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JP2018002579A - Method for producing calcium phosphate sintered compact particle - Google Patents

Method for producing calcium phosphate sintered compact particle Download PDF

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JP2018002579A
JP2018002579A JP2016254467A JP2016254467A JP2018002579A JP 2018002579 A JP2018002579 A JP 2018002579A JP 2016254467 A JP2016254467 A JP 2016254467A JP 2016254467 A JP2016254467 A JP 2016254467A JP 2018002579 A JP2018002579 A JP 2018002579A
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Japan
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ceramic
ceramic particles
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particle group
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JP2016254467A
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Japanese (ja)
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康充 小粥
Yasumitsu Kokayu
康充 小粥
信夫 青井
Nobuo Aoi
信夫 青井
大輔 能美
Daisuke Nomi
大輔 能美
カーロ和重 河邉
Karl Kazushige Kawabe
カーロ和重 河邉
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SofSera Corp
Original Assignee
SofSera Corp
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Abstract

【課題】医療用途、特に生体内に導入される医療機器の材料として適しているリン酸カルシウム焼結体粒子群の提供。【解決手段】セラミック粒子からなるセラミック粒子群であって、前記セラミック粒子の粒子径が、10nm〜700nmの範囲内で、且つ前記セラミック粒子群の粒子径の変動係数が、20%以下であり、前記セラミック粒子が、リン酸カルシウム焼結体粒子であり、前記セラミック粒子が、炭酸カルシウムを実質的に含まず、且つ、前記セラミック粒子が、少なくともその表面に炭酸アパタイトを含むセラミック粒子群。前記セラミック粒子が、略球状である、セラミック粒子群。前記セラミック粒子の短軸の最大直径が30nm〜5μmであり、長軸が75nm〜10μmの粒子径で、c軸方向に成長し、結晶のアスペクト比が1〜30であることが好ましい、セラミック粒子群。【選択図】なしProvided is a calcium phosphate sintered body particle group suitable as a material for medical use, particularly a medical device introduced into a living body. A ceramic particle group composed of ceramic particles, wherein the particle diameter of the ceramic particle is in a range of 10 nm to 700 nm, and the coefficient of variation of the particle diameter of the ceramic particle group is 20% or less, A group of ceramic particles in which the ceramic particles are calcium phosphate sintered particles, the ceramic particles substantially do not contain calcium carbonate, and the ceramic particles include carbonate apatite at least on the surface thereof. A group of ceramic particles, wherein the ceramic particles are substantially spherical. Ceramic particles having a maximum minor axis diameter of 30 nm to 5 μm, a major axis having a particle diameter of 75 nm to 10 μm, growing in the c-axis direction, and a crystal aspect ratio of 1 to 30. group. [Selection figure] None

Description

本発明は、新規なリン酸カルシウム焼結体粒子、その製造方法及びその用途に関する。   The present invention relates to a novel calcium phosphate sintered body particle, a production method thereof, and an application thereof.

ハイドロキシアパタイト(HAp)は、高い生体親和性を示すことが知られており、バイオマテリアルをはじめとする様々な分野で活用されている。   Hydroxyapatite (HAp) is known to exhibit high biocompatibility and is used in various fields including biomaterials.

ところで、当該ハイドロキシアパタイト(HAp)を生体材料に用いる場合、高温で焼成させた高結晶化度のハイドロキシアパタイト粒子(セラミック粒子)を作製することで生体内での溶解性や分解性を低減させることが出来る。但し、この焼結の際にハイドロキシアパタイト(HAp)粒子(一次粒子)間の融着により結合が生じ、一次粒子が結合した不定形な二次粒子となり、分散性及び比表面積が低下してしまうという問題点があった。   By the way, when the hydroxyapatite (HAp) is used as a biomaterial, the solubility and degradability in the living body can be reduced by producing high crystallinity hydroxyapatite particles (ceramic particles) fired at a high temperature. I can do it. However, during this sintering, bonding occurs due to fusion between hydroxyapatite (HAp) particles (primary particles), resulting in irregular secondary particles in which the primary particles are bonded, resulting in a decrease in dispersibility and specific surface area. There was a problem.

そこで、先行特許文献1には、焼結前のセラミック原料からなる一次粒子の粒子間に融着防止剤が介在するように混合して混合粒子とし、当該混合粒子を焼結し、当該焼成後に融着防止剤を洗い流す製法が提案されている。当該製法によれば、結晶化度が高く且つ粒子径が小さいセラミック粒子群を得ることが可能となる。   Therefore, in prior patent document 1, mixed particles are mixed so that the anti-fusing agent is interposed between the primary particles made of the ceramic raw material before sintering, and the mixed particles are sintered, and after the firing A method for washing away the anti-fusing agent has been proposed. According to the production method, it is possible to obtain a group of ceramic particles having a high crystallinity and a small particle size.

特許第5043436号公報Japanese Patent No. 5043436

しかしながら、本発明者らは、特許文献1の製法により得られたセラミック粒子群には、炭酸カルシウムの結晶相が含まれている知見を得た。医療用途、特に生体内に導入される医療機器にリン酸カルシウムを用いる際には、生体親和性発現、溶解性変化の観点より好ましくない事象が生じ得る。よって、本発明は、炭酸カルシウムに起因する生体親和性低下や溶解性変化が極力抑制されたリン酸カルシウム焼結体粒子群を提供することを第1の課題とする。   However, the present inventors have obtained knowledge that the ceramic particle group obtained by the production method of Patent Document 1 contains a crystal phase of calcium carbonate. When calcium phosphate is used in medical applications, particularly in medical devices introduced into the living body, undesirable events may occur from the viewpoint of biocompatibility and changes in solubility. Therefore, this invention makes it the 1st subject to provide the calcium-phosphate sintered compact particle group by which the biocompatibility fall and solubility change resulting from calcium carbonate were suppressed as much as possible.

次いで、本発明者らは、特許文献1の製法により得られたセラミック粒子群は、十分な分散性が得られない場合があることを見出した。分散性が低い場合には、凝集等をもたらし、その結果、生体内においては、免疫反応を起こし得るので、好ましくない。よって、本発明は、高い分散性を示すリン酸カルシウム焼結体粒子群を提供することを第2の課題とする。   Next, the present inventors have found that the ceramic particle group obtained by the production method of Patent Document 1 may not have sufficient dispersibility. When the dispersibility is low, aggregation or the like is caused, and as a result, an immune reaction can be caused in vivo, which is not preferable. Therefore, this invention makes it the 2nd subject to provide the calcium-phosphate sintered compact particle group which shows high dispersibility.

本発明者らは鋭意検討した結果、セラミック粒子が、炭酸カルシウムを実質的に含まず、且つ、少なくともその表面に炭酸アパタイトを含むようにすることなどによって、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by making the ceramic particles substantially free of calcium carbonate and containing at least the surface of carbonate apatite. It came to complete.

即ち、本発明は以下の通りである。   That is, the present invention is as follows.

本発明(1)は、
セラミック粒子からなるセラミック粒子群であって、
前記セラミック粒子の粒子径が、10nm〜700nmの範囲内で、且つ前記セラミック粒子群の粒子径の変動係数が、20%以下であり、
前記セラミック粒子が、リン酸カルシウム焼結体粒子であり、
前記セラミック粒子が、炭酸カルシウムを実質的に含まず、且つ、
前記セラミック粒子が、少なくともその表面に炭酸アパタイトを含むことを特徴とするセラミック粒子群
である。
本発明(2)は、
前記セラミック粒子が略球状である、本発明(1)のセラミック粒子群
である。
本発明(3)は、
セラミック粒子からなるセラミック粒子群であって、
前記セラミック粒子の粒子径が、短軸の最大直径が30nm〜5μm、長軸が75nm〜10μmであり、c軸方向に成長し、結晶のアスペクト比(c軸長/a軸長)が、1〜30であり、先端角が斜角面を有する截頭形柱状構造のセラミック粒子であって、
前記セラミック粒子が、リン酸カルシウム焼結体粒子であり、
前記セラミック粒子が、炭酸カルシウムを実質的に含まず、且つ、
前記セラミック粒子が、少なくともその表面に炭酸アパタイトを含むことを特徴とするセラミック粒子群
である。
本発明(4)は、
セラミック粒子からなるセラミック粒子群であって、
前記セラミック粒子の粒子径が、10nm〜700nmの範囲内で、且つ前記セラミック粒子群の粒子径の変動係数が、20%以下であり、
前記セラミック粒子が、リン酸カルシウム焼結体粒子であり、
前記セラミック粒子が、以下の一般式
Ca(PO6−y(CO(OH)
(式中、xは8以上12以下の数であり、yは0より大きく、3以下の数である)
で表されることを特徴とするセラミック粒子群
である。
本発明(5)は、
セラミック粒子からなるセラミック粒子群であって、
前記セラミック粒子の粒子径が、短軸の最大直径が30nm〜5μm、長軸が75nm〜10μmであり、c軸方向に成長し、結晶のアスペクト比(c軸長/a軸長)が、1〜30であり、先端角が斜角面を有する截頭形柱状構造のセラミック粒子であって、
前記セラミック粒子が、リン酸カルシウム焼結体粒子であり、
前記セラミック粒子が、以下の一般式
Ca(PO6−y(CO(OH)
(式中、xは8以上12以下の数であり、yは0より大きく、3以下の数である)
で表されることを特徴とするセラミック粒子群
である。
本発明(6)は、
アルカリ金属を実質的に含まない、本発明(1)〜(5)のセラミック粒子群
である。
本発明(7)は、
上記セラミック粒子が、ハイドロキシアパタイト焼結体粒子である、本発明(1)〜(6)のセラミック粒子群
である。
本発明(8)は、
本発明(1)〜(7)のセラミック粒子群を用いて得られたものであることを特徴とする生体内導入用医療材料
である。
本発明(9)は、
本発明(8)の生体内導入用医療材料を一材料として得られた医療機器
である。
本発明(10)は、
セラミック粒子からなるセラミック粒子群の製造方法において、
前記セラミック粒子群が、本発明(1)〜(7)のセラミック粒子群であり、且つ、
リン酸カルシウムと融着防止剤とを混合して、混合粒子を得る、混合工程と、
前記混合粒子を焼結温度に曝して、リン酸カルシウム焼結体粒子にする、焼結工程と、
前記リン酸カルシウム焼結体粒子を酸によって洗浄する、酸洗い工程と、
を含むセラミック粒子群の製造方法
である。
本発明(11)は、
前記セラミック粒子が、アルカリ金属を実質的に含まない、本発明(10)の製造方法
である。
本発明(12)は、
前記セラミック粒子が、ハイドロキシアパタイト焼結体粒子である、本発明(10)〜(11)の製造方法
である。
本発明(13)は、
前記セラミック粒子群が生体内導入用医療材料である、本発明(10)〜(12)の製造方法
である。
本発明(14)は、
前記セラミック粒子群が医療機器用である、本発明(13)の製造方法
である。
The present invention (1)
A group of ceramic particles composed of ceramic particles,
The particle diameter of the ceramic particles is within a range of 10 nm to 700 nm, and the coefficient of variation of the particle diameter of the ceramic particle group is 20% or less,
The ceramic particles are calcium phosphate sintered particles,
The ceramic particles are substantially free of calcium carbonate, and
The ceramic particles are a group of ceramic particles characterized by containing carbonate apatite at least on the surface thereof.
The present invention (2)
It is the ceramic particle group of the present invention (1), wherein the ceramic particles are substantially spherical.
The present invention (3)
A group of ceramic particles composed of ceramic particles,
The ceramic particles have a minor axis maximum diameter of 30 nm to 5 μm and a major axis of 75 nm to 10 μm, grow in the c-axis direction, and have an aspect ratio (c-axis length / a-axis length) of 1 ˜30, and the ceramic particles having a truncated columnar structure having a beveled front end angle,
The ceramic particles are calcium phosphate sintered particles,
The ceramic particles are substantially free of calcium carbonate, and
The ceramic particles are a group of ceramic particles characterized by containing carbonate apatite at least on the surface thereof.
The present invention (4)
A group of ceramic particles composed of ceramic particles,
The particle diameter of the ceramic particles is within a range of 10 nm to 700 nm, and the coefficient of variation of the particle diameter of the ceramic particle group is 20% or less,
The ceramic particles are calcium phosphate sintered particles,
The ceramic particles have the following general formula Ca x (PO 4 ) 6-y (CO 3 ) y (OH) 2
(In the formula, x is a number from 8 to 12, and y is a number greater than 0 and 3 or less.)
It is a ceramic particle group characterized by these.
The present invention (5)
A group of ceramic particles composed of ceramic particles,
The ceramic particles have a minor axis maximum diameter of 30 nm to 5 μm and a major axis of 75 nm to 10 μm, grow in the c-axis direction, and have an aspect ratio (c-axis length / a-axis length) of 1 ˜30, and the ceramic particles having a truncated columnar structure having a beveled front end angle,
The ceramic particles are calcium phosphate sintered particles,
The ceramic particles have the following general formula Ca x (PO 4 ) 6-y (CO 3 ) y (OH) 2
(In the formula, x is a number from 8 to 12, and y is a number greater than 0 and 3 or less.)
It is a ceramic particle group characterized by these.
The present invention (6)
It is a ceramic particle group of the present invention (1) to (5) which does not substantially contain an alkali metal.
The present invention (7)
In the ceramic particle group of the present invention (1) to (6), the ceramic particles are hydroxyapatite sintered particles.
The present invention (8)
A medical material for introduction into a living body, which is obtained using the ceramic particle group of the present invention (1) to (7).
The present invention (9)
This is a medical device obtained using the medical material for introduction into a living body of the present invention (8) as one material.
The present invention (10)
In the method for producing a ceramic particle group consisting of ceramic particles,
The ceramic particle group is the ceramic particle group of the present invention (1) to (7), and
A mixing step of mixing calcium phosphate and an anti-fusing agent to obtain mixed particles;
Exposing the mixed particles to a sintering temperature to form calcium phosphate sintered particles, and a sintering step;
Washing the calcium phosphate sintered particles with an acid, a pickling step;
It is a manufacturing method of the ceramic particle group containing this.
The present invention (11)
It is a manufacturing method of this invention (10) in which the said ceramic particle does not contain an alkali metal substantially.
The present invention (12)
It is a manufacturing method of this invention (10)-(11) whose said ceramic particle is a hydroxyapatite sintered compact particle.
The present invention (13)
It is a manufacturing method of this invention (10)-(12) whose said ceramic particle group is a medical material for in-vivo introduction | transduction.
The present invention (14)
It is a manufacturing method of this invention (13) whose said ceramic particle group is an object for medical devices.

