KR102744364B1 - Manufacturing method of octacalcium phosphate bone cement and octacalcium phosphate bone cement manufactured by the same - Google Patents
Manufacturing method of octacalcium phosphate bone cement and octacalcium phosphate bone cement manufactured by the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR102744364B1 KR102744364B1 KR1020210157523A KR20210157523A KR102744364B1 KR 102744364 B1 KR102744364 B1 KR 102744364B1 KR 1020210157523 A KR1020210157523 A KR 1020210157523A KR 20210157523 A KR20210157523 A KR 20210157523A KR 102744364 B1 KR102744364 B1 KR 102744364B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- powder
- bone cement
- phosphate
- ocp
- calcium phosphate
- Prior art date
Links
- 229910000392 octacalcium phosphate Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 90
- YIGWVOWKHUSYER-UHFFFAOYSA-F tetracalcium;hydrogen phosphate;diphosphate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].OP([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O YIGWVOWKHUSYER-UHFFFAOYSA-F 0.000 title claims abstract description 90
- 239000002639 bone cement Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 96
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims abstract description 60
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 57
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 52
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 45
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 33
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 26
- -1 cation hydrogen phosphate compound Chemical class 0.000 claims abstract description 22
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 17
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 claims abstract description 14
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 13
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims abstract description 10
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 claims description 53
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 51
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 claims description 32
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 25
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 claims description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 25
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 claims description 15
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 9
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 4
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 claims description 3
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910015949 MxHyPO4 Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 abstract description 41
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 abstract description 6
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 abstract description 6
- 239000007858 starting material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 abstract 1
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 47
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 28
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 21
- 229910052586 apatite Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 8
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 8
- VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;fluoride;triphosphate Chemical compound [F-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 8
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 8
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 8
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 8
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 6
- FUFJGUQYACFECW-UHFFFAOYSA-L calcium hydrogenphosphate Chemical compound [Ca+2].OP([O-])([O-])=O FUFJGUQYACFECW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- XAAHAAMILDNBPS-UHFFFAOYSA-L calcium hydrogenphosphate dihydrate Chemical compound O.O.[Ca+2].OP([O-])([O-])=O XAAHAAMILDNBPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910052599 brucite Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 3
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 3
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 description 3
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 3
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 3
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 2
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-L Phosphate ion(2-) Chemical compound OP([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 229940095079 dicalcium phosphate anhydrous Drugs 0.000 description 2
- RBLGLDWTCZMLRW-UHFFFAOYSA-K dicalcium phosphate dihydrate Substances O.O.[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O RBLGLDWTCZMLRW-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- GBNXLQPMFAUCOI-UHFFFAOYSA-H tetracalcium;oxygen(2-);diphosphate Chemical compound [O-2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O GBNXLQPMFAUCOI-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- 206010065687 Bone loss Diseases 0.000 description 1
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 1
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 1
- 229910002483 Cu Ka Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018119 Li 3 PO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002385 Sodium hyaluronate Polymers 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000010669 acid-base reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003522 acrylic cement Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 239000000316 bone substitute Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- YYRMJZQKEFZXMX-UHFFFAOYSA-L calcium bis(dihydrogenphosphate) Chemical compound [Ca+2].OP(O)([O-])=O.OP(O)([O-])=O YYRMJZQKEFZXMX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004068 calcium phosphate ceramic Substances 0.000 description 1
- ZBZJARSYCHAEND-UHFFFAOYSA-L calcium;dihydrogen phosphate;hydrate Chemical compound O.[Ca+2].OP(O)([O-])=O.OP(O)([O-])=O ZBZJARSYCHAEND-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- KXKPYJOVDUMHGS-OSRGNVMNSA-N chondroitin sulfate Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](OS(O)(=O)=O)[C@H](O)[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](C(O)=O)O1 KXKPYJOVDUMHGS-OSRGNVMNSA-N 0.000 description 1
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 210000004268 dentin Anatomy 0.000 description 1
- 235000019700 dicalcium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hcl hcl Chemical compound Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 1
- 230000000887 hydrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000006193 liquid solution Substances 0.000 description 1
- 229910000150 monocalcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019691 monocalcium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000017074 necrotic cell death Effects 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 description 1
- 238000000016 photochemical curing Methods 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229940010747 sodium hyaluronate Drugs 0.000 description 1
- 229940074404 sodium succinate Drugs 0.000 description 1
- ZDQYSKICYIVCPN-UHFFFAOYSA-L sodium succinate (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C(=O)CCC([O-])=O ZDQYSKICYIVCPN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- YWIVKILSMZOHHF-QJZPQSOGSA-N sodium;(2s,3s,4s,5r,6r)-6-[(2s,3r,4r,5s,6r)-3-acetamido-2-[(2s,3s,4r,5r,6r)-6-[(2r,3r,4r,5s,6r)-3-acetamido-2,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-2-carboxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-5-hydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2- Chemical compound [Na+].CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O3)C(O)=O)O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)NC(C)=O)[C@@H](C(O)=O)O1 YWIVKILSMZOHHF-QJZPQSOGSA-N 0.000 description 1
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 229910000391 tricalcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019731 tricalcium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 229940078499 tricalcium phosphate Drugs 0.000 description 1
- 239000001226 triphosphate Substances 0.000 description 1
- 235000011178 triphosphate Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L24/00—Surgical adhesives or cements; Adhesives for colostomy devices
- A61L24/0047—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material
- A61L24/0073—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material with a macromolecular matrix
- A61L24/0084—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material with a macromolecular matrix containing fillers of phosphorus-containing inorganic compounds, e.g. apatite
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/28—Bones
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L24/00—Surgical adhesives or cements; Adhesives for colostomy devices
- A61L24/02—Surgical adhesives or cements; Adhesives for colostomy devices containing inorganic materials
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/40—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material
- A61L27/44—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material having a macromolecular matrix
- A61L27/46—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material having a macromolecular matrix with phosphorus-containing inorganic fillers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/28—Bones
- A61F2002/2835—Bone graft implants for filling a bony defect or an endoprosthesis cavity, e.g. by synthetic material or biological material
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2310/00—Prostheses classified in A61F2/28 or A61F2/30 - A61F2/44 being constructed from or coated with a particular material
- A61F2310/00005—The prosthesis being constructed from a particular material
- A61F2310/00179—Ceramics or ceramic-like structures
- A61F2310/00293—Ceramics or ceramic-like structures containing a phosphorus-containing compound, e.g. apatite
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2310/00—Prostheses classified in A61F2/28 or A61F2/30 - A61F2/44 being constructed from or coated with a particular material
- A61F2310/00005—The prosthesis being constructed from a particular material
- A61F2310/00353—Bone cement, e.g. polymethylmethacrylate or PMMA
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2400/00—Materials characterised by their function or physical properties
- A61L2400/06—Flowable or injectable implant compositions
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
- A61L2430/02—Materials or treatment for tissue regeneration for reconstruction of bones; weight-bearing implants
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Surgery (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
본 발명은 인산8칼슘 시멘트 제조에 필요한 간단한 조성의 출발물질에 증류수 또는 식염수를 첨가하여, 체온에서 경화 반응시간이 짧은 인산8칼슘(OCP) 골 시멘트의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 인산8칼슘 골 시멘트를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 α-인산3칼슘(α-tricalcium phosphate, α-TCP) 분말을 준비하는 단계; MxHyPO4의 화학식을 갖는 1가 양이온 수소인산 화합물(M = 알칼리 1가 이온 또는 암모늄 이온이고, x = 1 및 y = 2; 또는 x = 2 및 y = 1)을 포함하는 경화제 분말을 준비하는 단계; 상기 α-인산3칼슘 분말과 상기 경화제 분말을 혼합하여 액상 혼합물을 준비하는 단계; 및 상기 액상 혼합물을 수화 반응시켜 경화하는 단계를 포함하는, 인산8칼슘(OCP) 골 시멘트의 제조방법을 제공한다.The present invention aims to provide a method for producing octacalcium phosphate (OCP) bone cement having a short hardening reaction time at body temperature by adding distilled water or saline water to starting materials having a simple composition necessary for producing octacalcium phosphate cement, and octacalcium phosphate bone cement produced thereby. The present invention provides a method for producing octacalcium phosphate (OCP) bone cement, comprising the steps of: preparing α-tricalcium phosphate (α-TCP) powder; preparing a hardening agent powder including a monovalent cation hydrogen phosphate compound having the chemical formula of M x H y PO 4 (M = monovalent alkali ion or ammonium ion, and x = 1 and y = 2; or x = 2 and y = 1); mixing the α-tricalcium phosphate powder and the hardening agent powder to prepare a liquid mixture; and hardening the liquid mixture by a hydration reaction.
Description
본 발명은 인산8칼슘 골 시멘트의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 인산8칼슘 골 시멘트에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 제3인산칼슘(α-TCP) 분말에 경화제로서 MxHyPO4의 화학식을 갖는 1가 양이온 수소인산 화합물(여기서 M = 알칼리 1가 이온 또는 암모늄 이온)을 이용하여 체온에서 경화 반응시간이 짧은 인산8칼슘(OCP) 골 시멘트의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 인산8칼슘 골 시멘트에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing octacalcium phosphate bone cement and octacalcium phosphate bone cement produced thereby, and more specifically, to a method for producing octacalcium phosphate (OCP) bone cement having a short curing reaction time at body temperature by using a monovalent cation hydrogen phosphate compound having the chemical formula M x H y PO 4 (wherein M = monovalent alkali ion or ammonium ion) as a hardener in tricalcium phosphate (α-TCP) powder, and to octacalcium phosphate bone cement produced thereby.
인체는 피부와 각종 장기를 이루는 연조직과 다양한 종류의 뼈와 치아를 이루는 경조직으로 구성되어 있다. 우리 몸을 지탱하고 여러 가지 중요한 장기를 보호하는 등의 역할을 하는 인체의 뼈는 인산칼슘계 무기질(약 70%)과 주로 콜라겐으로 이루어진 유기질(약 20%), 그리고 물(약 10%)로 구성된 복합재료이다. 골 손실이나 결손 치료에 사용되는 생체 소재로는 자가골, 동종골, 이종골, 그리고 합성골(또는 인공골)이 사용되고 있으나, 가장 우선적으로 적용되는 자가골은 얻을 수 있는 양이 충분치 않으며 복수의 수술과정이 필요하고, 동종골 또는 이종골은 질병 감염이나 면역거부반응 위험성 때문에 인공적으로 대량 생산이 가능한 합성골의 개발이 절실히 요구되고 있다. The human body is composed of soft tissues that form the skin and various organs, and hard tissues that form various types of bones and teeth. The bones of the human body, which support the body and protect various important organs, are composite materials composed of calcium phosphate-based inorganic substances (approximately 70%), organic substances mainly composed of collagen (approximately 20%), and water (approximately 10%). Autologous bone, allograft bone, xenograft bone, and synthetic bone (or artificial bone) are used as biomaterials used to treat bone loss or defects. However, autologous bone, which is the most preferred method, is not available in sufficient quantities and requires multiple surgical procedures, while allograft or xenograft bone carries the risk of disease infection or immune rejection, so the development of synthetic bone that can be artificially mass-produced is urgently needed.
