【発明の詳細な説明】
＜産業上の利用分野＞
本発明は、医科及び歯科分野において生ずる骨
欠損部及び骨空隙部に充填し、新生骨の形成を促
し、且つ損傷箇所の治癒を促進することが可能な
骨欠損部及び骨空隙部充填材に関する。
＜従来の技術＞
従来結晶子の大きさが50Å〜10μｍのヒドロキ
シアパタイトを骨欠損部及び骨空隙部充填材に充
填して骨組織と一体化させる骨欠損部及び骨空隙
部充填材は公知である（例えば、同一出願人の特
開昭56−54841号公報）。更に、骨欠損部及び骨空
隙部並びに骨吸収部に最短径0.1〜3.0mm、且つ比
表面積形状係数φが6.3〜15であるヒドロキシア
パタイトを充填する充填材も公知である（例え
ば、同一出願人の特開昭61−20558号公報）。これ
らの公知の骨欠損部及び骨空隙部充填材中に使用
されるヒドロキシアパタイトは生体親和性に優れ
ており、不定形状の骨欠損部及び骨空隙部への充
填材としては、前記のような粉状又は粒状のヒド
ロキシアパタイトが最適である。
しかしながら、粉状又は粒状のヒドロキシアパ
タイトは、圧密を行つた場合でも、圧密後、形状
が保持されない場合があり、手術後２〜３週間が
経過して切開部位の周囲に骨組織が生成して固定
する以前に、切開した部位から充填物の漏出が起
こつて、充填部位の治癒を遅らせる場合がある。
このように、充填した圧密ヒドロキシアパタイト
粉末又は粒子の形状を初期の形状に保持すること
は、治癒の促進上極めて重要である。
また、これらの粉末状又は粒状のヒドロキシア
パタイトは、通常生理食塩水等と混合することに
より、流動状態又は可塑状態で用いられることが
知られている。しかし単に生理食塩水と混合する
だけでは、混合時の操作性及び充填の際の取扱い
が困難であり、更には狭い箇所又は複雑な形状の
場所の隅々まで、確実に且つ緊密に充填すること
が難しいという欠点がある。
＜発明が解決しようとする課題＞
従つて、本発明の目的は、術後の初期における
形状保持性が優れた、ヒドロキシアパタイト粉粒
体を含有する骨欠損部及び骨空隙部充填材を提供
することにある。
本発明の別の目的は、術後の充填材の漏出を防
止し得る、ヒドロキシアパタイト粉粒体を含有す
る骨欠損部及び骨空隙部充填材を提供することに
ある。
本発明の更に別の目的は、術時においてヒドロ
キシアパタイト粉粒体の取扱いを容易にし、且つ
狭い箇所又は複雑な形状の箇所であつても、緊密
に隅々まで充填することが可能な骨欠損部及び骨
空隙充填材を提供することにある。
＜課題を解決するための手段＞
本発明によれば、ヒドロキシアパタイト粉粒体
を主成分として含む充填材を、コンドロイチン硫
酸塩含有水溶液により、流動状態又は可塑状態と
してなることを特徴とする骨欠損部及び骨空隙部
充填材が提供される。
以下本発明を更に詳細に説明する。
本発明において骨欠損部及び骨空隙部充填材に
おいて、主成分として含有するヒドロキシアパタ
イト粉粒体即ちヒドロキシアパタイト粉状体又は
粒状体は、公知のヒドロキシアパタイト粉粒体を
用いることができ、例えば動物の骨を焼成して得
た骨灰、公知の湿式法、乾式法又は水熱法等によ
り合成された合成物を粉砕して得た粉粒体等を用
いることができる。またヒドロキシアパタイト粉
粒体の結晶粒径は、50Å〜10μｍ程度の流動状態
又は可塑状態とすることができる範囲であれば特
に限定されるものではない。更に前記ヒドロキシ
アパタイト粉粒体以外に、必要に応じて例えばヒ
ドロキシアパタイトの多孔質体、焼結体、β型第
３リン酸カルシウム、第４リン酸カルシウム、ア
ルミナ、窒化ケイ素等の他のセラミツクス粉粒体
を含有させることもできる。また充填材にＸ線造
影性、抗菌性を付与するために、例えば硫バリウ
ム、塩基性炭酸ビスマス等のＸ線造影剤、ヨード
ホルム、クロルヘキジン等の抗菌剤を含有させる
こともできる。
本発明において、前記ヒドロキシアパタイト粉
粒体を主成分とする充填材を、流動状態又は可塑
状態とするためのコンドロイチン硫酸塩含有水溶
液は、ヒドロキシアパタイト同志を接着する能力
を有し、前記充填材を流動状態又は可塑状態とす
ることにより、新生骨が形成される以前の初期に
おける充填材の形状を保持及び充填材の漏出を防
止することができる成分であり、しかも充填材を
骨又は歯に良好に接着させることができる成分で
ある。前記コンドロイチン硫酸塩含有水溶液中の
コンドロイチン硫酸は、ヒアルロン酸等とともに
主要なムコ多糖類の一種として、軟骨に20〜40％