本発明によれば、炭酸カルシウムの結晶相が混入していないため、炭酸カルシウムに起因する生体親和性低下や溶解性変化を抑制することができる。また、本発明によれば、高い分散性を示すリン酸カルシウム焼結体粒子群を提供することができる。   According to the present invention, since the calcium carbonate crystal phase is not mixed, it is possible to suppress a decrease in biocompatibility and a change in solubility due to calcium carbonate. Moreover, according to this invention, the calcium-phosphate sintered compact particle group which shows high dispersibility can be provided.

図1は、実施例1に係るハイドロキシアパタイト(HAp)焼成体粒子群の熱重量示差熱分析(TG−DTA)測定の結果である。1 shows the results of thermogravimetric differential thermal analysis (TG-DTA) measurement of the hydroxyapatite (HAp) fired particle group according to Example 1. FIG. 図2は、比較例1に係るハイドロキシアパタイト(HAp)焼成体粒子群の熱重量示差熱分析(TG−DTA)測定の結果である。FIG. 2 shows the results of thermogravimetric differential thermal analysis (TG-DTA) measurement of the hydroxyapatite (HAp) fired particles according to Comparative Example 1. 図3は、FT―IR測定において得られるスペクトルをクベルカムンク(KM)式で計算した吸光度を示したチャートである。実施例1のハイドロキシアパタイト(HAp)粒子を製造するに際して、酸洗い工程によって、どのように炭酸カルシウムの量が変化するかを調べたものである。図3の左チャートは、酸洗い工程が行われなかったハイドロキシアパタイト(HAp)粒子であり、図3の右チャートは、酸洗い工程が行われたハイドロキシアパタイト粒子である。FIG. 3 is a chart showing the absorbance obtained by calculating the spectrum obtained in the FT-IR measurement by the Kubelka-Munk (KM) equation. In producing the hydroxyapatite (HAp) particles of Example 1, it was examined how the amount of calcium carbonate was changed by the pickling process. The left chart in FIG. 3 shows hydroxyapatite (HAp) particles that have not been pickled, and the right chart in FIG. 3 shows hydroxyapatite particles that have been pickled. 図4は、実施例1で得られたハイドロキシアパタイト(HAp)焼結体粒子のFT−IRスペクトルを示すチャートである。4 is a chart showing an FT-IR spectrum of hydroxyapatite (HAp) sintered body particles obtained in Example 1. FIG. 図5は、実施例2で得られたハイドロキシアパタイト(HAp)焼結体粒子のFT−IRスペクトルを示すチャートである。FIG. 5 is a chart showing an FT-IR spectrum of hydroxyapatite (HAp) sintered particles obtained in Example 2. 図6は、実施例1で得られたハイドロキシアパタイト(HAp)焼結体粒子群のSEM写真である。6 is an SEM photograph of the hydroxyapatite (HAp) sintered body particle group obtained in Example 1. FIG. 図7は、実施例1で得られたハイドロキシアパタイト(HAp)焼結体粒子群のSEM写真である。FIG. 7 is an SEM photograph of the hydroxyapatite (HAp) sintered body particle group obtained in Example 1. 図8は、実施例2で得られたハイドロキシアパタイト(HAp)焼結体粒子群のSEM写真である。FIG. 8 is an SEM photograph of the hydroxyapatite (HAp) sintered body particle group obtained in Example 2. 図9は、実施例2で得られたハイドロキシアパタイト(HAp)焼結体粒子群のSEM写真である。FIG. 9 is an SEM photograph of the hydroxyapatite (HAp) sintered body particle group obtained in Example 2. 図10は、実施例1に係るハイドロキシアパタイト(HAp)焼結体粒子群を用いて製造された供試材のSEM写真である。細胞接着を評価した。FIG. 10 is a SEM photograph of a test material manufactured using the hydroxyapatite (HAp) sintered body particle group according to Example 1. Cell adhesion was evaluated. 図11は、実施例2に係るハイドロキシアパタイト(HAp)焼結体粒子群を用いて製造された供試材のSEM写真である。細胞接着を評価した。FIG. 11 is an SEM photograph of a test material manufactured using the hydroxyapatite (HAp) sintered particles according to Example 2. Cell adhesion was evaluated. 図12は、比較例1に係るハイドロキシアパタイト(HAp)焼結体粒子群を用いて製造された供試材のSEM写真である。細胞接着を評価した。FIG. 12 is an SEM photograph of a test material manufactured using the hydroxyapatite (HAp) sintered particles according to Comparative Example 1. Cell adhesion was evaluated.

以下、本発明に係るリン酸カルシウム粒子群の製造方法を説明し、次いで、当該製造方法により得られたセラミック粒子群を説明し、次いで、当該セラミック粒子群の用途について説明する。   Hereinafter, the manufacturing method of the calcium phosphate particle group according to the present invention will be described, then the ceramic particle group obtained by the manufacturing method will be described, and then the application of the ceramic particle group will be described.

≪1.セラミック粒子群の製造方法≫
<1−1.原料>
焼成前のセラミック原料であるリン酸カルシウム(CaP)としては、具体例として、ハイドロキシアパタイト(Ca10(PO(OH))、リン酸三カルシウム(Ca(PO)、メタリン酸カルシウム(Ca(PO)、Ca10(PO、Ca10(POCl等が挙げられる。ここで、当該リン酸カルシウム(CaP)は、湿式法や、乾式法、加水分解法、水熱法等の公知の製造方法によって、人工的に製造されたものであってもよく、また、骨、歯等から得られる天然由来のものであってもよい。
<< 1. Manufacturing method of ceramic particles >>
<1-1. Raw material>
Specific examples of calcium phosphate (CaP) that is a ceramic raw material before firing include hydroxyapatite (Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ), tricalcium phosphate (Ca 3 (PO 4 ) 2 ), and calcium metaphosphate. (Ca (PO 3 ) 2 ), Ca 10 (PO 4 ) 6 F 2 , Ca 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 and the like. Here, the calcium phosphate (CaP) may be artificially produced by a known production method such as a wet method, a dry method, a hydrolysis method, or a hydrothermal method. Naturally derived ones obtained from the above may be used.

<1−2.プロセス>
本発明に係るセラミック粒子群の製造方法は、少なくとも、「混合工程」、「焼結工程」及び「酸洗い工程」を含んでいればよいが、この他の工程(例えば、「一次粒子生成工程」、「除去工程」、「粉砕工程」、「乾燥工程」など)を含んでいてもよい。
<1-2. Process>
The method for producing a ceramic particle group according to the present invention may include at least a “mixing step”, a “sintering step”, and a “pickling step”, but other steps (for example, “primary particle generation step”). ”,“ Removal step ”,“ pulverization step ”,“ drying step ”and the like.

例えば、本発明に係るセラミック粒子群の製造方法は、「1.一次粒子生成工程」→「2.混合工程」→「3.焼結工程」→「4.酸洗い工程」の順で行われる。   For example, the method for producing a ceramic particle group according to the present invention is performed in the order of “1. primary particle generation process” → “2. Mixing process” → “3. Sintering process” → “4. Pickling process”. .

(一次粒子生成工程)
以下、本発明に係るリン酸カルシウム粒子群の製造方法において、一次粒子が略球状及び略ロッド状である場合を例示するが、本発明の製造方法はこれには限定されず、一次粒子としては、製造可能なあらゆる形状であってよい。
(Primary particle generation process)
Hereinafter, in the method for producing a calcium phosphate particle group according to the present invention, the case where the primary particles are substantially spherical and substantially rod-shaped will be exemplified, but the production method of the present invention is not limited thereto, and the primary particles are produced as the primary particles. It can be any shape possible.

