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KR830001541B1 - Method of manufacturing hydroxyapatite - Google Patents

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KR830001541B1
KR830001541B1 KR1019800003624A KR800003624A KR830001541B1 KR 830001541 B1 KR830001541 B1 KR 830001541B1 KR 1019800003624 A KR1019800003624 A KR 1019800003624A KR 800003624 A KR800003624 A KR 800003624A KR 830001541 B1 KR830001541 B1 KR 830001541B1
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KR
South Korea
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hydroxyapatite
ceramic material
calcium
present
reaction
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KR1019800003624A
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히로시 나가이
야수지 니시무라
Original Assignee
구레하 가가꾸 고교오 가부시끼가이샤
이또오 고오지
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Publication date
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    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B25/00Phosphorus; Compounds thereof
    • C01B25/16Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
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  • Organic Chemistry (AREA)
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Abstract

내용 없음.No content.

Description

순산화인회석의 제조방법Method of manufacturing pure oxidized apatite

본 발명은 세라믹 수산화인회석을 포함하는 수산화인회석, 세라믹물질 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hydroxyapatite, a ceramic material and a manufacturing method comprising a ceramic hydroxyapatite.

더욱 상세히 설명하면, 본 발명은 고밀도, 고도의 순도 및 고도의 열안정성을 가진 수산화인회석의 무색 투명한 세라믹 물질, 그물질의 제조방법, 세라믹 물질및 유기 결합제를 포함하는 이식물로 유용한 조성물의 제조방법에 관한 것이다.In more detail, the present invention relates to a colorless transparent ceramic material of hydroxyapatite having a high density, high purity and high thermal stability, a method for preparing the material, and a method for preparing a composition useful as an implant comprising a ceramic material and an organic binder. It is about.

수산화인회석은 일반식 Ca10(PO4)6(OH)2또는 Ca5(PO4)3(OH)로 나타냄, 뼈, 치아등과 같은 생체의 단단한 조직의 무기성분중 하나이다.Hydroxyapatite is represented by the general formula Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 or Ca 5 (PO 4 ) 3 (OH), and is one of the inorganic components of solid tissues of living bodies such as bones, teeth and the like.

합성 수산화인회석의 소결물(simtered material)(이후에 "수산화인회석의 세라믹 물질"이라함)은 문헌에 반포된 바와 같이 생체와 아주 유사한 인조지근 또는 인조뼈 같은 이식물로 유용하며, [참조 : Aoki 및 Kato, "Ceramic", 10(7) : 469(1975), 특히 최근에 많은 연구를 하고 있다.Simulated materials of synthetic hydroxyapatite (hereinafter referred to as "ceramic material of hydroxyapatite") are useful as implants such as artificial roots or artificial bones, which are very similar to living bodies, as reported in the literature. And Kato, "Ceramic", 10 (7): 469 (1975), especially in recent years.

자연히, 수산화인회석의 합성 세라믹 물질은 천연에 존재하는 수산화인회석과 유사한 물리적 특징을 갖는 것이 바람직하다. 즉, 생체에 사용되는 수산화인회석의 세라믹 물질은 무색 고밀도여야하며 생체에 안전해야 한다.Naturally, the synthetic ceramic material of hydroxyapatite preferably has physical characteristics similar to those of hydroxyapatite present in nature. That is, the ceramic material of hydroxyapatite used in the living body should be colorless and dense and be safe for the living body.

상기에서 언급한 안전성에 관한 순도는 물리화학적 순도를 의미한다. 다시말해, 세라믹 물질의 순도는, 이물질이 수산화인회석의 필수 원소성분인 Ca, P 또는 PO4외의 원소는 가능한한 함유하지 않으며, Ca/P 원자비가 수산화인회석의 이론치인 1.67에 가까우며 물리적 구조가 순수한 수산화 인회석의 구조로 될 수 있는 가까운 것에 의해 결정된다.The above-mentioned safety-related purity means physicochemical purity. In other words, the purity of the ceramic material is that the foreign material does not contain as much as possible elements other than Ca, P or PO 4 , which are essential elements of hydroxyapatite, and the Ca / P atomic ratio is close to the theoretical value of hydroxyapatite, and the physical structure is pure. Determined by the closest possible formation of the structure of hydroxyapatite.

이들 인자중에서, 물리적 구조의 어떤 결점은 X-레이 분석으로 탐지되며, 잠재적 결점이 탄지될 수 없는 경우에는, 약 1350℃의 고온에서 처리한 후에는 명확하게 탐지될 수 있다. 수산화인회석에 흔히 함유되는 불순물은 Ca/P비가 낮으며 물리적 구조가 틀리며 수성용매에 매우 잘 용해하는 휘트로키트(whitl ockite)이다.Among these factors, certain defects of the physical structure are detected by X-ray analysis, and if potential defects cannot be detected, they can be clearly detected after treatment at a high temperature of about 1350 ° C. Impurities commonly contained in hydroxyapatite are whitl ockite, which has a low Ca / P ratio, a different physical structure, and dissolves very well in an aqueous solvent.

세라믹 물질중에 이러한 불순물이 존재하고, 구조적 결함이 있으면 착색되며, 생체내에서 물질을 적용한 부위로 용해된다. 생체 조직의 상기 언급한 용출에 의한 가속화된 치환이 바람직할 수도 있으나, 안전성이란 관점에서 보면, 용출에 기인한 국소적 전해질 불균형 및 용출된 물질 자체의 유해 작용에 의해 생체가 해가 미칠 수도 있다.These impurities are present in the ceramic material and are colored if there are structural defects, and dissolve to the site where the material is applied in vivo. Accelerated substitution by the aforementioned elution of biological tissues may be desirable, but from a safety point of view, the living body may be harmed by local electrolyte imbalances due to elution and the detrimental action of the eluted material itself.

따라서 수산화인회석의 세라믹물질은 거의 무색이며 밀도가 높아야 할 뿐아니라 반드시 순도가 높아야 하며, 그런 이상적인 세라믹물질의 산업적 제조방법을 제공하는 것이 매우 중요하다. 그러나 하기 기술한 바와 같이, 현재까지는 상기의 조건을 만족시키는 세라믹 물질을 제조되지 못하고 있다.Therefore, the ceramic material of hydroxyapatite is almost colorless and must be high in density, and must be high in purity, and it is very important to provide an industrial manufacturing method of such an ideal ceramic material. As described below, however, no ceramic material has been produced that satisfies the above conditions.

이제까지 많은 수산화인회석의 합성법이 제안되어 왔다. [참조 : R.W. Mooney등의 Chem. Rev. 61 : 433(1961) 및 kanazawa "kagaku no Ryolki" 27 : 622(1973)].Many synthetic methods of hydroxyapatite have been proposed. [Reference: R.W. Chem, Mooney et al. Rev. 61: 433 (1961) and kanazawa "kagaku no Ryolki" 27: 622 (1973).

그러나 상기에 언급한 수산화인회석을 연소화하는 것을 특징으로 하는 세라믹 물질의 제조방법을 설명한 경우는 별로 없었다. 그중에서, 모레오(Monreo)는 분말 수산화인회석을 압축-성형하고 이 성형물을 정상압력하에 1300℃에서 연소시켜 세라믹 물질을 수득한다고 보고하였다[참조 J. Dent-Res 50,860(1971)] 그러나 상기 몬레오가 기술한 세라믹 물질에는 30%(중량)에 이르는 휘트로키트(알파-칼슘 트리포스페이트)가 함유되어 있으므로, 고도로 순수한 수산화인회석의 세라믹 물질이라고 할 수 없다.However, there have been few cases where the method of producing a ceramic material characterized by the combustion of the above-mentioned hydroxyapatite has been described. Among them, Morere reported that compression-molding powdered hydroxyapatite and burning the molding at 1300 ° C. under normal pressure yielded a ceramic material (see J. Dent-Res 50,860 (1971)). The ceramic material described by Leo contains up to 30% (weight) of Wheat Trokit (alpha-calcium triphosphate), making it a highly pure hydroxyapatite ceramic material.

