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JPH02180270A - 抗菌性ハイドロキシアパタイト組成物及びその製造法 - Google Patents

抗菌性ハイドロキシアパタイト組成物及びその製造法

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JPH02180270A
JPH02180270A JP1122958A JP12295889A JPH02180270A JP H02180270 A JPH02180270 A JP H02180270A JP 1122958 A JP1122958 A JP 1122958A JP 12295889 A JP12295889 A JP 12295889A JP H02180270 A JPH02180270 A JP H02180270A
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Japan
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hydroxyapatite
antibacterial
metal ions
living body
ions
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JP1122958A
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Shuji Sakuma
周治 佐久間
Kiminori Atsumi
公則 渥美
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Sangi Co Ltd
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Sangi Co Ltd
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N25/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
    • A01N25/12Powders or granules
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
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    • A01N59/26Phosphorus; Compounds thereof

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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、骨欠損部補填材、歯科用セメント、歯磨き、及
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抗菌性を有する金属イ
オン、即ち銀、銅及び亜鉛イオン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) 生体に使用する材料は、使用時の雑菌付着、繁殖を防ぐ
よう、加熱滅菌又はエチレンオキサイド滅菌などが行わ
れ滅菌下に保存され、使用に際しては雑菌汚染のないよ
う細心の注意が払われている。それにもかかわらずエチ
レンオキサイドによる滅菌はエチレンオキサイドが材料
に残留している可能性があり、又使用時に汚染される可
能性も皆無であるとは云えない。一方このような材料は
病巣部に使用されることが多いので、菌がそれらに繁殖
する可能性も高いと云える。ハイドロキシアパタイトは
生体骨と同一の組成を有しているので生体親和性が良好
で、生体材料として最も優れているが、蛋白質、アミノ
酸、その他有機物を容易に吸着する性質を有するため、
細菌の吸着も著しく、このため細菌が繁殖し易い欠点を
有している。従ってハイドロキシアパタイトを生体材料
として使用するには特に細菌汚染に対する配慮が必要で
ある。このため抗菌剤の使用が考えられているが、従来
の抗菌剤は熱に弱く殆んどが水に溶解性の有機物質であ
るため、熱加工がむづかしく又生体内で長期間安全に使
用できる抗菌剤は少ない。
−刀根、銅及び亜鉛などの金属及びそれらの塩が強い抗
菌力を有することが認められており、繊維、合成樹脂な
どにそれらを分散、吸着、又はコーティングさせたりし
てその抗菌作用を利用する方法が提案されており、これ
ら金属及びそれらの塩の抗菌力はそれらの金属イオンに
よって生ずることが明らかとされている。然しなからそ
れらを吸着、又はコーティングさせた物質は、金属イオ
ンの溶出が多く、従って毒性が出やすく、加えて対応す
る陰イオンの影響も考慮する必要があり、分散させた物
質は金属イオンの表面露出が少いため分散物質の抗菌力
が比較的弱いという欠点を有している。
(発明が解決しようとする課題) 本発明は、他の物質と容易に混合可能で、安全に長期間
抗菌性を有するので、従来の生体材料のように雑菌によ
る汚染を考慮する必要がなく取扱いが容易な上、生体親
和性の良好な、粉体材料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)前記したように
ハイドロキシアパタイトは生体との親和性かたかく、各
種用途に使用されているが、雑菌の繁殖し易いという欠
点を有している。
この欠点を除去するため、本発明はハイドロキシアパタ
イトのような生体親和性が優れているが雑菌の繁殖し易
い生体材料を変形し、生体親和性を保持したままで、抗
菌性を付加させた変性ノ\イドロキシアパタイト(以下
抗菌性ハイドロキシアパタイトと記す)を製造し、それ
を生体材料として使用することを提案している。本願方
法によりえられる抗菌性ハイドロキシアパタイトは、C
a+o(POa)a(Off)zで示されるハイドロキ
シアパタイト、又はその011の一部をフッ素またはヨ
ウ素で置換したアパタイト類の、Caイオンの一部を、
抗菌性金属イオンで置換して安定化し、且つこれらアパ
タイト類の持つ分子構造の細札内に抗菌性金属イオンが
取り込まれていることを特徴とする抗菌性ハイドロキシ
アパタイト類であり、場合によっては一部リン酸抗菌性
金属塩を共存することもありえる。ここに記した抗菌性
金属及び金属イオンは銀、銅及び亜鉛の金属及びそれら
のイオンを意味している。このようにしてえられる抗菌
性ハイドロキシアパタイトはいずれも安定で、耐熱性が
あり、粉末であるため、生体材料、その他と混合して用
いることも可能である。
抗菌性ハイドロキシアパタイトは、ハイドロキシアパタ
イト合成時に抗菌性金属塩を共存させることにより、或
はハイドロキシアパタイトに金属塩を反応させることに
より容易に製造することができる。即ちNag肝04及