・略球状セラミック粒子の一次粒子生成工程
まず、「一次粒子」とは、セラミック粒子群の製造工程の焼結前に、セラミック原料{リン酸カルシウム(CaP)、ハイドロキシアパタイト(HAp)等}によって形成された粒子のことを意味する。即ち、セラミック粒子の製造工程において、初めて形成された粒子のことを意味する。また狭義には単結晶粒子のことを意味する。尚、特許請求の範囲及び明細書において「一次粒子」とは、非晶質(アモルファス)、低結晶性の状態のもの、及びその後に焼結を行なった焼結体の状態のものをも含む意味である。これに対して「二次粒子」とは、複数の「一次粒子」同士が、融着等の物理的結合、Van der Waals力や静電的相互作用又は共有結合等の化学的結合によって、結合して形成された状態の粒子を意味する。特に一次粒子同士の結合の個数、結合後の形状等は限定されるものではなく、2つ以上の一次粒子が結合したもの全てを意味する。また、特に「単結晶一次粒子」とは、セラミック原料の単結晶からなる一次粒子、もしくは前記単結晶からなる一次粒子がイオン的相互作用にて集合化した粒子塊を意味する。尚、前記「イオン的相互作用にて集合化した粒子塊」とは、水もしくは有機溶媒を含む媒体にて分散させた場合にイオン的相互作用で自己集合する粒子塊であって、焼結により粒子間が溶融して多結晶化した二次粒子を含まないものである。
-Primary particle generation process of substantially spherical ceramic particles First, "primary particles" were formed of ceramic raw materials {calcium phosphate (CaP), hydroxyapatite (HAp), etc.} before sintering in the manufacturing process of the ceramic particles. Means particles. That is, it means a particle formed for the first time in the production process of ceramic particles. In a narrow sense, it means single crystal particles. In the claims and specification, “primary particles” include those in an amorphous state, a low crystalline state, and those in a sintered body state after sintering. Meaning. On the other hand, “secondary particles” are a combination of multiple “primary particles” by physical bonds such as fusion, chemical bonds such as Van der Waals force, electrostatic interaction, or covalent bonds. It means a particle in a state of being formed. In particular, the number of bonds between primary particles, the shape after bonding, and the like are not limited, and mean all bonded two or more primary particles. In particular, the “single crystal primary particle” means a primary particle made of a single crystal of a ceramic raw material or a particle lump in which the primary particles made of the single crystal are assembled by ionic interaction. The “particle aggregate assembled by ionic interaction” is a particle aggregate that self-assembles by ionic interaction when dispersed in a medium containing water or an organic solvent. It does not contain secondary particles that are melted and polycrystallized.

当該一次粒子生成工程は、それ自体公知であり、上記一次粒子を生成することができる工程であれば特に限定されるものではなく、製造するセラミックの原料により適宜選択の上、採用すればよい。例えば、常温下において水酸化カルシウムスラリーにリン酸を滴下すれば、リン酸カルシウム(CaP)の粒子が沈殿する。   The primary particle generation step is known per se and is not particularly limited as long as it is a step capable of generating the primary particles, and may be appropriately selected depending on the ceramic raw material to be manufactured. For example, if phosphoric acid is dropped into a calcium hydroxide slurry at room temperature, calcium phosphate (CaP) particles are precipitated.

本発明に係るセラミック粒子群の製造方法は、上記の一次粒子生成工程によって生成した一次粒子からなる一次粒子群を、融着等を防止しながら焼結してセラミック粒子群を製造するものである。よって、当該一次粒子生成工程によって生成された一次粒子の状態(粒子径、粒度分布)が、最終生産物であるセラミック粒子の状態(粒子径、粒度分布)にそのまま反映される。したがって、粒子径が微細(ナノメートルサイズ)で且つ粒子径が均一な(粒度分布が狭い)セラミック粒子群を製造しようとする場合においては、当該一次粒子生成工程において粒子径が微細(ナノメートルサイズ)で且つ粒子径が均一な(粒度分布が狭い)一次粒子群を生成しておく必要がある。   The method for producing a ceramic particle group according to the present invention is a method for producing a ceramic particle group by sintering the primary particle group composed of the primary particles produced by the primary particle production step while preventing fusion or the like. . Therefore, the state (particle size, particle size distribution) of the primary particles generated by the primary particle generation step is directly reflected in the state (particle size, particle size distribution) of the ceramic particles as the final product. Therefore, in the case of producing a ceramic particle group having a fine particle size (nanometer size) and a uniform particle size (narrow particle size distribution), the particle size is fine (nanometer size) in the primary particle generation step. ) And a uniform particle size (narrow particle size distribution) must be generated.

かかる場合の好ましい一次粒子の粒子径(平均粒子径及び粒度分布)としては、10nm〜700nmが好ましく、15nm〜450nmが更に好ましく、20nm〜400nmが最も好ましい。また、一次粒子からなる一次粒子群の粒子径の変動係数が、20%以下であることが好ましく、18%以下であることがさらに好ましく、15%以下であることが最も好ましい。尚、一次粒子の粒子径及び変動係数は、動的光散乱又は電子顕微鏡を用い、少なくとも100個以上の一次粒子について粒子径を測定して計算すればよい。   In this case, the primary particle size (average particle size and particle size distribution) is preferably 10 nm to 700 nm, more preferably 15 nm to 450 nm, and most preferably 20 nm to 400 nm. Further, the coefficient of variation of the particle diameter of the primary particle group composed of primary particles is preferably 20% or less, more preferably 18% or less, and most preferably 15% or less. The particle diameter and variation coefficient of the primary particles may be calculated by measuring the particle diameter of at least 100 primary particles using dynamic light scattering or an electron microscope.

尚、「変動係数」は、標準偏差÷平均粒子径×100(%)で計算することができる粒子間の粒子径のバラツキを示す値である。   The “variation coefficient” is a value indicating the variation in particle diameter between particles that can be calculated by standard deviation ÷ average particle diameter × 100 (%).

上記のような微細(ナノメートルサイズ)で且つ粒子径が均一な(粒度分布が狭い)一次粒子群を生成する方法については、特に限定されるものではなく、例えば、特開2002−137910号公報、特許第5043436号公報、Journal of Nanoscience and Nanotechnology 7, 848-851, 2007に記載された方法を挙げることができる。   There is no particular limitation on the method of generating the primary particle group that is fine (nanometer size) and has a uniform particle size (narrow particle size distribution) as described above. For example, JP 2002-137910 A And the method described in Japanese Patent No. 5044336, Journal of Nanoscience and Nanotechnology 7, 848-851, 2007.

また、本工程には、生成した一次粒子を水等で洗浄する工程、遠心分離、ろ過等で一次粒子を回収する工程が含まれていてもよい。   In addition, this step may include a step of washing the generated primary particles with water or the like, and a step of collecting the primary particles by centrifugation, filtration, or the like.

・略ロッド状セラミック粒子の一次粒子生成工程
略ロッド状セラミック粒子{粒子の粒子径が、短軸の最大直径が30nm〜5μm、長軸が75nm〜10μmであり、c軸方向に成長し、結晶のアスペクト比(c軸長/a軸長)が、1〜30であり、先端角が斜角面を有する截頭形柱状構造のセラミック粒子}の一次粒子生成工程は、それ自体公知であり、例えば、特開2002−137910号公報、Journal of Nanoparticle Research 9, 807-815, 2007に記載された方法を挙げることができる。
Primary rod generation process of substantially rod-shaped ceramic particles {Roughly rod-shaped ceramic particles {particles having a maximum minor axis diameter of 30 nm to 5 μm, a major axis of 75 nm to 10 μm, and growing in the c-axis direction to form crystals The primary particle production process of the aspect ratio (c-axis length / a-axis length) of 1 to 30 and the tip angle of the ceramic particles having a truncated columnar structure having an oblique surface is known per se, For example, the method described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-137910, Journal of Nanoparticle Research 9, 807-815, 2007 can be mentioned.

また、本工程には、生成した一次粒子を水等で洗浄する工程、遠心分離、ろ過等で一次粒子を回収する工程が含まれていてもよい。   In addition, this step may include a step of washing the generated primary particles with water or the like, and a step of collecting the primary particles by centrifugation, filtration, or the like.

(混合工程)
当該混合工程は、一次粒子と融着防止剤とを混合する工程である。上記一次粒子生成工程によって得られた一次粒子群の粒子間に、あらかじめ融着防止剤を介在させておくことで、その後の焼結工程における一次粒子同士の融着を防止することができるというものである。なお当該混合工程によって得られた一次粒子と融着防止剤との混合物を「混合粒子」と呼ぶ。
(Mixing process)
The mixing step is a step of mixing the primary particles and the anti-fusing agent. By interposing an anti-fusing agent between the particles of the primary particle group obtained by the primary particle generation step, it is possible to prevent the fusion of primary particles in the subsequent sintering step. It is. The mixture of primary particles and anti-fusing agent obtained by the mixing step is referred to as “mixed particles”.

ここで「融着防止剤」としては、一次粒子間の融着を防止できるものであれば特に限定されるものではないが、後の焼結工程の焼結温度において、不揮発性であることが好ましい。焼結温度条件下で不揮発性であるために、焼結工程中に一次粒子間から消失することは無く、一次粒子同士の融着を確実に防止することができるからである。ただし焼結温度において100%の不揮発性を有する必要は無く、焼結工程終了後に一次粒子間に10%以上残存する程度の不揮発性であればよい。また融着防止剤は焼結工程終了後に熱により化学的に分解するものであってもよい。すなわち焼結工程終了後に残存していれば、焼結工程の開始前後で、同一の物質(化合物)である必要は無い。   Here, the “fusion preventive agent” is not particularly limited as long as it can prevent fusion between primary particles, but may be non-volatile at a sintering temperature in a subsequent sintering step. preferable. Because it is non-volatile under the sintering temperature condition, it does not disappear from the primary particles during the sintering process, and the fusion of the primary particles can be reliably prevented. However, it is not necessary to have 100% non-volatility at the sintering temperature, as long as it is non-volatile so that 10% or more remains between the primary particles after the sintering process is completed. The anti-fusing agent may be chemically decomposed by heat after completion of the sintering process. That is, if it remains after the end of the sintering process, it is not necessary to be the same substance (compound) before and after the start of the sintering process.

また融着防止剤が、溶媒、特に水系溶媒に溶解する物質であることが好ましい。上記のごとく融着防止剤として、溶媒に溶解する融着防止剤を用いることによれば、融着防止剤が混在するセラミック粒子群を純水等の水系溶媒に懸濁するだけで、融着防止剤(例えば炭酸カルシウム等)を除去することができる。特に水系溶媒に溶解する融着防止剤であれば、融着防止剤を除去する際に有機溶媒を用いる必要が無いため、除去工程に有機溶媒の使用に対応する設備、有機溶媒廃液処理が不要となる。それゆえ、より簡便にセラミック粒子群から融着防止剤を除去することができるといえる。上記溶媒としては、特に限定されるものではないが、例えば、水系溶媒としては、水、エタノール、メタノール等が挙げられ、有機溶媒としては、アセトン、トルエン等が挙げられる。   The anti-fusing agent is preferably a substance that dissolves in a solvent, particularly an aqueous solvent. As described above, by using an anti-fusing agent that dissolves in a solvent as an anti-fusing agent, the ceramic particles containing the anti-fusing agent can be fused only by suspending them in an aqueous solvent such as pure water. Inhibitors (such as calcium carbonate) can be removed. In particular, if the anti-fusing agent is soluble in an aqueous solvent, it is not necessary to use an organic solvent to remove the anti-fusing agent. It becomes. Therefore, it can be said that the anti-fusing agent can be removed from the ceramic particle group more easily. Although it does not specifically limit as said solvent, For example, water, ethanol, methanol etc. are mentioned as an aqueous solvent, Acetone, toluene etc. are mentioned as an organic solvent.