이제까지 고도로 순수한 수산화인회석의 세라믹 물질을 수득할 수 없었던 이유는, 사용한 수산화인회석의 조성이 정확한 화학량적 조성이 못되거나 연소시 구조가 다른 휘트로키트를 부산물로 생성케하는 구조적 결함때문으로 생각된다. 이런 점을 고려해서, 정확한 화학량적 조성을 갖는 수산화인회석을 합성하여, 수산화인회석을 인소시키려는 시도가 있어왔다. 그러나, 이제가지 통상적 합성법으로는 수득된 수산화인회석은 순도, 결정성 구조문제 및 결정입자의 형태학적 문제때문에 소결성 및 열안정성이 낮다. 따라서 고밀도, 고도의 순도를 갖는 열에 대해 안전한 세라믹 물질은 수득되지 못하고 있다. 예를들면 일본 특허 공개 공보 제64199/77호에서 통상적 합성법에 의한 수산화 인회석의 화학량적 조성을 갖는 세라믹 물질 전구체의 불충분한 소결성을 개선시키기 위해 MgO같은 이물질을 가하는 방법을 제공하고 있지만, 이 방법은 전구체의 소결성을 개선시킬 목적으로 타원소를 도입하는 것에 근거하므로, 본 발명이라는 하기 기술한 바와같이 그 취지에서 전혀 다르다.The reason why the ceramic material of highly pure hydroxyapatite could not be obtained until now is due to the structural defect that the composition of the hydroxyapatite used does not have an accurate stoichiometric composition or produces a by-product of the phytokit of different structure upon combustion. In view of this, there have been attempts to synthesize hydroxyapatite having an accurate stoichiometric composition and to phosphorus the hydroxyapatite. However, the conventional hydroxyapatite obtained by the conventional synthesis method is low in sinterability and thermal stability because of purity, crystalline structure problems and morphological problems of crystal grains. Therefore, ceramic materials that are safe against heat with high density and high purity have not been obtained. For example, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 64199/77 provides a method of adding a foreign material such as MgO to improve the insufficient sintering property of a ceramic material precursor having a stoichiometric composition of hydroxyapatite by conventional synthesis. Since it is based on the introduction of an ellipsoid for the purpose of improving the sintering property, the present invention is completely different from that in view of the present invention.

한편, 엠 쟈르쵸(M. Jarcho)는 Haek법[참조 Angew.Chem. 67 : 327(1995) 및 Inorg Synt 7 : 63(1963)]을 사용했는데, 이는 반응계의 pH를 암모니아 부가에 의해 10내지 12로 조절하며 칼슘 나이트레이트를 디암모늄 하이드로겐 포스페이트와 함께 반응시켜, 수산화인회석을 합성하는 다음 반응에 근거한다.On the other hand, M. Jarcho is described in Haek method [see Angew. Chem. 67: 327 (1995) and Inorg Synt 7: 63 (1963)], which adjust the pH of the reaction system to 10-12 by addition of ammonia and react calcium nitrate with diammonium hydrogen phosphate Based on the following reaction to synthesize apatite.

5Ca(NO3)2+3(NH4)2HPO4+4NH3+H2O→Ca5(OH)(PO4)3+10NH4NO3 5Ca (NO 3 ) 2 +3 (NH 4 ) 2 HPO 4 + 4NH 3 + H 2 O → Ca 5 (OH) (PO 4 ) 3 + 10NH 4 NO 3

반응 혼합물을 여과하여 수득된 케이크상 수산화인회석을 110내지 1200℃에서 연소시킨다.The cake-like hydroxyapatite obtained by filtration is burned at 110 to 1200 ° C.

상기 방법에 의해 결정의 평균 크기가 약 0.2내지 3마이크론이며 밀도가 3.10내지 3.14g/㎤인 수산화인회석의 세라믹물질이 수득된다고 보고되었다[참조. 미합중국 특허 제4,097,935호, 일본국 특허원 제40400/76호, 제94309/77호 및 J. Material Sci 11 : 2027(1976)].It has been reported that this method yields a ceramic material of hydroxyapatite having an average size of crystals of about 0.2 to 3 microns and a density of 3.10 to 3.14 g / cm 3. US Patent No. 4,097,935, Japanese Patent Application Nos. 40400/76, 94309/77 and J. Material Sci 11: 2027 (1976).

그러나, 상기 참조 문헌에 보면, 수산화인회석의 세라믹 물질을 1250℃이상의 온도에서 1시간이상 처리하면 부산물인 휘트로키트로 부분적으로 분해된다고 기술되어 있다. 즉 상기의 방법으로-수득한 수산화인회석의 세라믹 물질은 여전히 구조적으로 불안정한 인자를 갖고 있으므로 열안정성이 낮다. 또한 부산물로 생성된 암모늄 나이트레이트를 제거하기 힘들다.However, it is described in the above reference that the ceramic material of hydroxyapatite is partially decomposed into by-products, butotrophic, when treated at temperatures above 1250 ° C. for at least 1 hour. That is, the ceramic material of hydroxyapatite obtained by the above method still has a structurally unstable factor and thus has low thermal stability. It is also difficult to remove ammonium nitrate produced as a byproduct.

수산화인회석의 다른 합성법으로써, 수산화칼슘 및 인산의 반응을 이용하는 방법이 제안되었다.As another method of synthesizing hydroxyapatite, a method of utilizing the reaction of calcium hydroxide and phosphoric acid has been proposed.

5Ca(OH)2+3H3PO4→Ca5(PO4)3(OH)+9H2O5Ca (OH) 2 + 3H 3 PO 4 → Ca 5 (PO 4 ) 3 (OH) + 9H 2 O

상기 반응은(1) 다른 원소를 함유하지 않으며(2) 부산물은 물분이란 점으로, 정확한 화학량적 조성의수산화 인회석을 제조하는 산업적방법으로 생각되나, 모네이(Mooney)는 문헌[참조 : "Chem. Rev"61, 433 (1961)]에서 상기 반응으로는 화학량적 조성의 수산화인회석(이론적 Ca/P원자비 : 1.67)을 수득하기 힘들며, Ca/P가 1.50인 칼슘 트리포스페이트에 상응하는 수산화인회석 만이수득된다고 기술하고 있다.The reaction is thought to be an industrial method for preparing hydroxyapatite of the correct stoichiometric composition, in that (1) it does not contain other elements and (2) the by-product is water, but Money [Chem. Rev "61, 433 (1961)], it is difficult to obtain hydroxyapatite (theoretical Ca / P atomic ratio: 1.67) of stoichiometric composition by the reaction, and only hydroxyapatite corresponding to calcium triphosphate having a Ca / P of 1.50 is obtained. It is stated that it is obtained.

한편, 알. 웰레이(R. Wallaey)의 문헌 [참조Angew Chem paris 7,808(19521)]에는 반응이 끝난후에 반응을 완결시키기 위해 상기 언급한 반응 혼합물을 비등시키거나 비등상태에서 페놀프탈레인 중화점까지 반응시켜 Ca/P 원자비가 1.61내지 1.67인 수산화인회석을 수득하였다.Meanwhile, al. Wellew (R. Wallaey), Angew Chem paris 7,808 (19521), described above completes the reaction with Ca / P by boiling the reaction mixture mentioned above to complete the reaction or by boiling to the phenolphthalein neutralization point. A hydroxyapatite having an atomic ratio of 1.61 to 1.67 was obtained.

