈殿する。   The primary particle generation step is known per se and is not particularly limited as long as it is a step capable of generating the primary particles, and may be appropriately selected depending on the ceramic raw material to be manufactured. For example, if phosphoric acid is dropped into a calcium hydroxide slurry at room temperature, calcium phosphate (CaP) particles are precipitated.

本発明に係るセラミック粒子群の製造方法は、上記の一次粒子生成工程によって生成した一次粒子からなる一次粒子群を、融着等を防止しながら焼結してセラミック粒子群を製造するものである。よって、当該一次粒子生成工程によって生成された一次粒子の状態(粒子径、粒度分布)が、最終生産物であるセラミック粒子の状態(粒子径、粒度分布)にそのまま反映される。したがって、粒子径が微細(ナノメートルサイズ)で且つ粒子径が均一な(粒度分布が狭い)セラミック粒子群を製造しようとする場合においては、当該一次粒子生成工程において粒子径が微細(ナノメートルサイズ)で且つ粒子径が均一な(粒度分布が狭い)一次粒子群を生成しておく必要がある。   The method for producing a ceramic particle group according to the present invention is a method for producing a ceramic particle group by sintering the primary particle group composed of the primary particles produced by the primary particle production step while preventing fusion or the like. . Therefore, the state (particle size, particle size distribution) of the primary particles generated by the primary particle generation step is directly reflected in the state (particle size, particle size distribution) of the ceramic particles as the final product. Therefore, in the case of producing a ceramic particle group having a fine particle size (nanometer size) and a uniform particle size (narrow particle size distribution), the particle size is fine (nanometer size) in the primary particle generation step. ) And a uniform particle size (narrow particle size distribution) must be generated.

かかる場合の好ましい一次粒子の粒子径(平均粒子径及び粒度分布)としては、10nm〜700nmが好ましく、15nm〜450nmが更に好ましく、20nm〜400nmが最も好ましい。また、一次粒子からなる一次粒子群の粒子径の変動係数が、20%以下であることが好ましく、18%以下であることがさらに好ましく、15%以下であることが最も好ましい。尚、一次粒子の粒子径及び変動係数は、動的光散乱法又は電子顕微鏡を用い、少なくとも100個以上の一次粒子について粒子径を測定して計算すればよい。   In this case, the primary particle size (average particle size and particle size distribution) is preferably 10 nm to 700 nm, more preferably 15 nm to 450 nm, and most preferably 20 nm to 400 nm. Further, the coefficient of variation of the particle diameter of the primary particle group composed of primary particles is preferably 20% or less, more preferably 18% or less, and most preferably 15% or less. The particle diameter and coefficient of variation of the primary particles may be calculated by measuring the particle diameter of at least 100 primary particles using a dynamic light scattering method or an electron microscope.

尚、「変動係数」は、標準偏差÷平均粒子径×100(%)で計算することができる粒子間の粒子径のバラツキを示す値である。   The “variation coefficient” is a value indicating the variation in particle diameter between particles that can be calculated by standard deviation ÷ average particle diameter × 100 (%).

上記のような微細(ナノメートルサイズ)で且つ粒子径が均一な(粒度分布が狭い)一次粒子群を生成する方法については、特に限定されるものではなく、例えば、特開2002−137910号公報、特許第5043436号公報、Journal of Nanoscience and Nanotechnology Vol. 7, 848-851, 2007に記載された方法を挙げることができる。   There is no particular limitation on the method of generating the primary particle group that is fine (nanometer size) and has a uniform particle size (narrow particle size distribution) as described above. For example, JP 2002-137910 A No. 5044336, Journal of Nanoscience and Nanotechnology Vol. 7, 848-851, 2007.

また、本工程には、生成した一次粒子を水等で洗浄する工程、遠心分離、ろ過等で一次粒子を回収する工程が含まれていてもよい。   In addition, this step may include a step of washing the generated primary particles with water or the like, and a step of collecting the primary particles by centrifugation, filtration, or the like.

・略ロッド状セラミック粒子の一次粒子生成工程
略ロッド状セラミック粒子{粒子の粒子径が、短軸の最大直径が30nm〜5μm、長軸が75nm〜10μmであり、c軸方向に成長し、結晶のアスペクト比(c軸長/a軸長)が、1〜30であり、先端角が斜角面を有する截頭形柱状構造のセラミック粒子}の一次粒子生成工程は、それ自体公知であり、例えば、特開2002−137910号公報、Journal of Nanoparticle Research (2007) 9:807-815に記載された方法を挙げることができる。
Primary rod generation process of substantially rod-shaped ceramic particles {Roughly rod-shaped ceramic particles {particles having a maximum minor axis diameter of 30 nm to 5 μm, a major axis of 75 nm to 10 μm, and growing in the c-axis direction to form crystals The primary particle production process of the aspect ratio (c-axis length / a-axis length) of 1 to 30 and the tip angle of the ceramic particles having a truncated columnar structure having an oblique surface is known per se, For example, the method described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-137910, Journal of Nanoparticle Research (2007) 9: 807-815 can be mentioned.

また、本工程には、生成した一次粒子を水等で洗浄する工程、遠心分離、ろ過等で一次粒子を回収する工程が含まれていてもよい。   In addition, this step may include a step of washing the generated primary particles with water or the like, and a step of collecting the primary particles by centrifugation, filtration, or the like.

(凍結工程)
凍結工程は、焼結前のリン酸カルシウム(CaP)を含有する水系媒体を凍結する工程である。ここで、水系媒体は、水を主成分(好適には液体媒体の全質量を基準として90質量%以上)をした液体媒体である。好適には、水のみであり、他に水と混和性のある液体(アルコール等)を適宜添加してもよい。また、一次粒子であるリン酸カルシウム(CaP)を製造した液、即ち、リン酸源とカルシウム源とを水に溶解させることにより得られた液をそのまま凍結させてもよい。ここで、凍結温度は、特に限定されないが、好適には、−1〜−269℃である。さらに好適には、−5〜−196℃である。また、凍結時間は、特に限定されないが、好適には、1分〜24時間である。
(Freezing process)
The freezing step is a step of freezing the aqueous medium containing calcium phosphate (CaP) before sintering. Here, the aqueous medium is a liquid medium containing water as a main component (preferably 90% by mass or more based on the total mass of the liquid medium). Preferably, only water is used, and a liquid miscible with water (alcohol or the like) may be appropriately added. In addition, a solution for producing calcium phosphate (CaP) as primary particles, that is, a solution obtained by dissolving a phosphate source and a calcium source in water may be frozen as it is. Here, the freezing temperature is not particularly limited, but is preferably −1 to −269 ° C. More preferably, it is −5 to −196 ° C. The freezing time is not particularly limited, but is preferably 1 minute to 24 hours.

(解凍工程)
解凍工程は、前記凍結工程にて得た凍結体を、凍結体の水系媒体の融点を超える温度下に配し、当該水系媒体を融解させる工程である。
(Thawing process)
The thawing step is a step in which the frozen body obtained in the freezing step is placed at a temperature exceeding the melting point of the aqueous medium of the frozen body to melt the aqueous medium.

(分離工程)
分離工程は、前記解凍工程にて融解した、リン酸カルシウムを含有する水系媒体から、リン酸カルシウムを分離する工程である。分離手法としては、解凍後の沈殿を濾取する手法であってもよく、遠心分離捕集する手法であってもよい。
(Separation process)
The separation step is a step of separating calcium phosphate from the aqueous medium containing calcium phosphate melted in the thawing step. The separation method may be a method of collecting the precipitate after thawing, or a method of collecting by centrifugation.

(焼成工程)
当該焼結工程は、上記分離工程によって得られた、リン酸カルシウム一次粒子組成物を焼結温度に曝して、当該組成物に含まれる一次粒子をセラミック粒子(焼結体粒子)にする工程である。理由は定かでないが、特許文献1のような融着防止剤を使用せずとも、前記の凍結・解凍工程を得て焼成させた場合、焼結工程における高温条件に曝された場合であっても一次粒子同士の融着を防止することができるというものである。ここで、当該焼結工程における焼結温度は、セラミック粒子の結晶性が所望の硬度となるように適宜設定すればよく、例えば、300〜1000℃が好適である。また、当該焼結工程における昇温速度は、例えば、1〜20℃/minが好適である。更には、当該焼結工程における焼結時間は、セラミック粒子の硬度等を基準に適宜設定すればよく、例えば、0.5〜3時間が好適である。尚、当該焼結工程に用いる装置等は特に限定されるものではなく、製造規模、製造条件等に応じて市販の焼成炉を適宜選択の上、採用すればよい。
(Baking process)
The said sintering process is a process which exposes the calcium-phosphate primary particle composition obtained by the said isolation | separation process to sintering temperature, and makes the primary particle contained in the said composition a ceramic particle (sintered body particle). Although the reason is not clear, even when the anti-fusing agent as in Patent Document 1 is not used, when the above freeze / thaw process is obtained and fired, it is exposed to high temperature conditions in the sintering process. Also, it is possible to prevent fusion between primary particles. Here, the sintering temperature in the sintering step may be appropriately set so that the crystallinity of the ceramic particles has a desired hardness, and for example, 300 to 1000 ° C. is suitable. Moreover, 1-20 degrees C / min is suitable for the temperature increase rate in the said sintering process, for example. Furthermore, the sintering time in the sintering step may be appropriately set based on the hardness of the ceramic particles and the like, and for example, 0.5 to 3 hours is preferable. In addition, the apparatus etc. which are used for the said sintering process are not specifically limited, What is necessary is just to employ | adopt after selecting a commercially available baking furnace suitably according to a manufacturing scale, manufacturing conditions, etc.

