碳酸钙块的制造方法技术

本发明专利技术的课题在于提供能够作为要求生物安全性的人造骨的原料应用的碳酸钙的块的制造方法，其是直径0.1cm以上、厚度0.1cm以上并且不含杂质的碳酸钙块的制造方法，所述碳酸钙块的制造方法包括：(a)氢氧化钙块成形工序、(b)二氧化碳接触工序、(c)含碳酸根离子的水溶液浸渍工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及作为人造骨的原料有用的碳酸钙块的制造方法。
技术介绍
在医科、牙科等医疗领域中，作为广泛的修复骨的缺损部或空隙部的手段，向该缺损部等移植自体骨的方法被认为是第一选择。但是，为了采取自体骨，必须对健全部施加外科性侵袭，其采取量也存在限度，因此，广泛进行作为自体骨的替代品的骨填补材料的移植。对于该骨填补材料，要求与生物骨类似的机械特性、生物安全性、骨形成能力等。作为骨填补材料的种类，分为从遗体采取的异体骨、从牛等其他动物采取的异种骨、化学合成的人造骨，但异体骨、异种骨存在因来源于其他生物的因子的混入而引起的感染症等的担忧，与此相对，人造骨不存在这种担忧，在这方面是优良的，因此近年来进行了开发。作为人造骨，已知以磷酸钙作为主要成分的陶瓷人造骨，被研究最多的材料是羟基磷灰石。羟基磷灰石表现出骨传导性，因此是极其有用的骨填补材料，但其是生物非吸收性材料，因此，不会消失，半永久性地以异物的形式残留在体内。由此，存在在填补后从缺损部漏出的担忧、因移植体的感染引起的炎症的引发等可能性，因此，期望生物吸收性的骨填补材料。为此，开发了由作为生物吸收性材料的β型磷酸三钙(β-TCP)构成的陶瓷人造骨(例如，参考专利文献1)。该人造骨的生物吸收性优良，因此，最终消失。但是，其吸收的机制并不是根据物理化学性溶解等生物体的机制，因此，在骨缺损部大的情况等时，存在人造骨在进行充分的骨形成之前消失的可能性。对此，作为通过生物体的机制吸收的骨填补材料，近年来开发了碳酸磷灰石(例如，专利文献2)。碳酸磷灰石是与生物骨近似的组成，因此，通过生物体的机制进行吸收。因此，可适当地进行利用骨芽细胞的骨形成和利用破骨细胞的骨填补材料的吸收(重塑)，因此，认为预知性高的骨修复是可能的。作为碳酸磷灰石的制造方法，将碳酸钙前体在磷酸盐溶液中浸渍的方法是有力的(例如，上述专利文献2)。在此，已知骨填补材料的尺寸为一定以下、例如为粉末状时，生物体会将其识别为异物而引发炎症，因此，如果不是颗粒状、块形状等一定以上的尺寸的碳酸磷灰石，则不能应用于生物体。另一方面，如果是大的块形状等，则能够应对大的骨缺损部等，因此优选。为了得到大的块形状等的碳酸磷灰石，需要大的块形状的碳酸钙作为前体。但是，碳酸钙为粉末状，需要人工制成块形状，但是，例如进行烧结时，碳酸钙分解，因此不能应用。另外，虽然存在将碳酸钙进行块形状化的公开，但它们不能作为要求生物安全性的人造骨的原料应用。例如，利用有机物或无机物的粘合剂使碳酸钙等无机填充材料胶粘并固化的、一般被称为人造大理石的碳酸钙块(例如，参考专利文献3)有可能残留担心会对人体带来不良影响的杂质，因此不能应用。对此，在上述专利文献2中，将氢氧化钙粉末压缩成型，通过相对湿度100％的二氧化碳气流化对得到的压粉体进行碳酸化，由此得到碳酸钙块。根据该方法，可以获得日本药典等中的安全的氢氧化钙，因此没有生物安全性的问题，并且在碳酸化的同时粉末彼此结合而成为具有强度的块，因此，可以得到碳酸钙块。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平5-237178号公报专利文献2：日本专利4854300号公报专利文献3：日本特开平8-290949号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题但是，上述专利文献2的方法中，碳酸化的速度慢，并不实用。例如，即使是直径0.1cm以上、厚度0.1cm以上的尺寸较小的块，为了完全地碳酸化，也需要耗费长时间(例如168小时)。进而，对于直径1cm以上、厚度1cm以上的块而言，即使耗费更长时间(例如672小时)，也不会完成中心部的碳酸化。因此存在如下问题：在得到的碳酸钙块的中心部残留氢氧化钙，由此，在后续工序中制成碳酸磷灰石时，块的中心部不会形成碳酸磷灰石。