그러나 본 발명 발명자에 의한 웰레이(Wallaey)법 추적-실험(trace-experiment)결과에 따르면, Wallaey법에 의해 수득된 수산화인회석의 여과 케이크 건조물의 소결성은 약하며, 고온에서의 열압법(hotpress method)에 의해서도 밀도가 약 3.11g/㎤인 세라믹 물질만이 얻어지며, 또한 수득물은 소결후 푸른색으로 착색된다. 착색원인은 아직까지 밝혀지지 않았으나, 미량 불순물의 존재외에도 세라믹물질로서의 일부 구조적 결함 때문으로 생각된다. 상기한 바와같이, Wallaey버은 본 발명의 목적을 만족시킬 수 없음이 명백하다.However, according to the Walley's trace-experiment results by the inventors, the sinterability of the dried filter cake of hydroxyapatite obtained by the Wallaey method is weak, and the hotpress method at a high temperature. Also gives only a ceramic material having a density of about 3.11 g / cm 3, and the obtained product is colored blue after sintering. The cause of the coloring is not yet known, but it is considered to be due to some structural defects as a ceramic material in addition to the presence of trace impurities. As mentioned above, it is apparent that the Wallaey burr cannot satisfy the object of the present invention.

상술한 바와 같이, 이제까지 알려진 수산화인회석의 세라믹물질은 합성 수산화인회석의 소결성 증진을 위해 외부성분을 함유하거나, 낮은 열안정성의 원인이 되는 구조적 결함이 갖거나, 소결시 착색된다. 다시말해, 현재로는 생체에 적용하기 적절한 고밀도 수산화인회석의 고도로 순수하며 고도로 안정한 세라믹 물질 및 그의 유효한 제조법에 완성되지 못하고 있다.As described above, ceramic materials of hydroxyapatite known so far contain external components to enhance the sinterability of synthetic hydroxyapatite, have structural defects that cause low thermal stability, or are colored during sintering. In other words, at present, it has not been completed in a highly pure and highly stable ceramic material of high density hydroxyapatite suitable for in vivo application and its effective preparation.

상기에 언급한 실정을 고려하여, 세라믹 물질의 소결성 또는 열안정성과 합성 수산화인회석의 결정형및 형태 및 구조와의 관계를 연구하여 열안정성, 무색성이 뛰어나며, 어떤 구조적 결함도 없으며 고도로 순수하며 높은 강도를 가지며 1350℃에서 1시간 가열한 후에도 분해하여 휘트로 키트를 생성하지 않는 세라믹 물질이, 화학량적 조성의 합성수산화인회석을 여과한 후 건조 케이크를 연소하므로써 수득된다는 것을 발견하여 본 발명에 이르게 되었다.In view of the above-mentioned circumstances, the relationship between the sinterability or thermal stability of ceramic materials and the crystal form, form and structure of synthetic hydroxyapatite is excellent in thermal stability, colorlessness, no structural defects, highly pure and high strength. The present invention has been found to be obtained by heating a dry cake after filtering a synthetic hydroxyapatite having a stoichiometric composition, which does not decompose even after heating for 1 hour at 1350 ° C. to produce a kit.

본 발명의 목적은, 구멍의 평균 반경이 50내지 150Å이며 구멍의 용적이 0.2내지 0.8㎤/g인 3차원 구조를 갖는 수산화인회석의 여과, 건조케이크를 제공하는데 있으며, 여기서 상기 케이크는, 칼슘과 인의 원자비가 1.67내지 1.69이며 길이가 150내지 1200Å이며 폭은 50내지 400Å이고, 상기 길이의 폭에 대한 비율이 3내지 10인 수산화인회석으로 이루어진다.An object of the present invention is to provide a filtered and dried cake of hydroxyapatite having a three-dimensional structure having an average radius of 50 to 150 mm 3 and a volume of 0.2 to 0.8 cm 3 / g. The atomic ratio of phosphorus is 1.67 to 1.69, the length is 150 to 1200Å, the width is 50 to 400Å, and the ratio of the width is made of hydroxyapatite of 3 to 10.

본 발명의 다른 목적은, 칼슘의 인에 대한 원자비가 1.67내지 1.69이며 평균 결정크기가 4내지 20μ이며 밀도가 3.14내지 3.16g/㎤이며 1350℃에서 최소 1시간 가열해도 휘트로키트가 발견되지 않는 열안정성을 갖는 세라믹 수산화인회석으로 이루어진, 무색이거나 반투명한 세라믹 물질을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is that the atomic ratio of calcium to phosphorus is 1.67 to 1.69, the average crystal size is 4 to 20 mu, the density is 3.14 to 3.16 g / cm 3, and no phytokit is found even when heated at 1350 ° C. for at least 1 hour. To provide a colorless or translucent ceramic material consisting of ceramic hydroxyapatite having thermal stability.

본 발명의 또 다른 목적은 수산화인회석의 세라믹 물질및 생체에 생물학적으로 무독한 결합물질로 이루어질 이 식물을 제공하는데 있다. 본 발명의 특별한 목적은Another object of the present invention is to provide a plant comprising a ceramic material of hydroxyapatite and a binding material which is biologically nontoxic to a living body. A special object of the present invention

(a) 탄산칼슘 분말을 불활성 대기중, 800내지 1300℃에서 0.5내지 10시간동안 열분해하여 산화칼숨으로 전환시키고;(a) converting calcium carbonate powder into calcium oxide by pyrolysis in an inert atmosphere at 800 to 1300 ° C. for 0.5 to 10 hours;

(b) 전환된 산화 칼슘을 불활성 대기중에서 500℃미만으로 생각시켜 극히 다공성인 고도 반응성의 산화 칼슘을 수득하고;(b) converting calcium oxide to less than 500 ° C. in an inert atmosphere to obtain extremely porous, highly reactive calcium oxide;

(c) 냉각한 산화 칼슘을, 난류(亂流)하에 교반하면서 물과 함께 소화시켜(消化, Slaking)매우 미세한 수산화칼슘유(milk)를 수득하고;(c) the cooled calcium oxide is digested with water while stirring under turbulent flow to obtain very fine calcium hydroxide milk;

(d) 수득한 수산화칼슘을 난류하에 불활성 대기중에서 인산 수용액과 반응시켜 수산화인회석을 수득하는 것을 특징으로하여 수산화인회석을 제조하는 방법을 제공하는데 있다.and (d) reacting the obtained calcium hydroxide with an aqueous solution of phosphate in an inert atmosphere under turbulent flow to obtain a hydroxyapatite.

본 발명에 따라, 거의 순수한 산화칼슘의 유공성 미세입자와 과량의 물을 반응시켜 생성한 수산화칼슘 미세입자의 수성유제를 불활성대기중에서 인산 수용액과 반응시키면, 반응 생성물인 수산화인회석을 함유하는 유상(milky)반응물이 수득된다.According to the present invention, when an aqueous emulsion of calcium hydroxide fine particles produced by reacting an almost pure calcium oxide porous particle with an excess of water is reacted with an aqueous solution of phosphate in an inert atmosphere, a milky containing hydroxyapatite as a reaction product is obtained. The reaction is obtained.

유상 반응 혼합물을 여과한후, 분리케이크를 물로 세척하고, 건조하여 다음 특징을 갖는 수산화인회석의 집합체를 생성한다.After filtering the oil phase reaction mixture, the separation cake is washed with water and dried to produce an aggregate of hydroxyapatite having the following characteristics.