含まれるほか、皮膚、ヘソの緒、その他各種係合
組織等に広く分布しているので高い生体親和性を
有する。従つて、前記コンドロイチン硫酸をその
まま用いることも可能であるが、コンドロイチン
硫酸自体が、硫酸基、カルボキシル基を有し、強
酸性を示すので、本発明ではより取扱いを容易に
するために、コンドロイチン硫酸塩として用い
る。該コンドロイチン硫酸塩としては、例えばカ
リウム塩、カルシウム塩、ナトリウム塩等の水溶
性の塩を好ましく挙げることができ、特に市販の
コンドロイチン硫酸ナトリウムを好ましく挙げる
ことができる。
本発明において、前記コンドロイチン硫酸塩含
有水溶液中のコンドロイチン硫酸塩の配合割合
は、水溶液に対して、１〜40重量％、特に好まし
くは５〜30重量％の範囲であるのが望ましい。前
記配合割合が、１重量％未満の場合、骨及び歯に
対する接着性が低下し、また40重量％を超える場
合には、水溶液の粘度が増大し、ヒドロキシアパ
タイト粉粒体を主成分とする充填材を流動状態又
は可塑状態とする操作性が悪くなるので好ましく
ない。また前記コンドロイチン硫酸塩以外に、前
記充填材を流動状態又は可塑状態とする際の操作
性及び充填材の濡れ性を向上させるために、必要
に応じてプロピレングリコール、ポリエチレング
リコール、ポリビニルアルコール、メチルセルロ
ース、カルボキシメチルセルロース等の界面活性
剤及び／又はグリセリン等の潤滑剤等を含有させ
ることもできる。
本発明において、ヒドロキシアパタイト粉粒体
を主成分とする充填材と、コンドロイチン硫酸塩
含有水溶液との配合割合は、充填材を流動状態又
は可塑状態とすることができれば特に限定される
ものではないが、好ましくは充填材100重量部に
対して、コンドロイチン硫酸塩含有水溶液40〜
100重量部の範囲であるのが好ましい。コンドロ
イチン硫酸塩含有水溶液が40重量部未満では、前
記充填材を流動状態又は可塑状態とする際に、固
すぎて操作が困難となり、また100重量部を超え
る場合には、液量が増大し、充填材の初期の形状
を保持するのが困難であるので好ましくない。
本発明の骨欠損部及び骨空隙部充填材を調製す
るには、前記ヒドロキシアパタイト粉粒体を主成
分とする充填材に、コンドロイチン硫酸塩含有水
溶液を添加し、粉粒体が飛散して生体の患部以外
の部分に付着しないように流動状態又は可塑状態
とすることにより得ることができる。また、使用
に際しては、骨欠損部及び骨空隙部に、単に注入
する方法等によつて、複雑な形状の箇所の隅々ま
でも緊密に充填することができる。
＜発明の効果＞
本発明の骨欠損部及び骨空隙部充填材は、ヒド
ロキシアパタイト粉粒体を主成分としており、し
かもコンドロイチン硫酸塩含有水溶液により、流
動状態又は可塑状態としているので、優れた濡れ
性及び界面活性を有し、狭い箇所又は複雑な形状
の隅々までも緊密に充填することができる。また
前記コンドロイチン硫酸塩が、ヒドロキシアパタ
イトに対し良好な接着性を示すので、充填物の初
期の形態を保持し、切開箇所からの充填物の漏出
を防止することができ、更には充填物自体が骨及
び歯と接着可能であるために、治癒の促進が期待
できる。
＜実施例＞
以下本発明を実施例及び比較例により更に詳細
に説明するが、本発明はこれらに限定されるもの
ではない。
実施例 １
粒径149μｍ以下のヒドロキシアパタイト粉末
100重量部又は粒径0.3〜0.5mmのヒドロキシアパ
タイト顆粒100重量部からなる充填材夫々に、コ
ンドロイチン硫酸ナトリウム（和光純薬工業株式
会社製）が、１、５、10、20、30及び40重量％含
有された水溶液夫々を60重量部添加して、流動状
態の骨欠損部及び骨空隙部充填材を調製した。得
られた骨欠損部及び骨空隙部充填材は、いずれも
流動性及び濡れ性に優れており、良好な操作性を
示し、特にコンドロイチン硫酸ナトリウムが５、
10、20及び30重量％含有された水溶液を用いた充
填材が優れた効果を示した。
実施例 ２
粒径149μｍ以下のヒドロキシアパタイト粉末
100重量部又は粒径0.3〜0.5mmのヒドロキシアパ
タイト顆粒100重量部からなる充填材に、コンド
ロイチン硫酸ナトリウム（和光純薬工業株式会社
製）が、20重量％含有された水溶液60重量部を添
加して、流動状態の骨欠損部及び骨空隙部充填材
を調製した。次いで得られた骨欠損部及び骨空隙
部充填材を、家兎大腿骨に作製した骨欠損部にや
や過剰ぎみに充填した後、縫いあわせた。前記手
術において、ヒドロキシアパタイトの粉末又は顆
