JPH0347118A - ハイドロキシアパタイト抗菌剤及びその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、生体親和性の良好な材料として、人工骨、人
工歯根、骨欠…部補填剤、歯科用セメント、歯磨き、お
よび化粧品など医科、歯科、衛生用品分野に広く使用さ
れているハイドロキシアパタイトに、ヒノキチオール、
タンニン、リゾチーム、プロタミン、ソルビン酸、アリ
ルイソチアシアネート等の有機系抗菌剤のうち、１種又
は２種以上を担持させた抗菌性ハイドロキシアパタイト
及びその製造法に関するものである。

（従来の技術） 抗菌剤は医薬品、医薬部外品、医療用具、化粧品、食品
、台所用品、包装材料、フィルター、衣料品、雑貨等の
あらゆる分野に使われており、特に飲食、吸入、接触す
るなど人の関与が激しい場所には抗菌剤、保存剤が多く
用いられている。

これら抗菌剤は大別して金属などの無機物と、天然や合
成の有機物に分けられるが、実際に用いられている抗菌
剤は、有機物がそのほとんどを占めている。従来、金属
及びそれらの塩は、それらの金属イオンによって抗菌力
が生ずるため溶液中でないと使用できない、毒性が強い
、着色、変色する等の欠点を有しており、あまり使用さ
れなかったが、現在では金属イオンをハイドロキシアパ
タイトやゼオライトなどのセラミックスに担持させるこ
とにより、安全に、しかも取り扱いやすい無機物抗菌剤
が使用され始めている。又、現在抗菌剤の主要部を占め
ている有機系抗菌剤は、有機物であるために揮発性が高
い、熱に弱い、着色する、有機溶媒や水に溶解しやすい
等の欠点があり、使用方法が限られていた。そこで抗菌
剤の着色を防止するため種々の方法が考えられている。

例えばヒノキチオールの着色を防ぐため、明ばんやカル
シウム塩と共に添加する方法（特開昭５９−２２４６７
７号公報）、塩又は包接化合物として使用する方法（特
開昭６１−１０８３５９号公報）などが考えられている
。然しなから抗菌性金属をセラミックスに担持させた無
機物抗菌剤は、安全な抗菌剤とはいえ金属の毒性が強く
、溶出の可能性も考えられるため、食品や医療関係には
使用しにくい。又、有機系で安全性が高い抗菌剤であっ
ても、やはり直接食品等に添加する方法は使用制限を受
けるばかりでなく、安全性、味、臭い、変色などの点で
問題がある。又、有機系抗菌剤溶液を、紙、布、吸水性
ポリマーなどの基材に含浸、吸着させて含浸物とすると
、乾燥時に抗菌剤が昇華して抗菌力が失われたり、或は
使用時含浸物表面から抗菌剤が揮発、溶出または析出し
て、思わぬ薬害を生じる可能性があるなど、安定性、安
全性の点から、作成された含浸物の保存法、使用法など
にむつかしい問題を含んでいる。その他、フィルムや樹
脂の成型体に抗菌性を与えるために熱に弱い有機系抗菌
剤を樹脂中に直接添加すると、加工時に分解、昇華など
が起こり抗菌力が失なわれる可能性が高く、抗菌力を損
なわないで加工することは難しい。