(粉砕工程)
粉砕工程は、前記焼結工程後の凝集体を粉砕し、所望サイズの焼成リン酸カルシウム粒子群を得る工程である。ここで、通常、二次粒子化した焼成体は、相当程度の粉砕工程を実施しても一次粒子サイズまで微小化することはほぼ不可能である。他方、本発明の手法によると、簡素な粉砕工程でも、容易に一次粒子サイズレベルまで粉砕することが可能となる。ここで、粉砕手法は、特に限定されず、例えば、超音波処理、粉砕球を用いての粉砕処理である。尚、粉砕処理後、未粉砕のものを除去する等して、より径の小さい粒子を収集してもよい。
(Crushing process)
The pulverization step is a step of pulverizing the aggregate after the sintering step to obtain a calcined calcium phosphate particle group having a desired size. Here, normally, the fired body that has been made into secondary particles can hardly be reduced to the size of the primary particles even if a considerable pulverization step is performed. On the other hand, according to the method of the present invention, it is possible to easily pulverize to the primary particle size level even with a simple pulverization process. Here, the pulverization method is not particularly limited, and examples thereof include ultrasonic treatment and pulverization using a pulverized sphere. After the pulverization treatment, particles having a smaller diameter may be collected by removing unpulverized ones.

(洗浄工程)
洗浄工程は、焼成リン酸カルシウム粒子以外の成分、例えば、リン酸カルシウムの一次粒子を製造する際に用いた原料由来の不純物(例えば、リン酸カルシウム形成に関与しなかったカルシウムやリン酸由来の不純物、硝酸やアンモニウム由来の不純物)を洗浄する工程である。好適には、水を用いて洗浄することが好適である。尚、ハイドロキシアパタイト(HAp)焼結体粒子の場合は、pH4.0未満の条件においてハイドロキシアパタイト(HAp)焼結体粒子が溶解し易くなるため、pH4.0〜pH12.0で除去工程を行なうことが好適である。また、粉砕工程や洗浄工程を交互に行う等、この順番は問わない。
(Washing process)
The washing step is a component other than the calcined calcium phosphate particles, for example, impurities derived from raw materials used in producing the primary particles of calcium phosphate (for example, calcium or phosphate-derived impurities not involved in calcium phosphate formation, nitric acid or ammonium-derived This is a step of cleaning the impurities. It is preferable to wash with water. In the case of hydroxyapatite (HAp) sintered body particles, the hydroxyapatite (HAp) sintered body particles are easily dissolved under the condition of pH less than 4.0, and therefore the removal step is performed at pH 4.0 to pH 12.0. Is preferred. Moreover, this order does not ask | require, such as performing a grinding | pulverization process and a washing | cleaning process alternately.

(乾燥工程)
乾燥工程は、前記粉砕工程や前記洗浄工程後、加熱する等して、溶媒を除去し、リン酸カルシウム粒子群を得る工程である。乾燥手法は、特に限定されない。
(Drying process)
A drying process is a process of removing a solvent by heating etc. after the said grinding | pulverization process or the said washing | cleaning process, and obtaining a calcium-phosphate particle group. The drying method is not particularly limited.

(エンドトキシン除去工程)
ここで、本工程においては、必要に応じてエンドトキシン除去工程を設けてもよい。
(Endotoxin removal step)
Here, in this step, an endotoxin removal step may be provided as necessary.

エンドトキシン除去工程は、例えば、空気下、常圧にて300℃加熱することにより行う工程である。リン酸カルシウム焼成体は、焼成後、上述した洗浄工程にて好適には水洗浄に付される。この際、リン酸カルシウム焼成体は、水中、保管容器や取り扱い雰囲気など環境中に僅かに存在するエンドトキシンを吸着する。ここで、このエンドトキシンは有害物質であり、リン酸カルシウム焼成体に残存していることは、特に生体材料として当該リン酸カルシウム焼成体を用いる場合には不適である。よって、当該処理を実施する。尚、当該エンドトキシン除去工程は、上述した乾燥工程を併せて行ってもよい。   An endotoxin removal process is a process performed by heating at 300 degreeC by the normal pressure under air, for example. The calcined calcium phosphate is preferably subjected to water washing in the washing step described above after firing. At this time, the calcined calcium phosphate adsorbs endotoxin that is slightly present in the environment such as in water, in a storage container or in a handling atmosphere. Here, this endotoxin is a harmful substance, and remaining in the calcined calcium phosphate is unsuitable particularly when the calcined calcium phosphate is used as a biomaterial. Therefore, this processing is performed. In addition, you may perform the said endotoxin removal process combining the drying process mentioned above.

ここで、本製造法によれば、従来技術と異なり、高分子化合物や金属塩等の融着防止剤を使用せずとも、微小なリン酸カルシウム焼結体粒子を製造可能である。より詳細には、本製造法によれば、製造工程において高分子化合物や異種金属元素(例えば、アルカリ金属元素、カルシウム以外のアルカリ土類金属元素、遷移金属元素等)を含む融着防止剤を製造原料に用いる従来の製造方法に比して、より結晶性を高めた(その結果、より溶解し難い)リン酸カルシウム焼結体粒子を得ることが可能となる。   Here, according to this production method, unlike the prior art, fine calcium phosphate sintered particles can be produced without using an anti-fusing agent such as a polymer compound or a metal salt. More specifically, according to this production method, an anti-fusing agent containing a polymer compound or a different metal element (for example, an alkali metal element, an alkaline earth metal element other than calcium, a transition metal element, etc.) in the production process is provided. Compared with the conventional manufacturing method used for a manufacturing raw material, it becomes possible to obtain the calcium-phosphate sintered compact particle | grains which improved crystallinity more (thus, it is hard to melt | dissolve).

≪2.本製造方法により得られるリン酸カルシウム焼結体粒子群≫
<2−1.略球状リン酸カルシウム焼結体粒子群>
本製造方法により得られる略球状リン酸カルシウム焼結体粒子群は、略球状のセラミック粒子からなるセラミック粒子群であって、前記セラミック粒子の粒子径が、10nm〜700nmの範囲内で、且つ前記セラミック粒子群の粒子径の変動係数が、20%以下であり、前記セラミック粒子が、リン酸カルシウム焼結体粒子であり、且つ、前記セラミック粒子群が炭酸カルシウムを実質的に含有しないことを特徴とするセラミック粒子群である。当該セラミック粒子群は、微粒子且つ粒子径の均一な(粒度分布が狭い)ものである。それゆえ、特に高度な分級等の付加的な操作を行なうことなく、医療用高分子材料に対してより均一に吸着させることができるという効果を奏する。しかも、炭酸カルシウムを実質的に含有しないので、生体材料として使用した際に、材料の生体親和性、溶解性が変化する事態を防止することが可能となる。
≪2. Calcium phosphate sintered particles obtained by this production method >>
<2-1. Spherical Calcium Phosphate Sintered Particle Group>
The substantially spherical calcium phosphate sintered body particle group obtained by the present production method is a ceramic particle group composed of substantially spherical ceramic particles, and the ceramic particle has a particle diameter in the range of 10 nm to 700 nm. The particle diameter variation coefficient of the group is 20% or less, the ceramic particle is a calcium phosphate sintered body particle, and the ceramic particle group does not substantially contain calcium carbonate. A group. The ceramic particle group is a fine particle and a uniform particle size (narrow particle size distribution). Therefore, there is an effect that it can be more uniformly adsorbed to the medical polymer material without performing an additional operation such as particularly high classification. Moreover, since calcium carbonate is not substantially contained, it is possible to prevent a situation in which the biocompatibility and solubility of the material change when used as a biomaterial.