현재 개발 또는 임상에 사용되고 있는 합성골의 종류는 크게 두 가지로 대별될 수 있는데, 정형 합성골(shaped bone)과 부정형 합성골(unshaped bone)로 나눌 수 있다. 정형 합성골의 종류는 분말, 과립, 블록 타입 등이 있고, 부정형 합성골에는 시멘트 타입 외에 퍼티, 주사형 타입이 있다. 정형 합성골은 인체에 삽입 전, 부정형 합성골은 인체에 삽입 후 인체의 뼈와 화학적, 물리적, 그리고 구조적으로 유사해야 하고, 제조, 멸균, 조작 공정 등이 용이하여야 한다. The types of synthetic bones currently under development or in clinical use can be largely divided into two types: shaped bone and unshaped bone. The types of orthopedic synthetic bones include powder, granule, and block types, and the types of unshaped synthetic bones include cement, putty, and injectable types in addition to the cement type. Before insertion into the human body, orthopedic synthetic bones should be chemically, physically, and structurally similar to human bones, and the manufacturing, sterilization, and manipulation processes should be easy.
합성골을 제조하기 위한 골 시멘트는 주로 복합골절 복원, 인공관절 수술 및 치아 상아질의 복원 등에 사용된다. 골 시멘트에 대한 IUPAC에서는 인체조직의 손실 공간을 채우거나 보철물의 기계적인 고정을 위하여 사용되는 합성물질로서 자가경화(in situ self-setting 또는 in situ self-curing) 또는 광경화(photo-curing)되는 유기 또는 무기 물질이라고 정의하고 있다. 현재 임상에 사용되고 있는 골 시멘트는 주 원료 분말과 경화액으로 이루어져 있으며, 필요에 따라 제3의 성분이 첨가되기도 한다. 이들 조성물에 액상의 용액을 혼합하면 점성과 유동성을 갖는 페이스트 상태가 되어 치료 부위에 용이하게 적용할 수 있는 장점이 있다. 이들 골 시멘트를 인체 부위에 적용한 후 시간이 경과함에 따라 PMMA계 시멘트는 중화 반응, 인산칼슘계 시멘트는 수화 반응 혹은 산염기 반응 등에 의하여 경화된다. 여기서 본 시멘트 조성물이 갖추어야 할 특성은 제조된 본 시멘트 페이스트의 경화 반응을 원하는 속도로 제어가 가능하여야 하고, 임상 적용 시 유동성(주사성)이 적절해야 하고, 주변 골 조직과 점착성이 우수해야 한다. 그리고 경화 후 기계적 강도가 충분하여야 하며, 시술 후 열, 성분 또는 부산물에 의한 주변 조직에 염증 반응이 없도록 생체친화성이 우수해야 하고, 경우에 따라서는 인체 내에서 생분해되는 성질을 갖추어야 한다.Bone cement for manufacturing synthetic bone is mainly used for complex fracture restoration, artificial joint surgery, and restoration of tooth dentin. IUPAC defines bone cement as an organic or inorganic substance that is self-setting (in situ self-curing) or photo-curing, and is used to fill the lost space of human tissue or for mechanical fixation of prosthetics. Bone cement currently used clinically consists of main raw material powder and hardening solution, and a third component may be added as needed. When a liquid solution is mixed with these compositions, it becomes a paste state with viscosity and fluidity, which has the advantage of being easily applied to the treatment area. After applying these bone cements to the human body, PMMA-based cements harden over time by neutralization reaction, and calcium phosphate-based cements harden by hydration reaction or acid-base reaction. Here, the characteristics that this cement composition must have are that the hardening reaction of the manufactured cement paste must be controllable at a desired speed, that fluidity (injectability) must be appropriate for clinical application, and that adhesion to surrounding bone tissue must be excellent. In addition, it must have sufficient mechanical strength after hardening, excellent biocompatibility so that there is no inflammatory reaction in the surrounding tissue due to heat, components, or by-products after the procedure, and in some cases, it must have the property of being biodegradable in the human body.
현재까지 가장 널리 사용되는 골 시멘트는 PMMA(polymethyl metacrylate) 시멘트로 부르는 아크릴계 시멘트이며, PMMA의 분말과 MMA(methyl methacrylate) 단량체의 액체를 혼합 후, 인체 내에서 경화시키는 것이다. 상기 혼합 페이스트는 약 4분간 원하는 형태로 성형할 수 있는 작업 시간을 확보할 수 있으며, 경화 후 90 MPa에 달하는 높은 압축강도를 나타낸다. 때문에 정형외과 수술에서 일반적으로 PMMA 시멘트를 손상된 골 조직에 충전재로 사용하거나, 보철물을 주변 골 조직과 접착 고정시킬 때 사용하고 있다. PMMA 시멘트는 주변 뼈 조직과 초기 접착력은 우수하나, 주변 뼈와 화학적 결합이 아닌 기계적인 결합, 그리고 중축합에 의한 큰 수축으로 인해 시멘트 주위에 형성되는 두꺼운 섬유성 조직 피막이 형성되고, 이러한 피막은 시간이 지남에 따라 초기 접착강도보다 낮아져 결국에는 보철물이 분리되는 현상이 보고되고 있다. 또한 PMMA는 비흡수성 특성, 경화 반응 시 잔류한 미반응 단량체에 의한 독성 및 염증 반응, 그리고 경화 시 수술 부위에서 80℃에 달하는 높은 발열에 의한 주변 조직 괴사 등 여러 가지 문제점을 갖고 있다.The most widely used bone cement to date is an acrylic cement called PMMA (polymethyl metacrylate) cement, which is made by mixing PMMA powder and MMA (methyl methacrylate) monomer liquid and then hardening it inside the human body. The mixed paste can secure a working time of about 4 minutes to be molded into a desired shape, and exhibits a high compressive strength of up to 90 MPa after hardening. Therefore, PMMA cement is generally used as a filler for damaged bone tissue in orthopedic surgery, or when bonding and fixing a prosthesis to the surrounding bone tissue. PMMA cement has excellent initial adhesion to the surrounding bone tissue, but due to mechanical bonding rather than chemical bonding with the surrounding bone, and large shrinkage due to polycondensation, a thick fibrous tissue film is formed around the cement, and it has been reported that this film becomes lower than the initial bonding strength over time, eventually causing the prosthesis to detach. In addition, PMMA has several problems, including non-absorbent properties, toxicity and inflammatory reactions due to unreacted monomers remaining during the curing reaction, and necrosis of surrounding tissues due to high heat generation of up to 80℃ at the surgical site during curing.
상기 기술된 골 시멘트의 문제점을 해결하기 위하여 다양한 인산칼슘계 세라믹 골 시멘트가 제품으로 출시되고 있다. 인산칼슘계 골 시멘트도 PMMA계 시멘트와 마찬가지로 분말상의 고체와 고상/액상의 경화제로 구성되어 있으며 실제로 시술 시에는 두 구성 물질을 혼합하여 점성을 띠는 페이스트로 만든 후, 주사기 또는 수작업을 등을 이용하여 골 결손 부위에 적용한다. 현재 인산칼슘계 골 시멘트로는 아파타이트(apatite, HA)계 또는 부르사이트(Brushite, DCPD)계가 있는데, 아파타이트계 인산칼슘 골시멘트는 인체 내에서 경화 후 생체적합성이 우수하여 가장 많이 시도되고 있다. 초기 HA계 시멘트 조성물을 수화 또는 산염기 경화 반응을 위하여 물이 사용되었으나, 이 경우 경화하는데 오랜 시간이 요구되고, 높은 강도를 얻기 위해서는 80 ℃ 이상의 고온으로 가열이 필요하였다. 그 후 경화 시간 단축과 기계적인 강도를 향상시키기 위하여 물 대신 유기산 등을 경화액으로 사용하는 방법이 개발되었다. 유기산 경화액을 포함하는 인산칼슘계 골시멘트 조성물은 원하는 경화 시간 및 유동성을 갖도록 다양한 조성으로 제조가 가능하였다. 인산칼슘계 시멘트는 주변 골조직과 생체 친화성이 우수하고 경화 반응시 발열도 심하지 않아 PMMA계 시멘트의 대안으로 시도되고 있다. 그러나 인산칼슘계 시멘트의 약한 기계적 강도 및 낮은 조작성, 그리고 비교적 긴 반응시간 등은 임상적용을 위하여 해결되어야 할 문제이다.In order to solve the problems of the above-described bone cement, various calcium phosphate ceramic bone cements are being released as products. Calcium phosphate bone cement, like PMMA cement, is composed of a powdered solid and a solid/liquid hardener. When actually performing the procedure, the two components are mixed to make a viscous paste, which is then applied to the bone defect area using a syringe or by hand. Currently, calcium phosphate bone cements include apatite (HA) or brushite (DCPD). Apatite calcium phosphate bone cement is the most widely used because it has excellent biocompatibility after hardening in the human body. Initially, water was used for hydration or acid-base hardening reaction of HA cement compositions, but in this case, a long time was required for hardening, and heating at a high temperature of 80℃ or higher was required to obtain high strength. After that, a method of using organic acids instead of water as hardeners was developed to shorten the hardening time and improve mechanical strength. Calcium phosphate-based bone cement compositions containing organic acid curing agents can be manufactured in various compositions to have the desired curing time and fluidity. Calcium phosphate-based cements have excellent biocompatibility with surrounding bone tissues and do not generate much heat during curing, so they are being attempted as an alternative to PMMA-based cements. However, the weak mechanical strength, low handling, and relatively long reaction time of calcium phosphate-based cements are problems that must be solved for clinical application.