粒からなる充填材を流動状態とする操作は容易で
あり、しかも充填物の流動性及び濡れ性が良く、
骨欠損箇所の隅々までも完全に充填することがで
きた。また夫々の骨欠損部及び骨空隙部充填材
は、充填時の形状を保持しており、やや過剰ぎみ
に充填したにもかかわらず、骨欠損部からの漏出
は認められなかつた。
参考例 １
コンドロイチン硫酸ナトリウム含有水溶液の骨
及び歯に対する接着強度を測定るために、表１に
示す含有割合のコンドロイチン硫酸ナトリウム含
有水溶液夫々を、1200℃で焼結したヒドロキシア
パタイトの５×５×20mmの角柱の一端に塗布し、
次いで1200℃で焼結したヒドロキシアパタイト５
×５×５mm立方体と貼りあわせた。得られた貼着
物を１日放置し、インストロン社製万能試験機
（1125型）を用いて、１mm／分の速度で荷重を加
え、ヒドロキシアパタイトに対する剪断接着力を
測定した。その結果を表１に示す。
【表】[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention fills bone defects and bone voids that occur in the medical and dental fields, promotes the formation of new bone, and promotes healing of damaged areas. The present invention relates to a bone defect and bone void filling material that can be used for filling bone defects and voids. <Prior art> Bone defect and bone void filling materials are known in which bone defects and bone void filling materials are filled with hydroxyapatite having a crystallite size of 50 Å to 10 μm and integrated with bone tissue. (For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-54841 by the same applicant). Furthermore, fillers for filling bone defects, bone voids, and bone resorption areas with hydroxyapatite having a shortest diameter of 0.1 to 3.0 mm and a specific surface area shape coefficient φ of 6.3 to 15 are also known (for example, (Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-20558). Hydroxyapatite used in these known bone defect and bone void filling materials has excellent biocompatibility, and as a filling material for irregularly shaped bone defects and bone voids, the above-mentioned Powdered or granular hydroxyapatite is most suitable. However, even if powdered or granular hydroxyapatite is compacted, it may not retain its shape after compaction, and bone tissue may be generated around the incision site 2 to 3 weeks after surgery. Before fixation, leakage of the filler from the incision site may occur, slowing healing of the filler site.