そこで、ゼオライトに有機系抗菌剤を吸着させて取り扱
いやすくする方法が考えられているが、ゼオライトは抗
菌剤を保持する量が少なかったり、吸着した抗菌剤を保
持する力が強い為に抗菌性を示さないなどの問題がある
。又、二酸化珪素、炭酸カルシウム、リン酸３カルシウ
ムなどのセラミックスは抗菌剤の保持量に問題がある為
、これらのセラミックスに抗菌剤を添加しても水や溶媒
でほとんど？容出してしまい、これらのセラミックス中
に溶出しない状態で保持されている抗菌剤はわずかな量
となってしまう。そのため、このように抗菌剤を溶出し
ない状態でわずかに保持したセラミックス自身は抗菌効
果を持つものの、この抗菌性セラミックスを化粧品、樹
脂、繊維、紙、フィルター等の抗菌性を必要とする製品
に少量添加しても抗菌力を得る事ができない。従って、
これらの抗菌性セラミックスを多量に製品中に添加する
事により抗菌性を得なければならないが、セラミックス
を多量に添加すると製品の品質を低下させる事が多く、
多量の添加ができない為に抗菌力を得られない場合が多
い。又、抗菌力を高めるためにこれらのセラミックスに
抗菌剤を多量に添加した場合、上記したように、これら
のセラミックスは多量に添加された抗菌剤のすべてを保
持することができないため、しっかりとセラミックスに
保持されていない抗菌剤が、有機系抗菌剤を直接用いた
時と同様の、抗菌剤の揮発、溶出、析出、劣化などの問
題を起こす。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は簡単に製造でき、抗菌力が強いので少量の添加
で充分で、揮発、昇華などにより或は析出、溶出などに
より抗菌力が失われたり、薬害を生じたりすることがな
く、加えて安定で、変質せず、安全であり、他の物質と
混合して任意の形状で使用できる長期間抗菌性を有する
粉体抗菌剤及びその製造法を提供するものである。

（課題を解決するための手段及び作用）ハイドロキシア
パタイトは骨の主成分であり、人工骨、人工歯根、カル
シウム剤などに使用されている無害な物質であるととも
に、タンパク質、アミノ酸などの有機物を特異的に強く
吸着するので、これらの分離精製用の充填剤として使用
されている。

そこで本発明者らはハイドロキシアパタイトの安全性と
タンパク質やアミノ酸などの有機物を特異的に強く吸着
する性質に着目した。

ヒノキチオール、タンニン、リゾチーム、プロタミン、
ソルビン酸、アリルイソチアシアネートは従来より抗菌
剤として使用されているものであるがヒノキチオールは
比較的揮発性を有し、タンニン及びヒノキチオールは空
気中で酸化される可能性があり、金属の存在で著しい変
色を示し抗菌性を変化させる。このため長期の保存に関
しては特殊な保存法を講する必要があった。リゾチーム
は塩基性の酵素であるため、取扱いがむつかしい。

プロタミンは水溶性であるため、使用範囲が限られる。

ソルビン酸は空気中で酸化されて着色する。

又この水？ｇ　ｆ＆を加熱するとソルビン酸が水蒸気と
共に揮散する等の問題があった。然しなからこれらの抗
菌剤をハイドロキシアパタイトで処理することにより、
これらの抗菌剤がハイドロキシアパタイトに特異的に強
く吸着され、吸着された抗菌剤は溶液中に溶出、析出す
ることがなく、熱にも安定で、変質せず、長期間抗菌性
を有することを見出した。即ち、本発明はヒノキチオー
ル、タンニン、リゾチーム、プロタミン、ソルビン酸、
アリルイソチアシアネートのうち１種又は２種以上を担
持させた安全で取り扱い易く、且つ製造が簡単な抗菌性
ハイドロキシアパタイトを提供するものである。

物又は常法により製造された合成物のどちらでもよい。

粒子の大きさはできるだけ微粒子であることが望まれ、
一般に０．０２〜３０μｍ程度に微粉砕されたものが良
い。担持させる抗菌剤はヒノキチオール、タンニン、リ
ゾチーム、プロタミン、ソルビン酸、アリルイソチアシ
アネートのうち選ばれた１種又は２種以上の抗菌剤を水
又は溶媒もしくはこれらの混合溶液で溶解して用いる。

ハイドロキシアパタイト粉末にこの抗菌剤を溶解した溶
液を含浸させた後、水又は溶媒もしくはこれらの混合溶
液でこの粉末を洗浄してハイドロキシアパタイトに担持
していない抗菌剤を洗い流し、乾燥して粉末化する。或
はハイドロキシアパタイトを常法により湿式合成する際
に抗菌剤を共存させることにより抗菌剤を担持させるこ
とができる。