Ca/p 원자비 분석치 : 1.67내지 1.69 수산화인회석의 디멘션의 평균숫치Ca / p atomic ratio analysis: 1.67 to 1.69 Average value of dimension of hydroxyapatite

길이 : 150내지 1200Å. 폭 : 50 내지 400Å 길이/폭 : 3내지 10. 공극 : 0.2내지 0.8㎤/gLength: 150 to 1200Å. Width: 50 to 400 mm Length / Width: 3 to 10. Void: 0.2 to 0.8 cm 3 / g

구멍의 평균반경 : 50 내지 150Average radius of the hole: 50 to 150

상기한 여과 케이크, 수산화인회석 집합체를 연소하여, 다음 물리적 특징을 갖는 수산화 인회석의 세라믹 물질을 수득한다.The filter cake, hydroxyapatite aggregate, described above is combusted to obtain a ceramic material of hydroxyapatite having the following physical characteristics.

Ca/p의 분석치 : 1.67내지 1.69 평균 결정크기 : 4내지 20마이크론, 밀도 : 3.14내지 3.16㎤/gAnalysis of Ca / p: 1.67 to 1.69 Average crystal size: 4 to 20 microns, Density: 3.14 to 3.16 cm 3 / g

이와 같이 수득한 물질의 평균 결정 크기가 수산화인회석의 통상적 합성 세라믹 물질의 숫치보다 큰 사실은, 본 발명의 세라믹 물질이 물질 제조에 사용된 원료물질보다 더 순수한 물질로부터 제조된 것을 의미한다. 또한 수산화인회석 집합체를 1350℃에서 1시간 연소한 후에도, 수산화인회석의 분해산물인 휘트로키트 생성이 일어나지 않는 것은, 분해를 포함한 구조적 결함이 없으며 집합체의 열안정성이 탁월함을 의미한다.The fact that the average crystal size of the material thus obtained is larger than that of the conventional synthetic ceramic material of hydroxyapatite means that the ceramic material of the present invention is made from a purer material than the raw material used to prepare the material. In addition, even after burning the hydroxyapatite aggregates for 1 hour at 1350 ° C., the production of phytoxykittes, which are decomposition products of hydroxyapatite, does not occur, which means that there is no structural defect including decomposition and the thermal stability of the aggregates is excellent.

하기는 본 발명의 더 상세하게 설명한 것이다.The following is a more detailed description of the present invention.

본 발명에 사용하는 산화칼슘의 유공성 미세입자는 분말성 탄산칼슘을 열분해하여 수득할 수 있다. 원료물질로써, 99.0%이상의 순도, 바람직하게는 99.8%순도를 가지며 마이크로-미세 상태의 탄산칼슘이 바람직하다. 열분해 조건은 : 불활성대기중, 800내지 1300℃ 바람직하게는 950내지 1200℃, 0.5내지 10내지 10시간 바람직하게는 1내지 5시간 상기 조건하의 분해에 의해 탄산칼슘은 매우 다공성이며 반응성이 높은 산화칼슘 미세분말로 전환되며 인산화탄소는 유리된다.Porous fine particles of calcium oxide used in the present invention can be obtained by thermal decomposition of powdered calcium carbonate. As a raw material, calcium carbonate having a purity of 99.0% or more, preferably 99.8% and a micro-fine state is preferable. Pyrolysis conditions are: inert atmosphere, 800 to 1300 ° C., preferably 950 to 1200 ° C., 0.5 to 10 to 10 hours, preferably 1 to 5 hours. Calcium carbonate is highly porous and highly reactive calcium oxide. It is converted into fine powder and carbon phosphate is liberated.

열분해 경우, 완화한 조건에서는 생성된 산화칼슘중에 분해하지 않은 탄산칼슘이 잔류한다. 본 발명의 최종 생성물중 하나인 잔류 탄산칼슘은 제거하기 힘들뿐 아니라, 수산화인회석의 세라믹 물질의 구조적 결함 및 열안정성 감소의 원인이 된다. 또한 열분해 조건이 더 강한 경우 또는, 생성물의 온도가 500℃, 바람직하기로는 200℃로 떨어질때까지 불활성 대기중에서 열분해의 생성물을 냉각하지 않은 경우, 생성된 산화칼슘의 유공성 및 반응성이 손상된다. 이런 점에서, 상기에서 언급한 불활성 대기란, 생성된 산화칼슘 및 수산화칼슘의 2차 반응을 유발하는, 기체이산화탄소 및 암모니아 같은 성분을 함유하지 않는 대기를 의미한다.In pyrolysis, undecomposed calcium carbonate remains in the calcium oxide produced under mild conditions. Residual calcium carbonate, one of the final products of the present invention, is not only difficult to remove, but also causes structural defects and reduced thermal stability of the ceramic material of hydroxyapatite. The porosity and reactivity of the resulting calcium oxide is also impaired if the pyrolysis conditions are stronger or if the product of pyrolysis is not cooled in an inert atmosphere until the temperature of the product drops to 500 ° C., preferably 200 ° C. In this respect, the above-mentioned inert atmosphere means an atmosphere which does not contain components such as gaseous carbon dioxide and ammonia, which cause a secondary reaction of the resulting calcium oxide and calcium hydroxide.

불활성 대기를 위해 질소, 헬륨, 아르곤 등의 불활성 기체를 열분해의 계내에서 불어넣는 것이 유효한데, 이와같이 할때 발생하는 이산화탄소 기체는 계속적으로 계로부터 제거되기 때문이다.It is effective to blow inert gas such as nitrogen, helium and argon into the pyrolysis system for the inert atmosphere because carbon dioxide gas generated in this way is continuously removed from the system.

본 발명의 미세한 입자의 수산화칼슘의 수성 유제는 상기 언급한 바와 같이 산화칼슘을 불활성 대기하에 난류를 형성하도록 고속으로 교반하는 상태에서 다량의 물속에 가함으로써 제조가능하다. 이 경우 산화칼슘 1중량부와 혼합되는 물의 양은 한정되지 않으나 보통 10내지 100중량부이다.The aqueous emulsion of the fine particle calcium hydroxide of the present invention can be prepared by adding calcium oxide to a large amount of water in a state of stirring at high speed to form a turbulent flow under an inert atmosphere as mentioned above. In this case, the amount of water mixed with 1 part by weight of calcium oxide is not limited, but is usually 10 to 100 parts by weight.

위에서 언급된 반응은 고속교반하에 바람직하게는 비교적 저온에서 비교적 오랜 시간 동안 수행되며 보통은 0내지 80℃에서 바람직하게는 0내지 50℃에서 0.5내지 96시간동안 바람직하게는 1내지24시간동안 수행된다.The reaction mentioned above is carried out under high speed stirring for a relatively long time, preferably at a relatively low temperature, usually at 0 to 80 ° C., preferably at 0.5 to 96 hours at 0 to 50 ° C., preferably for 1 to 24 hours. .

위에 언급된 반응의 종말점은 X 선 회절 분석으로 결정되며 반응 생성물의 일부는 표본으로 회수되며 표본의 X-선 회절 양상에서 d200의 소멸은 반응 완성의 신호로 받아들여진다.The end point of the reaction mentioned above is determined by X-ray diffraction analysis, part of the reaction product is recovered into the sample and the disappearance of d200 in the sample's X-ray diffraction pattern is taken as a signal of reaction completion.

그외에 본 발명의 방법에 의해 제조된 수산화칼슘의 평균 입자 크기는 0.05내지 0.1미크론이며 상업용 수산화 칼슘을 물에 분산시켜 얻어지는 1내지 10미크론의 평균 입자 크기를 가지는 수산화칼슘보다 훨씬 더 작다.In addition, the average particle size of calcium hydroxide produced by the process of the present invention is 0.05 to 0.1 micron and much smaller than calcium hydroxide having an average particle size of 1 to 10 microns obtained by dispersing commercial calcium hydroxide in water.