Thus, maintaining the initial shape of the filled compacted hydroxyapatite powder or particles is extremely important for promoting healing. Furthermore, it is known that these powdered or granular hydroxyapatites can be used in a fluid or plastic state by mixing them with normal saline or the like. However, simply mixing with physiological saline makes it difficult to operate when mixing and handling when filling, and it is difficult to reliably and tightly fill every corner of a narrow place or a place with a complicated shape. The disadvantage is that it is difficult to <Problems to be Solved by the Invention> Therefore, an object of the present invention is to provide a bone defect and bone void filling material containing hydroxyapatite powder, which has excellent shape retention in the initial period after surgery. There is a particular thing. Another object of the present invention is to provide a bone defect and bone void filling material containing hydroxyapatite powder that can prevent leakage of the filling material after surgery. Still another object of the present invention is to facilitate the handling of hydroxyapatite powder during surgery, and to provide a bone defect that can be tightly filled to every corner even in narrow areas or areas with complex shapes. The object of the present invention is to provide a material for filling bone and bone voids. <Means for Solving the Problems> According to the present invention, a bone defect characterized in that a filler containing hydroxyapatite powder as a main component is brought into a fluid state or a plastic state by an aqueous solution containing chondroitin sulfate. and bone void fillers are provided. The present invention will be explained in more detail below. In the present invention, as the hydroxyapatite powder or granules contained as the main component in the bone defect and bone void filling material, known hydroxyapatite powder or granules can be used, for example, animal Bone ashes obtained by burning the bones of humans, granules obtained by pulverizing a composite synthesized by a known wet method, dry method, hydrothermal method, etc. can be used. Further, the crystal grain size of the hydroxyapatite powder is not particularly limited as long as it can be in a fluid state or a plastic state of about 50 Å to 10 μm. Furthermore, in addition to the hydroxyapatite powder, other ceramic powders such as a porous body of hydroxyapatite, a sintered body, β-type tertiary calcium phosphate, quaternary calcium phosphate, alumina, silicon nitride, etc. may be contained as necessary. You can also do it. Furthermore, in order to impart X-ray contrast properties and antibacterial properties to the filling material, it is also possible to contain an X-ray contrast agent such as barium sulfate or basic bismuth carbonate, or an antibacterial agent such as iodoform or chlorhexidine. In the present invention, the chondroitin sulfate-containing aqueous solution for bringing the filler mainly composed of hydroxyapatite powder into a fluid or plastic state has the ability to bond hydroxyapatite together, and It is a component that can maintain the shape of the filling material in the initial stage before new bone is formed and prevent leakage of the filling material by making it into a fluid or plastic state, and also makes the filling material good for bones or teeth. It is a component that can be adhered to. Chondroitin sulfate in the chondroitin sulfate-containing aqueous solution is a type of major mucopolysaccharide, along with hyaluronic acid, and contributes 20 to 40% to cartilage.
In addition, it is widely distributed in the skin, umbilical cord, and various other engaging tissues, so it has high biocompatibility. Therefore, it is possible to use the chondroitin sulfate as it is, but since chondroitin sulfate itself has a sulfate group and a carboxyl group and exhibits strong acidity, in the present invention, chondroitin sulfate is used to make it easier to handle. Use as salt. Preferred examples of the chondroitin sulfate include water-soluble salts such as potassium salts, calcium salts, and sodium salts, and particularly preferably commercially available sodium chondroitin sulfate. In the present invention, the proportion of chondroitin sulfate in the chondroitin sulfate-containing aqueous solution is desirably in the range of 1 to 40% by weight, particularly preferably 5 to 30% by weight, based on the aqueous solution. If the blending ratio is less than 1% by weight, the adhesion to bones and teeth will decrease, and if it exceeds 40% by weight, the viscosity of the aqueous solution will increase, resulting in a filling mainly composed of hydroxyapatite powder. This is not preferable because it impairs the operability of bringing the material into a fluid or plastic state. In addition to the chondroitin sulfate, propylene glycol, polyethylene glycol, polyvinyl alcohol, methyl cellulose, A surfactant such as carboxymethylcellulose and/or a lubricant such as glycerin may also be contained. In the present invention, the blending ratio of the filler mainly composed of hydroxyapatite powder and the chondroitin sulfate-containing aqueous solution is not particularly limited as long as the filler can be brought into a fluid or plastic state. , preferably 40 to 40 parts by weight of a chondroitin sulfate-containing aqueous solution per 100 parts by weight of filler.