ハイドロキシアパタイトに担持させる抗菌剤の量は、担
持させる抗菌剤の種類、溶液の濃度、製造したハイドロ
キシアパタイト抗菌剤の使用方法などにより任意に選択
することができるが、ハイドロキシアパタイトに担持す
る抗菌剤の量に限度があるため、抗菌剤の量はハイドロ
キシアパタイトに対して１０％以下であり、又抗菌力を
得るために０．０１％以上が好ましい。

このようにして得られた抗菌性ハイドロキシアパタイト
は長期間抗菌性を保持し、水やアルコールに対する溶出
は検出されず、安全に使用され、そのまま用いるか他の
材料に５０％以下、好ましくは０．１〜２０％程度添加
することにより充分な抗菌力を発渾する。

以下実施例を示して本発明を具体的に説明する。

例１） ヒノキチオール１．５ｇを５０Ｏｎ＋１のエタノールに
溶解し、ハイドロキシアパタイト１００ｇを加えて攪拌
する。生成物をエタノール及び蒸留水で良く洗い、乾燥
、粉砕を行ない、ヒノキチオールを１．５％担持した抗
菌性ハイドロキシアパタイト粉末を得た。

例２） ヒノキチオール１．０ｇとタンニン０．４ｇを５００１
１１のエタノールに溶解し、ハイドロキシアバタイ）１
００ｇを加えて攪拌する。生成物を蒸留水及びエタノー
ルで良く洗い、乾燥、粉砕を行ない、ヒノキチオールを
１．０％およびタンニンを０．４％担持した抗菌性ハイ
ドロキシアパタイト粉末を得た。

例３） リゾチーム５ｇを５００ｍ＃の蒸留水に溶解し、ハイド
ロキシアパタイト１００ｇを加えて攪拌する。生成物を
エタノール及び蒸留水で良く洗い、乾燥、粉砕を行ない
、リゾチームを５％担持した抗菌性ハイドロキシアパタ
イト粉末を得た。

例４） プロタミン２．０ｇを５００ｎ＋ｊ！の蒸留水に溶解し
、ハイドロキシアパタイト１００ｇを加えて攪拌する。

生成物を蒸留水で良く洗い、乾燥、粉砕を行ない、プロ
タミンを２％担持した抗菌性ハイドロキシアパタイト粉
末を得た。

例５） ソルビンＭ２．Ｏｇを５００ｍ１のエタノールに溶解し
、ハイドロキシアパタイト１００ｇを加えて攪拌する。

生成物をエタノールおよび蒸留水で良く洗い、乾燥、粉
砕を行ない、ソルビン酸を２％担持した抗菌性ハイドロ
キシアパタイト粉末を得た。

例６） １Ｍ水酸化カルシウム溶液ｉｆ中にヒノキチオール１０
％溶液を５０Ｉ１１加え、０．２　Ｍリン酸溶液を添加
して攪拌し、常法によりハイドロキシアパタイトを合成
した。生成物を蒸留水及びエタノールで良く洗い、乾燥
、粉砕を行ない、ヒノキチオールを５％担持した抗菌性
ハイドロキシアパタイト粉末を得た。

例７） アリルイソチアシアネート０．４　ｇを５００＋ｎ１の
エタノールに溶解し、ハイドロキシアパタイト１００ｇ
を加えて攪拌する。生成物を蒸留水及びエタノールで良
く洗い、乾燥、粉砕を行ない、アリルイソチアシアネー
トを０．４％担持した抗菌性ハイドロキシアパタイト粉
末を得た。

例８）抗菌剤溶出試験 上記のように作成した抗菌剤担持ハイドロキシアバタイ
ｌ−Ｌｏｇを蒸留水１００ｍＪ中に入れて攪拌し、抗菌
剤の溶出量を測定した。その結果、いずれの場合も抗菌
剤が検出されなかった。