び抗菌性金属塩即ち銀、銅、亜鉛などの金属塩を含有す
る水溶液を撹拌しながら塩化カルシウム水溶液を滴下し
常法によりハイドロキシアパタイトを合成し、生成物を
蒸留水で良く洗浄し、乾燥粉砕して抗菌性ノ1イドロキ
シアバタイトをえるか、或は常法によりえられたハイド
ロキシアパタイト微粉末を蒸留水に懸濁させ、水溶性抗
菌性金属塩を添加撹拌後、生成物を蒸留水で洗浄、乾燥
粉砕して目的物をえることができる。これらの操作にお
いて、担持された金属イオン以外に、酸性根や金属塩、
及び金属イオンがCaイオンと置換した際生成するカル
シウム塩などが抗菌性ハイドロキシアパタイトに残留す
る可能性があるため、えられた抗菌性/”iイドロキシ
アバタイトは充分水洗し、これら共雑物を完全に除去す
る必要がある。抗菌性ハイドロキシアパタイトに担持さ
せる抗菌性金属イオンの量は、使用する抗菌性金属塩の
種類、処理溶液の濃度、温度などにより任意に選択する
ことができるが、金属塩の量により反応生成物の抗菌性
ハイドロキシアパタイトの構造がアパタイト構造よりず
れる場合があるため、金属塩の量はハイドロキシアパタ
イトに対して30%以下、好ましくは5〜0.0001
%程度がよい。
このようにしてえ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、水に対する金属の溶出量も
数1)pb以下で、安全に使用され、他の材料に添加す
る割合について10%以下、好ましくは0.5〜5%程
度添加することにより充分な抗菌力を発揮する。
以下実施例を示して本発明を具体的に説明する。
例1 ) 0.1 Mリン酸水素2ナトリウム溶液1.
21!。
中に硫酸銅8gを加えて溶解する。この溶液に0.1M
塩化カルシウム溶液11を撹拌しつつ徐々に滴下し、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
蒸留水で良く洗い、乾燥、粉砕を行ない銅担持抗菌性ハ
イドロキシアパタイト粉末をえた。
例2)硫酸銅の代りに硝酸亜鉛約6gを用いたことを除
いて、例1と同様に処理し、亜鉛担持抗菌ハイドロキシ
アパタイト粉末をえた。
例3)硫酸銅8gの代りに硫酸銅約1g、硫酸亜鉛約2
gを用いたことを除いて例1と同様に処理し、銅亜鉛担
持抗菌性ハイドロキシアパタイト粉末をえた。
例4)硝酸銀的2gを蒸留水1リツトルに溶解し、アン
モニア水で中性からアルカリにpHを調整し、撹拌する
。この溶液中に0.1M塩化カルシウム1.0OOdと
0.1Mリン酸酸水素ナナトリウム600dそれぞれ撹
拌しつつ徐々に滴下し、溶液のpHをアンモニア水で中
性からアルカリに調整しながら常法によりハイドロキシ
アパタイトを合成した。
生成物を蒸留水で良く洗い、乾燥、粉砕を行ない、銀担
持抗菌性ハイドロキシアパタイト粉末を得た。
例5)硝酸銀的2gの代りに硝酸銀0.1g、硫酸銅0
.2g、硫酸亜鉛0.4gを用いたことを除いて、例4
と同様に処理し、銀、銅、亜鉛担持抗菌性ハイドロキシ
アパタイト粉末をえた。
例6)1M水酸化カルシウム溶液100++f中に硝酸
銀1g、硫酸銅0.8gを加え、0.2Mリン酸溶液を
添加して撹拌し、常法によりハイドロキシアパタイトを
合成した。生成物を蒸留水で良く洗い、乾燥、粉砕を行
ない、銀、銅担持抗菌性ハイドロキシアパタイト粉末を
得た。
例7)硝酸銀1g、硫酸銅0.0gの代りに硫酸亜鉛2
g、フッ化ナトリウム0.4gを用いたことを除いて例
6と同じ処理を行い、亜鉛、フッ素担持抗菌性ハイドロ
キシアパタイト粉末をえた。
例8)100dの蒸留水にハイドロキシアバタイ)10
g、硝酸M O,5g、硫酸亜鉛163gを加えて撹拌
する。生成物を蒸留水で良く洗い、乾燥、粉砕を行ない
、銀、亜鉛担持抗菌性ハイドロキシアパタイト粉末を得
た。
例9)硝酸銀0.5gの代りに硫酸w40.8gを用い
たことを除いて例8と同じ処理を行い亜鉛、銅担持抗菌
性ハイドロキシアパタイト粉末をえた。
例10)金属溶出試験 上記のように作成した抗菌物担持ハイドロキシアパタイ
ト1gを蒸留水100 ml中に入れて撹拌し、金属の
溶出量を測定した。その結果、いずれの場合も100p
pb以下であった。
例11)抗菌力試験 実施例1)〜9)の作成物をハイドロキシアパタイトに
1%添加した組成物を用いて試験を行なった。
その組成物はいずれも以下のような抗菌性を示した。
菌 名     経過時間と生菌数の変化0時間   
   48時間後 大腸菌 5.2X10’〜4.3 XIO’  10以
下黄色ブドウ球菌6.1X10’〜1.4X10’  
 10以下縁 膿 菌    1.5 〜B、6X10
510以下例12)抗菌力試験 実施例8)の作成物を、ハイドロキシアパタイト100
gに蒸留水200戚加えたスラリー中にそれぞれ0.0
01%、0.005%、0.01%、0、1%添加して
試験を行った。
添加量(χ) 菌 名 0、 OO1 0、OO5 0,01 0、1 大腸菌 大腸菌 大腸菌 大腸菌 経過時間と生菌数の変化 0時間   48時間後 5、5 Xl065. OXl0b 3.6X10b  10以下 2.3X105 10以下 7.3X10’    10以下 この結果より、 0、0 O5%以上の添加で効果の あることがわかった。
例13)抗菌力試験 実施例5)の作成物にバインダーを加えて圧縮成型し、
500°Cで脱脂して、抗菌性ハイドロキシアパタイト
100%である直径3cmのペレットを作成した。
そのペレット上で抗菌力試験を行った結果、以下のよう
な抗菌性を示した。
菌 名   経過時間と生菌数の変化 0時間    48時間後 大腸菌  6.8X10’    10以下例11)、
〜13)の結果より、抗菌性ハイドロキシアパタイトは
100%から使用することができ、他の材料に添加する
場合0.0 O5%まで充分な抗菌力を発揮する。
例14)1ONの蒸留水にハイドロキシアパタイト1、
 Okg、硝酸銀0.0016gを加え、100°Cで
1時間加熱しながら撹拌する。生成物を蒸留水で良く洗
い、乾燥、粉砕を行ない、銀をo、oooi%担持した
抗菌性ハイドロキシアパタイト粉末を得た。
この作成物について銀の溶出試験を行なったが、溶出は
認められなかった。
又、この作成物をハイドロキシアパタイトに1%添加し
た組成物を用いて抗菌力の試験を行なった。また、コン
トロールとしてハイドロキシアパタイト粉末を用いて試
験を行なった。その結果、以下のような抗菌性を示した
国名    経過時間と生菌数の変化 0時間   6時間後   割時間後 2.4X10’  1.0X10610以下2.4X1
0’  3.0X10’  1.0X1010+i募H
つり)任ロキシアバタイト ;(15で]ゴコントロー
ル 月明 (発明の効果) 本発明による抗菌性ハイドロキシアパタイトは、安全で
生体親和性が高いため、生体材料などに用いることがで
きるばかりでなく、その他、繊維、フィルム、プラスチ
ック、紙、化粧品など、多くの物に用いることがでる。
代理人 弁理士 桑 原 英 明