また、別の側面からは、本製造方法により得られる略球状リン酸カルシウム焼結体粒子群は、略球状のセラミック粒子からなるセラミック粒子群であって、単結晶からなる一次粒子、もしくは前記単結晶からなる一次粒子がイオン的相互作用にて集合化した粒子塊を単結晶一次粒子とすると、前記セラミック粒子群に含まれる単結晶一次粒子の割合が過半数を占め、上記セラミック粒子が、リン酸カルシウム焼結体粒子であり、且つ、前記セラミック粒子群が炭酸カルシウムを実質的に含有しないことを特徴とするセラミック粒子群である。当該セラミック粒子群は、その過半数が溶媒中で分散性の優れた単結晶からなる一次粒子、もしくは前記単結晶からなる一次粒子がイオン的相互作用にて集合化した粒子塊(単結晶一次粒子)として存在している。それゆえ、既述の医療用高分子基材への吸着がし易くなるという効果を奏する。また、一次粒子同士の結合が無いため、比表面積が高い。更には、生体内で安定性が高く、分散性に優れることから薬剤の担持及び徐放が可能な医療用材料として利用できるという効果を奏する。しかも、炭酸カルシウムを実質的に含有しないので、生体材料として使用した際に、材料の生体親和性やリン酸カルシウム本来の溶解性が維持される。なお、このように、単結晶からなる一次粒子がイオン的相互作用にて集合化した粒子塊を、セラミック粒子としてもよい。   Further, from another aspect, the substantially spherical calcium phosphate sintered body particle group obtained by the present production method is a ceramic particle group composed of substantially spherical ceramic particles, and is composed of primary particles composed of a single crystal or the single crystal. When the particle aggregate in which the primary particles are aggregated by ionic interaction is a single crystal primary particle, the ratio of the single crystal primary particles contained in the ceramic particle group occupies a majority, and the ceramic particles are sintered with calcium phosphate. The ceramic particle group is a particle group, and the ceramic particle group substantially does not contain calcium carbonate. The ceramic particle group is a primary particle composed of a single crystal having a superior dispersibility in a solvent, or a particle lump in which the primary particles composed of the single crystal are assembled by ionic interaction (single crystal primary particles). Exist as. Therefore, there is an effect that the adsorption to the medical polymer base material described above is facilitated. Moreover, since there is no coupling | bonding of primary particles, a specific surface area is high. Furthermore, since it is highly stable in vivo and excellent in dispersibility, it has an effect that it can be used as a medical material capable of carrying and sustained release of a drug. And since it does not contain calcium carbonate substantially, when it uses as a biomaterial, the biocompatibility of material and the original solubility of calcium phosphate are maintained. In this way, a particle lump in which primary particles made of a single crystal are aggregated by ionic interaction may be used as ceramic particles.

また、当該セラミック粒子群は、上記セラミック粒子群に含まれる単結晶一次粒子の割合が、70%以上であってもよい。このような構成を採ることで、医療用高分子基材への吸着がし易くなるという効果を奏する。   Further, in the ceramic particle group, the ratio of the single crystal primary particles contained in the ceramic particle group may be 70% or more. By adopting such a configuration, there is an effect that the adsorption to the medical polymer base material is facilitated.

また、当該セラミック粒子群は、上記セラミック粒子の粒子径が、10nm〜700nmの範囲内であってもよい。当該構成によれば、医療用高分子材料に対してより均一に吸着させることができるという効果を奏する。   Moreover, the ceramic particle group may have a particle diameter of the ceramic particles in a range of 10 nm to 700 nm. According to the said structure, there exists an effect that it can adsorb | suck more uniformly with respect to medical polymeric material.

また、当該セラミック粒子群は、上記セラミック粒子群の粒子径の変動係数が、20%以下であってもよい。当該構成を採ることにより、特に高度な分級等の付加的な操作を行なうことなく、医療用高分子材料に対してより均一に吸着させることができるという効果を奏する。   The ceramic particle group may have a coefficient of variation of the particle diameter of the ceramic particle group of 20% or less. By adopting this configuration, there is an effect that it can be more uniformly adsorbed to the medical polymer material without performing an additional operation such as particularly high classification.

また、当該セラミック粒子が、ハイドロキシアパタイト焼結体粒子であってもよい。当該粒子は、更に生体適合性が高く、広範な用途に利用可能なハイドロキシアパタイト焼結体で構成されている。そのため、医療用材料として特に好ましい。   The ceramic particles may be hydroxyapatite sintered particles. The particles are composed of a hydroxyapatite sintered body that has higher biocompatibility and can be used for a wide range of applications. Therefore, it is particularly preferable as a medical material.

また、当該セラミック粒子群は、水洗浄されたものであり、且つ、前記水洗浄後の前記セラミック粒子群の粒子径を基準としたとき、前記水洗浄後に空気中常圧下にて300℃で加熱した際の粒子径の変化率が±20%であってもよい。   Further, the ceramic particle group was washed with water, and heated at 300 ° C. under atmospheric pressure in the air after the water washing, based on the particle diameter of the ceramic particle group after the water washing. The change rate of the particle diameter at the time may be ± 20%.

<2−2.略ロッド状リン酸カルシウム焼結体粒子群>
本製造方法により得られる略ロッド状リン酸カルシウム焼結体粒子群は、ロッド状のセラミック粒子からなるセラミック粒子群であって、前記セラミック粒子の粒子径が、短軸の最大直径が30nm〜5μm、長軸が75nm〜10μmであり、c軸方向に成長し、結晶のアスペクト比(c軸長/a軸長)が、1〜30であり、先端角が斜角面を有する截頭形柱状構造のセラミック粒子であって、前記セラミック粒子が、リン酸カルシウム焼結体粒子であり、且つ、前記セラミック粒子群が炭酸カルシウムを実質的に含有しないことを特徴とするセラミック粒子群である。当該ロッド状リン酸カルシウム焼成粒子群は、接着に供する面積が従来の微粒子より格段に広いため、高分子基材との接着性を向上できるので、カテーテル等の生体親和性医療材料など、高分子表面に修飾するのに適している。しかも、炭酸カルシウムを実質的に含有しないので、生体材料として使用した際に、材料から炭酸ガスが発生する事態を防止することが可能となる。尚、高分子表面に修飾する方法としては、リン酸カルシウム(例えばハイドロキシアパタイトナノ粒子)の活性基と高分子基体、例えば、表面にカルボキシル基を有するビニル系重合性単量体をグラフト重合させたシリコーンゴム、の活性基と化学反応させて複合体とする方法や、硬化性接着剤を用いる方法、高分子基材を融点近傍まで加熱して基材に埋設させる方法等を用いることができる(これは前記の略球状リン酸カルシウム焼結体粒子群も同様)。
<2-2. Substantially rod-shaped calcium phosphate sintered body particle group>
The substantially rod-shaped calcium phosphate sintered body particle group obtained by this production method is a ceramic particle group composed of rod-shaped ceramic particles, and the ceramic particle has a short axis maximum diameter of 30 nm to 5 μm, long It has a truncated columnar structure having an axis of 75 nm to 10 μm, grown in the c-axis direction, a crystal aspect ratio (c-axis length / a-axis length) of 1 to 30, and a tip angle having an oblique surface. Ceramic particles, wherein the ceramic particles are calcium phosphate sintered particles, and the ceramic particles are substantially free of calcium carbonate. Since the rod-shaped calcium phosphate baked particle group has a much wider area for adhesion than conventional fine particles, it can improve the adhesion to the polymer substrate, so it can be applied to the polymer surface such as biocompatible medical materials such as catheters. Suitable for modification. And since it does not contain calcium carbonate substantially, when using as a biomaterial, it becomes possible to prevent the situation where carbon dioxide gas is generated from a material. As a method for modifying the polymer surface, an active group of calcium phosphate (for example, hydroxyapatite nanoparticles) and a polymer substrate, for example, a silicone rubber obtained by graft polymerization of a vinyl polymerizable monomer having a carboxyl group on the surface , A method of chemically reacting with an active group, a method of using a curable adhesive, a method of heating a polymer substrate to near the melting point and embedding it in the substrate, etc. The same applies to the substantially spherical calcium phosphate sintered body particle group).

また、当該セラミック粒子が、ハイドロキシアパタイト焼結体粒子であってもよい。当該粒子は、更に生体適合性が高く、広範な用途に利用可能なハイドロキシアパタイト焼結体で構成されている。そのため、医療用材料として特に好ましい。   The ceramic particles may be hydroxyapatite sintered particles. The particles are composed of a hydroxyapatite sintered body that has higher biocompatibility and can be used for a wide range of applications. Therefore, it is particularly preferable as a medical material.