例９）実施例１）〜５）及び実施例７）の作成物を用い
て抗菌性の試験を行なった。

国名 実施例１）　　大腸菌 実施例２）　　大腸菌 実施例３）　　枯草菌 実施例４）　　枯草菌 実施例５）　　枯草菌 ０時間　　２４時間後 ４．１ｘｌＯ５１０以下 ３、２　ＸＩＯ’　　１０　　以下 ５、　ＯｘｌＯ’　　２．６　ｘｌＯ’６、９　ｘｌＯ
ｈ８．４　ｘｌＯ’ ９、５　ｘｌＯ’　　２．１　ＸＩＯ’実施例７）　　
大腸菌　　５．５ｘｌＯＳ１０　　以下例１０）実施例
６）の作成物を、ハイドロキシアパタイト１００ｇに蒸
留水２００ｍｊ！加えたスラリー中にそれぞれ０．２％
、１．０％添加して大腸菌に対する抗菌性の試験を行な
った。

添加量　　　　　　０時間　　　　２４時間後０．２％
　　　　　１．　ＯＸＩＯ”　　　　１．５　ＸＩＯ”
１．０％　　　　　１．０Ｘ１０’６　　１０以下コン
トロール　　１．０Ｘ１０１０２．３Ｘ１０”例９）、
例１０）の抗菌試験において、ハイドロキシアパタイト
抗菌剤の静菌又は抗菌力が認められた。

参考例１） 各種濃度のヒノキチオール溶液中にセラミックス粉末（
ハイドロキシアパタイト、リン酸−水素カルシウム、リ
ン酸二水素カルシウム、リン酸三カルシウム、ピロリン
酸カルシウム、ゼオライト）を加え、攪拌することによ
りヒノキチオールを含浸させ、その後エタノール及び蒸
留水で良（洗浄して、セラミックス粉末に担持じていな
いヒノキチオールを洗い流すという簡単な操作により、
それらセラミックス粉末にヒノキチオールを担持させ、
その担持量を測定して最大担持量を求めた。

その結果を表１に示す。

表　　１ 参考例２） 参考例１）と同様の簡単な操作によりその他の有機系抗
菌剤がハイドロキシアパタイト、リン酸三カルシウム、
ゼオライトに担持する最大量を測定した。その結果を表
２に示す。

参考例１）及び２）の結果はハイドロキシアパタイトが
他のセラミックスに比較して各種の有機系抗菌剤のうち
ヒノキチオール、タンニン、リゾチーム、プロタミン、
ソルビン酸、アリルイソチアシアネートを特異的に多量
に吸着、保持する事を示している。

（発明の効果） 本発明によるハイドロキシアパタイト抗菌剤は、生体親
和性が高く安全であるため、食品、生体材料、化粧品、
紙、繊維、プラスチック、フィルム、フィルター、吸水
性樹脂など抗菌性を必要とする多くの分野に用いること
ができる。又、歯磨き、口内用の洗浄剤などに用いると
、ハイドロキシアパタイトの蛋白除去、微小充填効果の
他に薬剤がハイドロキシアパタイトと供に歯面上に長く
留まるため、薬剤のミュータンス増殖抑制等の抗う蝕効
果が加わり、効果の高い虫歯予防剤となる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ヒノキチオール、タンニン、リゾチーム、アリル
   イソチアシアネート、プロタミン及びソルビン酸、で示
   される抗菌剤のうち１種又は２種以上をハイドロキシア
   パタイトに担持させたことを特徴とするハイドロキシア
   パタイト抗菌剤。
2. （２）該抗菌剤の担持量がハイドロキシアパタイトに対
   し１０〜０．０１重量％である請求項（１）記載のハイ
   ドロキシアパタイト抗菌剤。
3. （３）ヒノキチオール、タンニン、リゾチーム、アリル
   イソチアシアネート、プロタミン及びソルビン酸で示さ
   れる抗菌剤のうち１種又は２種以上をハイドロキシアパ
   タイトに吸着させることを特徴とするハイドロキシアパ
   タイト抗菌剤の製造法。