상기 언급한 미세입자의 수산화 칼슘의 유제는 위에 설명될 소결성을 가지는 수산화인회석을 얻는 중요요소이다.The emulsion of calcium hydroxide of the fine particles mentioned above is an important factor for obtaining the sinterable hydroxyapatite having the sinterability described above.

본 발명에 따르는 수산화인회석은 Ca/P 1.6내지 1.69에 상응하는 양의 인산 수용액을 미세 입자의 수산화칼슘의 수성유제에 불활성 대기하 고속교반 상태에서 가함으로써 유화 상태로 형성된다.The hydroxyapatite according to the present invention is formed in an emulsified state by adding an aqueous solution of phosphoric acid in an amount corresponding to 1.6 to 1.69 of Ca / P to an aqueous emulsion of calcium hydroxide of fine particles in an inert atmosphere under high speed stirring.

수산화인회석 제조에서는 위에 언급된 수산화칼슘의 유제 형성 반응이 끝난후에도 교반을 여전히 계속하는 것이 바람직하며 인산 수용액을 교반하며 반응계에 연속적으로 가한다. 인산은 1내지 10중량퍼센트 용액으로 보통 제조되며 이 용액을 위에 언급된 유제에 서서히 가한다. 이와 관련하여 고속 교반이란 반응계중의 액체를 난류 상태로 가져가는 교반을 의미한다.In the preparation of hydroxyapatite, it is preferable to continue stirring even after the above-mentioned emulsion formation of calcium hydroxide is completed, and the aqueous solution of phosphoric acid is continuously added to the reaction system with stirring. Phosphoric acid is usually prepared in a 1 to 10 weight percent solution, which is slowly added to the above mentioned emulsions. High-speed stirring in this context means stirring to bring the liquid in the reaction system into the turbulent state.

반응 온도는 0내지 50℃이다. 보다 저온에서 유제의 점도는 높으므로 균질한 반응이 곤란하며 보다 고온에서는 위에 언급된 수산화인회석의 응집체의 소결성이 손상된다. 따라서 반응온도는 소결성과 관련된 결정체의 크기에 영향을 주거나 뒤에 설명된 용이한 침강성에 영향을 주는 극히 중요한 요소이다. 반응은 보통 0.5내지 280시간 바람직하게는 5내지 100시간 동안에 수행된다. 반응 혼합물은 초기단계에서 pH 약13인 상당히 않칼리성이며, 알칼리도는 반응 완성단계에서 pH 8내지 9로 점차 감소된다. 반응계중 수산화인석의 현미경적 크기는 나비 50내지 400Å길이 150내지 1200Å이며 길이와 나비의 비는 3내지 10이다.Reaction temperature is 0-50 degreeC. At lower temperatures, the viscosity of the emulsion is high, making homogeneous reaction difficult, and at higher temperatures the sinterability of the aggregates of hydroxyapatite mentioned above is impaired. Therefore, the reaction temperature is an extremely important factor that affects the size of crystals related to sinterability or the easy settling properties described later. The reaction is usually carried out for 0.5 to 280 hours, preferably for 5 to 100 hours. The reaction mixture is considerably analytical at pH 13 at initial stage and alkalinity gradually decreases to pH 8-9 at reaction completion stage. Microscopic size of hydroxyapatite in the reaction system ranges from 50 to 400 mm long and 150 to 1200 mm long and the ratio of length to butterfly is 3 to 10.

이들 칫수는 질신칼슘과 인산수소이암모늄 사이의 반응에 의해 수득된 나비약 200Å, 길이 200Å인 판상 결정이 칫수와는 명백히 다르다. 본 발명의 제법에 의해 얻어지는 수산화 인회석의 용이한 침강력은 결정의 크기, 모양, 및 형태와 또한 결정체 표면의 전하에도 기인되는 것으로 생각된다. 더우기 이들 요인들은 아마도 유리한 소결성을 가지는 본 발명의 수산화인회석의 응집 형성에 기여하는 것같다.These dimensions are apparently different from the dimensions of the butterfly crystals of 200 microseconds and 200 microns in length obtained by the reaction between calcium nitrate and diammonium hydrogen phosphate. The easy settling force of the hydroxyapatite obtained by the manufacturing method of the present invention is believed to be attributable to the size, shape, and shape of the crystal and also to the charge on the surface of the crystal. Moreover, these factors probably contribute to the formation of agglomerates of the hydroxyapatite of the present invention with advantageous sinterability.

본 발명에 따르는 수산화인회석의 응집체는 위에 언급한 방법에 의해 수득된 수산화인회석을 수반함량 약 0내지 2중량%까지 여과함으로써 얻을 수 있다. 이렇게 얻어진 수산화인회석응집체의 케익은 다음의 물리적 성질을 가진다. 상기 케익은 0.2내지 0.8㎤/g의 공극비 및 50내지 150℃의 공극반경을 가지며 수산화인회석은 Ca/P원자비 1.67내지 1.69, 나비 50내지 400Å, 길이 150내지 1200Å, 나비 : 길이비 3내지 10인 결정 크기를 가지며, 이들 성질은 뒤에 설명될 수산화인회석의 세라믹 물질의 특이한 성질Aggregates of hydroxyapatite according to the present invention can be obtained by filtration of hydroxyapatite obtained by the above-mentioned method with an accompanying content of about 0 to 2% by weight. The cake of hydroxyapatite aggregates thus obtained has the following physical properties. The cake has a pore ratio of 0.2 to 0.8 cm 3 / g and a pore radius of 50 to 150 ° C., and the hydroxyapatite has a Ca / P atomic ratio of 1.67 to 1.69, a butterfly of 50 to 400 Å, a length of 150 to 1200 Å, and a butterfly: length of 3 to It has a crystal size of 10, and these properties are specific to the ceramic material of hydroxyapatite, which will be described later.

응집체를 주조 및 연소하는 통상 방법이 본 발명에 따르는 세라믹 물질 제조에 응용될 수 있다. 예를들면 응집체는 금속 또는 고무 주형을 사용하여 주조된 뒤 주어지거나 응집체는 열압력에 의해 주조 및 연소될 수 있거나 주조케익은 감압하 연소될 수 있다.Conventional methods of casting and burning agglomerates can be applied in the manufacture of ceramic materials according to the invention. For example, the agglomerates may be given after casting using a metal or rubber mold or the agglomerates may be cast and burned by thermal pressure or the casting cake may be burned under reduced pressure.

그외에 상당한 반투명하고, 고순도이며 상당히 치밀하고 온도에 상당히 안정한 세람기 물질은 본 발명의 수산화인회석의 응집체를 가압 주조한후 감압하에 연소시켜 이용할 수도 있다. 굽는 조건은 다음과 같다. 850내지 1400℃의 온도 바람직하게는 1250내지 1400℃에서 0.5내지 5시간 바람직하게는 1내지 3시간 굽는다. 게다가 본 발명의 수산화인회석의 연소에 의한 소결중 결정체의 성장은 통상적인 수산화인회석의 그것보다 현저하게 더 크다는 것을 주목해야한다. 그러한 성질은 아마도 수산화인회석 응집체Other semitransparent, highly pure, highly dense, and highly stable ceramide materials may also be used by pressure casting the agglomerates of hydroxyapatite of the present invention followed by combustion under reduced pressure. Baking conditions are as follows. Bake at a temperature of 850 to 1400 ° C., preferably at 1250 to 1400 ° C. for 0.5 to 5 hours and preferably 1 to 3 hours. Furthermore, it should be noted that the growth of crystals during sintering by combustion of the hydroxyapatite of the present invention is significantly larger than that of conventional hydroxyapatite. Such properties are probably hydroxyapatite aggregates

본 발명에 따라 제조된 수산화인회석의 세라믹물질은 다음과 같은 성질을 가진다.The ceramic material of hydroxyapatite prepared according to the present invention has the following properties.

a) 분석 Ca/P : 1.67 내지 1.69a) Analytical Ca / P: 1.67 to 1.69

b) 결정체의 평균크기 : 4내지 20미크론b) average size of crystals: 4 to 20 microns

c) 밀도 : 3.14내지 3.16g/㎤및c) Density: 3.14 to 3.16 g / cm 3 and

d) 열안정도 : 1350℃에서 1시간 가열한 후 어떠한 휘트로 키트의 형성도 없음을 인지한다.d) Thermal stability: After heating at 1350 ° C. for 1 hour, notice no kit formation with any wheat.