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)抗菌性金属イオンを担持させたことを特徴とする
    抗菌性ハイドロキシアパタイト。
  2. (2)抗菌性金属イオンの担持量がハイドロキシアパタ
    イトに対し5〜0.0001重量%である請求項(1)
    記載の抗菌性ハイドロキシアパタイト。
  3. (3)リン酸水素2ナトリウム及び抗菌性金属塩を含む
    水溶液に塩化カルシウム水液を添加することを特徴とす
    る抗菌性ハイドロキシアパタイトの製造法。
JP1122958A 1988-09-29 1989-05-18 抗菌性ハイドロキシアパタイト組成物及びその製造法 Expired - Lifetime JP2801022B2 (ja)

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US07/409,076 US5009898A (en) 1988-09-29 1989-09-19 Antimicrobial hydroxyapatite powders and methods for preparing them
GB8921505A GB2224727B (en) 1988-09-29 1989-09-22 Antimicrobial hydroxyapatite powders
FR8912572A FR2636811B1 (fr) 1988-09-29 1989-09-26 Poudres d'hydroxyapatite antiseptiques et leurs procedes de preparation
DE3932469A DE3932469A1 (de) 1988-09-29 1989-09-28 Antimikrobielle hydroxyapatit-pulver und verfahren zu ihrer herstellung
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GB9026000A GB2236676B (en) 1988-09-29 1990-11-29 Antimicrobial hydroxyapatite powders
US07/857,725 US5268174A (en) 1988-09-29 1992-03-26 Antimicrobial hydroxyapatite powders containing hinokitiol, protamine or sorbic acid
HK70192A HK70192A (en) 1988-09-29 1992-09-17 Antimicrobial hydroxyapatite powders
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