また上記水系溶媒は、融着防止剤の水への溶解性を上げるために、シュウ酸塩、エチレンジアミン、ビピリジン、エチレンジアミン四酢酸塩などのキレート化合物を含んでいても良い。さらに上記水系溶媒は、融着防止剤の水への溶解性を上げるために、塩化ナトリウム、硝酸アンモニウム、炭酸カリウムなどの電解質イオンを含んでいても良い。   The aqueous solvent may contain a chelate compound such as oxalate, ethylenediamine, bipyridine, and ethylenediaminetetraacetate in order to increase the solubility of the anti-fusing agent in water. Further, the aqueous solvent may contain electrolyte ions such as sodium chloride, ammonium nitrate and potassium carbonate in order to increase the solubility of the anti-fusing agent in water.

ここで、融着防止剤の溶媒に対する溶解度は、高ければ高いほど除去効率が高くなるために好ましいといえる。かかる好ましい溶解度は、溶媒100gに対する溶質の量(g)を溶解度とすると、0.01g以上が好ましく、1g以上がさらに好ましく、10g以上が最も好ましい。   Here, it can be said that the higher the solubility of the anti-fusing agent in the solvent is, the higher the removal efficiency becomes. The preferable solubility is preferably 0.01 g or more, more preferably 1 g or more, and most preferably 10 g or more, when the amount of solute (g) with respect to 100 g of solvent is the solubility.

上記融着防止剤の具体例としては、塩化カルシウム、酸化カルシウム、硫酸カルシウム、硝酸カルシウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、酢酸カルシウム、クエン酸カルシウムなどのカルシウム塩(または錯体)、塩化カリウム、酸化カリウム、硫酸カリウム、硝酸カリウム、炭酸カリウム、水酸化カリウム、リン酸カリウムなどのカリウム塩、塩化ナトリウム、酸化ナトリウム、硫酸ナトリウム、硝酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、リン酸ナトリウムなどのナトリウム塩などが挙げられる。   Specific examples of the anti-fusing agent include calcium chloride, calcium oxide, calcium sulfate, calcium nitrate, calcium carbonate, calcium hydroxide, calcium acetate, calcium citrate, and other calcium salts (or complexes), potassium chloride, potassium oxide. Potassium salts such as potassium sulfate, potassium nitrate, potassium carbonate, potassium hydroxide and potassium phosphate, sodium salts such as sodium chloride, sodium oxide, sodium sulfate, sodium nitrate, sodium carbonate, sodium hydroxide and sodium phosphate It is done.

なお、当該混合工程において一次粒子と融着防止剤とを混合させる方法については、特に限定されるものではなく、固体の一次粒子に固体の融着防止剤を混合後、ブレンダーを用いて混合する方法であってもよいし、融着防止剤の溶液中に一次粒子を分散させる方法を行なってもよい。ただし、固体と固体を均一に混合することは困難であるため、一次粒子間に均一かつ確実に融着防止剤を介在させるためには、後者が好ましい方法であるといえる。後者の方法を採用した場合は、一次粒子を分散させた融着防止剤溶液を乾燥させておくことが好ましい。一次粒子と融着防止剤が均一に混合された状態を長期にわたって維持することができるからである。後述する実施例においても、炭酸カルシウム飽和水溶液にハイドロキシアパタイト(HAp)一次粒子0.5gを分散させ、80℃にて乾燥させて混合粒子を取得している。   The method of mixing the primary particles and the anti-fusing agent in the mixing step is not particularly limited, and after mixing the solid anti-fusing agent with the solid primary particles, the mixture is mixed using a blender. Or a method of dispersing primary particles in a solution of an anti-fusing agent. However, since it is difficult to uniformly mix the solid and the solid, it can be said that the latter is a preferable method for interposing the anti-fusing agent uniformly and reliably between the primary particles. When the latter method is adopted, it is preferable to dry the anti-fusing agent solution in which primary particles are dispersed. This is because the state where the primary particles and the anti-fusing agent are uniformly mixed can be maintained over a long period of time. Also in the Example mentioned later, the hydroxyapatite (HAp) primary particle 0.5g is disperse | distributed to calcium carbonate saturated aqueous solution, It is made to dry at 80 degreeC, and the mixed particle is acquired.

また当該混合工程は、側鎖にカルボキシル基、硫酸基、スルホン酸基、リン酸基、ホスホン酸基またはアミノ基のいずれかを有する高分子化合物を含む溶液と、上記一次粒子とを混合し、金属塩(アルカリ金属塩および/またはアルカリ土類金属塩および/または遷移金属塩)をさらに添加する工程であってもよい。上記の工程を採用することによって、高分子化合物がヒドロキシアパタイト(HAp)表面に吸着することで融着防止剤混合過程におけるハイドロキシアパタイト(HAp)同士の接触を確実に防ぐことができ、その後にカルシウム塩を添加することでハイドロキシアパタイト(HAp)表面に確実に融着防止剤を析出させることが可能となる。なお、以下の説明において、側鎖にカルボキシル基、硫酸基、スルホン酸基、リン酸基、ホスホン酸基またはアミノ基のいずれかを有する高分子化合物のことを、単に「高分子化合物」と称する。   In the mixing step, a solution containing a polymer compound having any of a carboxyl group, a sulfate group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, a phosphonic acid group or an amino group in the side chain is mixed with the primary particles, It may be a step of further adding a metal salt (alkali metal salt and / or alkaline earth metal salt and / or transition metal salt). By adopting the above steps, the polymer compound adsorbs on the surface of hydroxyapatite (HAp), so that contact between hydroxyapatite (HAp) in the anti-fusing agent mixing process can be surely prevented, and then calcium By adding the salt, the anti-fusing agent can be reliably deposited on the surface of hydroxyapatite (HAp). In the following description, a polymer compound having any of a carboxyl group, a sulfate group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, a phosphonic acid group or an amino group in the side chain is simply referred to as “polymer compound”. .

上記高分子化合物は、側鎖にカルボキシル基、硫酸基、スルホン酸基、リン酸基、ホスホン酸基またはアミノ基のいずれかを有する化合物であれば特に限定されるものではない。例えば、側鎖にカルボキシル基を有する高分子化合物としては、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、カルボキシメチルセルロース、スチレン−無水マレイン酸共重合体等が挙げられ、側鎖に硫酸基を有する高分子化合物としては、ポリアクリル酸アルキル硫酸エステル、ポリメタクリル酸アルキル硫酸エステル、ポリスチレン硫酸等が挙げられ、側鎖にスルホン酸基を有する高分子化合物としては、ポリアクリル酸アルキルスルホン酸エステル、ポリメタクリル酸アルキルスルホン酸エステル、ポリスチレンスルホン酸等が挙げられ、側鎖にリン酸基を有する高分子化合物としては、ポリアクリル酸アルキルリン酸エステル、ポリメタクリル酸アルキルリン酸エステル、ポリスチレンリン酸、ポリアクリロイルアミノメチルホスホン酸等が挙げられ、側鎖にホスホン酸基を有する高分子化合物としては、ポリアクリル酸アルキルホスホン酸エステル、ポリメタクリル酸アルキルホスホン酸エステル、ポリスチレンホスホン酸、ポリアクリロイルアミノメチルホスホン酸、ポリビニルアルキルホスホン酸等が挙げられ、側鎖にアミノ基を有する高分子化合物としては、ポリアクリルアミド、ポリビニルアミン、ポリメタクリル酸アミノアルキルエステル、ポリアミノスチレン、ポリペプチド、タンパク質等が挙げられる。なお当該混合工程においては、上記高分子化合物のいずれか1種類を用いればよいが、複数種類の高分子化合物を混合して用いてもよい。   The polymer compound is not particularly limited as long as it is a compound having any of a carboxyl group, a sulfate group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, a phosphonic acid group, or an amino group in the side chain. For example, examples of the polymer compound having a carboxyl group in the side chain include polyacrylic acid, polymethacrylic acid, carboxymethyl cellulose, styrene-maleic anhydride copolymer, and the like, as a polymer compound having a sulfate group in the side chain. And polyacrylic acid alkyl sulfate, polymethacrylic acid alkyl sulfate, polystyrene sulfuric acid and the like. Examples of the polymer compound having a sulfonic acid group in the side chain include polyacrylic acid alkyl sulfonic acid ester, polymethacrylic acid alkyl sulfone. Examples of the polymer compound having a phosphate group in the side chain include polyacrylic acid alkyl phosphate ester, polymethacrylic acid alkyl phosphate ester, polystyrene phosphoric acid, polyacryloylaminomethylphosphonic acid. Etc. Examples of the polymer compound having a phosphonic acid group in the side chain include polyacrylic acid alkylphosphonic acid ester, polymethacrylic acid alkylphosphonic acid ester, polystyrene phosphonic acid, polyacryloylaminomethylphosphonic acid, and polyvinylalkylphosphonic acid. Examples of the polymer compound having an amino group in the side chain include polyacrylamide, polyvinylamine, polymethacrylic acid aminoalkyl ester, polyaminostyrene, polypeptide, protein and the like. In the mixing step, any one of the above polymer compounds may be used, but a plurality of types of polymer compounds may be mixed and used.

なお上記高分子化合物の分子量は特に限定されるものではないが、100g/mol以上1,000,000g/mol以下が好ましく、500g/mol以上500,000g/mol以下がさらに好ましく、1,000g/mol以上300,000g/mol以下が最も好ましい。上記好ましい範囲未満であると一次粒子間に入り込む割合が減少し、一次粒子同士の接触を阻止する割合が低くなる。また上記好ましい範囲を超えると、高分子化合物の溶解度が低くなること、当該高分子化合物を含む溶液の粘度が高くなること等の操作性が悪くなるために好ましくない。   The molecular weight of the polymer compound is not particularly limited, but is preferably 100 g / mol or more and 1,000,000 g / mol or less, more preferably 500 g / mol or more and 500,000 g / mol or less, and 1,000 g / mol or less. Most preferably, it is at least mol but not more than 300,000 g / mol. If the ratio is less than the above preferable range, the ratio of entering between the primary particles decreases, and the ratio of preventing contact between the primary particles decreases. On the other hand, when the above preferred range is exceeded, the solubility of the polymer compound becomes low, and the operability such as increase in the viscosity of the solution containing the polymer compound becomes unfavorable.

なお高分子化合物を含む溶液は、水溶液であることが好ましい。ハイドロキシアパタイト(HAp)焼結体粒子は強い酸性条件下で溶解してしまうからである。なお高分子化合物が含まれる水溶液のpHは、5以上14以下でHAp粒子が不溶な条件あれば特に限定されるものではない。当該高分子化合物を含む水溶液は、高分子化合物を蒸留水、イオン交換水等に溶解し、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の水溶液でpHを調節すればよい。   The solution containing the polymer compound is preferably an aqueous solution. This is because the hydroxyapatite (HAp) sintered body particles are dissolved under strong acidic conditions. The pH of the aqueous solution containing the polymer compound is not particularly limited as long as the pH is 5 or more and 14 or less and the HAp particles are insoluble. The aqueous solution containing the polymer compound may be prepared by dissolving the polymer compound in distilled water, ion-exchanged water or the like, and adjusting the pH with an aqueous solution of ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide or the like.