현재 상용화된 인산칼슘계 골시멘트는 인체 내에서 경화된 후 최종 생성물을 기준으로 아파타이트(apatite, HA)계와 부르사이트(Brushite, DCPD)계로 분류된다. 아파타이트계 시멘트의 대표적인 출발 분말은 무정형인산칼슘(amorphous calcium phosphate, ACP), 무수 제2인산칼슘 (dicalcium phosphate anhydrous, DCPA), 제4인산칼슘(tetracalcium phosphate, TTCP), α형 제3인산칼슘(α-tricalcium phosphate, α-TCP) 또는 β형 제3인산칼슘(β-tricalcium phosphate, β-TCP) 등이 있고, 경화액으로는 각종 인산칼슘 또는 인산 수용액, 석신산나트륨(sodium succinate), 콘드로이틴 황산나트륨(sodium chondroitin sulphate) 등이 경화 시간, 주사성 및 점착성 등의 조절을 목적으로 첨가된다. 한편 부르사이트계 시멘트의 대표적인 출발 분말은 β형 제3인산칼슘 (β-TCP)과 제1인산칼슘 (monocalcium phosphate monohydrate, MCPM)이며, 경화액으로 히알루론산 나트륨(sodium hyaluronate), 인산(H3PO4), 황산(H2SO4) 액상 등이 사용되고 있다. 부르사이트계 시멘트의 경화는 10분 이하로 비교적 빠르며 아파타이트계 시멘트에 비해 생분해 속도가 매우 높으며, 신생골의 형성을 유도한다고 알려져 있다 (Materials 2009, 2, 221-291). 종래 사용되는 아파타이트 시멘트 및 브루사이트 시멘트의 성분 및 특성에 대해서는 도 1에 나타낸 바와 같다.Currently commercialized calcium phosphate bone cements are classified into apatite (HA) and brushite (DCPD) types based on the final product after hardening in the human body. Representative starting powders of apatite cements include amorphous calcium phosphate (ACP), dicalcium phosphate anhydrous (DCPA), tetracalcium phosphate (TTCP), α-tricalcium phosphate (α-TCP), or β-tricalcium phosphate (β-TCP). Various calcium phosphate or phosphoric acid aqueous solutions, sodium succinate, sodium chondroitin sulfate, etc. are added as hardening agents to control hardening time, injectability, and adhesiveness. Meanwhile, the representative starting powders of brucite cement are β-tricalcium phosphate (β-TCP) and monocalcium phosphate (monocalcium phosphate monohydrate, MCPM), and sodium hyaluronate, phosphoric acid (H 3 PO 4 ), and sulfuric acid (H 2 SO 4 ) liquids are used as hardening agents. The hardening of brucite cement is relatively fast, less than 10 minutes, and its biodegradation rate is much higher than that of apatite cement and it is known to induce the formation of new bone (Materials 2009, 2, 221-291). The components and characteristics of conventionally used apatite cement and brucite cement are as shown in Fig. 1.
상기와 같이, 기존 인산칼슘계 골 시멘트는 그 화학적 조성이 인체 내에서 수화 경화 후 최종 물질이 아파타이트(hydroxyapatite; HA)나 부르사이트(Brushite; DCPD) 물질이 생성되도록 구성되었다. 근래에는 위 두 종류의 시멘트 외에도 다른 종류의 인산칼슘계 골 시멘트로서, 인산8칼슘 (octacalcium phosphate, OCP) 골 시멘트가 시도되고 있다.As mentioned above, the chemical composition of existing calcium phosphate bone cements is designed so that the final material after hydration and hardening in the human body is apatite (HA) or brushite (DCPD). Recently, in addition to the above two types of cements, octacalcium phosphate (OCP) bone cement has been attempted as another type of calcium phosphate bone cement.
그러나, OCP 골 시멘트는 경화 반응 시간이 몇 시간에서 하루 이상이 걸려 적어도 몇 분에서 30분 내에 경화가 요구되는 골 시멘트로 사용이 불가능하였고, 경화 반응 시간이 길어 열역학적으로 불안정한 OCP 상이 일시적으로 존재하다가 최종적으로 HA 상이 주된 물질이 되는 아파타이트(HA)계 시멘트와 동일하게 된다.However, OCP bone cement cannot be used as a bone cement that requires hardening within a few minutes to 30 minutes at the most because the hardening reaction time takes from several hours to more than a day, and the long hardening reaction time results in the temporary presence of a thermodynamically unstable OCP phase, which ultimately becomes the same as an apatite (HA)-based cement in which the HA phase becomes the main material.
현재 알려진 OCP 시멘트 조성 및 수화 반응에 관한 연구의 조성물을 보면, 대부분 인산칼슘계 물질을 OCP의 Ca/P비인 1.33이 되도록 혼합하여 수화 반응시키거나 인산칼슘계 물질을 인산칼슘계 수용액에 오랫동안 담지시켜 제조하는 방법을 사용하였다. 이러한 방법으로는 인체의 온도에서 고순도 OCP 상을 얻을 수도 없고, 경화 시간도 너무 길어 OCP 시멘트로 사용할 수 없었다. 이러한 이유 때문에 기존 방법으로 제조된 OCP 제품은 골 시멘트로 사용되지 않고, 골 이식재나 조직공학용 스캐폴드로만 사용이 가능하였다.Looking at the compositions of the currently known OCP cements and the research on hydration reactions, most of them were manufactured by mixing calcium phosphate-based materials to the Ca/P ratio of OCP of 1.33 and performing a hydration reaction or by immersing calcium phosphate-based materials in a calcium phosphate-based aqueous solution for a long time. With these methods, it was impossible to obtain a high-purity OCP phase at human body temperature, and the curing time was too long to be used as OCP cement. For these reasons, OCP products manufactured by the existing methods could not be used as bone cements, but could only be used as bone grafting materials or scaffolds for tissue engineering.
상기와 같은 실정을 감안하여, 본 발명은 인산8칼슘 시멘트 제조에 필요한 간단한 조성의 혼합물을 이용하여, 체온에서 경화 반응시간이 짧은 인산8칼슘(OCP) 골 시멘트의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 인산8칼슘 골 시멘트를 제공하는 것을 목적으로 한다.In consideration of the above circumstances, the present invention aims to provide a method for manufacturing octacalcium phosphate (OCP) bone cement having a short curing reaction time at body temperature using a mixture of a simple composition required for manufacturing octacalcium phosphate cement, and an octacalcium phosphate bone cement manufactured thereby.
본 발명의 일 실시예는, α-인산3칼슘(α-tricalcium phosphate, α-TCP) 분말을 준비하는 단계; MxHyPO4의 화학식을 갖는 1가 양이온 수소인산 화합물(M = 알칼리 1가 이온 또는 암모늄 이온이고, x = 1 및 y = 2; 또는 x = 2 및 y = 1)을 포함하는 경화제 분말을 준비하는 단계; 상기 α-인산3칼슘 분말과 상기 경화제를 혼합한 후 증류수 또는 생리식염수를 첨가하여 액상 혼합물을 준비하는 단계; 및 상기 액상 혼합물을 수화 반응시켜 경화하는 단계를 포함하는, 인산8칼슘(OCP) 골 시멘트의 제조방법을 제공할 수 있다.One embodiment of the present invention can provide a method for manufacturing octacalcium phosphate (OCP) bone cement, including the steps of: preparing α-tricalcium phosphate (α-TCP) powder; preparing a hardening agent powder including a monovalent cationic hydrogen phosphate compound having a chemical formula of M x H y PO 4 (M = monovalent alkali ion or ammonium ion, and x = 1 and y = 2; or x = 2 and y = 1); mixing the α-tricalcium phosphate powder and the hardening agent and then adding distilled water or saline solution to prepare a liquid mixture; and hardening the liquid mixture by a hydration reaction.
상기 1가 양이온 수소인산 화합물은 M1H2PO4(M = 알칼리 1가 이온 또는 암모늄 이온)이며, 상기 액상 혼합물을 준비하는 단계는, 상기 경화제 분말을 상기 α-인산3칼슘 분말과 혼합한 후 증류수 또는 생리식염수를 첨가하는 단계; 또는 상기 경화제 분말에 증류수 또는 식염수를 첨가한 후 상기 α-인산3칼슘 분말과 혼합하는 단계를 포함할 수 있다.The above monovalent cation hydrogen phosphate compound is M 1 H 2 PO 4 (M = monovalent alkali ion or ammonium ion), and the step of preparing the liquid mixture may include a step of mixing the hardening agent powder with the α-calcium phosphate powder and then adding distilled water or saline solution; or a step of adding distilled water or saline solution to the hardening agent powder and then mixing it with the α-calcium phosphate powder.
상기 1가 양이온 수소인산 화합물은 M2HPO4(M = 알칼리 1가 이온 또는 암모늄 이온)이며, 상기 액상 혼합물을 준비하는 단계는, 상기 경화제 분말에 증류수 또는 생리식염수를 첨가하여 액상 경화제를 준비하는 단계; 상기 액상 경화제에 염산(HCl), 초산(CH3COOH), 황산(H2SO4) 및 질산(HNO3)으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 강산을 첨가하여 pH를 4.0~6.0으로 조절하는 단계; 상기 pH가 조절된 액상 경화제에 상기 α-인산3칼슘 분말을 혼합하여 액상 혼합물을 만드는 단계를 포함할 수 있다.The above monovalent cation hydrogen phosphate compound is M 2 HPO 4 (M = monovalent alkali ion or ammonium ion), and the step of preparing the liquid mixture may include a step of preparing a liquid hardener by adding distilled water or saline solution to the hardener powder; a step of adjusting the pH to 4.0 to 6.0 by adding at least one strong acid selected from the group consisting of hydrochloric acid (HCl), acetic acid (CH 3 COOH), sulfuric acid (H 2 SO 4 ), and nitric acid (HNO 3 ) to the liquid hardener; and a step of mixing the α-calcium phosphate triphosphate powder into the liquid hardener of which the pH is adjusted to create a liquid mixture.
상기 경화제 분말을 준비하는 단계는, 경화제로서 M1H2PO4의 화학식을 갖는 1가 양이온 수소인산 화합물 0 내지 100중량부 및 M2HPO4의 화학식을 갖는 1가 양이온 수소인산 화합물 100중량부 내지 0중량부를 사용할 수 있다.The step of preparing the above-mentioned hardener powder may use 0 to 100 parts by weight of a monovalent cationic hydrogen phosphate compound having the chemical formula of M 1 H 2 PO 4 and 100 to 0 parts by weight of a monovalent cationic hydrogen phosphate compound having the chemical formula of M 2 HPO 4 as a hardener.