因此，本专利技术的课题在于提供能够作为要求生物安全性的人造骨的原料应用的碳酸钙的块的制造方法，其是直径0.1cm以上、厚度0.1cm以上并且不含杂质的碳酸钙块的制造方法。用于解决问题的方法本专利技术人为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现：将氢氧化钙成形为块形状，使其与二氧化碳接触而将块的表面部分地碳酸化，然后在含有碳酸根离子的水溶液中浸渍时，即使在残留有未反应的氢氧化钙的情况下，也会通过使其与溶液中的碳酸根离子反应而形成碳酸钙，因此，可以可靠地得到直径0.1cm以上、厚度0.1cm以上并且不含杂质的碳酸钙块，从而完成了本专利技术。即，本专利技术的第一实施方式是一种碳酸钙块的制造方法，其包括：(a)氢氧化钙块成形工序、(b)二氧化碳接触工序、(c)含碳酸根离子的水溶液浸渍工序。另外，本专利技术的第二实施方式是一种碳酸钙块的制造方法，其包括：(a)氢氧化钙块成形工序、(b)二氧化碳接触工序、(c)含碳酸根离子的水溶液浸渍工序，进一步包括：(d)孔形成物质混合工序、(e)孔形成工序。专利技术效果本专利技术的碳酸钙块的制造方法是能够作为要求生物安全性的人造骨的原料应用的碳酸钙的块的制造方法，是能够制造直径0.1cm以上、厚度0.1cm以上并且不含杂质的碳酸钙块的优良的碳酸钙块的制造方法。具体实施方式以下，对本专利技术的实施方式详细地进行说明。(a)氢氧化钙块成形工序是将作为碳酸钙的前体的氢氧化钙成形为块形状的工序。氢氧化钙通常以粉末的形式获得，因此，将氢氧化钙粉末填入到压缩成型模具中，使用压缩成型器进行压缩，由此，能够制成块形状。通过控制成形压力，能够使得到的块的强度发生变化。作为成形压力，优选为10～300kg/cm2。另外，将氢氧化钙粉末与水等溶剂混合后，除去溶剂，由此，也能够制成块形状。作为成型的块的尺寸，优选直径为0.1cm～50cm、厚度为0.1cm～5cm，特别优选直径为3cm～10cm、厚度为1cm～2cm。另外，作为块的形状，可以列举圆柱、长方体、平板状等。作为原料氢氧化钙，只要是不含杂质的氢氧化钙则可以没有特别限定地使用，但如果是日本药典的氢氧化钙则安全性得到保证，因此特别优选。另外，也可以在氢氧化钙中混合其他物质而制成块形状。例如，可以混合羟基磷灰石、β型磷酸三钙、硫酸钙等。此外，在(a)氢氧化钙块成形工序之前，可以包括(d)孔形成物质混合工序。(d)孔形成物质混合工序是在原料氢氧化钙中混合利用特定的溶剂溶解的物质(孔形成物质)的工序。通过包括该(d)孔形成物质混合工序和后述的(e)孔形成工序，能够得到在整体分布有孔的多孔质碳酸钙块。该氢氧化钙与孔形成物质的混合比优选为2:1～1:2。另外，孔形成物质的尺寸优选为50μm～300μm。作为特定的溶剂，可以列举水，作为溶解于水的物质，可以列举氯化钠、柠檬酸三钠等。(b)二氧化碳接触工序是使(a)氢氧化钙块成形工序中得到的氢氧化钙块与二氧化碳接触而进行碳酸化的工序。通过该工序，氢氧化钙与二氧化碳反应，由此形成碳酸钙。由此，可以得到至少一部分为碳酸钙的部分碳酸钙块，但在块的尺寸大的情况或者块成形时的成形压力高的情况下，存在如下可能性：即使在将反应时间设定为长时间(例如672小时)时，特别是在中心部也会残留氢氧化钙。作为实现碳酸化气氛的方法，可以列举例如利用二氧化碳培养箱的方法。碳酸化条件虽然取决于块的尺寸、成形压力等，但通过利用二氧化碳培养箱，能够适当地控制二氧化碳浓度、相对湿度、温度等碳酸化条件。关于碳酸化条件，作为二氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳酸钙块的制造方法，其包括：(a)氢氧化钙块成形工序、(b)二氧化碳接触工序、(c)含碳酸根离子的水溶液浸渍工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.30 JP 2014-2007681.一种碳酸钙块的制造方法，其包括：(a)氢氧化钙块成形工序、...

【专利技术属性】
技术研发人员：石川邦夫，山本克史，
申请(专利权)人：株式会社GC，国立大学法人九州大学，
类型：发明
国别省市：日本;JP