また上記水溶液に含まれる高分子化合物の濃度は、0.001%w/v以上50%w/v以下が好ましく、0.005%w/v以上30%w/v以下がさらに好ましく、0.01%w/v以上10%w/v以下が最も好ましい。上記好ましい範囲未満であると一次粒子間に入り込む量が少なく、一次粒子同士の接触を阻止する割合が低くなる。また上記好ましい範囲を超えると、高分子化合物の溶解が困難となること、当該高分子化合物を含む溶液の粘度が高くなる等の操作性が悪くなるために好ましくない。   The concentration of the polymer compound contained in the aqueous solution is preferably 0.001% w / v or more and 50% w / v or less, more preferably 0.005% w / v or more and 30% w / v or less. Most preferred is 01% w / v or more and 10% w / v or less. When the amount is less than the above preferable range, the amount of entering between the primary particles is small, and the ratio of preventing contact between the primary particles is low. On the other hand, when the above preferred range is exceeded, it is not preferable because dissolution of the polymer compound becomes difficult and operability such as increase in the viscosity of the solution containing the polymer compound becomes worse.

本発明における混合工程では、上記高分子化合物を含む溶液と、一次粒子とを混合する。かかる混合は、例えば、当該溶液中に一次粒子を投入し、撹拌操作等によって、当該一次粒子を分散させればよい。かかる操作によって、上記本発明にかかるセラミック粒子群の製造方法では、一次粒子表面に上記高分子化合物が吸着し、カルボキシル基、硫酸基、スルホン酸基、リン酸基、ホスホン酸基またはアミノ基のいずれかを当該一次粒子の表面に付加することができる。このとき当該カルボキシル基、硫酸基、スルホン酸基、リン酸基、ホスホン酸基またはアミノ基は、溶液中でイオンの状態で存在している。   In the mixing step in the present invention, the solution containing the polymer compound and primary particles are mixed. Such mixing may be performed by, for example, adding primary particles into the solution and dispersing the primary particles by a stirring operation or the like. By such an operation, in the method for producing a ceramic particle group according to the present invention, the polymer compound is adsorbed on the surface of the primary particle, and a carboxyl group, a sulfate group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, a phosphonic acid group, or an amino group. Either can be added to the surface of the primary particles. At this time, the carboxyl group, sulfuric acid group, sulfonic acid group, phosphoric acid group, phosphonic acid group or amino group is present in an ionic state in the solution.

次に高分子化合物を含む溶液と一次粒子とを混合した溶液に、金属塩(アルカリ金属塩および/またはアルカリ土類金属塩および/または遷移金属塩)をさらに添加すれば、上記一次粒子表面に存在するカルボン酸イオン、硫酸イオン、スルホン酸イオン、リン酸イオン、ホスホン酸イオン、アミノイオンと、金属イオン(アルカリ金属イオンおよび/またはアルカリ土類金属イオンおよび/または遷移金属イオン)とが結合し、一次粒子の表面にカルボン酸塩、硫酸塩、スルホン酸塩、リン酸塩、ホスホン酸塩、アミノ酸塩が生じる。かかる金属(アルカリ金属および/またはアルカリ土類金属および/または遷移金属)のカルボン酸塩、硫酸塩、スルホン酸塩、リン酸塩、ホスホン酸塩、アミノ酸塩が、上記融着防止剤として機能する。したがって、金属(アルカリ金属および/またはアルカリ土類金属および/または遷移金属)のカルボン酸塩、硫酸塩、スルホン酸塩、リン酸塩、ホスホン酸塩、アミノ酸塩がその表面に生じた一次粒子は、いわゆる「混合粒子」である。なお、かかる金属(アルカリ金属および/またはアルカリ土類金属および/または遷移金属)のカルボン酸塩、硫酸塩、スルホン酸塩、リン酸塩、ホスホン酸塩、アミノ酸塩は沈殿するため、当該沈殿物を回収後、乾燥させて後述する焼結工程に供すればよい。前記乾燥は、例えば減圧条件下(1×10Pa以上1×10−5Pa以下が好ましく、1×10Pa以上1×10−3Pa以下がさらに好ましく、1×10Pa以上1×10−2Pa以下が最も好ましい。)で、加熱(0℃以上200℃以下が好ましく、20℃以上150℃以下がさらに好ましく、40℃以上120℃以下が最も好ましい。)して行なう方法が挙げられる。なお、上記乾燥においては、乾燥温度を下げることができることから減圧条件下が好ましいが、大気圧条件下で行なってもよい。 Next, if a metal salt (alkali metal salt and / or alkaline earth metal salt and / or transition metal salt) is further added to the solution in which the polymer compound-containing solution and the primary particles are mixed, the surface of the primary particles is added. The existing carboxylate ion, sulfate ion, sulfonate ion, phosphate ion, phosphonate ion, amino ion and metal ion (alkali metal ion and / or alkaline earth metal ion and / or transition metal ion) are combined. Then, carboxylate, sulfate, sulfonate, phosphate, phosphonate, and amino acid salt are formed on the surface of the primary particles. Carboxylic acid salts, sulfates, sulfonates, phosphates, phosphonates, and amino acid salts of such metals (alkali metals and / or alkaline earth metals and / or transition metals) function as the anti-fusing agent. . Therefore, primary particles with metal (alkali metal and / or alkaline earth metal and / or transition metal) carboxylate, sulfate, sulfonate, phosphate, phosphonate, amino acid salt formed on the surface are These are so-called “mixed particles”. In addition, since the carboxylate, sulfate, sulfonate, phosphate, phosphonate, and amino acid salt of such metal (alkali metal and / or alkaline earth metal and / or transition metal) are precipitated, the precipitate After being recovered, it may be dried and subjected to a sintering step described later. The drying is performed under reduced pressure conditions (for example, preferably 1 × 10 5 Pa or more and 1 × 10 −5 Pa or less, more preferably 1 × 10 3 Pa or more and 1 × 10 −3 Pa or less, and more preferably 1 × 10 2 Pa or more and 1 × 10 −2 Pa or less is most preferable) and heating (0 ° C. or more and 200 ° C. or less is preferable, 20 ° C. or more and 150 ° C. or less is more preferable, and 40 ° C. or more and 120 ° C. or less is most preferable). It is done. The drying is preferably performed under reduced pressure because the drying temperature can be lowered, but may be performed under atmospheric pressure.

上記アルカリ金属塩としては、特に限定されるものではないが、例えば塩化ナトリウム、次亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸ナトリウム、臭化ナトリウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ酸ナトリウム、酸化ナトリウム、過酸化ナトリウム、硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、セレン酸ナトリウム、亜硝酸ナトリウム、硝酸ナトリウム、リン化ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、塩化カリウム、次亜塩素酸カリウム、亜塩素酸カリウム、臭化カリウム、ヨウ化カリウム、ヨウ酸カリウム、酸化カリウム、過酸化カリウム、硫酸カリウム、チオ硫酸カリウム、セレン酸カリウム、亜硝酸カリウム、硝酸カリウム、リン化カリウム、炭酸カリウム、水酸化カリウム等が利用可能である。   The alkali metal salt is not particularly limited. For example, sodium chloride, sodium hypochlorite, sodium chlorite, sodium bromide, sodium iodide, sodium iodide, sodium oxide, sodium peroxide, Sodium sulfate, sodium thiosulfate, sodium selenate, sodium nitrite, sodium nitrate, sodium phosphide, sodium carbonate, sodium hydroxide, potassium chloride, potassium hypochlorite, potassium chlorite, potassium bromide, potassium iodide Potassium iodide, potassium oxide, potassium peroxide, potassium sulfate, potassium thiosulfate, potassium selenate, potassium nitrite, potassium nitrate, potassium phosphide, potassium carbonate, potassium hydroxide and the like can be used.

また上記アルカリ土類金属塩としては、例えば塩化マグネシウム、次亜塩素酸マグネシウム、亜塩素酸マグネシウム、臭化マグネシウム、ヨウ化マグネシウム、ヨウ酸マグネシウム、酸化マグネシウム、過酸化マグネシウム、硫酸マグネシウム、チオ硫酸マグネシウム、セレン酸マグネシウム、亜硝酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、リン化マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、塩化カルシウム、次亜塩素酸カルシウム、亜塩素酸カルシウム、臭化カルシウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ酸カルシウム、酸化カルシウム、過酸化カルシウム、硫酸カルシウム、チオ硫酸カルシウム、セレン酸カルシウム、亜硝酸カルシウム、硝酸カルシウム、リン化カルシウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム等が利用可能である。   Examples of the alkaline earth metal salt include magnesium chloride, magnesium hypochlorite, magnesium chlorite, magnesium bromide, magnesium iodide, magnesium iodide, magnesium oxide, magnesium peroxide, magnesium sulfate, and magnesium thiosulfate. , Magnesium selenate, magnesium nitrite, magnesium nitrate, magnesium phosphide, magnesium carbonate, magnesium hydroxide, calcium chloride, calcium hypochlorite, calcium chlorite, calcium bromide, calcium iodide, calcium iodate, oxidation Calcium, calcium peroxide, calcium sulfate, calcium thiosulfate, calcium selenate, calcium nitrite, calcium nitrate, calcium phosphide, calcium carbonate, calcium hydroxide and the like can be used.

また上記遷移金属塩としては、例えば塩化亜鉛、次亜塩素酸亜鉛、亜塩素酸亜鉛、臭化亜鉛、ヨウ化亜鉛、ヨウ酸亜鉛、酸化亜鉛、過酸化亜鉛、硫酸亜鉛、チオ硫酸亜鉛、セレン酸亜鉛、亜硝酸亜鉛、硝酸亜鉛、リン化亜鉛、炭酸亜鉛、水酸化亜鉛、塩化鉄、次亜塩素酸鉄、亜塩素酸鉄、臭化鉄、ヨウ化鉄、ヨウ酸鉄、酸化鉄、過酸化鉄、硫酸鉄、チオ硫酸鉄、セレン酸鉄、亜硝酸鉄、硝酸鉄、リン化鉄、炭酸鉄、水酸化鉄等が利用可能である。またニッケル化合物であってもよい。   Examples of the transition metal salt include zinc chloride, zinc hypochlorite, zinc chlorite, zinc bromide, zinc iodide, zinc iodide, zinc oxide, zinc peroxide, zinc sulfate, zinc thiosulfate, and selenium. Zinc oxide, zinc nitrite, zinc nitrate, zinc phosphide, zinc carbonate, zinc hydroxide, iron chloride, iron hypochlorite, iron chlorite, iron bromide, iron iodide, iron iodide, iron oxide, Iron peroxide, iron sulfate, iron thiosulfate, iron selenate, iron nitrite, iron nitrate, iron phosphide, iron carbonate, iron hydroxide and the like can be used. Moreover, a nickel compound may be sufficient.