상기 α-인산3칼슘 분말과 상기 경화제를 혼합하는 단계는, 상기 α-인산3칼슘 분말과 상기 경화제를 칼슘과 인의 원자 비(Ca/P ratio)가 1.00≤Ca/P≤1.33이 되도록 혼합할 수 있다.The step of mixing the above α-calcium phosphate tricalcium powder and the above curing agent may be performed by mixing the above α-calcium phosphate tricalcium powder and the above curing agent such that the atomic ratio of calcium and phosphorus (Ca/P ratio) is 1.00≤Ca/P≤1.33.
상기 α-인산3칼슘 분말과 상기 경화제를 혼합하는 단계는, 상기 α-인산3칼슘 분말 60 내지 80중량부 및 상기 경화제 40 내지 20중량부를 사용할 수 있다.The step of mixing the above α-calcium phosphate tricalcium powder and the above curing agent may use 60 to 80 parts by weight of the above α-calcium phosphate tricalcium powder and 40 to 20 parts by weight of the above curing agent.
상기 골 시멘트에 존재하는 인산칼슘계 혼합 분말(P)과 액상(L)의 혼합비 (P/L ratio)가 1.0~2.5g/ml인 경우 항온항습기(37℃, RH 95%) 내에서 경화 시간이 5~120 분일 수 있다.When the mixing ratio (P/L ratio) of the calcium phosphate-based mixed powder (P) and liquid (L) present in the above-mentioned bone cement is 1.0 to 2.5 g/ml, the curing time can be 5 to 120 minutes in a constant temperature and humidity chamber (37°C, RH 95%).
상기 골 시멘트에 존재하는 인산칼슘계 혼합 분말(P)과 액상(L)의 혼합비 (P/L ratio)가 1.0~2.5g/ml인 경우 항온항습기(37℃, RH 95%) 내에서 경화된 골 시멘트의 압축 강도가 10~30 MPa일 수 있다.When the mixing ratio (P/L ratio) of the calcium phosphate-based mixed powder (P) and liquid (L) present in the above bone cement is 1.0 to 2.5 g/ml, the compressive strength of the bone cement hardened in a constant temperature and humidity chamber (37°C, RH 95%) can be 10 to 30 MPa.
상기 골 시멘트에 존재하는 인산칼슘계 혼합 분말(P)과 액상(L)의 혼합비 (P/L ratio)가 1.0~2.5g/ml인 경우 항온항습기(37℃, RH 95%) 내에서 경화된 골 시멘트의 OCP 상분율이 70% 이상일 수 있다.When the mixing ratio (P/L ratio) of the calcium phosphate-based mixed powder (P) and liquid (L) present in the above bone cement is 1.0 to 2.5 g/ml, the OCP fraction of the bone cement hardened in a constant temperature and humidity chamber (37°C, RH 95%) can be 70% or more.
본 발명의 일 실시예는 또한, 상기 제조 방법에 의해 제조된 골 시멘트를 제공할 수 있다.One embodiment of the present invention can also provide a bone cement manufactured by the above manufacturing method.
본 발명의 인산8칼슘 골 시멘트의 제조 방법은, 기존의 방법과 달리 다른 바인더 첨가제를 사용하지 않고 칼슘과 인을 포함한 혼합물에 간단히 증류수 또는 생리식염수를 첨가하며, 고온 열처리를 실시하지 않고 실온 또는 체온에서 수화 경화 반응시켜 인산8칼슘 골 시멘트를 제조함으로써, 친환경적이며 생체친화성이 우수하고, 임상에 사용하기가 비교적 간단하고 조작성 또한 우수하다. The method for manufacturing octacalcium phosphate bone cement of the present invention, unlike conventional methods, does not use other binder additives but simply adds distilled water or saline solution to a mixture containing calcium and phosphorus, and manufactures octacalcium phosphate bone cement by a hydration and hardening reaction at room temperature or body temperature without performing high-temperature heat treatment, thereby being environmentally friendly, having excellent biocompatibility, being relatively simple to use clinically, and also having excellent operability.
도 1은, 본 발명의 일 실시예의 인산8칼슘 골 시멘트의 제조 방법의 흐름을 나타낸 도이다.
도 2는, 본 발명의 구현예 1의 인산8칼슘 골 시멘트의 제조 방법의 흐름을 나타낸 도이다.
도 3은, 본 발명의 구현예 2의 인산8칼슘 골 시멘트의 제조 방법의 흐름을 나타낸 도이다.
도 4는, OCP 시멘트 조성물의 인산칼슘계 혼합 분말(P)과 액상(L)의 무게 비에 따른 평균 경화시간과 압축강도의 변화를 나타낸 도이다.Figure 1 is a diagram showing the flow of a method for manufacturing octa-calcium phosphate bone cement according to one embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram showing the flow of a method for manufacturing octa-calcium phosphate bone cement of embodiment 1 of the present invention.
Figure 3 is a diagram showing the flow of a method for manufacturing octa-calcium phosphate bone cement of embodiment 2 of the present invention.
Figure 4 is a diagram showing the change in average curing time and compressive strength according to the weight ratio of calcium phosphate-based mixed powder (P) and liquid (L) of the OCP cement composition.
본 발명은, α-인산3칼슘(α-tricalcium phosphate, α-TCP) 분말을 준비하는 단계; MxHyPO4의 화학식을 갖는 1가 양이온 수소인산 화합물(M = 알칼리 1가 이온 또는 암모늄 이온이고, x = 1 및 y = 2; 또는 x = 2 및 y = 1)을 포함하는 경화제 분말을 준비하는 단계; 상기 α-인산3칼슘 분말과 상기 경화제 분말을 혼합하여 액상 혼합물을 준비하는 단계; 및 상기 액상 혼합물을 수화 반응시켜 경화하는 단계를 포함하는, 인산8칼슘(OCP) 골 시멘트의 제조방법을 제공한다.The present invention provides a method for manufacturing octacalcium phosphate (OCP) bone cement, comprising the steps of: preparing α-tricalcium phosphate (α-TCP) powder; preparing a hardening agent powder including a monovalent cationic hydrogen phosphate compound having the chemical formula M x H y PO 4 (M = monovalent alkali ion or ammonium ion, and x = 1 and y = 2; or x = 2 and y = 1); mixing the α-tricalcium phosphate powder and the hardening agent powder to prepare a liquid mixture; and hardening the liquid mixture by a hydration reaction.
본 명세서에서 사용되는 용어 “골 시멘트”란, 인산칼슘계 혼합 분말과 경화제를 포함하는 조성물로서, 실온에서 물 또는 생리식염수를 혼합하여 페이스트로 제조한 후 골 결손부에 적용하였을 때, 인체 내에서 자가경화(in situ self-hardening)되어 골 대체제 역할을 할 수 있는 시멘트를 의미한다.The term “bone cement” as used herein refers to a cement that is a composition containing a calcium phosphate-based mixed powder and a hardener, which is prepared into a paste by mixing it with water or saline solution at room temperature and then applied to a bone defect, and which can act as a bone substitute by self-hardening in the human body.
이하에서는, 상기 제조방법의 각 단계별로 상세히 설명한다.Below, each step of the above manufacturing method is described in detail.
α-인산3칼슘(α-tricalcium phosphate, α-TCP) 분말을 준비하는 단계Steps for preparing α-tricalcium phosphate (α-TCP) powder
본 발명의 인산8칼슘(OCP) 골 시멘트의 제조방법은 α-인산3칼슘(α-tricalcium phosphate, α-TCP) 분말을 준비하는 단계를 포함한다.The method for manufacturing octacalcium phosphate (OCP) bone cement of the present invention includes a step of preparing α-tricalcium phosphate (α-TCP) powder.
본 발명에서 α-인산3칼슘은 a=12.887 Å , b=27.280 Å , c=15.219 Å 그리고 β=126.20° 의 격자상수를 가지는 P21/a의 공간군에서 단사정 결정으로 분류된다. In the present invention, α-calcium phosphate is classified as a monoclinic crystal in the space group of P21/a with lattice constants of a = 12.887 Å, b = 27.280 Å, c = 15.219 Å, and β = 126.20°.
상기 α-인산3칼슘은 기존에 시판되는 것을 구매하거나, 또는 다음과 같이 제조하여 사용할 수 있다. 출발물질로서 DCPD (dicalcium phosphate dihydrate, CaHPO4·2H2O)와 탄산칼슘 (calcium carbonate, CaCO3)을 2 : 1 몰 비율로 2 시간 볼밀 혼합 후 얻어진 분말을 1300℃에서 2시간 열처리 후 상온으로 급냉시켜 고순도의 α-TCP 분말을 준비하고, 이 급냉 분말을 지름 6mm ZrO2 볼을 사용하여 6시간 건식 볼밀 법을 통해 분쇄한 후, 이 분쇄 분말을 10 mesh 표준체망에서 체질을 통해 볼과 분말을 분리한다. 본 발명에서 사용된 α-인산3칼슘의 분말은 50㎛ 이하의 크기를 갖는다. The above α-calcium phosphate dihydrate can be purchased as a commercially available product, or can be manufactured and used as follows. As starting materials, DCPD (dicalcium phosphate dihydrate, CaHPO 4 .2H 2 O) and calcium carbonate (CaCO 3 ) are mixed in a 2:1 molar ratio for 2 hours using a ball mill, the obtained powder is heat-treated at 1300° C. for 2 hours, and then rapidly cooled to room temperature to prepare a high-purity α-TCP powder, and the rapidly cooled powder is pulverized for 6 hours using a dry ball mill method using 6 mm diameter ZrO 2 balls, and the pulverized powder is then sieved through a 10 mesh standard sieve to separate the balls and the powder. The α-calcium phosphate powder used in the present invention has a size of 50 μm or less.
MM xx HH yy POPO 44 의 화학식을 갖는 1가 양이온 수소인산 화합물을 포함하는 경화제 분말을 준비하는 단계A step of preparing a curing agent powder comprising a monovalent cationic hydrogen phosphate compound having the chemical formula
본 발명의 인산8칼슘(OCP) 골 시멘트의 제조방법은 MxHyPO4의 화학식을 갖는 1가 양이온 수소인산 화합물(M = 알칼리 1가 이온 또는 암모늄 이온이고, x = 1 및 y = 2; 또는 x = 2 및 y = 1)을 포함하는 경화제 분말을 준비하는 단계를 포함한다.The method for manufacturing octacalcium phosphate (OCP) bone cement of the present invention comprises a step of preparing a hardening agent powder including a monovalent cationic hydrogen phosphate compound having a chemical formula of M x H y PO 4 (M = monovalent alkali ion or ammonium ion, and x = 1 and y = 2; or x = 2 and y = 1).