また、当該セラミック粒子群は、水洗浄されたものであり、且つ、前記水洗浄後の前記セラミック粒子群の粒子径を基準としたとき、前記水洗浄後に空気中常圧下にて300℃で加熱した際の粒子径の変化率が±20%であってもよい。   Further, the ceramic particle group was washed with water, and heated at 300 ° C. under atmospheric pressure in the air after the water washing, based on the particle diameter of the ceramic particle group after the water washing. The change rate of the particle diameter at the time may be ± 20%.

<2−3.性質>
次に、本発明に係る製造方法により得られるリン酸カルシウム焼結体粒子群の性質について説明する。
<2-3. Properties>
Next, the properties of the calcium phosphate sintered particles obtained by the production method according to the present invention will be described.

本発明によれば、アルカリ金属元素及び炭酸カルシウムを実質的に含有しない、微小なリン酸カルシウム焼結体粒子群とすることが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to set it as the fine calcium-phosphate sintered compact particle group which does not contain an alkali metal element and calcium carbonate substantially.

炭酸カルシウムを実質的に含有しないことにより、生体親和性低下や溶解性変化が抑制されたリン酸カルシウム焼結体粒子とすることが可能となる。   By substantially not containing calcium carbonate, it becomes possible to obtain calcium phosphate sintered body particles in which a decrease in biocompatibility and a change in solubility are suppressed.

また、アルカリ金属元素を実質的に含有しないことにより、結晶性がより高められ、溶解し難く、更には細胞接着性に優れるリン酸カルシウム焼結体粒子とすることが可能となる。   Further, by substantially not containing an alkali metal element, it becomes possible to obtain calcium phosphate sintered particles that are further improved in crystallinity, hardly dissolve, and are excellent in cell adhesion.

ここで、「炭酸カルシウムを実質的に含有しない」とは、X線回折の測定結果より炭酸カルシウムが検出限界以下{具体的には、炭酸カルシウム(式量:100.09)/ハイドロキシアパタイト(式量:1004.62)=0.1/99.9(式量換算比)以下}であり、且つ、医薬部外品原料規格2006(ヒドロキシアパタイト)に準じて試験した際、気泡発生量が0.25mL以下であることをいう。   Here, “substantially does not contain calcium carbonate” means that calcium carbonate is below the detection limit from the measurement result of X-ray diffraction {specifically, calcium carbonate (formula amount: 100.09) / hydroxyapatite (formula Amount: 1004.62) = 0.1 / 99.9 (formula conversion ratio) or less}, and the amount of bubbles generated was 0 when tested according to Quasi-drug raw material standard 2006 (hydroxyapatite). .Less than 25 mL.

また、「アルカリ金属元素を実質的に含有しない」とは、各アルカリ金属元素に関して、リン酸カルシウム焼結体粒子全体の重量に対するアルカリ金属元素の重量が10ppm以下(好適には、1ppm以下)であることを示す。なお、分析方法としては従来公知の方法を適用可能であり、例えば、ICP−MSにより分析を行えばよい。   Further, “substantially free of alkali metal elements” means that the weight of alkali metal elements with respect to the total weight of the calcium phosphate sintered particles is 10 ppm or less (preferably 1 ppm or less). Indicates. In addition, a conventionally well-known method can be applied as an analysis method, for example, it may analyze by ICP-MS.

更には、前述のように、本発明によれば、カルシウム以外のアルカリ土類金属元素や、遷移金属元素を実質的に含有しないリン酸カルシウム焼結体粒子群とすることも可能である。   Furthermore, as described above, according to the present invention, it is also possible to obtain a calcium phosphate sintered body particle group that does not substantially contain an alkaline earth metal element other than calcium or a transition metal element.

このように、カルシウム以外のアルカリ土類金属元素や、遷移金属元素を実質的に含有しないことで、結晶性がより高められ、溶解し難く、更には細胞接着性に優れるリン酸カルシウム焼結体粒子とすることが可能となる。また、遷移金属元素を実質的に含まないことで、生体への安全性をより高めることが可能となる。   Thus, by containing substantially no alkaline earth metal elements other than calcium and transition metal elements, the crystallinity is further enhanced, the dissolution is difficult, and the calcium phosphate sintered body particles are excellent in cell adhesion. It becomes possible to do. Moreover, it becomes possible to improve the safety | security to a biological body substantially by not containing a transition metal element.

なお、「アルカリ土類金属元素を実質的に含有しない」(「遷移金属元素を実質的に含有しない」)とは、上記同様に、各アルカリ土類金属元素(各遷移金属元素)に関して、リン酸カルシウム焼結体粒子全体の重量に対するアルカリ土類金属元素(遷移金属元素)の重量が10ppm以下(好適には、1ppm以下)であることを示す。なお、分析方法としては従来公知の方法を適用可能であり、例えば、ICP−MSにより分析を行えばよい。   Note that “substantially free of alkaline earth metal elements” (“substantially free of transition metal elements”) means that calcium alkaline phosphate is used for each alkaline earth metal element (each transition metal element) as described above. It indicates that the weight of the alkaline earth metal element (transition metal element) is 10 ppm or less (preferably 1 ppm or less) with respect to the weight of the entire sintered body particle. In addition, a conventionally well-known method can be applied as an analysis method, for example, it may analyze by ICP-MS.

≪用途≫
本発明に係るリン酸カルシウム焼成体粒子群は、生体親和性、生体活性が非常に高いため、医療分野において、例えば、骨充填剤、歯科用充填剤、薬物徐放剤、外用剤等の歯科用材料又は医療用材料として広く用いることができ、その他にも、食品添加物等のあらゆる用途に適用可能である。また、本発明に係る本発明に係るリン酸カルシウム焼成体粒子群は、細胞接着性に優れるため、生体内導入用医療材料(例えば、生体内留置材料)及び当該材料を一材料とする医療機器用等としても好適に利用可能である。なお、本発明に係るリン酸カルシウム焼成体粒子群のより具体的な用途としては、例えば、化粧料(豊胸促進剤、基礎化粧品、化粧品、歯磨剤等)、皮下注入剤(ダーマルフィラー等)、医療機器{創傷被覆材(特には、ヘルニアメッシュ)等}、外科用埋植医療機器{人工骨、人工関節(整形外科用インプラント)、歯科用インプラント等}、循環器用医療機器{カテーテル(カフへの担持/内面処理)、人工血管、ステント、脳塞栓用コイル}等が挙げられる。
≪Usage≫
Since the calcium phosphate calcined particles according to the present invention have extremely high biocompatibility and bioactivity, in the medical field, for example, dental materials such as bone fillers, dental fillers, sustained drug release agents, and external preparations. Alternatively, it can be widely used as a medical material, and can be applied to all other uses such as food additives. In addition, since the calcium phosphate calcined particle group according to the present invention according to the present invention is excellent in cell adhesiveness, a medical material for introduction into a living body (for example, an in-vivo indwelling material) and a medical device using the material as one material, etc. It can also be suitably used. In addition, as a more specific use of the calcium phosphate calcined particles according to the present invention, for example, cosmetics (breast augmentation promoter, basic cosmetics, cosmetics, dentifrices, etc.), subcutaneous injections (dermal fillers, etc.), medical Devices {wound dressings (especially hernia mesh), etc.}, surgical implantable medical devices {artificial bones, artificial joints (orthopedic implants), dental implants, etc.}, cardiovascular medical devices {catheter (to cuff) Support / inner surface treatment), artificial blood vessel, stent, coil for cerebral embolism} and the like.