なお高分子化合物を含む溶液と一次粒子とを混合した溶液に添加する金属塩(アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、遷移金属塩)は、1種類であっても、2種類以上の混合物であってもよい。また金属塩(アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、遷移金属)は、固体の状態でもよいが、均一に添加することができること、および添加する濃度を制御することが可能である等の理由から水溶液として添加することが好ましい。また添加する金属塩(アルカリ金属塩および/またはアルカリ土類金属塩および/または遷移金属塩)の量(濃度)は、一次粒子表面に存在するカルボン酸イオン、硫酸イオン、スルホン酸イオン、リン酸イオン、ホスホン酸イオン、アミノイオンと結合して、金属(アルカリ金属および/またはアルカリ土類金属および/または遷移金属)のカルボン酸塩、硫酸塩、スルホン酸塩、リン酸塩、ホスホン酸塩、アミノ酸塩が生じる条件であれば特に限定されるものではなく、適宜検討の上、決定すればよい。   Note that the metal salt (alkali metal salt, alkaline earth metal salt, transition metal salt) added to the solution in which the solution containing the polymer compound and the primary particles are mixed may be one kind or a mixture of two or more kinds. There may be. In addition, the metal salt (alkali metal salt, alkaline earth metal salt, transition metal) may be in a solid state, but for the reason that it can be added uniformly and the concentration to be added can be controlled. It is preferable to add it as an aqueous solution. In addition, the amount (concentration) of the metal salt (alkali metal salt and / or alkaline earth metal salt and / or transition metal salt) to be added depends on the carboxylate ion, sulfate ion, sulfonate ion, phosphoric acid present on the primary particle surface. Combined with ions, phosphonate ions, amino ions, metal (alkali metal and / or alkaline earth metal and / or transition metal) carboxylate, sulfate, sulfonate, phosphate, phosphonate, The conditions are not particularly limited as long as the amino acid salt is generated, and may be determined after appropriate examination.

なお、ポリアクリル酸ナトリウムは水に可溶なため、本混合工程において融着防止剤としてそのまま利用可能であるが、ポリアクリル酸カルシウムは水に不溶なため、一旦ポリアクリル酸のみを一次粒子表面に吸着させた後に、カルシウム塩等を添加することで、ポリアクリル酸カルシウムを一次粒子表面に析出させるようにすることが好ましい。また、高温(約300℃以上)で一次粒子を仮焼する際に高分子化合物は分解するため、仮焼後も融着防止剤として機能するように、高分子化合物の金属塩を一次粒子の表面に析出させておくことが好ましいといえる。ただし高分子化合物が分解しない(軟化しない)温度において一次粒子を仮焼(熱処理)する場合は、高分子化合物の金属塩を一次粒子の表面に析出させておく必要は特にない。   Since sodium polyacrylate is soluble in water, it can be used as an anti-fusing agent in this mixing step. However, since calcium polyacrylate is insoluble in water, only polyacrylic acid is temporarily removed from the primary particle surface. It is preferable that calcium acrylate is precipitated on the primary particle surface by adding a calcium salt or the like after adsorbing to the primary particle surface. In addition, since the polymer compound decomposes when the primary particles are calcined at a high temperature (about 300 ° C. or higher), the metal salt of the polymer compound is added to the primary particles so that it functions as an anti-fusing agent even after calcining. It can be said that it is preferable to deposit on the surface. However, when the primary particles are calcined (heat treatment) at a temperature at which the polymer compound is not decomposed (not softened), it is not particularly necessary to deposit the metal salt of the polymer compound on the surface of the primary particles.

(焼結工程)
当該焼結工程は、上記混合工程によって得られた混合粒子を焼結温度に曝して、当該混合粒子に含まれる一次粒子をセラミック粒子(焼結体粒子)にする工程である。一次粒子の粒子間に融着防止剤が介在しているために、焼結工程における高温条件に曝された場合であっても一次粒子同士の融着を防止することができるというものである。
(Sintering process)
The sintering step is a step in which the mixed particles obtained in the mixing step are exposed to a sintering temperature, and primary particles contained in the mixed particles are made into ceramic particles (sintered particles). Since the anti-fusing agent is interposed between the primary particles, it is possible to prevent the primary particles from fusing even when exposed to high temperature conditions in the sintering process.

当該焼結工程における焼結温度は、セラミック粒子の硬度が所望の硬度となるように適宜設定すればよく、例えば、100℃〜1800℃の範囲内がより好ましく、150℃〜1500℃がさらに好ましく、200℃〜1200℃が最も好ましい。なお焼結時間については所望するセラミック粒子の硬度等を基準に適宜設定すればよい。後述する実施例においては、800℃で1時間焼結を行なっている。   What is necessary is just to set suitably the sintering temperature in the said sintering process so that the hardness of a ceramic particle may become desired hardness, for example, the inside of the range of 100 to 1800 degreeC is more preferable, and 150 to 1500 degreeC is further more preferable. 200 ° C. to 1200 ° C. is most preferable. The sintering time may be appropriately set based on the desired ceramic particle hardness and the like. In the examples described later, sintering is performed at 800 ° C. for 1 hour.

なお、当該焼結工程に用いる装置等は特に限定されるものではなく、製造規模、製造条件等に応じて市販の焼成炉を適宜選択の上、採用すればよい。   In addition, the apparatus etc. which are used for the said sintering process are not specifically limited, What is necessary is just to employ | adopt after selecting a commercially available baking furnace suitably according to a manufacturing scale, manufacturing conditions, etc.

(除去工程)
当該除去工程は、焼結工程によって得られたセラミック粒子群の粒子間に混在する融着防止剤を取り除く工程である。
(Removal process)
The said removal process is a process of removing the anti-fusing agent mixed between the particles of the ceramic particle group obtained by the sintering process.

除去の手段および手法については、上記混合工程において採用した融着防止剤に応じて適宜採用すればよい。例えば、溶媒溶解性を有する融着防止剤を用いた場合は、セラミック粒子を溶解しない溶媒(非溶解性)でかつ融着防止剤を溶解する(溶解性)溶媒を用いることによって、融着防止剤のみを溶解して除去することができる。用いる溶媒としては、上記要件を満たす溶媒であれば特に限定されるものではなく、水系溶媒であっても、有機溶媒であってもよい。例えば、水系溶媒としては、水、エタノール、メタノール等が挙げられ、有機溶媒としては、アセトン、トルエン等が挙げられる。   The removal means and method may be appropriately employed according to the anti-fusing agent employed in the mixing step. For example, when an anti-fusing agent having solvent solubility is used, it is possible to prevent fusion by using a solvent that does not dissolve ceramic particles (non-soluble) and a solvent that dissolves anti-fusing agent (soluble). Only the agent can be dissolved and removed. The solvent to be used is not particularly limited as long as it satisfies the above requirements, and may be an aqueous solvent or an organic solvent. For example, water, ethanol, methanol, etc. are mentioned as an aqueous solvent, and acetone, toluene, etc. are mentioned as an organic solvent.

また上記水系溶媒は、融着防止剤の水への溶解性を上げるために、シュウ酸塩、エチレンジアミン、ビピリジン、エチレンジアミン四酢酸塩などのキレート化合物を含んでいても良い。さらに上記水系溶媒は、融着防止剤の水への溶解性を上げるために、塩化ナトリウム、硝酸アンモニウム、炭酸カリウムなどの電解質イオンを含んでいても良い。   The aqueous solvent may contain a chelate compound such as oxalate, ethylenediamine, bipyridine, and ethylenediaminetetraacetate in order to increase the solubility of the anti-fusing agent in water. Further, the aqueous solvent may contain electrolyte ions such as sodium chloride, ammonium nitrate and potassium carbonate in order to increase the solubility of the anti-fusing agent in water.

ただし、当該除去工程において有機溶媒の使用に対応する設備が不要となること、有機溶媒廃液処理が不要となること、製造作業の安全性が高いこと、環境に対するリスクが低いこと等の理由から、使用する溶媒は水系溶媒が好ましい。   However, for the reasons such as that the equipment corresponding to the use of the organic solvent in the removal step becomes unnecessary, the organic solvent waste liquid treatment becomes unnecessary, the safety of the manufacturing work is high, and the risk to the environment is low. The solvent used is preferably an aqueous solvent.

なお、ハイドロキシアパタイト(HAp)焼結体粒子の場合は、pH4.0以下の条件においてハイドロキシアパタイト(HAp)焼結体粒子が溶解するため、pH4.0〜pH12.0で除去工程を行なうことが好ましい。   In the case of hydroxyapatite (HAp) sintered particles, since the hydroxyapatite (HAp) sintered particles dissolve under the condition of pH 4.0 or lower, the removal step can be performed at pH 4.0 to pH 12.0. preferable.

ところで、溶媒を用いて融着防止剤を除去する場合は、焼結工程によって得られた融着防止剤を含むセラミック粒子群を溶媒に懸濁させた後、ろ過または遠心分離によってセラミック粒子のみを回収すればよい。本発明にかかるセラミック粒子群の製造方法において上記操作は、1回に限られるものではなく2回以上行なってもよい。上記操作を複数回行なうことで、セラミック粒子間の融着防止剤の除去率がさらに向上するものといえる。ただし、製造工程が複雑になること、製造コストが高くなること、セラミック粒子の回収率が低下すること等の理由により、必要以上に上記操作を行なうことは好ましくない。よって上記操作の回数は、目標とする融着防止剤の除去率を基準に適宜決定すればよい。   By the way, when removing the anti-fusing agent using a solvent, after suspending the ceramic particle group containing the anti-fusing agent obtained by the sintering process in the solvent, only the ceramic particles are removed by filtration or centrifugation. Collect it. In the method for producing a ceramic particle group according to the present invention, the above operation is not limited to once, and may be performed twice or more. It can be said that the removal rate of the anti-fusing agent between the ceramic particles is further improved by performing the above operation a plurality of times. However, it is not preferable to perform the above operation more than necessary because the manufacturing process becomes complicated, the manufacturing cost increases, the recovery rate of ceramic particles decreases, and the like. Therefore, the number of operations may be appropriately determined based on the target anti-fusing agent removal rate.

なお本工程には、さらに粒子径を均一にするために分級する工程が含まれていてもよい。   This step may further include a step of classifying to make the particle diameter uniform.

上記溶媒を用いて融着防止剤を除去する方法の他、融着防止剤に磁性体を用いることによって、マグネットを用いて融着防止剤を除去することができる。より具体的には、焼結工程によって得られた融着防止剤を含むセラミック粒子(粗セラミック粒子)群を適当な溶媒(水等)に懸濁して分散させた後、当該懸濁液に磁力をかけ、融着防止剤のみをマグネットに吸着させ、吸着しなかったセラミック粒子のみを回収する。また特に溶媒に懸濁することなく、粗セラミック粒子をすりつぶして粉体にした後、マグネットによって融着防止剤を分離する方法を行なってもよい。ただし、懸濁液にした方がセラミック粒子と融着防止剤が剥離しやすく、融着防止剤の除去率は高いといえる。なお、この手法を適用することができるセラミック粒子は、非磁性体または、弱磁性体であることが好ましい。   In addition to the method of removing the anti-fusing agent using the solvent, the anti-fusing agent can be removed using a magnet by using a magnetic substance as the anti-fusing agent. More specifically, after suspending and dispersing the ceramic particles (coarse ceramic particles) group containing the anti-fusing agent obtained by the sintering process in an appropriate solvent (water, etc.), the magnetic force is applied to the suspension. , Only the anti-fusing agent is adsorbed to the magnet, and only the ceramic particles that have not been adsorbed are recovered. In addition, a method of separating the anti-fusing agent with a magnet may be performed after the coarse ceramic particles are ground into a powder without being suspended in a solvent. However, it can be said that the removal rate of the anti-fusing agent is higher because the ceramic particles and the anti-fusing agent are more easily separated from the suspension. In addition, it is preferable that the ceramic particle which can apply this method is a nonmagnetic material or a weak magnetic material.