상기 알칼리 1가 이온은 Li+, Na+, K+, Rb+, Cs+ 중 어느 1종 이상이며, 바람직하게는 Li+, Na+, K+ 중 어느 1종 이상이다.The above-mentioned alkaline monovalent ion is at least one of Li + , Na + , K + , Rb + , and Cs +, and preferably at least one of Li + , Na + , and K + .
상기 경화제는 시판되는 경화제일 수 있다.The above hardener may be a commercially available hardener.
경화제 분말은 MH2PO4의 화학식을 갖는 1가 양이온 수소인산 화합물 0 내지 100중량부 및 M2HPO4의 화학식을 갖는 1가 양이온 수소인산 화합물 100중량부 내지 0중량부 포함할 수 있다. 바람직하게는, MH2PO4의 화학식을 갖는 1가 양이온 수소인산 화합물 0 초과 100중량부 미만 및 M2HPO4의 화학식을 갖는 1가 양이온 수소인산 화합물 100중량부 미만 0중량부 초과 포함할 수 있다. 2가지 경화제를 혼합하는 경우, 경화 반응 속도를 조절할 수 있고, 최종적으로 생산된 OCP의 상분율을 향상시킬 수 있다.The curing agent powder may contain 0 to 100 parts by weight of a monovalent cationic hydrogen phosphate compound having the chemical formula of MH 2 PO 4 and 100 parts by weight to 0 parts by weight of a monovalent cationic hydrogen phosphate compound having the chemical formula of M 2 HPO 4 . Preferably, it may contain more than 0 but less than 100 parts by weight of a monovalent cationic hydrogen phosphate compound having the chemical formula of MH 2 PO 4 and less than 100 parts by weight but more than 0 parts by weight of a monovalent cationic hydrogen phosphate compound having the chemical formula of M 2 HPO 4 . When two curing agents are mixed, the curing reaction speed can be controlled, and the phase fraction of the finally produced OCP can be improved.
α-인산3칼슘 분말과 경화제 분말을 혼합하여 액상 혼합물을 준비하는 단계Step of preparing a liquid mixture by mixing α-calcium phosphate powder and hardener powder
본 발명의 인산8칼슘(OCP) 골 시멘트의 제조방법은 α-인산3칼슘 분말과 경화제 분말을 혼합하여 액상 혼합물을 준비하는 단계를 포함한다.The method for manufacturing octacalcium phosphate (OCP) bone cement of the present invention includes a step of preparing a liquid mixture by mixing α-tricalcium phosphate powder and hardener powder.
액상 혼합물을 준비하는 단계는, 상기 경화제 분말을 상기 α-인산3칼슘 분말과 혼합한 후 증류수 또는 생리식염수를 첨가하는 단계; 또는 상기 경화제 분말에 증류수 또는 식염수를 첨가한 후 상기 α-인산3칼슘 분말과 혼합하는 단계를 포함한다.The step of preparing a liquid mixture includes a step of mixing the curing agent powder with the α-calcium phosphate powder and then adding distilled water or saline solution; or a step of adding distilled water or saline solution to the curing agent powder and then mixing it with the α-calcium phosphate powder.
상기 α-인산3칼슘 분말과 상기 경화제 분말을 혼합하는 단계는, 상기 α-인산3칼슘 분말과 상기 경화제 분말을 칼슘과 인의 원자 비(Ca/P ratio)가 1.00≤Ca/P≤1.33 범위가 되도록 첨가한다. 칼슘과 인의 원자 비가 1.0 미만인 경우 DCPD 상분율이, 1.33을 초과한 경우 HA 상분율이 상대적으로 높아 질 수 있다.The step of mixing the above α-calcium phosphate tricalcium powder and the above hardening agent powder is performed by adding the α-calcium phosphate tricalcium powder and the above hardening agent powder such that the atomic ratio of calcium and phosphorus (Ca/P ratio) is in the range of 1.00≤Ca/P≤1.33. When the atomic ratio of calcium and phosphorus is less than 1.0, the DCPD fraction may be relatively high, and when it exceeds 1.33, the HA fraction may be relatively high.
경화제로서 상기 MxHyPO4의 화학식을 갖는 1가 양이온 수소인산 화합물의 종류에 따라 아래 구현예 1 또는 2를 실시할 수 있다.Depending on the type of the monovalent cationic hydrogen phosphate compound having the chemical formula of M x H y PO 4 as the curing agent, either embodiment 1 or 2 below can be carried out.
구현예 1Implementation Example 1
구현예 1은, 경화제로서 M1H2PO4의 화학식을 갖는 경화제를 사용하는 경우이다. 액상 혼합물을 준비하는 단계는, 상기 경화제 분말을 상기 α-인산3칼슘 분말과 혼합한 후 증류수 또는 생리식염수를 첨가하는 단계; 또는 상기 경화제 분말에 증류수 또는 생리식염수를 첨가한 후 상기 α-인산3칼슘 분말과 혼합하는 단계를 포함한다.Embodiment 1 is a case where a curing agent having a chemical formula of M 1 H 2 PO 4 is used as a curing agent. The step of preparing a liquid mixture includes a step of mixing the curing agent powder with the α-calcium phosphate powder and then adding distilled water or saline solution; or a step of adding distilled water or saline solution to the curing agent powder and then mixing it with the α-calcium phosphate powder.
상기 M1H2PO4 화학식을 갖는 경화제로서, NaH2PO4, KH2PO4 및 (NH4)H2PO4 중 어느 1종 이상을 사용할 수 있다. 상기 M1H2PO4 화학식을 갖는 경화제는 다른 경화제에 비해 증류수에 대한 용해도가 높고, 그 수용액의 pH가 4~6이기 때문에, pH 조절 없이 간단히 인산8칼슘(OCP) 골 시멘트의 제조방법에 사용 가능하다. 필요한 경우에는, α-인산3칼슘(α-tricalcium phosphate, α-TCP) 분말과 혼합하기 전에 아래 구현예 2와 같은 방법으로 pH를 조절하여 사용할 수도 있다. As a curing agent having the chemical formula M 1 H 2 PO 4 , at least one of NaH 2 PO 4 , KH 2 PO 4 , and (NH 4 )H 2 PO 4 can be used. The curing agent having the chemical formula M 1 H 2 PO 4 has higher solubility in distilled water than other curing agents, and since the pH of its aqueous solution is 4 to 6, it can be used in a method for manufacturing octacalcium phosphate (OCP) bone cement without pH adjustment. If necessary, the pH can be adjusted by a method such as Embodiment 2 below before mixing with α-tricalcium phosphate (α-TCP) powder.
구현예 2Implementation Example 2
구현예 2는, 경화제로서 M2HPO4의 화학식을 갖는 경화제를 사용하는 경우이다. 상기 액상 혼합물을 준비하는 단계는, 상기 경화제 분말에 증류수 또는 식염수를 첨가하여 액상 경화제를 준비하는 단계; 및 염산(HCl), 초산(CH3COOH), 황산(H2SO4) 및 질산(HNO3)으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 강산을 이용하여 pH를 4.0~6.0으로 조절하는 단계를 포함한다.Embodiment 2 is a case where a curing agent having a chemical formula of M 2 HPO 4 is used as a curing agent. The step of preparing the liquid mixture includes the step of preparing a liquid curing agent by adding distilled water or saline solution to the curing agent powder; and the step of adjusting the pH to 4.0 to 6.0 using at least one strong acid selected from the group consisting of hydrochloric acid (HCl), acetic acid (CH 3 COOH), sulfuric acid (H 2 SO 4 ), and nitric acid (HNO 3 ).
상기 M2HPO4 화학식을 갖는 경화제로서, Na2HPO4, K2HPO4, (NH4)2HPO4 중 어느 1종 이상을 사용할 수 있다. 이들 경화제는 7~9의 pH를 갖기 때문에, OCP 시멘트 반응을 위해 pH 조절이 추가로 필요하다.As a hardener having the above M 2 HPO 4 chemical formula, at least one of Na 2 HPO 4 , K 2 HPO 4 , and (NH 4 ) 2 HPO 4 can be used. Since these hardeners have a pH of 7 to 9, additional pH adjustment is required for the OCP cement reaction.
액상 혼합물을 수화 반응시켜 경화하는 단계A step of curing by hydrating the liquid mixture
본 발명의 인산8칼슘(OCP) 골 시멘트의 제조방법은 액상 혼합물을 수화 반응시켜 경화하는 단계를 포함한다.The method for manufacturing octacalcium phosphate (OCP) bone cement of the present invention includes a step of hardening a liquid mixture by hydration reaction.
상기 수화 반응에 사용되는 용매는 증류수 또는 생리식염수이다. The solvent used in the above hydration reaction is distilled water or saline solution.
상기 경화하는 단계는 25~40℃, 바람직하게는 체온인 37℃에서 실시되며, 3분~2시간, 바람직하게는 10분~30분 동안 실시된다. 3분 이내에 경화되는 경우, 경화 시간이 매우 짧아 구강 내 시술 전에 경화되어 시술이 불가하며, 2시간 초과하여 경화되는 경우, 경화 시간이 매우 길어 구강 내 시술 후 형상의 변형이 발생 될 가능성이 크다.The above-mentioned hardening step is carried out at 25 to 40°C, preferably 37°C, which is body temperature, and is carried out for 3 minutes to 2 hours, preferably 10 to 30 minutes. If it hardens within 3 minutes, the hardening time is too short, so it hardens before oral treatment and cannot be performed. If it hardens for more than 2 hours, the hardening time is too long, so there is a high possibility that the shape will be deformed after oral treatment.
실시예 1 : MExample 1: M 11 HH 22 POPO 44 경화제를 사용한 경우If a hardener is used
α-TCP 분말 제조α-TCP powder manufacturing
α-TCP 합성을 위하여 출발 원료로서 DCPD (dicalcium phosphate dihydrate, CaHPO4·2H2O, Junsei Co. Ltd., Japan, 98.0%)와 탄산칼슘 (calcium carbonate, CaCO3, Junsei Co. Ltd., Japan, 99.5%)을 2 : 1 몰 비율로 2시간 동안 볼밀 혼합 후 얻어진 분말을 1300℃에서 2시간 열처리 후 상온으로 급냉시켜 고순도의 α-TCP 분말을 준비하였다. 이 분말을 지름 6mm ZrO2 볼을 사용하여 6시간 건식 볼밀 법을 통해 분쇄 및 혼합하였다. 이 혼합 분말을 10 mesh 표준체망에서 체질을 통해 볼과 분말을 분리해냈다. 본 실시예에서 사용된 α-인산3칼슘은 분말은 50㎛ 이하의 크기를 갖는다. For the synthesis of α-TCP, DCPD (dicalcium phosphate dihydrate, CaHPO 4 2H 2 O, Junsei Co. Ltd., Japan, 98.0%) and calcium carbonate (CaCO 3 , Junsei Co. Ltd., Japan, 99.5%) were used as starting materials in a 2:1 molar ratio, and ball milled for 2 hours. The obtained powder was heat-treated at 1300°C for 2 hours and then rapidly cooled to room temperature to prepare high-purity α-TCP powder. The powder was pulverized and mixed using a dry ball mill method for 6 hours using 6 mm diameter ZrO 2 balls. The mixed powder was sieved through a 10 mesh standard sieve to separate the balls and powder. The α-calcium phosphate trihydrate used in this example has a powder size of 50 μm or less.