≪製造例≫
(実施例1:球状ハイドロキシアパタイト焼成体粒子群)
脱イオン水が入った反応容器内に、撹拌しながら、硝酸カルシウム四水和物、リン酸水素二アンモニウム水溶液及びアンモニア水を添加し{カルシウム:リン酸(モル比)=5:3}、ハイドロキシアパタイトの一次粒子を得た。その後、反応容器内の上澄みを廃水容器に移した後、脱イオン水を加え、攪拌器で撹拌し、上澄みを廃棄容器に移す、という作業を2回繰り返した。その後、当該沈殿物の入った反応容器ごと、−10℃〜−25℃にて一夜冷凍した。その後、室温で解凍し、解凍後の沈殿をろ取した。その後、焼成皿に約400gの沈殿を入れ、焼成炉に入れ、1時間強かけて600℃までにし、600℃1時間保った後、1時間以上かけて冷却することで焼成を実施した。その後、焼成体へ脱イオン水を加え、30分間以上超音波照射した。そして、ポッドミルへ移し、粉砕球を入れて1時間粉砕した。粉砕終了後、手付きビーカーへ移し、目開き150μm篩を用い、未粉砕焼成体を除去した。尚、この後、脱イオン水洗浄を6回繰り返した。その後、60〜80℃で乾燥し、アルカリ金属元素を実質的に含有しない、実施例1に係るハイドロキシアパタイト焼成体を得た。
≪Production example≫
(Example 1: Spherical hydroxyapatite fired body particle group)
In a reaction vessel containing deionized water, calcium nitrate tetrahydrate, diammonium hydrogen phosphate aqueous solution and aqueous ammonia were added with stirring {calcium: phosphoric acid (molar ratio) = 5: 3}, and hydroxy Apatite primary particles were obtained. Thereafter, the operation of transferring the supernatant in the reaction vessel to a waste water vessel, adding deionized water, stirring with a stirrer, and transferring the supernatant to a waste vessel was repeated twice. Thereafter, the reaction vessel containing the precipitate was frozen overnight at −10 ° C. to −25 ° C. Thereafter, the mixture was thawed at room temperature and the thawed precipitate was collected by filtration. Thereafter, about 400 g of precipitate was put in a baking dish, put in a baking furnace, heated to 600 ° C. over 1 hour, kept at 600 ° C. for 1 hour, and then cooled for 1 hour or more to carry out baking. Then, deionized water was added to the fired body and irradiated with ultrasonic waves for 30 minutes or more. And it moved to the pod mill, put the pulverization ball | bowl, and grind | pulverized for 1 hour. After the pulverization was completed, the powder was transferred to a hand-held beaker, and an unground baked product was removed using a 150 μm sieve. After that, deionized water washing was repeated 6 times. Then, it dried at 60-80 degreeC, and obtained the hydroxyapatite baking body which concerns on Example 1 which does not contain an alkali metal element substantially.

(実施例2:ロッド状ハイドロキシアパタイト焼成体粒子群)
脱イオン水が入った反応容器内に、硝酸カルシウム四水和物水溶液を撹拌しながら、リン酸水素二アンモニウム水溶液及びアンモニア水を硝酸カルシウム四水和物水溶液に滴下し{カルシウム:リン酸(モル比)=5:3}、ハイドロキシアパタイトの一次粒子を得た。その後、反応容器内の上澄みを廃水容器に移した後、脱イオン水を加え、攪拌器で撹拌し、上澄みを廃棄容器に移す、という作業を5回繰り返した。その後、当該沈殿物の入った反応容器ごと、−10℃〜−25℃にて一夜冷凍した。その後、室温で解凍し、解凍後の沈殿をろ取した。その後、焼成皿に約400gの沈殿を入れ、焼成炉に入れ、1時間強かけて600℃までにし、600℃1時間保った後、1時間以上かけて冷却することで焼成を実施した。その後、焼成体へ脱イオン水を加え、30分間以上超音波照射した。そして、ポッドミルへ移し、粉砕球を入れて1時間粉砕した。粉砕終了後、手付きビーカーへ移し、目開き150μm篩を用い、未粉砕焼成体を除去した。尚、この後、脱イオン水洗浄を7回繰り返した。その後、60〜80℃で乾燥し、アルカリ金属元素を実質的に含有しない、実施例2に係るハイドロキシアパタイト焼成体を得た。尚、当該セラミック粒子の粒子径は、短軸の平均最大直径が47nm、長軸が157nmであり、c軸方向に成長し、結晶のアスペクト比(c軸長/a軸長)が、3.1であり、先端角が斜角面を有する截頭形柱状構造のセラミック粒子であった。
(Example 2: Rod-like hydroxyapatite fired particles)
In a reaction vessel containing deionized water, while stirring the calcium nitrate tetrahydrate aqueous solution, diammonium hydrogen phosphate aqueous solution and aqueous ammonia were dropped into the calcium nitrate tetrahydrate aqueous solution {calcium: phosphoric acid (mol). Ratio) = 5: 3} to obtain primary particles of hydroxyapatite. Thereafter, the operation of transferring the supernatant in the reaction vessel to a waste water vessel, adding deionized water, stirring with a stirrer, and transferring the supernatant to a waste vessel was repeated 5 times. Thereafter, the reaction vessel containing the precipitate was frozen overnight at −10 ° C. to −25 ° C. Thereafter, the mixture was thawed at room temperature and the thawed precipitate was collected by filtration. Thereafter, about 400 g of precipitate was put in a baking dish, put in a baking furnace, heated to 600 ° C. over 1 hour, kept at 600 ° C. for 1 hour, and then cooled for 1 hour or more to carry out baking. Then, deionized water was added to the fired body and irradiated with ultrasonic waves for 30 minutes or more. And it moved to the pod mill, put the pulverization ball | bowl, and grind | pulverized for 1 hour. After the pulverization was completed, the powder was transferred to a hand-held beaker, and an unground baked product was removed using a 150 μm sieve. Thereafter, deionized water washing was repeated 7 times. Then, it dried at 60-80 degreeC, and obtained the hydroxyapatite baking body which concerns on Example 2 which does not contain an alkali metal element substantially. The ceramic particles have a minor axis average maximum diameter of 47 nm and a major axis of 157 nm, grow in the c-axis direction, and the crystal aspect ratio (c-axis length / a-axis length) is 3. The ceramic particles had a truncated columnar structure with a tip angle of 1 and a beveled surface.

(比較例)
特許第5043436号公報の実施例1に従い、比較例に係るハイドロキシアパタイト焼成体を得た。
(Comparative example)
According to Example 1 of Japanese Patent No. 5043436, a hydroxyapatite fired body according to a comparative example was obtained.

≪X線回折試験≫
図1、図2及び図3は、それぞれ実施例1、実施例2及び比較例に係るハイドロキシアパタイト焼成体のX線回折測定の結果である。当該図から分かるように、図1では炭酸カルシウムのピークが観察されなかったのに対し、図3では炭酸カルシウムの明確なピークが観察された。また、実施例2に関しても、実施例1と同様に、炭酸カルシウムのピークが観察されないことが確認出来る。より具体的には、図1では、ハイドロキシアパタイト(PDF 74-0565)に一致するパターンのみ確認出来、一方、図3では、ハイドロキシアパタイトには存在しないピークが29.4°に観察され炭酸カルシウム(calcite : PDF 72-1937)と一致した。尚、X線回折装置及び測定条件は下記の通りである。粉末X線回析装置{理学電機(株)製、MiniFlex}を用いて、結晶構造解析を行った。XRDで使用したX線源としてはCuKα線源{λ=1.541841Å(オングストローム)}を用い、出力は30kV/15mA、スキャンスピードは1.0°/min、サンプリング幅は0.01°、測定モードは連続の条件とした。
≪X-ray diffraction test≫
1, FIG. 2 and FIG. 3 show the results of X-ray diffraction measurement of the fired hydroxyapatite bodies according to Example 1, Example 2 and Comparative Example, respectively. As can be seen from the figure, no peak of calcium carbonate was observed in FIG. 1, whereas a clear peak of calcium carbonate was observed in FIG. Moreover, also about Example 2, it can confirm that the peak of a calcium carbonate is not observed similarly to Example 1. FIG. More specifically, in FIG. 1, only a pattern corresponding to hydroxyapatite (PDF 74-0565) can be confirmed, while in FIG. 3, a peak that does not exist in hydroxyapatite is observed at 29.4 ° and calcium carbonate ( calcite: PDF 72-1937). The X-ray diffractometer and measurement conditions are as follows. Crystal structure analysis was performed using a powder X-ray diffraction device {MiniFlex} manufactured by Rigaku Corporation. The X-ray source used in XRD was a CuKα source {λ = 1.541841 Å (angstrom)}, output was 30 kV / 15 mA, scan speed was 1.0 ° / min, sampling width was 0.01 °, measurement The mode was a continuous condition.

≪外観観察試験≫
図4及び図5は、実施例1に係るハイドロキシアパタイト焼成体粒子群のSEM写真である(スケール違い)。これら写真から、実施例1に係るハイドロキシアパタイト焼成体粒子群は、略球状のハイドロキシアパタイト焼成体粒子からなるハイドロキシアパタイト焼成体粒子群であって、単結晶からなる一次粒子、もしくは前記単結晶からなる一次粒子がイオン的相互作用にて集合化した粒子塊を単結晶一次粒子とすると、前記ハイドロキシアパタイト焼成体粒子群に含まれる単結晶一次粒子の割合が過半数を占めることが分かる。また、図6及び図7は、実施例2に係るハイドロキシアパタイト焼成体粒子群のSEM写真である(スケール違い)。
≪Appearance observation test≫
4 and 5 are SEM photographs of the hydroxyapatite fired particles according to Example 1 (difference in scale). From these photographs, the hydroxyapatite fired body particle group according to Example 1 is a hydroxyapatite fired body particle group composed of substantially spherical hydroxyapatite fired body particles, and is composed of primary particles composed of a single crystal or the single crystal. When the particle lump in which the primary particles are aggregated by ionic interaction is defined as the single crystal primary particle, it can be seen that the majority of the single crystal primary particles contained in the hydroxyapatite fired body particle group occupy the majority. 6 and 7 are SEM photographs of the hydroxyapatite fired particles according to Example 2 (difference in scale).