1200℃ 또는 1300℃이상의 높은 온도에서 가열할때 수산화인회석의 공지된 세라믹 물질은 휘트로키트를 형성하는 반면 본 발명의 세라믹 물질은 1300℃이상의 온도에서 극히 안정하며 본 발명의 물질의 결정체크기는 수산화 인회석의 공지된 세라믹 물질의 그것보다 더 크며 전자는 후자와 명백히 다르다.Known ceramic materials of hydroxyapatite form a whittrokit when heated at temperatures above 1200 ° C. or 1300 ° C. while the ceramic material of the invention is extremely stable at temperatures above 1300 ° C. and the crystal size of the material of the invention is hydroxylated. It is larger than that of the known ceramic material of apatite and the former is distinctly different from the latter.

본 발명의 세라믹 물질은 구조적 결함이 없는 생체내에서 안정도가 우수하다. 그외에도 본 발명의 세라믹 물질은 앞서 언급된 반응 용액을 여과시켜 얻은 케익의 건조 및 연소의 연속적 단계순으로 제조된다.The ceramic material of the present invention has excellent stability in vivo without structural defects. In addition, the ceramic material of the present invention is prepared in a sequence of successive steps of drying and burning the cake obtained by filtration of the reaction solution mentioned above.

위에 언급된 세라믹 물질의 열안정도는 물질을 1350℃에서 1시간 소결시킨후 X-선 회절 양상으로 결정된다.The thermal stability of the above-mentioned ceramic material is determined by the X-ray diffraction pattern after sintering the material at 1350 ° C. for 1 hour.

본 발명에 따라 설명된 바와 같이 소결성 및 조성중 화학식량이 우수한 수산화인회석은 수산화칼슘을 완화한 조건하에 인산과 반응시킴으로써 쉽게 이용될 수 있으며 따라서 본 발명의 제법은 공업용 방법으로 극히 유효하다.As described in accordance with the present invention, hydroxyapatite having good sinterability and high molecular weight in composition can be readily used by reacting calcium hydroxide with phosphoric acid under moderate conditions, and thus the method of the present invention is extremely effective as an industrial method.

더우기 본 발명에 의해 얻어진 수산화인회석의 세라믹 물질은 화학적 및 물리 구조적으로 순수하며 생체내에 사용되기에 충분히 안정하며 인공치근 및 인공뼈 같은 이식물질로서 유용하다.Moreover, the ceramic material of hydroxyapatite obtained by the present invention is chemically and physically pure, stable enough for use in vivo, and useful as an implant material such as an artificial root and artificial bone.

수산화인회석의 세라믹 물질의 이식물질 특히 인공 치근 물질로서의 실제적 응용에 있어서 이물질은 다음 방법에 의해 응용될 수 있다. 세라믹 물질은 이식물질로서만 이용될 수 잇다.In practical application as grafting material of hydroxyapatite ceramic material, especially as artificial root material, the foreign material can be applied by the following method. Ceramic materials can only be used as implants.

본 발명의 이식 물질은 그의 제조가능성, 취급의 용이성 및 기계적 강도를 고려하여 1000미크론의 입자 크기를 가지는 수산화인회석과 유기기질의 혼합물을 공지된 방법으로 주조하거나 유기기질을 본 발명의 공극을 가진 세라믹물질속으로 포화시킴으로써 제조된다. 이식물질의 제조방법에서는 이식물질의 수산화 인회석상의 표면적 비율대 뼈에 고착하는 표면중 이식물질의 유기 기질의 비율이 5 : 95내지 70 : 30, 바람직하게는 10 : 90내지 60 : 40으로 제조된다 수산화인회석상이 위에 언급된 고착 표면의 표The implantable material of the present invention can be prepared by casting a mixture of hydroxyapatite and organic substrates having a particle size of 1000 microns in a known manner, or considering the manufacturability, ease of handling, and mechanical strength of the ceramics having pores of the present invention. It is prepared by saturation into the material. In the preparation method of the implant, the ratio of the surface area of the hydroxyapatite to the bone-to-bone organic substrate of the implant is 5:95 to 70:30, preferably 10:90 to 60:40. Table of fixation surfaces where the hydroxyapatite phase is mentioned above

유기중합 결합물질은 유기매질을 말한다. 유기물질로서 생체내의 세포를 감소시키지 않고 생체내 장기간 이식을 위하여 악화시키지 않은 수지를 사용하는 것이 필요하기 때문에 비스페놀 A 및 글리시딜 메타크릴레이트, 폴리(메틸 메타클릴레이트), 폴리(2-하이드록시에틸메타크릴레이트), 폴리(트리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트), 폴리에틸렌, 폴리설폰수지, 폴리아마이드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리(테트라플루오로에틸렌), 폴리(비닐리덴 플루오라이드) 및 폴리카보네이트 수지로 구성되는 그룹중에서 선Organic polymerization binder refers to an organic medium. Bisphenol A, glycidyl methacrylate, poly (methyl methacrylate), poly (2- Hydroxyethyl methacrylate), poly (triethyleneglycol dimethacrylate), polyethylene, polysulfone resin, polyamide resin, polyester resin, poly (tetrafluoroethylene), poly (vinylidene fluoride) and poly Line from group consisting of carbonate resin

또한 본 발명의 세라믹 물질은 셀루로오즈, 콜라겐 등의 유기물질과의 공존형 소결물질과 같이 생체내에서 유용되는 물질, 유기 수지를 함침시키거나 유기 단량체를 다공성물질로 함침 및 중합시켜 제조한 조성물을 보오링하여 생성된 다공성물질, 유기 또는 무리 마트릭스와의 분말상 세라믹 물질 조성물 또는 이들의 배합물질중의 성분으로써 사용된다.In addition, the ceramic material of the present invention is a composition prepared by impregnating a material useful in vivo, such as sintered material with organic materials such as cellulose and collagen, impregnating an organic resin, or impregnating and polymerizing an organic monomer with a porous material. It is used as a component in a porous material produced by boring, a powdered ceramic material composition with organic or herd matrix, or a combination thereof.

더우기 본 발명에 따르는 수산화인회석은 크로마토그라피 컬럼용 충전 물질로써 사용되거나 기타 굽는(baked)물질로써 사용된다.Furthermore, the hydroxyapatite according to the invention is used as a packing material for chromatographic columns or as other baked material.

본 발명은 다음의 실시예에서 더욱 자세하게 기술되며 실시예에 제한적 의미는 없다.The invention is described in more detail in the following examples, which are not intended to limit the embodiments.