OCP 골 시멘트 제조OCP Bone Cement Manufacturing
상기 제조된 α-TCP 분말에 경화제로서 NaH2PO4 (Daejung Co. Ltd., Korea, 99.0%) 분말을 첨가하였다. 경화제 분말의 첨가량은, 최종 혼합 분말의 칼슘과 인의 원자 비(Ca/P ratio)가 1.00≤Ca/P≤1.33 범위가 되도록 첨가한다.NaH 2 PO 4 (Daejung Co. Ltd., Korea, 99.0%) powder was added as a curing agent to the above-mentioned manufactured α-TCP powder. The amount of the curing agent powder added is such that the atomic ratio of calcium and phosphorus (Ca/P ratio) of the final mixed powder is in the range of 1.00≤Ca/P≤1.33.
균일하게 혼합된 분말에 증류수를 첨가하고, 3분간 교반하여 액상 혼합물(페이스트)을 제조한다. 이 때 분말 대 액체 비율(powder to liquid ratio; P/L ratio)은 2.0 g/ml가 되도록 증류수를 첨가한다. 얻어진 액상 혼합물(페이스트)을 온도 37℃, 상대습도 100%의 항온항습기(TH-ME-100, 제이오텍, Korea)에서 30분간 경화시키면 다음과 같은 OCP 시멘트 반응이 일어난다.Distilled water is added to the uniformly mixed powder and stirred for 3 minutes to prepare a liquid mixture (paste). At this time, distilled water is added so that the powder to liquid ratio (P/L ratio) becomes 2.0 g/ml. When the obtained liquid mixture (paste) is hardened for 30 minutes in a constant temperature and humidity chamber (TH-ME-100, Jeiotech, Korea) at a temperature of 37℃ and a relative humidity of 100%, the following OCP cement reaction occurs.
이하에는 실시예 1에서 나타나는 경화제와 증류수에 의한 가수분해 반응식 및 OCP 결정화 반응식을 나타낸다.Below, the hydrolysis reaction formula and the OCP crystallization reaction formula using the curing agent and distilled water shown in Example 1 are shown.
2NaH2PO4 + (5+n)H2O → 2H2PO4 - + 2NaOH + H2 + (5+(n-2))H2O2NaH 2 PO 4 + (5+n)H 2 O → 2H 2 PO 4 - + 2NaOH + H 2 + (5+(n-2))H 2 O
8Ca3(PO4)2 + 2H2PO4 - + H2 + (5+(n-2))H2O → 3Ca8H2(PO4)6·5H2O + (n-2)H2O8Ca 3 (PO 4 ) 2 + 2H 2 PO 4 - + H 2 + (5+(n-2))H 2 O → 3Ca 8 H 2 (PO 4 ) 6 ·5H 2 O + (n-2)H 2 O
가수분해로 생성된 H2PO4 - 이온은 OCP 결정화 시 OCP 결정의 템플레이트(template) 역할을 하여 OCP 결정화를 촉진한다.The H 2 PO 4 - ions produced by hydrolysis serve as a template for OCP crystals, thereby promoting OCP crystallization.
실시예 2 : MExample 2: M 22 HPOHPO 44 경화제를 사용한 경우If a hardener is used
경화제로서 Na2HPO4 분말에 pH 7의 증류수를 첨가한다. 염산(HCl)을 첨가하여 pH를 4.8로 조절한다. pH가 조절된 액상 경화제를 상기 실시예 1에서 제조된 α-TCP 분말에 첨가하였다. 경화제의 첨가량은, 최종 혼합 분말의 칼슘과 인의 원자 비(Ca/P ratio)가 1.00≤Ca/P≤1.33 범위가 되도록 첨가한다.Distilled water with a pH of 7 is added to Na 2 HPO 4 powder as a hardener. The pH is adjusted to 4.8 by adding hydrochloric acid (HCl). The pH-adjusted liquid hardener is added to the α-TCP powder manufactured in Example 1. The amount of the hardener is added so that the atomic ratio of calcium and phosphorus (Ca/P ratio) of the final mixed powder is in the range of 1.00≤Ca/P≤1.33.
pH가 조절된 혼합물에 증류수를 첨가하면서 3분간 교반하여 액상 혼합물(페이스트)를 제조한다. 이 때 분말 대 액체 비율(powder to liquid ratio; P/L ratio)은 2.0 g/ml가 되도록 증류수를 첨가한다. 얻어진 액상 혼합물(페이스트)을 온도 37℃, 상대습도 100%의 항온항습기(TH-ME-100, 제이오텍, Korea)에서 30분간 경화시키면 다음과 같은 OCP 시멘트 반응이 일어난다.A liquid mixture (paste) is prepared by adding distilled water to the pH-adjusted mixture and stirring for 3 minutes. At this time, distilled water is added so that the powder to liquid ratio (P/L ratio) becomes 2.0 g/ml. When the obtained liquid mixture (paste) is cured for 30 minutes in a constant temperature and humidity chamber (TH-ME-100, Jeiotech, Korea) at a temperature of 37℃ and a relative humidity of 100%, the following OCP cement reaction occurs.
이하에는 실시예 2에서 나타나는 경화제, 염산 및 증류수에 의한 가수분해 반응식 및 OCP 결정화 반응식을 나타낸다.Below, the hydrolysis reaction formula and the OCP crystallization reaction formula using the curing agent, hydrochloric acid, and distilled water shown in Example 2 are shown.
2Na2HPO4 + (5+n)H2O → 2HPO4 - + 4NaOH + 2H2 + (5+(n-4))H2O2Na 2 HPO 4 + (5+n)H 2 O → 2HPO 4 - + 4NaOH + 2H 2 + (5+(n-4))H 2 O
2HPO4 - + 4NaOH + (5+(n-4))H2O + 4HCl → 2HPO4 2- + 4NaCl + 4H2O + (5+(n))H2O2HPO 4 - + 4NaOH + (5+(n-4))H 2 O + 4HCl → 2HPO 4 2- + 4NaCl + 4H 2 O + (5+(n))H 2 O
8Ca3(PO4)2 + 2HPO4 2- + (5+(n))H2O → 3Ca8H2(PO4)6·5H2O + (n)H2O8Ca 3 (PO 4 ) 2 + 2HPO 4 2- + (5+(n))H 2 O → 3Ca 8 H 2 (PO 4 ) 6 ·5H 2 O + (n)H 2 O
가수분해로 생성된 HPO4 2- 이온은 OCP 결정화 시 OCP 결정의 템플레이트(template) 역할을 하여 OCP 결정화를 촉진한다.The HPO 4 2- ion generated by hydrolysis acts as a template for OCP crystals, thereby promoting OCP crystallization.
실시예 3 : MExample 3: M 11 HH 22 POPO 44 경화제 및 MHardener and M 22 HPOHPO 44 경화제를 혼합 사용한 경우When using mixed hardeners
상기 실시예 1에서 제조된 α-TCP 분말에 경화제로서 NaH2PO4 분말 및 Na2HPO4 분말을 혼합한 분말에 증류수를 첨가한다. 염산(HCl)을 첨가하여 pH를 4.8로 조절한다. pH가 조절된 액상 경화제를 상기 실시예 1에서 제조된 α-TCP 분말에 첨가하였다. 경화제 분말의 첨가량은, 최종 혼합 분말의 칼슘과 인의 원자 비(Ca/P ratio)가 1.00≤Ca/P≤1.33 범위가 되도록 첨가한다.Distilled water is added to the powder mixed with NaH 2 PO 4 powder and Na 2 HPO 4 powder as curing agents in the α-TCP powder manufactured in the above Example 1. Hydrochloric acid (HCl) is added to adjust the pH to 4.8. The liquid curing agent whose pH has been adjusted is added to the α-TCP powder manufactured in the above Example 1. The amount of the curing agent powder added is such that the atomic ratio of calcium and phosphorus (Ca/P ratio) of the final mixed powder is in the range of 1.00≤Ca/P≤1.33.
pH가 조절된 혼합물에 증류수를 첨가하면서 3분간 교반하여 액상 혼합물(페이스트)을 제조한다. 이 때 분말 대 액체 비율(powder to liquid ratio; P/L ratio)은 2.0 g/ml가 되도록 증류수를 첨가한다. 얻어진 액상 혼합물(페이스트)을 온도 37℃, 상대습도 100%의 항온항습기(TH-ME-100, 제이오텍, Korea)에서 30분간 경화시키면 다음과 같은 OCP 시멘트 반응이 일어난다.A liquid mixture (paste) is prepared by adding distilled water to the pH-adjusted mixture and stirring for 3 minutes. At this time, distilled water is added so that the powder to liquid ratio (P/L ratio) becomes 2.0 g/ml. When the obtained liquid mixture (paste) is hardened for 30 minutes in a constant temperature and humidity chamber (TH-ME-100, Jeiotech, Korea) at a temperature of 37℃ and a relative humidity of 100%, the following OCP cement reaction occurs.
이하에는 실시예 3에서 나타나는 경화제와 증류수에 의한 가수분해 반응식 및 OCP 결정화 반응식을 나타낸다.Below, the hydrolysis reaction formula and the OCP crystallization reaction formula using the curing agent and distilled water shown in Example 3 are shown.