≪粒径測定試験≫
実施例1及び比較例に係るハイドロキシアパタイト焼成体(エンドトキシン未不活性化)に関し、平均粒径及び標準偏差を算出(SEMにて9点の画像を取得し、画像1点中、12個の粒子の粒径を計測、合計108個の粒子の粒径を確認し、平均値及び標準偏差を算出)した。加えて、実施例1及び比較例に係るハイドロキシアパタイト焼成体(エンドトキシン未不活性化)を不活性化したものに関し、同じく平均粒径及び標準偏差を算出(SEMにて9点の画像を取得し、画像1点中、12個の粒子の粒径を計測、合計108個の粒子の粒径を確認し、平均値及び標準偏差を算出)した。尚、不活性化手順は、(1)あらかじめ乾熱滅菌(300℃、2時間)アンプルにHAp粉体を計り入れる、(2)、HApを入れたアンプルを開封状態のまま乾熱滅菌器にて、乾熱滅菌(300℃、2時間)、(3)室温まで冷却したアンプルを溶封(封管)、(4)封管済みアンプルを再度乾熱滅菌器にて、乾熱滅菌(300℃、2時間)、である。表1は、実施例1に係るハイドロキシアパタイト焼成体であり、表2は、比較例に係るハイドロキシアパタイト焼成体である。
≪Particle size measurement test≫
Regarding hydroxyapatite fired bodies (endotoxin non-inactivated) according to Example 1 and Comparative Example, average particle diameter and standard deviation were calculated (9 images were acquired by SEM, and 12 particles in 1 image) The total particle size of 108 particles was confirmed, and an average value and a standard deviation were calculated). In addition, regarding the inactivated hydroxyapatite fired bodies (endotoxin non-inactivated) according to Example 1 and Comparative Example, the average particle diameter and standard deviation were similarly calculated (9 images were obtained by SEM). The particle size of 12 particles in one point of the image was measured, the particle size of a total of 108 particles was confirmed, and the average value and standard deviation were calculated). The inactivation procedure is as follows: (1) dry heat sterilization (300 ° C., 2 hours), measure HAp powder into ampoule; (2) leave the ampoule with HAp open in a dry heat sterilizer. Dry heat sterilization (300 ° C., 2 hours), (3) sealing the ampule cooled to room temperature (sealed tube), and (4) sterilizing the sealed ampule again with a dry heat sterilizer (300 ° C, 2 hours). Table 1 shows the hydroxyapatite fired body according to Example 1, and Table 2 shows the hydroxyapatite fired body according to the comparative example.

≪発泡確認試験≫
実施例1及び2並びに比較例に係るハイドロキシアパタイト焼成体について、医薬部外品原料規格2006「ヒドロキシアパタイト」に収載の純度試験(4)炭酸塩に示された手順に準じて試験実施した。具体的には、常温(20℃)にてサンプル1.0gを秤量し、水5mLを加え振り混ぜ、アスピレーターを用いて1時間減圧し脱気した。脱気後、濃塩酸(35.0質量%)2mLを加え、発泡の有無を確認した。その結果、実施例により得られたHApでは、発泡は確認できなかった(気体発生量が0.25ml未満)。他方、比較例により得られたHApでは、生じた泡で上澄みが白濁するほど発泡した。
≪Foaming confirmation test≫
The hydroxyapatite fired bodies according to Examples 1 and 2 and Comparative Example were tested according to the procedure shown in Purity Test (4) Carbonate Listed in Quasi-drug Raw Material Standard 2006 “Hydroxyapatite”. Specifically, 1.0 g of a sample was weighed at room temperature (20 ° C.), 5 mL of water was added and shaken, and the mixture was deaerated by reducing pressure for 1 hour using an aspirator. After deaeration, 2 mL of concentrated hydrochloric acid (35.0% by mass) was added to check for foaming. As a result, foaming could not be confirmed in the HAp obtained in the example (gas generation amount was less than 0.25 ml). On the other hand, in the HAp obtained by the comparative example, the resulting foam was so foamed that the supernatant became cloudy.

≪細胞接着試験≫
<供試材の製造>
(洗浄処理)
円形のポリエチレンテレフタラート(PET)製シート(直径9mm、厚さ0.1mm)に対し、アルコール処理(アルコール(エタノール、2―プロパノールなど)中5分間超音波照射)を実施した。
≪Cell adhesion test≫
<Manufacture of test materials>
(Cleaning process)
A circular polyethylene terephthalate (PET) sheet (diameter 9 mm, thickness 0.1 mm) was subjected to alcohol treatment (irradiation with ultrasonic waves in alcohol (ethanol, 2-propanol, etc.) for 5 minutes).

(リンカー導入工程)
洗浄処理を施したPET製シート両面に対してコロナ放電処理(100V、片面15秒)を施した。コロナ放電処理後のPET製シートとアクリル酸(和光純薬工業製)10mlを20ml試験管に入れ、試験管内を真空ポンプにて減圧し、脱気操作を行った。減圧状態のまま試験管を溶封し、温度60℃の水浴中で60分間、グラフト重合を行なった。当該処理後、基材表面上に付着しているアクリル酸ホモポリマーを除去するため、水中、室温で60分間、撹拌した後、基材表面を水洗し、続いてエタノールで洗浄した。
(Linker introduction process)
Corona discharge treatment (100 V, 15 seconds on one side) was applied to both surfaces of the PET sheet that had been subjected to the cleaning treatment. A PET sheet after corona discharge treatment and 10 ml of acrylic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were placed in a 20 ml test tube, and the inside of the test tube was depressurized with a vacuum pump to perform a deaeration operation. The test tube was sealed under reduced pressure, and graft polymerization was performed in a water bath at a temperature of 60 ° C. for 60 minutes. After the treatment, in order to remove the acrylic acid homopolymer adhering to the substrate surface, the substrate was stirred in water at room temperature for 60 minutes, and then the substrate surface was washed with water and subsequently with ethanol.

(焼結ハイドロキシアパタイト微粒子固定化処理)
上記処理後、基材を1%の焼結ハイドロキシアパタイト微粒子(実施例1、実施例2又は比較例に係る焼結ハイドロキシアパタイト微粒子)の分散液中(分散媒:エタノール)、20℃で30分間静置した。その後、5分間超音波照射し、基材を取り出し、20℃常圧にて乾燥し、供試材を得た。
(Sintered hydroxyapatite fine particle immobilization treatment)
After the above treatment, the base material was dispersed in 1% sintered hydroxyapatite fine particles (sintered hydroxyapatite fine particles according to Example 1, Example 2 or Comparative Example) (dispersion medium: ethanol) at 20 ° C. for 30 minutes. Left to stand. Then, ultrasonic irradiation was performed for 5 minutes, the base material was taken out and dried at 20 ° C. and normal pressure to obtain a test material.

<細胞接着・細胞形態評価>
作製した供試材を用いて、細胞接着・細胞形態評価試験を実施した。尚、試験に先立ち、供試材をエタノール洗浄し、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)ならびに培地(MEM α(無血清))で洗浄した後(3回)、培地に浸して、使用までインキュベート(37℃,5%CO)した。そして、以下の手順で細胞培養を実施した。まず、48穴プレートに培地(200μL/穴)及び供試材(試験用シート)を入れた。その後、骨芽細胞様細胞(MC3T3−E1(subclone14))の懸濁液を入れ(約1×10細胞/200μL/穴)、3時間培養した。
<Evaluation of cell adhesion and cell morphology>
Cell adhesion and cell morphology evaluation tests were performed using the prepared test materials. Prior to the test, the test material was washed with ethanol, washed with phosphate buffered saline (PBS) and medium (MEM α (serum-free)) (3 times), then immersed in the medium and incubated until use. (37 ° C., 5% CO 2 ). And cell culture was implemented in the following procedures. First, a culture medium (200 μL / hole) and a test material (test sheet) were placed in a 48-well plate. Thereafter, a suspension of osteoblast-like cells (MC3T3-E1 (subclone 14)) was added (about 1 × 10 5 cells / 200 μL / well) and cultured for 3 hours.