A range of 100 parts by weight is preferred. If the chondroitin sulfate-containing aqueous solution is less than 40 parts by weight, it will be too hard and difficult to operate when making the filler into a fluid or plastic state, and if it exceeds 100 parts by weight, the liquid volume will increase, This is not preferred because it is difficult to maintain the initial shape of the filler. In order to prepare the filling material for bone defects and bone voids of the present invention, a chondroitin sulfate-containing aqueous solution is added to the filler containing the hydroxyapatite powder as a main component, and the powder is scattered and It can be obtained by making it in a fluid or plastic state so that it does not adhere to areas other than the affected area. In addition, in use, it is possible to tightly fill every corner of a complex-shaped area by simply injecting it into a bone defect or a bone void. <Effects of the Invention> The bone defect and bone void filling material of the present invention has hydroxyapatite powder as a main component, and is in a fluid or plastic state with an aqueous solution containing chondroitin sulfate, so it has excellent wettability. It has excellent properties and surface activity, and can be tightly packed into narrow spaces or every corner of complex shapes. Furthermore, since the chondroitin sulfate exhibits good adhesion to hydroxyapatite, the initial shape of the filling can be maintained and leakage of the filling from the incision site can be prevented, and the filling itself can be Since it can adhere to bones and teeth, it can be expected to promote healing. <Examples> The present invention will be described in more detail below with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto. Example 1 Hydroxyapatite powder with a particle size of 149 μm or less
1, 5, 10, 20, 30, and 40 parts by weight of sodium chondroitin sulfate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were added to each filler consisting of 100 parts by weight or 100 parts by weight of hydroxyapatite granules with a particle size of 0.3 to 0.5 mm. % of each aqueous solution was added to prepare bone defect and bone void fillers in a fluid state. The obtained bone defect and bone void filling materials both have excellent fluidity and wettability, and exhibit good operability, especially when sodium chondroitin sulfate is 5,
Fillers using aqueous solutions containing 10, 20 and 30% by weight showed excellent effectiveness. Example 2 Hydroxyapatite powder with a particle size of 149 μm or less
To a filler consisting of 100 parts by weight or 100 parts by weight of hydroxyapatite granules with a particle size of 0.3 to 0.5 mm, 60 parts by weight of an aqueous solution containing 20% by weight of sodium chondroitin sulfate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added. Bone defect and bone void fillers in a fluid state were prepared. Next, the obtained bone defect and bone gap filling material was slightly excessively filled into a bone defect created in a rabbit femur, and then sewn together. In the above surgery, it is easy to make the filling material made of hydroxyapatite powder or granules into a fluid state, and the filling material has good fluidity and wettability.
We were able to completely fill every corner of the bone defect. In addition, each of the bone defect and bone cavity filling materials maintained the shape at the time of filling, and no leakage from the bone defect was observed even though they were filled slightly excessively. Reference Example 1 In order to measure the adhesive strength of sodium chondroitin sulfate-containing aqueous solutions to bones and teeth, each of the sodium chondroitin sulfate-containing aqueous solutions with the content ratios shown in Table 1 was applied to a 5 x 5 x 20 mm block of hydroxyapatite sintered at 1200°C. Apply it to one end of the prism of
Hydroxyapatite 5 was then sintered at 1200°C.
It was attached to a ×5 × 5 mm cube. The obtained adhesive was left for one day, and a load was applied at a rate of 1 mm/min using a universal testing machine manufactured by Instron (Model 1125) to measure the shear adhesive strength to hydroxyapatite. The results are shown in Table 1. 【table】