NaH2PO4 + Na2HPO4 + (5+n)H2O → H2PO4 - + HPO4 2- + 3NaOH + 1.5H2 + (5+(n-3))H2ONaH 2 PO 4 + Na 2 HPO 4 + (5+n)H 2 O → H 2 PO 4 - + HPO 4 2- + 3NaOH + 1.5H 2 + (5+(n-3))H 2 O
H2PO4 - + HPO4 2- + 3NaOH + 1.5H2 + (5+(n-3))H2O + 3HCl → H2PO4 - + HPO4 2- + 3NaCl + 3H2O + 1.5H2 + (5+(n-3))H2O H 2 PO 4 - + HPO 4 2- + 3NaOH + 1.5H 2 + (5+(n-3))H 2 O + 3HCl → H 2 PO 4 - + HPO 4 2- + 3NaCl + 3H 2 O + 1.5 H 2 + (5+(n-3))H 2 O
8Ca3(PO4)2 + HPO4 2- + H2PO4 - + 1.5H2 + (5+(n))H2O → 3Ca8H2(PO4)6·5H2O + (n)H2O8Ca 3 (PO 4 ) 2 + HPO 4 2- + H 2 PO 4 - + 1.5H 2 + (5+(n))H 2 O → 3Ca 8 H 2 (PO 4 ) 6 ·5H 2 O + (n )H 2 O
가수분해로 생성된 HPO4 2-와 H2PO4 - 이온들은 OCP 결정화 시 OCP 결정의 템플레이트(template) 역할을 하여 OCP 결정화를 촉진한다.The HPO 4 2- and H 2 PO 4 - ions produced by hydrolysis serve as templates for OCP crystals, thereby promoting OCP crystallization.
비교예1 : MComparative Example 1: M 33 POPO 44 경화제를 사용한 경우If a hardener is used
경화제로서 Na3PO4 또는 H3PO4 분말을 상기 실시예 1에서 제조된 α-TCP 분말에 첨가하였다. 경화제의 첨가량은, 최종 혼합 분말의 칼슘과 인의 원자 비(Ca/P ratio)가 1.00≤Ca/P≤1.33 범위가 되도록 첨가한다.As a curing agent, Na 3 PO 4 or H 3 PO 4 powder was added to the α-TCP powder manufactured in Example 1. The amount of the curing agent added was such that the atomic ratio of calcium and phosphorus (Ca/P ratio) of the final mixed powder was in the range of 1.00≤Ca/P≤1.33.
균일하게 혼합된 분말에 증류수를 첨가하고, 3분간 교반하여 액상 혼합물을 제조한다. 이 때 분말 대 액체 비율(powder to liquid ratio; P/L ratio)은 2.0 g/ml가 되도록 증류수를 첨가한다. 얻어진 액상 혼합물(페이스트)을 온도 37℃, 상대습도 100%의 항온항습기(TH-ME-100, 제이오텍, Korea)에서 30분간 경화시키면 다음과 같은 OCP 시멘트 반응 대신 DCPD (brushite) 시멘트 반응이 일어난다.Distilled water is added to the uniformly mixed powder and stirred for 3 minutes to prepare a liquid mixture. At this time, distilled water is added so that the powder to liquid ratio (P/L ratio) becomes 2.0 g/ml. When the obtained liquid mixture (paste) is hardened for 30 minutes in a constant temperature and humidity chamber (TH-ME-100, Jeiotech, Korea) at a temperature of 37℃ and a relative humidity of 100%, the following DCPD (brushite) cement reaction occurs instead of the OCP cement reaction.
Ca3(PO4)2 + H3PO4 + (2+n)H₂O → CaHPO₄·2H₂O + nH₂OCa 3 (PO 4 ) 2 + H 3 PO 4 + (2+n)H₂O → CaHPO₄·2H₂O + nH₂O
여기서 M3PO4 화합물이란 H3PO₄, Li3PO₄, Na3PO₄, K3PO₄, (NH4)3PO₄ 등을 의미한다. 경화제로 사용된 H3PO4 수용액은 매우 강한 강산이기 때문에 OCP 시멘트 반응을 pH 4.0-6.0 범위에서 일으키기 위해서는 pH 조절제 (예, NaOH))의 첨가가 필요하다. 즉 pH 조절이 없으면 위의 반응과 같이 DCPD (CaHPO₄·2H₂O)가 생성되고, pH를 조절하면 OCP의 템플레이트 역할을 하는 이온들을 생성하는 시간이 필요하며, 추가적인 화학반응이 필요하다. 결론적으로, OCP 시멘트 반응을 위한 추가적인 화학반응이 필요하여 경화반응 및 OCP 생성이 지연되어 OCP 시멘트 역할을 못하게 된다. Here, the M 3 PO 4 compound refers to H 3 PO 4, Li 3 PO 4, Na 3 PO 4, K 3 PO 4, (NH 4 ) 3 PO 4, etc. Since the H 3 PO 4 aqueous solution used as a hardener is a very strong acid, the addition of a pH adjuster (e.g., NaOH) is required to cause the OCP cement reaction in the pH range of 4.0-6.0. That is, if there is no pH adjustment, DCPD (CaHPO 4 2H 2 O) is generated as in the reaction above, and if the pH is adjusted, time is required to generate ions that act as templates for OCP, and an additional chemical reaction is required. In conclusion, since an additional chemical reaction is required for the OCP cement reaction, the hardening reaction and OCP generation are delayed, so the OCP cement cannot function.
실험예Experimental example
이하에는, 상기 실시예에서 제조된 OCP 골 시멘트의 XRD (X-RAY Diffraction) 패턴을 나타낸다. X선 회절 분석기 (X’Pert MPD-PRO, PANalytical, Netherland)를 통해 확인하였다. XRD 측정 시 가속전압 40 kV, 출력 30 mA, 2θ는 3~60°까지 분당 5°의 속도로 파장이 1.5419 Å 인 Cu Ka 선으로 측정하였다. 측정된 회절 패턴 분석은 X’pert Highscore 프로그램을 사용했으며, 참고자료는 ICSD (inorganic crystal structure database)를 활용하였다.Below, the XRD (X-RAY Diffraction) pattern of the OCP bone cement manufactured in the above example is shown. It was confirmed by an X-ray diffraction analyzer (X’Pert MPD-PRO, PANalytical, Netherland). When measuring XRD, the acceleration voltage was 40 kV, the output was 30 mA, and 2θ was measured at a rate of 5° per minute from 3 to 60° with a Cu Ka line with a wavelength of 1.5419 Å. The measured diffraction pattern was analyzed using the X’pert Highscore program, and the inorganic crystal structure database (ICSD) was utilized as a reference.
상기 표에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 MH2PO4 경화제 또는 M2HPO4 경화제를 사용한 경우, M3PO4 경화제를 사용한 경우에 비해 2시간 이내의 OCP 생성율이 훨씬 높은 것을 확인할 수 있다. As shown in the table above, in the examples of the present invention, when MH 2 PO 4 curing agent or M 2 HPO 4 curing agent was used, it could be confirmed that the OCP generation rate within 2 hours was much higher than when M 3 PO 4 curing agent was used.
본 발명은 용해도가 높고 수화반응을 촉진시키는 알칼리 금속 이온이나 암모늄 이온을 포함한 수소인산염만으로 반응시키기 때문에 기존의 인산칼슘계 시멘트에 비해 비교적 간단한 조성물로 구성되어 있으며, 우수한 경제성과 임상 시 준비 조작이 간단하고 수월하다. 또한, 다른 OCP 시멘트의 제조공정에 비하여 빠른 수화반응으로 높은 기계적 강도를 얻을 수 있다. 모든 OCP 결정화 반응에서는 초기 또는 중간단계 수소인산이온 (H2PO4 - 또는 HPO4 2-)이 존재해야 하는데, 이들 이온은 시멘트 반응 시 빠른 OCP 결정화의 템플래이트 (template) 역할을 하는 것으로 사료된다.The present invention is composed of a relatively simple composition compared to existing calcium phosphate cements because it reacts only with hydrogen phosphate containing alkali metal ions or ammonium ions that have high solubility and promote hydration reactions, and has excellent economic efficiency and simple and easy preparation manipulation for clinical use. In addition, high mechanical strength can be obtained through a rapid hydration reaction compared to the manufacturing process of other OCP cements. In all OCP crystallization reactions, initial or intermediate hydrogen phosphate ions (H 2 PO 4 - or HPO 4 2- ) must be present, and it is thought that these ions serve as templates for rapid OCP crystallization during cement reaction.
이상, 본 발명내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의해 정의된다고 할 것이다. Above, specific parts of the present invention have been described in detail. It will be obvious to those skilled in the art that such specific description is only a preferred embodiment and that the scope of the present invention is not limited thereby. Accordingly, it will be said that the actual scope of the present invention is defined by the appended claims and their equivalents.
Claims (10)
MxHyPO4의 화학식을 갖는 1가 양이온 수소인산 화합물(M = 알칼리 1가 이온 또는 암모늄 이온이고, x = 1 및 y = 2; 또는 x = 2 및 y = 1)을 포함하는 경화제 분말을 준비하는 단계;
상기 α-인산3칼슘 분말과 상기 경화제를 혼합한 후 증류수 또는 생리식염수를 첨가하여 액상 혼합물을 준비하는 단계; 및
상기 액상 혼합물을 수화 반응시켜 경화하는 단계를 포함하고,
상기 α-인산3칼슘 분말과 상기 경화제를 혼합하는 단계는, 상기 α-인산3칼슘 분말과 상기 경화제를 칼슘과 인의 원자 비(Ca/P ratio)가 1.00≤Ca/P<1.33이 되도록 혼합하고,
상기 α-인산3칼슘 분말과 상기 경화제를 혼합하는 단계는, 상기 α-인산3칼슘 분말과 상기 경화제만을 혼합하는 것을 특징으로 하는 인산8칼슘(OCP) 골 시멘트의 제조방법.Step of preparing α-tricalcium phosphate (α-TCP) powder;
A step of preparing a curing agent powder comprising a monovalent cationic hydrogen phosphate compound having a chemical formula of MxHyPO4 (M = monovalent alkali ion or ammonium ion, and x = 1 and y = 2; or x = 2 and y = 1);
A step of preparing a liquid mixture by mixing the above α-calcium phosphate tricalcium powder and the above hardener and then adding distilled water or saline solution; and
Comprising a step of curing the above liquid mixture by hydration reaction,
The step of mixing the above α-calcium phosphate tricalcium powder and the above curing agent is to mix the above α-calcium phosphate tricalcium powder and the above curing agent so that the atomic ratio of calcium and phosphorus (Ca/P ratio) is 1.00≤Ca/P<1.33.
A method for manufacturing octacalcium phosphate (OCP) bone cement, characterized in that the step of mixing the above α-calcium phosphate tricalcium powder and the above hardening agent is to mix only the above α-calcium phosphate tricalcium powder and the above hardening agent.