(細胞観察)
図8〜10は、各々、実施例1、実施例2及び比較例に係るハイドロキシアパタイト焼結体粒子群を用いて製造された供試材のSEM写真である。当該写真に基づき、細胞の集合状態、細胞形態、細胞密度を判断した。その結果を表3に示す。なお、細胞密度に関しては、「+」の数が多いほど、細胞密度が高いことを示す。また、供試材それぞれの平均被覆率は、SEM写真から算出している。
(Cell observation)
8 to 10 are SEM photographs of specimens manufactured using the hydroxyapatite sintered particles according to Example 1, Example 2, and Comparative Example, respectively. Based on the photograph, the state of cell aggregation, cell morphology, and cell density were determined. The results are shown in Table 3. As for the cell density, the greater the number of “+”, the higher the cell density. Moreover, the average coverage of each test material is calculated from SEM photographs.

(染色観察)
続いて、以下の手順で染色観察を実施した。まず、試験用シートをPBSで洗浄して非接着細胞を除去して、固定処理(4%PFA)及び界面活性剤処理(0.5%Triton X−100/PBS)を行い、次いで、AlexaFluor(商標)488標識Acti−stainを添加した後、封入剤(核染色色素DAPI入り)で封入した。蛍光顕微鏡(Nikon、ECLIPSE TiーS)で、488nmのレーザー線を照射し、アクチン線維の染色により細胞形態を確認した。405nmのレーザー線を照射し、細胞核の染色を確認した。その結果を図11及び図12に示す。図11及び図12は、実施例1及び実施例2に係るハイドロキシアパタイト焼結体粒子群を用いて製造された供試材において、アクチン由来の蛍光画像と細胞核由来の蛍光画像とを合成した画像である。当該図から分かるように、実施例1及び実施例2に係るハイドロキシアパタイト焼結体粒子群を用いた場合、アクチン線維が十分に発達しているため優れた細胞接着性を示すことが確認でき、また、殆どの細胞は大きく伸長した細胞形態を示すことも確認できた。
(Dyeing observation)
Subsequently, staining observation was performed according to the following procedure. First, the test sheet was washed with PBS to remove non-adherent cells, fixed (4% PFA) and surfactant (0.5% Triton X-100 / PBS), and then AlexaFluor ( After adding 488-labeled Acti-stain, it was encapsulated with an encapsulating agent (with nuclear dye DAPI). With a fluorescence microscope (Nikon, ECLIPSE Ti-S), a laser beam of 488 nm was irradiated, and the cell morphology was confirmed by staining of actin fibers. A laser beam of 405 nm was irradiated to confirm staining of cell nuclei. The results are shown in FIGS. FIGS. 11 and 12 are images obtained by synthesizing actin-derived fluorescence images and cell-nucleus-derived fluorescence images in the test materials produced using the hydroxyapatite sintered particles according to Example 1 and Example 2. FIG. It is. As can be seen from the figure, when using the hydroxyapatite sintered particles according to Example 1 and Example 2, it can be confirmed that the actin fibers are sufficiently developed to exhibit excellent cell adhesion, It was also confirmed that most cells showed a greatly elongated cell morphology.

以上の結果から、本発明に係るリン酸カルシウム微粒子は、細胞の形態が多角形で、かつ、細胞間接着を顕著に促進していることが確認出来た。これより本発明により得られるリン酸カルシウム微粒子は、細胞の形態的分化を促進することが明らかとなった。   From the above results, it was confirmed that the calcium phosphate fine particles according to the present invention had a polygonal cell shape and significantly promoted cell-cell adhesion. From this, it became clear that the calcium phosphate fine particles obtained by the present invention promote morphological differentiation of cells.

≪結晶性≫
粉末X線回析装置{理学電機(株)製、MiniFlex600}を用いて、結晶構造解析を行った。XRDで使用したX線源としてはCuKα線源{λ=1.541841Å(オングストローム)}を用い、出力は30kV/15mA、スキャンスピードは10.0°/min、サンプリング幅は0.02°、測定モードは連続の条件とした。なお、結晶子の平均サイズτ(nm)は次に示すシェラーの式で与えられる。
(シェラーの式) τ=Kλ/βcosθ
なお、Kは形状因子で0.9とした。λはX線波長で、βはトップピークの半値幅、θはトップピークのブラッグ角を指す。結晶子の平均サイズτ(nm)は、X線回折の測定値より上式を用いて算出した。
≪Crystallinity≫
Crystal structure analysis was performed using a powder X-ray diffraction apparatus {MiniFlex 600, manufactured by Rigaku Corporation). The X-ray source used in XRD is a CuKα source {λ = 1.541841 Å (angstrom)}, output is 30 kV / 15 mA, scan speed is 10.0 ° / min, sampling width is 0.02 °, measurement The mode was a continuous condition. The average crystallite size τ (nm) is given by the following Scherrer equation.
(Scherrer's formula) τ = Kλ / βcosθ
K is a shape factor of 0.9. λ is the X-ray wavelength, β is the half width of the top peak, and θ is the Bragg angle of the top peak. The average crystallite size τ (nm) was calculated from the measured value of X-ray diffraction using the above equation.

実施例1に係るリン酸カルシウム微粒子の結晶子の平均サイズτは11.6nmであり、比較例に係るリン酸カルシウム微粒子の結晶子の平均サイズτは12.1nmであった。従って、本発明により得られるリン酸カルシウム微粒子は、より結晶性が高いものと理解される。   The average size τ of the crystallites of the calcium phosphate fine particles according to Example 1 was 11.6 nm, and the average size τ of the crystallites of the calcium phosphate fine particles according to the comparative example was 12.1 nm. Therefore, it is understood that the calcium phosphate fine particles obtained by the present invention have higher crystallinity.

(参考)
上述の実施例においては、比較例として、特許第5043436号公報の実施例1に従い得られた、即ち、融着防止剤として炭酸カルシウムを用いて得られたハイドロキシアパタイト焼成体を使用した。
(reference)
In the above-described examples, as a comparative example, a hydroxyapatite fired body obtained according to Example 1 of Japanese Patent No. 5043436, that is, obtained using calcium carbonate as an anti-fusing agent was used.

ここで、特許第5043436号公報の製造方法において、融着防止剤として「炭酸源を含有する成分」を用いない場合について検討する。   Here, in the manufacturing method of Japanese Patent No. 5043436, a case where “a component containing a carbonic acid source” is not used as an anti-fusing agent will be examined.

図13及び図14は、それぞれ、特許第5043436号公報の製造方法において、融着防止剤として、硝酸カルシウム、硝酸ナトリウムを使用した場合の、焼成ハイドロキシアパタイト粒子におけるFTIRスペクトル(チャート)である。当該図から分かるように、炭酸カルシウムのピークが確認できた。   FIG. 13 and FIG. 14 are FTIR spectra (charts) in calcined hydroxyapatite particles when calcium nitrate and sodium nitrate are used as anti-fusing agents in the production method of Japanese Patent No. 5044336, respectively. As can be seen from the figure, a peak of calcium carbonate could be confirmed.

このように、特許第5043436号の製法に従う場合、融着防止剤として「炭酸源を含有する成分」を用いない場合でも、焼成したハイドロキシアパタイト粒子の表面には、炭酸カルシウム皮膜が形成される。本発明者らは、その理由について、以下のように考察した。   Thus, when following the production method of Japanese Patent No. 5044336, a calcium carbonate film is formed on the surface of the calcined hydroxyapatite particles even when the “component containing a carbonic acid source” is not used as an anti-fusing agent. The present inventors considered the reason as follows.

特許第5043436号の記載によれば、焼成は、大気雰囲気下で行われるものと考えられる。ここで、融着防止剤として、アルカリ金属(ナトリウム、カリウム)やアルカリ土類金属(カルシウム)を含有する成分を用いた場合、焼成過程にて、アルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物が形成される。ここで、アルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物は塩基性であるため、大気中の二酸化炭素と中和反応する。更に、融着防止剤として、アルカリ金属塩を用いた場合、粒子の表面付近にて、ハイドロキシアパタイトの結晶を構成するカルシウムとアルカリ金属とがイオン交換する。その結果、ハイドロキシアパタイトの表面には、大気中の二酸化炭素由来の炭酸根と、融着防止剤由来のカルシウム又はイオン交換により表面に生じたカルシウムと、の反応により炭酸カルシウムが発生する。   According to the description of Japanese Patent No. 5043436, the firing is considered to be performed in an air atmosphere. Here, when a component containing an alkali metal (sodium, potassium) or an alkaline earth metal (calcium) is used as an anti-fusing agent, an alkali metal oxide or an alkaline earth metal oxide is used in the firing process. It is formed. Here, since alkali metal oxides and alkaline earth metal oxides are basic, they neutralize with carbon dioxide in the atmosphere. Furthermore, when an alkali metal salt is used as an anti-fusing agent, calcium and alkali metal constituting the hydroxyapatite crystals are ion-exchanged near the surface of the particles. As a result, calcium carbonate is generated on the surface of hydroxyapatite by a reaction between carbonic acid radicals derived from carbon dioxide in the atmosphere and calcium derived from the anti-fusing agent or calcium generated on the surface by ion exchange.