(酸洗い工程)
酸洗い工程は、焼結工程により得られたセラミック粒子(焼結体粒子)を酸によって洗浄する工程である。洗浄工程の目的は、焼結体粒子に含まれる炭酸カルシウムなどを除くことである。
(Pickling process)
The pickling step is a step of washing the ceramic particles (sintered particles) obtained by the sintering step with an acid. The purpose of the cleaning process is to remove calcium carbonate and the like contained in the sintered particles.

酸は、セラミック粒子に損傷を与えない程度の弱い酸が用いられる。例えば、フッ化水素酸、塩化水素酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、硫酸、硝酸、又はこれらのアンモニウム塩が挙げられる。   As the acid, a weak acid that does not damage the ceramic particles is used. Examples thereof include hydrofluoric acid, hydrochloric acid, hydrobromic acid, hydroiodic acid, sulfuric acid, nitric acid, or ammonium salts thereof.

酸洗い工程は、リン酸カルシウム焼結体を酸溶液に懸濁させることなどによって行われる。例えば、リン酸カルシウム焼結体を酸溶液に懸濁させ、遠心分離を行った後、上澄みを捨てるという操作を、上澄みのpHが6.0〜9(好ましくは、6.5〜8.5、さらに好ましくは7.0〜7.5)になるまで繰り返し行うことによって、酸洗い工程が行われる。より詳細には、例えば、0.2wt%の硝酸アンモニウム水溶液にHApを懸濁させ、5分間超音波照射を行い、遠心分離により固液分離し、上澄みを捨てる。この操作を上澄みのpHが8となるまで繰り返した後、脱イオン水に懸濁させ、遠心分離し、上澄みを捨てる操作を三回以上繰り返すことを行うことによって、酸洗い工程を行ってもよい。   The pickling process is performed by suspending the calcium phosphate sintered body in an acid solution. For example, an operation of suspending a calcium phosphate sintered body in an acid solution, centrifuging, and then discarding the supernatant is performed by adjusting the pH of the supernatant to 6.0 to 9 (preferably 6.5 to 8.5, The pickling step is preferably carried out by repeating until 7.0 to 7.5). More specifically, for example, HAp is suspended in a 0.2 wt% ammonium nitrate aqueous solution, subjected to ultrasonic irradiation for 5 minutes, subjected to solid-liquid separation by centrifugation, and the supernatant is discarded. After repeating this operation until the pH of the supernatant is 8, the pickling step may be performed by suspending in deionized water, centrifuging, and discarding the supernatant three times or more. .

(粉砕工程)
粉砕工程は、前記焼結工程後の凝集体を粉砕し、所望サイズの焼成リン酸カルシウム粒子群を得る工程である。ここで、通常、二次粒子化した焼成体は、相当程度の粉砕工程を実施しても一次粒子サイズまで微小化することはほぼ不可能である。他方、本発明の手法によると、簡素な粉砕工程でも、容易に一次粒子サイズレベルまで粉砕することが可能となる。ここで、粉砕手法は、特に限定されず、例えば、超音波処理、粉砕球を用いての粉砕処理である。尚、粉砕処理後、未粉砕のものを除去する等して、より径の小さい粒子を収集してもよい。
(Crushing process)
The pulverization step is a step of pulverizing the aggregate after the sintering step to obtain a calcined calcium phosphate particle group having a desired size. Here, normally, the fired body that has been made into secondary particles can hardly be reduced to the size of the primary particles even if a considerable pulverization step is performed. On the other hand, according to the method of the present invention, it is possible to easily pulverize to the primary particle size level even with a simple pulverization process. Here, the pulverization method is not particularly limited, and examples thereof include ultrasonic treatment and pulverization using a pulverized sphere. After the pulverization treatment, particles having a smaller diameter may be collected by removing unpulverized ones.

(乾燥工程)
乾燥工程は、前記粉砕工程や前記洗浄工程後、加熱する等して、溶媒を除去し、リン酸カルシウム粒子群を得る工程である。乾燥手法は、特に限定されない。
(Drying process)
A drying process is a process of removing a solvent by heating etc. after the said grinding | pulverization process or the said washing | cleaning process, and obtaining a calcium-phosphate particle group. The drying method is not particularly limited.

≪2.本製造方法により得られるリン酸カルシウム焼結体粒子群≫
<2−1.球状リン酸カルシウム焼結体粒子群>
本製造方法により得られる球状リン酸カルシウム焼結体粒子群は、セラミック粒子からなるセラミック粒子群であって、前記セラミック粒子の粒子径が、10nm〜700nmの範囲内で、且つ前記セラミック粒子群の粒子径の変動係数が、20%以下であり、前記セラミック粒子が、リン酸カルシウム焼結体粒子であり、前記セラミック粒子が、炭酸カルシウムを実質的に含まず、且つ、前記セラミック粒子が、少なくともその表面に炭酸アパタイトを含むことを特徴とするセラミック粒子群である。
≪2. Calcium phosphate sintered particles obtained by this production method >>
<2-1. Spherical Calcium Phosphate Sintered Particle Group>
The spherical calcium phosphate sintered body particle group obtained by this production method is a ceramic particle group made of ceramic particles, and the particle diameter of the ceramic particles is in the range of 10 nm to 700 nm, and the particle diameter of the ceramic particle group The coefficient of variation is 20% or less, the ceramic particles are sintered calcium phosphate particles, the ceramic particles are substantially free of calcium carbonate, and the ceramic particles are at least carbonated on the surface thereof. It is a ceramic particle group characterized by containing apatite.

当該セラミック粒子群は、微粒子且つ粒子径の均一な(粒度分布が狭い)ものである。それゆえ、特に高度な分級等の付加的な操作を行なうことなく、医療用高分子材料に対してより均一に吸着させることができるという効果を奏する。しかも、炭酸カルシウムを実質的に含有しないので、生体材料として使用した際に、材料の生体親和性、溶解性が変化する事態を防止することが可能となる。また、当該セラミック粒子群は、高い分散性を示すものである。   The ceramic particle group is a fine particle and a uniform particle size (narrow particle size distribution). Therefore, there is an effect that it can be more uniformly adsorbed to the medical polymer material without performing an additional operation such as a particularly advanced classification. Moreover, since calcium carbonate is not substantially contained, it is possible to prevent a situation in which the biocompatibility and solubility of the material change when used as a biomaterial. The ceramic particle group exhibits high dispersibility.

また、別の側面からは、本製造方法により得られる球状リン酸カルシウム焼結体粒子群は、球状のセラミック粒子からなるセラミック粒子群であって、単結晶からなる一次粒子、もしくは前記単結晶からなる一次粒子がイオン的相互作用にて集合化した粒子塊を単結晶一次粒子とすると、前記セラミック粒子群に含まれる単結晶一次粒子の割合が過半数を占め、上記セラミック粒子が、リン酸カルシウム焼結体粒子であり、且つ、前記セラミック粒子群が炭酸カルシウムを実質的に含有しないことを特徴とするセラミック粒子群である。当該セラミック粒子群は、その過半数が溶媒中で分散性の優れた単結晶からなる一次粒子、もしくは前記単結晶からなる一次粒子がイオン的相互作用にて集合化した粒子塊(単結晶一次粒子)として存在している。それゆえ、既述の医療用高分子基材への吸着がし易くなるという効果を奏する。また、一次粒子同士の結合が無いため、比表面積が高い。更には、生体内で安定性が高く、分散性に優れることから薬剤の担持及び徐放が可能な医療用材料として利用できるという効果を奏する。しかも、炭酸カルシウムを実質的に含有しないので、生体材料として使用した際に、材料の生体親和性やリン酸カルシウム本来の溶解性が維持される。なお、このように、もしくは前記単結晶からなる一次粒子がイオン的相互作用にて集合化した粒子塊を、セラミック粒子としてもよい。   Further, from another aspect, the spherical calcium phosphate sintered body particle group obtained by this production method is a ceramic particle group composed of spherical ceramic particles, which is a primary particle composed of a single crystal or a primary particle composed of the single crystal. When a particle lump in which particles are aggregated by ionic interaction is a single crystal primary particle, the ratio of the single crystal primary particles contained in the ceramic particle group occupies a majority, and the ceramic particles are sintered calcium phosphate particles. The ceramic particle group is characterized by being substantially free of calcium carbonate. The ceramic particle group is a primary particle composed of a single crystal having a superior dispersibility in a solvent, or a particle lump in which the primary particles composed of the single crystal are assembled by ionic interaction (single crystal primary particles). Exist as. Therefore, there is an effect that the adsorption to the medical polymer base material described above is facilitated. Moreover, since there is no coupling | bonding of primary particles, a specific surface area is high. Furthermore, since it is highly stable in vivo and excellent in dispersibility, it has an effect that it can be used as a medical material capable of carrying and sustained release of a drug. And since it does not contain calcium carbonate substantially, when it uses as a biomaterial, the biocompatibility of material and the original solubility of calcium phosphate are maintained. In addition, it is good also considering the particle lump which the primary particle which consists of the said single crystal assembled by the ionic interaction in this way as a ceramic particle.

また、当該セラミック粒子群は、上記セラミック粒子群に含まれる単結晶一次粒子の割合が、70%以上であってもよい。このような構成をとることで、医療用高分子基材への吸着がし易くなるという効果を奏する。   Further, in the ceramic particle group, the ratio of the single crystal primary particles contained in the ceramic particle group may be 70% or more. By taking such a structure, there exists an effect that it becomes easy to adsorb | suck to a medical polymeric base material.

また、当該セラミック粒子群は、上記セラミック粒子の粒子径が、10nm〜700nmの範囲内であってもよい。当該構成によれば、医療用高分子材料に対してより均一に吸着させることができるという効果を奏する。   Moreover, the ceramic particle group may have a particle diameter of the ceramic particles in a range of 10 nm to 700 nm. According to the said structure, there exists an effect that it can adsorb | suck more uniformly with respect to medical polymeric material.

また、当該セラミック粒子群は、上記セラミック粒子群の粒子径の変動係数が、20%以下であってもよい。当該構成をとることにより、特に高度な分級等の付加的な操作を行なうことなく、医療用高分子材料に対してより均一に吸着させることができるという効果を奏する。   The ceramic particle group may have a coefficient of variation of the particle diameter of the ceramic particle group of 20% or less. By adopting such a configuration, there is an effect that it can be more uniformly adsorbed to the medical polymer material without performing an additional operation such as particularly high classification.

また、当該セラミック粒子が、ハイドロキシアパタイト(HAp)焼結体粒子であってもよい。当該粒子は、更に生体適合性が高く、広範な用途に利用可能なハイドロキシアパタイト(HAp)焼結体で構成されている。そのため、医療用材料として特に好ましい。   The ceramic particles may be hydroxyapatite (HAp) sintered particles. The particles are composed of a hydroxyapatite (HAp) sintered body that has higher biocompatibility and can be used for a wide range of applications. Therefore, it is particularly preferable as a medical material.