상기 1가 양이온 수소인산 화합물은 M1H2PO4(M = 알칼리 1가 이온 또는 암모늄 이온)이며,
상기 액상 혼합물을 준비하는 단계는, 상기 경화제 분말을 상기 α-인산3칼슘 분말과 혼합한 후 증류수 또는 생리식염수를 첨가하는 단계; 또는 상기 경화제 분말에 증류수 또는 생리식염수를 첨가한 후 상기 α-인산3칼슘 분말과 혼합하는 단계를 포함하는, 인산8칼슘(OCP) 골 시멘트의 제조방법.In the first paragraph,
The above monovalent cation hydrogen phosphate compound is M 1 H 2 PO 4 (M = monovalent alkali ion or ammonium ion),
A method for producing octacalcium phosphate (OCP) bone cement, wherein the step of preparing the liquid mixture comprises: a step of mixing the hardening agent powder with the α-calcium phosphate powder and then adding distilled water or saline solution; or a step of adding distilled water or saline solution to the hardening agent powder and then mixing it with the α-calcium phosphate powder.
상기 1가 양이온 수소인산 화합물은 M2HPO4(M = 알칼리 1가 이온 또는 암모늄 이온)이며,
상기 액상 혼합물을 준비하는 단계는, 상기 경화제 분말에 증류수 또는 생리식염수를 첨가하여 액상 경화제를 준비하는 단계; 상기 액상 경화제에 염산(HCl), 초산(CH3COOH), 황산(H2SO4) 및 질산(HNO3)으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 강산을 첨가하여 pH를 4.0~6.0으로 조절하는 단계; 상기 pH가 조절된 액상 경화제에 상기 α-인산3칼슘 분말을 혼합하여 액상 혼합물을 만드는 단계를 포함하는, 인산8칼슘(OCP) 골 시멘트의 제조방법.In the first paragraph,
The above monovalent cation hydrogen phosphate compound is M 2 HPO 4 (M = monovalent alkali ion or ammonium ion),
A method for manufacturing octacalcium phosphate (OCP) bone cement, comprising: a step of preparing a liquid mixture, comprising: a step of preparing a liquid hardener by adding distilled water or saline solution to the hardener powder; a step of adjusting the pH to 4.0 to 6.0 by adding at least one strong acid selected from the group consisting of hydrochloric acid (HCl), acetic acid (CH 3 COOH), sulfuric acid ( H 2 SO 4 ), and nitric acid (HNO 3 ) to the liquid hardener; and a step of mixing the α-calcium phosphate tricalcium powder into the pH-adjusted liquid hardener to create a liquid mixture.
상기 경화제 분말을 준비하는 단계는, 경화제로서 M1H2PO4의 화학식을 갖는 1가 양이온 수소인산 화합물 0 내지 100중량부 및 M2HPO4의 화학식을 갖는 1가 양이온 수소인산 화합물 100중량부 내지 0중량부를 사용하는, 인산8칼슘(OCP) 골 시멘트의 제조방법.In the first paragraph,
A method for producing octacalcium phosphate (OCP) bone cement, wherein the step of preparing the above hardener powder uses 0 to 100 parts by weight of a monovalent cationic hydrogen phosphate compound having the chemical formula of M 1 H 2 PO 4 and 100 to 0 parts by weight of a monovalent cationic hydrogen phosphate compound having the chemical formula of M 2 HPO 4 as a hardener.
상기 α-인산3칼슘 분말과 상기 경화제를 혼합하는 단계는, 상기 α-인산3칼슘 분말 60 내지 80중량부 및 상기 경화제 40 내지 20중량부 사용하는, 인산8칼슘(OCP) 골 시멘트의 제조방법.In the second or third paragraph,
A method for producing octacalcium phosphate (OCP) bone cement, wherein the step of mixing the above-mentioned α-calcium phosphate tricalcium powder and the above-mentioned hardening agent uses 60 to 80 parts by weight of the above-mentioned α-calcium phosphate tricalcium powder and 40 to 20 parts by weight of the above-mentioned hardening agent.
상기 골 시멘트에 존재하는 인산칼슘계 혼합 분말(P)과 액상(L)의 혼합비 (P/L ratio)가 1.0~2.5g/ml인 경우 항온항습기(37℃, RH 95%) 내에서 경화 시간이 5~120 분인 것을 특징으로 하는 인산8칼슘(OCP) 골 시멘트의 제조방법.In the second or third paragraph,
A method for manufacturing octacalcium phosphate (OCP) bone cement, characterized in that the curing time is 5 to 120 minutes in a constant temperature and humidity chamber (37°C, RH 95%) when the mixing ratio (P/L ratio) of the calcium phosphate-based mixed powder (P) and liquid (L) present in the bone cement is 1.0 to 2.5 g/ml.
상기 골 시멘트에 존재하는 인산칼슘계 혼합 분말(P)과 액상(L)의 혼합비 (P/L ratio)가 1.0~2.5g/ml인 경우 항온항습기(37℃, RH 95%) 내에서 경화된 골 시멘트의 압축 강도가 10~30 MPa인 것을 특징으로 하는 인산8칼슘(OCP) 골 시멘트의 제조방법.In the second or third paragraph,
A method for manufacturing octacalcium phosphate (OCP) bone cement, characterized in that the compressive strength of the bone cement hardened in a constant temperature and humidity chamber (37°C, RH 95%) is 10 to 30 MPa when the mixing ratio (P/L ratio) of the calcium phosphate-based mixed powder (P) and liquid (L) present in the bone cement is 1.0 to 2.5 g/ml.
상기 골 시멘트에 존재하는 인산칼슘계 혼합 분말(P)과 액상(L)의 혼합비 (P/L ratio)가 1.0~2.5g/ml인 경우 항온항습기(37℃, RH 95%) 내에서 경화된 골 시멘트의 OCP 상분율이 70% 이상인 것을 특징으로 하는 인산8칼슘(OCP) 골 시멘트의 제조방법.In the second or third paragraph,
A method for manufacturing octacalcium phosphate (OCP) bone cement, characterized in that the OCP phase fraction of the bone cement hardened in a constant temperature and humidity chamber (37°C, RH 95%) is 70% or more when the mixing ratio (P/L ratio) of the calcium phosphate-based mixed powder (P) and liquid (L) present in the bone cement is 1.0 to 2.5 g/ml.
Bone cement manufactured by the manufacturing method of claim 1.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210025846 | 2021-02-25 | ||
KR20210025846 | 2021-02-25 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20220121675A KR20220121675A (en) | 2022-09-01 |
KR102744364B1 true KR102744364B1 (en) | 2024-12-18 |
Family
ID=83281962
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210157523A KR102744364B1 (en) | 2021-02-25 | 2021-11-16 | Manufacturing method of octacalcium phosphate bone cement and octacalcium phosphate bone cement manufactured by the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102744364B1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017048155A1 (en) * | 2015-09-14 | 2017-03-23 | Общество с ограниченной ответственностью "БиоНова" | Method of producing an octacalcium phosphate-based ceramic |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07206411A (en) * | 1994-01-19 | 1995-08-08 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | Production of octacalcium phosphate |
KR100844136B1 (en) * | 2006-09-28 | 2008-07-04 | 한국화학연구원 | High strength calcium phosphate cement |
KR101297701B1 (en) * | 2011-09-09 | 2013-08-22 | 한국기계연구원 | Methods for preparing bone cement scaffold and bone cement scaffold prepared thereby |
-
2021
- 2021-11-16 KR KR1020210157523A patent/KR102744364B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017048155A1 (en) * | 2015-09-14 | 2017-03-23 | Общество с ограниченной ответственностью "БиоНова" | Method of producing an octacalcium phosphate-based ceramic |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
M. Markovic et al. "An octacalcium phosphate forming cement."* |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20220121675A (en) | 2022-09-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3110762B2 (en) | Absorbable bioactive phosphate-containing cement | |
Ostrowski et al. | Magnesium phosphate cement systems for hard tissue applications: A review | |
TWI399226B (en) | Surgical cement and method of manufacturing the same | |
JP5028090B2 (en) | Quick-hardening calcium phosphate cement composition | |
DE69429526T2 (en) | SELF-HARDENING CALCIUM PHOSPHATE CEMENTS AND METHOD FOR THE PRODUCTION AND USE THEREOF | |
US5149368A (en) | Resorbable bioactive calcium phosphate cement | |
Chow | Calcium phosphate cements: chemistry, properties, and applications | |
Chow et al. | Calcium phosphate cements | |
JP5351369B2 (en) | Composition for bone mineral substitute for injection | |
CA2438742C (en) | A new calcium phosphate cement composition and a method for the preparation thereof | |
EP2809364B1 (en) | Injectable, biodegradable bone cements and methods of making and using same | |
JPH0222113A (en) | Production of calcium phosphate mineral | |
JP2004502626A (en) | Magnesium ammonium phosphate cement, its production and use | |
KR20030084891A (en) | Biocompatible cement containing reactive calcium phosphate nanoparticles and methods for making and using such cement | |
JPH03174311A (en) | Storage-stable compound for on-site prepared calcium phosphate ore | |
Şahin | Calcium phosphate bone cements | |
Dorozhkin | Self-setting calcium orthophosphate (CaPO4) formulations and their biomedical applications | |
TWI573776B (en) | Dicalcium phosphate ceramics, dicalcium phosphate/hydroxyapatite biphasic ceramics and method of manufacturing the same | |
JP4669932B2 (en) | Biomaterial composition and cured product thereof | |
KR102744364B1 (en) | Manufacturing method of octacalcium phosphate bone cement and octacalcium phosphate bone cement manufactured by the same | |
JPH06172008A (en) | Hardenable composition | |
Şahin | Synthesis and characterization of calcium phosphate cement based macroporous scaffolds | |
Piñera et al. | About Calcium Phosphate Cements (CPC) | |
JPH0244054A (en) | Self-curing composite bio-material having high strength and its preparation | |
JPH1111998A (en) | Quick hardening calcium phosphate cement and its production |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20211116 |
|
PA0201 | Request for examination | ||
PG1501 | Laying open of application | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20230915 Patent event code: PE09021S01D |
|
PE0601 | Decision on rejection of patent |
Patent event date: 20240624 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D |
|
AMND | Amendment | ||
PX0901 | Re-examination |
Patent event code: PX09012R01I Patent event date: 20240925 Comment text: Amendment to Specification, etc. |
|
PX0701 | Decision of registration after re-examination |
Patent event date: 20241017 Comment text: Decision to Grant Registration Patent event code: PX07013S01D |
|
X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
PG1601 | Publication of registration |