Claims (14)

セラミック粒子からなるセラミック粒子群であって、
前記セラミック粒子の粒子径が、10nm〜700nmの範囲内で、且つ前記セラミック粒子群の粒子径の変動係数が、20%以下であり、
前記セラミック粒子が、リン酸カルシウム焼結体粒子であり、
前記セラミック粒子群がアルカリ金属元素及び炭酸カルシウムを実質的に含有しないことを特徴とするセラミック粒子群。
A group of ceramic particles composed of ceramic particles,
The particle diameter of the ceramic particles is within a range of 10 nm to 700 nm, and the coefficient of variation of the particle diameter of the ceramic particle group is 20% or less,
The ceramic particles are calcium phosphate sintered particles,
The ceramic particle group, wherein the ceramic particle group contains substantially no alkali metal element and calcium carbonate.
前記セラミック粒子が略球状である、請求項1記載のセラミック粒子群。   The ceramic particle group according to claim 1, wherein the ceramic particles are substantially spherical. セラミック粒子からなるセラミック粒子群であって、
前記セラミック粒子の粒子径が、短軸の最大直径が30nm〜5μm、長軸が75nm〜10μmであり、c軸方向に成長し、結晶のアスペクト比(c軸長/a軸長)が、1〜30であり、先端角が斜角面を有する截頭形柱状構造のセラミック粒子であって、
前記セラミック粒子は、アルカリ金属元素及び炭酸カルシウムを実質的に含有しないことを特徴とするセラミック粒子群。
A group of ceramic particles composed of ceramic particles,
The ceramic particles have a minor axis maximum diameter of 30 nm to 5 μm and a major axis of 75 nm to 10 μm, grow in the c-axis direction, and have an aspect ratio (c-axis length / a-axis length) of 1 ˜30, and the ceramic particles having a truncated columnar structure having a beveled front end angle,
The ceramic particles are substantially free of alkali metal elements and calcium carbonate.
上記セラミック粒子が、ハイドロキシアパタイト焼結体粒子である、請求項1〜3のいずれか一項記載のセラミック粒子群。   The ceramic particle group according to any one of claims 1 to 3, wherein the ceramic particles are hydroxyapatite sintered body particles. 前記セラミック粒子群が水洗浄されたものであり、
前記水洗浄後の前記セラミック粒子群の粒子径を基準としたとき、前記水洗浄後に空気中常圧下にて300℃で加熱した際の粒子径の変化率が±20%である、請求項1〜4のいずれか一項記載のセラミック粒子群。
The ceramic particles are washed with water,
The change rate of the particle diameter when heated at 300 ° C. under atmospheric pressure after the water cleaning is ± 20%, based on the particle diameter of the ceramic particle group after the water cleaning. The ceramic particle group according to any one of 4.
請求項1〜5のいずれか一項記載のセラミック粒子群を用いて得られたものであることを特徴とする生体内導入用医療材料。   A medical material for introduction into a living body, wherein the medical material is obtained using the ceramic particle group according to any one of claims 1 to 5. 請求項6記載の生体内導入用医療材料を一材料として得られた医療機器。   A medical device obtained using the medical material for introduction into a living body according to claim 6 as one material. セラミック粒子からなるセラミック粒子群の製造方法において、
焼結前のセラミック原料である一次粒子を含有する水系媒体を凍結して凍結体を得た後に当該凍結体を解凍させて解凍体を得る前工程と、
前記解凍体から前記水系媒体を除去して得られた前記一次粒子を焼成する焼成工程と、
前記焼成工程により得られた焼成体を粉砕して前記セラミック粒子群を得る粉砕工程と
を含み、
前記セラミック粒子が、リン酸カルシウム焼結体粒子であり、
前記前記セラミック粒子群がアルカリ金属元素及び炭酸カルシウムを実質的に含有しないことを特徴とするセラミック粒子群の製造方法。
In the method for producing a ceramic particle group consisting of ceramic particles,
A pre-process for obtaining a thawed body by thawing the frozen body after freezing the aqueous medium containing the primary particles that are the ceramic raw material before sintering and obtaining the frozen body;
A firing step of firing the primary particles obtained by removing the aqueous medium from the thawed body,
And crushing the fired body obtained by the firing step to obtain the ceramic particles,
The ceramic particles are calcium phosphate sintered particles,
The method for producing a ceramic particle group, wherein the ceramic particle group contains substantially no alkali metal element and calcium carbonate.
前記セラミック粒子が、略球状である、請求項8記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 8, wherein the ceramic particles are substantially spherical. 上記セラミック粒子の粒子径が、10nm〜700nmの範囲内である、請求項8又は9記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 8 or 9, wherein a particle diameter of the ceramic particles is in a range of 10 nm to 700 nm. 前記セラミック粒子が、
粒子径が、短軸の最大直径が30nm〜5μm、長軸が75nm〜10μmであり、c軸方向に成長し、結晶のアスペクト比(c軸長/a軸長)が、1〜30であり、先端角が斜角面を有する截頭形柱状構造である、請求項8記載の製造方法。
The ceramic particles are
The maximum diameter of the minor axis is 30 nm to 5 μm, the major axis is 75 nm to 10 μm, the particle diameter grows in the c-axis direction, and the crystal aspect ratio (c-axis length / a-axis length) is 1 to 30 The manufacturing method according to claim 8, wherein the tip angle is a truncated columnar structure having a beveled surface.
前記セラミック粒子が、ハイドロキシアパタイト焼結体粒子である、請求項8〜11のいずれか一項記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 8, wherein the ceramic particles are hydroxyapatite sintered particles. 前記セラミック粒子群が生体内導入用医療材料である、請求項8〜12のいずれか一項記載の製造方法。   The manufacturing method according to any one of claims 8 to 12, wherein the ceramic particle group is a medical material for introduction into a living body. 前記セラミック粒子群が医療機器用である、請求項13記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 13, wherein the ceramic particle group is for a medical device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020116762A (en) * 2019-01-21 2020-08-06 日東電工株式会社 Reinforcing laminated film

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6291410A (en) * 1985-09-23 1987-04-25 Toa Nenryo Kogyo Kk Calcium phosphate hydroxyapatite for chromatographic separation and its production
JP2002137910A (en) * 2000-10-31 2002-05-14 Japan Science & Technology Corp Hydroxyapatite nanoparticles and method for producing the same
JP2006315871A (en) * 2005-05-10 2006-11-24 Pentax Corp Calcium phosphate-based compound nanoparticle, its dispersion liquid, and their production method
JP2010235686A (en) * 2009-03-30 2010-10-21 National Cardiovascular Center Non-spherical fine particles and method for producing non-spherical fine particles
JP5043436B2 (en) * 2004-09-14 2012-10-10 独立行政法人科学技術振興機構 Ceramic particle group, method for producing the same and use thereof
JP6072967B1 (en) * 2016-06-30 2017-02-01 株式会社ソフセラ Method for producing sintered calcium phosphate particles

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6291410A (en) * 1985-09-23 1987-04-25 Toa Nenryo Kogyo Kk Calcium phosphate hydroxyapatite for chromatographic separation and its production
JP2002137910A (en) * 2000-10-31 2002-05-14 Japan Science & Technology Corp Hydroxyapatite nanoparticles and method for producing the same
JP5043436B2 (en) * 2004-09-14 2012-10-10 独立行政法人科学技術振興機構 Ceramic particle group, method for producing the same and use thereof
JP2006315871A (en) * 2005-05-10 2006-11-24 Pentax Corp Calcium phosphate-based compound nanoparticle, its dispersion liquid, and their production method
JP2010235686A (en) * 2009-03-30 2010-10-21 National Cardiovascular Center Non-spherical fine particles and method for producing non-spherical fine particles
JP6072967B1 (en) * 2016-06-30 2017-02-01 株式会社ソフセラ Method for producing sintered calcium phosphate particles

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020116762A (en) * 2019-01-21 2020-08-06 日東電工株式会社 Reinforcing laminated film
JP7253391B2 (en) 2019-01-21 2023-04-06 日東電工株式会社 Laminated film for reinforcement

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