[실시예 1]Example 1

유출속도 1ℓ/분의 가스상 질소류 하에서 전기로중에 시약용(G. R.)분말상 탄산칼슘 600g을 넣고 30℃/분의 속도로 1000℃까지 가열한다. 3시간동안 가열하여 물질을 분해시킨후 가스상 유출속도 1ℓ/분의 질소류하에서 200℃로 냉각시키면 칼칼옥시도 335g이 99.7% 수득율로 얻어진다. 따라서 수득된 칼슘옥시드는 x-선회절 분석으로 탄산칼슘을 함유하지 않는 다음 것이 확인된다.600 g of reagent (G. R.) powdered calcium carbonate was added to an electric furnace under a gaseous nitrogen stream having a flow rate of 1 L / min and heated to 1000 ° C. at a rate of 30 ° C./min. After heating for 3 hours to decompose the material and cooling to 200 ° C. under a nitrogen stream of 1 L / min gas phase outflow rate, 335 g of calcal oxygen was obtained at a yield of 99.7%. Thus, the obtained calcium oxide was confirmed to be free of calcium carbonate by x-ray diffraction analysis.

EDTA법에 의해 측정된 생성물의 순도는 90.8%이다. 현미경 관찰에 의하면 얻어진 칼슘 옥시드의 결정형은 원료물질 탄산칼슘의 모양과 유사하고 칼슘 옥시드의 결정은 다공성이다.The purity of the product measured by the EDTA method is 90.8%. According to the microscopic observation, the crystal form of the obtained calcium oxide is similar to that of the raw material calcium carbonate and the crystal of calcium oxide is porous.

가열기, 온도조절기 및 온도계가 설치된 17ℓ 3구 자기 에나멜 탱크에 탈기한 증류수 6ℓ를 넣고 탱크 중의 공기를 350rpm으로 회전 진탕시키면서 질소로 대치한다. 상기 언급한 칼슘옥시드 280g(5몰)을 10분내에서 서서히 가한후 5시간동안은 50℃에서 15시간동안은 실온에서 가스상 질소기압하에서 반응시키면 평균입자 직경이 0.075미크론인 칼슘 하이드록시 유탁액에 얻어진다.6 liters of degassed distilled water was added to a 17 liter three-neck magnetic enameled tank equipped with a heater, a thermostat and a thermometer, and replaced with nitrogen while rotating the air in the tank at 350 rpm. 280 g (5 mol) of the above-mentioned calcium oxide was slowly added within 10 minutes, and then reacted under a gaseous nitrogen atmosphere at 50 ° C. for 15 hours at 50 ° C. for 5 hours to a calcium hydroxy emulsion having an average particle diameter of 0.075 microns. Obtained.

따라서 생성된 유탁액을 3000rpm으로 강하게 진탕시키면서 85%이산으로 제조한 3.5%인산 수용액 3몰을 30분내에 유탁액에 가한 후 20℃온도에서 48시간동안 용액을 계속시킨다. 반응이 완결된후 생성된 현탁액을 압력하에서 여과하고 잔류물을 물로 세척하여 150℃에서 16시간동안 건조시킨다.Therefore, 3 mol of a 3.5% phosphoric acid aqueous solution prepared with 85% diacid was added to the emulsion within 30 minutes while vigorously shaking the resulting emulsion at 3000 rpm, and the solution was continued for 48 hours at a temperature of 20 ° C. After completion of the reaction, the resulting suspension is filtered under pressure and the residue is washed with water and dried at 150 ° C. for 16 hours.

따라서 수산화인회석 여과케익 건조물 497g이 수득되고 이를 표본 No1으로 명령하고 이 건조물, 즉 본 발명의 수산화인회석 포집물의 성질을 표 1에 나타낸다.Thus, 497 g of dried hydroxyapatite filter cake was obtained, which was referred to as sample No1 and the properties of the dried, ie, hydroxyapatite collection of the present invention are shown in Table 1.

[실시예 2]Example 2

실시예 1에서는 20℃온도에서 48시간 반응시킴에 비해 여기서는 40℃온도에서 24시간동안 반응시키는 반응 조건을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 본 발명의 또 다른 수산화인회석 포집물을 제조하고 표본 No2로 명명한다. 제조된 표본 표 2는 표 1에서와 같은 성질을 나타낸다.In Example 1, another hydroxyapatite collection of the present invention was prepared by the same method as in Example 1 except that the reaction conditions of reacting for 48 hours at 20 ℃ temperature for 24 hours here. Name it Sample No2. The prepared sample Table 2 shows the same properties as in Table 1.

[대조실시예 1]Control Example 1

탈기시킨 증류수 6ℓ에 시약용(G. R.)분말상 칼슘 하이드록시 5몰을 가하여 제조한 분산 수용액을 실시예 1에서 사용한 자기 에나멜 탱크에 넣고 가스상 질소류로 치환된 질소 기압하에서 3000rpm으로 강하게 진탕하면서 3.5%인산 수용액 3몰을 분산액에 서서히 가한다. 70℃의 온도에서 24시간동안 반응시킨후 실시예 1과 동일한 방법을 시행하여 얻어진 수산화인회석을 표본 No.3으로 명명하고 표본 No.3의 성질을 표 1에 나타낸다.A dispersed aqueous solution prepared by adding 5 mol of reagent (GR) powdered calcium hydroxy to 6 liters of degassed distilled water was placed in a magnetic enamel tank used in Example 1 and subjected to 3.5% phosphoric acid with vigorous shaking at 3000 rpm under nitrogen atmosphere substituted with gaseous nitrogen. 3 moles of aqueous solution is slowly added to the dispersion. After reacting at a temperature of 70 ° C. for 24 hours, hydroxyapatite obtained by performing the same method as in Example 1 was designated as sample No. 3, and the properties of sample No. 3 are shown in Table 1.

[대조 실시예 2]Control Example 2

다음의 공지된 방법에 의해 표본 No.4수산화인회석 포집물을 제조하고 그의 성질을 표 1에 나타낸다.A sample No. 4 hydroxyapatite collection was prepared by the following known method and its properties are shown in Table 1.

디암모늄 하이드로겐 포스페이트(160g)를 증류소(3ℓ)에 용해시키고 28%암모수용액(1700ml)을 상기 용액에 가하여 pH11내지 12로 조절한다. 여기에 증류수를 가하여 침전된 디암모늄 하이드로겐 포스페이트를 용해시킨다.Diammonium hydrogen phosphate (160 g) is dissolved in distillation (3 L) and 28% ammonium solution (1700 ml) is added to the solution to adjust to pH 11-12. Distilled water is added thereto to dissolve the precipitated diammonium hydrogen phosphate.

이 용액을 증류수 188ml에 칼슘 나이트레이트 477g을 용해시켜 제조한 용액에 넣고 농암모니아 수용액 60ml를 가하여 pH12로 조절하고 20℃온도에서 30분간 고속 교반한다. 혼합물을 증류수로 희석하여 총용적이 7.0ℓ가 되도록 한다. 생성된 희석액을 10분간 비등시킨 후 실온에서 20시간 동안 방치한다.The solution was added to a solution prepared by dissolving 477 g of calcium nitrate in 188 ml of distilled water. The solution was adjusted to pH 12 by adding 60 ml of aqueous ammonia solution and stirred at 20 ° C. for 30 minutes at high speed. The mixture is diluted with distilled water to a total volume of 7.0 liters. The resulting dilution is boiled for 10 minutes and then left at room temperature for 20 hours.

생성된 젤라틴상 물질을 약간의 감압하에서 깔때기로 여과하여 여과기 상에서 물로 세척한후 여과케익표면에 갈라진 틈이 나타나면 2시간 동안 고진공으로 한다. 여과 케익을 150℃에서 15시간 동안 건조하면 수산화인회석 197g이 수득된다.The resulting gelatinous material is filtered with a funnel under slight pressure reduction, washed with water on a filter, and subjected to high vacuum for 2 hours when cracks appear on the surface of the filter cake. Drying the filter cake at 150 ° C. for 15 hours yielded 197 g of hydroxyapatite.

[실시예 3]Example 3

실시예 1 및 2와 대조 실시예 1 및 2에서 수득된 수산화인회석 포집물의 각 표본을 전기로에 넣고 30℃/분의 속도로 1350℃온도로 가열한다. 이 온도에서 1시간동안 방치한후 전기로에서 꺼내 실온으로 냉각시킨다. 생성된 세라믹 물질은 표 2와 같이 각기 특정 성질을 지닌다.Each sample of the hydroxyapatite collections obtained in Examples 1 and 2 and Controls is placed in an electric furnace and heated to a temperature of 1350 ° C. at a rate of 30 ° C./min. It is left at this temperature for 1 hour and then taken out of the electric furnace and cooled to room temperature. The resulting ceramic materials have specific properties, as shown in Table 2.

각 세라믹 물질을 약 5mm 크기의 조각으로 압착시키고 이 조각들을 0.1%뉴우트럴레드 수용액에 실온에서 15시간 동안 담근후 물로 세척하여 건조시키고 각 압착 표면의 착색을 시험한다. 시험결과 실시예 1및 그의 표본 No.1 및 No.2에서는 착색이 관찰되지 않았지만 대조 실시예 2의 표본 No. 4에서는 착색이 관찰되었다.Each ceramic material is pressed into pieces of about 5 mm in size, soaked in 0.1% neutral red water solution for 15 hours at room temperature, washed with water, dried and tested for coloring of each pressed surface. As a result, no pigmentation was observed in Example 1 and its sample No. 1 and No. 2, but the sample No. In 4, coloring was observed.

표본 No. 3는 염료 용액에 담그기전 청색을 나타냈기 때문에 비교될 수 없었다. 이러한 결과로 본 발명의 세라믹 물질은 공지된 세라믹 물질과 상이하다는 것이 명백하다.Sample No. 3 could not be compared because it appeared blue prior to soaking in the dye solution. As a result, it is evident that the ceramic material of the present invention is different from known ceramic materials.

[실시예 4]Example 4

실시예 1에서 얻어진 본 발명의 수산화인회석 포집물, 표본 No. 1, 20g을 10-2mmHg의 감압하 1250℃ 온도에서 1시간동안 가열시킨후 감압하에서 200℃로 냉각시켜 세라믹 물질을 제조한다. 따라서 제조된 세라믹 물질은 백색으로 투명하고 이론치 3.16g/㎤의 밀도를 나타낸다.Hydroxyapatite collection of the present invention obtained in Example 1, Sample No. 1, 20 g is heated at 1250 ° C. for 1 hour under reduced pressure of 10 −2 mmHg and then cooled to 200 ° C. under reduced pressure to prepare a ceramic material. The ceramic material thus produced is white and transparent and has a density of 3.16 g / cm 3 in theory.

[실시예 5]Example 5

실시예 1의 표본 No. 1과 대조 실시예 표본 No. 4의 수산화인회석 포집물에 대해 소결시험을 행했다.Sample No. of Example 1 1 and Control Example Sample No. Sintering test was done about the hydroxyapatite collection of 4.

표본 각 20g을 1200, 1250, 1300 및 1350℃온도에서 1시간 동안 구어 소결된 물질내에 생성된 휘트로키트의 양을 x-선 회절 분석으로 측정한다. 결과를 표 3에 나타낸다. 표 3에 밝혀진 바와 같이 본 발명에 따르는 세라믹 물질과 공지의 세라믹 물질과의 차이는 명백하다.Each 20 g of the sample was baked at 1200, 1250, 1300 and 1350 ° C. for 1 hour to determine the amount of Whittrokit produced in the sintered material by x-ray diffraction analysis. The results are shown in Table 3. As can be seen from Table 3 the difference between the ceramic material according to the invention and the known ceramic material is evident.

[실시예 6]Example 6

실시예 3에서 표본 No. 1으로부터 제조된 세라믹 물질을 분말화하여 200메쉬의 체에 통과시킨 분류물을 포집한다. 분말상 물질을 비스페놀과 글리시딜 메타크릴레이트 공중합체와 모노머릭 메틸 메타크릴레이트의 1 : 1용적비(중량 및 두성분의 밀도를 계산한)혼합물과 중량으로 6 : 4로 혼합한 후 중합 개시제로써 벤조일 퍼옥시드 중량으로 0.05%를 가하여 혼합물을 균일하게 혼합하여 내부 직경이 80℃에서 2시간 동안 혼합물을 중합화하면 수산화인회석 조성물이 수득된다. 조성물을 직경 4.5mm 길이 10mm의 실린더에 넣고 이를 발치 직후인 개의 턱뼈의 뚫린 구멍에 넣는다. 주입 물질은 주입 3달후에도 자연적으로 제거되지 않는다. 주입 6달후에 개의 턱뼈를 잘라 광학 현미경과 x-선 사진은로 시험하였다. 주입 부분은 정상적으로 회복되었고 새로운 골조직이 주입 조성물과 턱뼈사이에 생성되었음이 밝혀졌다.Sample No. The ceramic material prepared from 1 was pulverized to collect a fraction passed through a 200 mesh sieve. The powdered material was mixed with a 1: 1 volume ratio (calculated weight and density of two components) of bisphenol, glycidyl methacrylate copolymer and monomeric methyl methacrylate in a weight of 6: 4, and then used as a polymerization initiator. 0.05% by weight of benzoyl peroxide was added to uniformly mix the mixture to polymerize the mixture at 80 ° C. for 2 hours to obtain a hydroxyapatite composition. The composition is placed in a cylinder of 4.5 mm in diameter and 10 mm in length and placed in the perforated hole of the dog's jawbone immediately after extraction. The injected material is not removed naturally after 3 months of injection. Six months after the injection, the dog's jaw was cut and examined with light microscopy and x-rays. The injection site was restored normally and new bone tissue was found between the injection composition and the jawbone.

[표 1]TABLE 1

수산화인회석 집합체의 성질Properties of Hydroxyapatite Aggregates

Figure kpo00001
Figure kpo00001

주의 1)과 2)는 POROSIMETRO Model 70 (Acom Co.에서 제조된)으로 측정Note 1) and 2) are measured with POROSIMETRO Model 70 (manufactured by Acom Co.).

[표 2]TABLE 2

수산화인회석 세라믹 물질의 성질Properties of Hydroxyapatite Ceramic Material

Figure kpo00002
Figure kpo00002

1) 주목 : 1) 1,350℃온도에서 1시간동안 가열시 표본중 휘트로키트 생성유무로 평가1) Attention: 1) Evaluate the presence of whittrokit in sample when heated at 1,350 ℃ for 1 hour.

[표 3]TABLE 3

소결시험결과 휘트로키트의 양Sintered Test Results

Figure kpo00003
Figure kpo00003

Claims (1)

탄산칼슘 분말을 불활성 대기중에 800내지 1300℃에서 0.5내지 10시간 동안 열분해하여 산화칼슘으로 전환시키고, 전환된 산화칼슘을 불활성 대기중에서 500℃미만으로 냉각하고, 냉각된 산화칼슘을 난류하에 교반하면서, 물과함께 소화(slaking)시켜 수산화칼슘을 수득하고, 수득한 수산화칼슘을 난류하불활성 대기중에서 인산 수용액과 반응시키는 것을 특징으로하는 수산화인회석의 제조방법.The calcium carbonate powder is pyrolyzed at 800 to 1300 ° C. for 0.5 to 10 hours in an inert atmosphere, converted to calcium oxide, the converted calcium oxide is cooled to less than 500 ° C. in an inert atmosphere, and the cooled calcium oxide is stirred under turbulence, A method for producing hydroxyapatite, which is obtained by slaking with water to obtain calcium hydroxide, and reacting the obtained calcium hydroxide with an aqueous solution of phosphoric acid in a turbulent inert atmosphere.
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