<2−2.ロッド状リン酸カルシウム焼結体粒子群>
本製造方法により得られるロッド状リン酸カルシウム焼結体粒子群は、セラミック粒子からなるセラミック粒子群であって、前記セラミック粒子の粒子径が、短軸の最大直径が30nm〜5μm、長軸が75nm〜10μmであり、c軸方向に成長し、結晶のアスペクト比(c軸長/a軸長)が、1〜30であり、先端角が斜角面を有する截頭形柱状構造のセラミック粒子であって、前記セラミック粒子が、炭酸カルシウムを実質的に含まず、且つ、前記セラミック粒子が、少なくともその表面に炭酸アパタイトを含むことを特徴とするセラミック粒子群である。
<2-2. Rod-like Calcium Phosphate Sintered Particle Group>
The rod-shaped calcium phosphate sintered body particle group obtained by this production method is a ceramic particle group composed of ceramic particles, and the particle diameter of the ceramic particles is such that the maximum diameter of the minor axis is 30 nm to 5 μm, and the major axis is 75 nm to It is 10 μm, grows in the c-axis direction, has a crystal aspect ratio (c-axis length / a-axis length) of 1 to 30, and has a truncated columnar structure having a beveled columnar structure. The ceramic particles are substantially free of calcium carbonate, and the ceramic particles contain at least a carbonate apatite on the surface thereof.

当該ロッド状リン酸カルシウム焼成粒子群は、接着に供する面積が従来の微粒子より格段に広いため、高分子基材との接着性を向上できるので、カテーテル等の生体親和性医療材料など、高分子表面に修飾するのに適している。しかも、炭酸カルシウムを実質的に含有しないので、生体材料として使用した際に、材料から炭酸ガスが発生する事態を防止することが可能となる。尚、高分子表面に修飾する方法としては、リン酸カルシウム(例えばハイドロキシアパタイト(HAp)ナノ粒子)の活性基と高分子基体、例えば、表面にカルボキシル基を有するビニル系重合性単量体をグラフト重合させたシリコーンゴム、の活性基と化学反応させて複合体とする方法や、硬化性接着剤を用いる方法、高分子基材を融点近傍まで加熱して基材に埋設させる方法等を用いることができる(これは前記の球状リン酸カルシウム焼結体粒子群も同様)。   Since the rod-shaped calcium phosphate baked particle group has a much wider area for adhesion than conventional fine particles, it can improve the adhesion to the polymer substrate, so it can be applied to the polymer surface such as biocompatible medical materials such as catheters. Suitable for modification. And since it does not contain calcium carbonate substantially, when using as a biomaterial, it becomes possible to prevent the situation where carbon dioxide gas is generated from a material. In addition, as a method for modifying the polymer surface, graft polymerization may be carried out by grafting an active group of calcium phosphate (for example, hydroxyapatite (HAp) nanoparticles) and a polymer substrate, for example, a vinyl polymerizable monomer having a carboxyl group on the surface. It is possible to use a method of chemically reacting with an active group of silicone rubber, a method of using a curable adhesive, a method of using a curable adhesive, a method of heating a polymer substrate to the vicinity of the melting point, and embedding it in the substrate. (This also applies to the spherical calcium phosphate sintered body particles described above).

また、当該セラミック粒子が、ハイドロキシアパタイト焼結体粒子であってもよい。当該粒子は、更に生体適合性が高く、広範な用途に利用可能なハイドロキシアパタイト焼結体で構成されている。そのため、医療用材料として特に好ましい。   The ceramic particles may be hydroxyapatite sintered particles. The particles are composed of a hydroxyapatite sintered body that has higher biocompatibility and can be used for a wide range of applications. Therefore, it is particularly preferable as a medical material.

<2−3.一般式で表したリン酸カルシウム焼結体粒子群>
本製造方法により得られる、上記の2−1および2−2のリン酸カルシウム焼結体粒子群は、以下の一般式
Ca(PO6−y(CO(OH)
(式中、xは8以上12以下の数(好ましくは、9以上11以下の数、さらに好ましくは、9.5以上10.5以下の数)であり、yは0より大きく、3以下の数(好ましくは、0より大きく、2以下の数、さらに好ましくは、0より大きく、1以下の数)である)
で表されてもよい。
<2-3. Calcium phosphate sintered particles represented by general formula>
The calcium phosphate sintered particles of the above-mentioned 2-1 and 2-2 obtained by the present production method have the following general formula Ca x (PO 4 ) 6-y (CO 3 ) y (OH) 2
(Wherein x is a number of 8 or more and 12 or less (preferably a number of 9 or more and 11 or less, more preferably a number of 9.5 or more and 10.5 or less), and y is greater than 0 and 3 or less. A number (preferably a number greater than 0 and less than or equal to 2, more preferably a number greater than 0 and less than or equal to 1)
It may be represented by

Ca、(PO)、COの測定方法は、以下のとおりである。CaならびにPOは、測定サンプルを1N 硝酸に溶解し、式量換算で100ppmとなるように測定溶液を調整し、ICP発光分析(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製、iCAP7600Duo)を用いて上記測定溶液を測定した。また、COは、熱重量示差熱分析装置(TG−DTA)(セイコーインスツルメント社製、EXSTAR6000)にて、窒素気流下、10℃/min.の条件で測定し、700℃〜950℃の温度帯において減少した重量から、脱炭酸量を評価した。 The measuring method of Ca, (PO 4 ) and CO 3 is as follows. For Ca and PO 4 , the measurement solution is dissolved in 1N nitric acid, the measurement solution is adjusted to 100 ppm in terms of formula weight, and the above measurement solution is measured using ICP emission analysis (manufactured by Thermo Fisher Scientific, iCAP7600Duo). Was measured. In addition, CO 3 was measured at 10 ° C./min. Under a nitrogen stream using a thermogravimetric differential thermal analyzer (TG-DTA) (manufactured by Seiko Instruments Inc., EXSTAR6000). The amount of decarboxylation was evaluated from the weight decreased in the temperature range of 700 ° C to 950 ° C.

<2−3.構造>
次に、本発明に係る製造方法により得られるリン酸カルシウム焼結体粒子群の構造について説明する。
<2-3. Structure>
Next, the structure of the calcium phosphate sintered body particle group obtained by the production method according to the present invention will be described.

本発明は、炭酸カルシウムを実質的に含まず、且つ、少なくともその表面に炭酸アパタイトを含むことなどを特徴とする、リン酸カルシウム焼結体粒子群である。   The present invention is a calcium phosphate sintered body particle group that is substantially free of calcium carbonate and includes at least the surface thereof including carbonate carbonate apatite.

本発明者らは、特許文献1の発明を実施すると、リン酸カルシウム焼結体粒子の表面に炭酸カルシウムが生じることを見いだした。驚くべきことに、炭酸カルシウムなどの炭酸を含む融着防止剤を使用した場合だけではなく、硝酸カルシウム、硝酸ナトリウムなどの炭酸を含まない融着防止剤を使用した場合においても、リン酸カルシウム焼結体粒子の表面に炭酸カルシウムが生じた(下記の比較例2および3を参照)。その理由は、硝酸カルシウムや硝酸ナトリウムは、加熱することにより酸化カルシウム、酸化ナトリウムに変化する。これらの物質は強塩基であり、電気炉内に存在している二酸化炭素と反応し、炭酸カルシウムを生じる。また、ハイドロキシアパタイト(HAp)はイオン交換を容易に起こすため、融着防止剤として使用した塩を構成するイオンとハイドロキシアパタイト(HAp)を構成するイオンとが交換し、結晶構造が変化する。その際、ハイドロキシアパタイト表面がカルシウムイオン過多となり、電気炉中の二酸化炭素と反応して炭酸カルシウムを生成すると推測される。本発明者らは、酸洗い工程などによって、この炭酸カルシウムを除くことによって、リン酸カルシウム焼結体粒子(粒子群)の表面などに、炭酸アパタイトが生じることを見出した。   The inventors have found that when the invention of Patent Document 1 is implemented, calcium carbonate is generated on the surface of the calcium phosphate sintered particles. Surprisingly, the calcium phosphate sintered body is not only used when using an anti-fusing agent containing carbonic acid such as calcium carbonate, but also when using an anti-fusing agent containing no carbonic acid such as calcium nitrate and sodium nitrate. Calcium carbonate was formed on the surface of the particles (see Comparative Examples 2 and 3 below). The reason is that calcium nitrate and sodium nitrate change to calcium oxide and sodium oxide when heated. These substances are strong bases and react with carbon dioxide present in the electric furnace to produce calcium carbonate. In addition, since hydroxyapatite (HAp) easily causes ion exchange, ions constituting the salt used as the anti-fusing agent and ions constituting hydroxyapatite (HAp) are exchanged to change the crystal structure. In that case, it is estimated that the hydroxyapatite surface becomes excessive in calcium ions and reacts with carbon dioxide in the electric furnace to generate calcium carbonate. The inventors of the present invention have found that carbonate apatite is generated on the surface of the calcium phosphate sintered body particles (particle group) by removing the calcium carbonate by a pickling process or the like.

本発明においては、炭酸カルシウムを実質的に含まず、且つ、少なくともリン酸カルシウム焼結体粒子(粒子群)の表面に、炭酸アパタイトを含むことによって、生体親和性低下や溶解性変化が抑制され、高い分散性を示すリン酸カルシウム焼結体粒子とすることが可能となる。   In the present invention, it is substantially free of calcium carbonate, and at least the surface of the calcium phosphate sintered body particles (particle group) contains carbonate apatite, thereby suppressing a decrease in biocompatibility and a change in solubility. It becomes possible to make calcium phosphate sintered body particles exhibiting dispersibility.

さらに、本発明においては、アルカリ金属元素を実質的に含有しないことにより、結晶性がより高められ、溶解し難く、更には細胞接着性に優れるリン酸カルシウム焼結体粒子とすることが可能となる。   Furthermore, in the present invention, by containing substantially no alkali metal element, it becomes possible to obtain calcium phosphate sintered body particles that are further improved in crystallinity, are hardly dissolved, and are excellent in cell adhesion.

ここで、「炭酸カルシウムを実質的に含有しない」とは、公知の炭酸カルシウムの測定方法に従って測定した結果、炭酸カルシウムが実質的に存在しないことを言う。例えば、(1)熱重量示差熱分析(TG−DTA)測定において、650℃〜800℃に明確な吸熱を伴う2%以上の重量減を観察されないこと、または(2)FT−IR測定において得られるスペクトルをクベルカムンク(KM)式で計算した吸光度を示したチャートにおいて、波数が860cm−1〜890cm−1の間に現れるピークを分離し、炭酸カルシウムに帰属される877cm−1付近のピークが観察されないことを言う。なお、ピーク分離は、例えば、fityk 0.9.4というソフトを用いて、Function Type:Gaussian、Fitting Method:Levenberg-Marquardtという条件で処理することによって行うことができる。 Here, “substantially does not contain calcium carbonate” means that calcium carbonate is substantially absent as a result of measurement according to a known calcium carbonate measurement method. For example, (1) in thermogravimetric differential thermal analysis (TG-DTA) measurement, no weight loss of 2% or more with a clear endotherm is observed at 650 ° C. to 800 ° C., or (2) obtained in FT-IR measurement. in spectrum Kubelka-Munk (KM) chart showing the calculated absorbance by the formula is, wave number separates the peaks appearing between 860cm -1 ~890cm -1, 877cm -1 peak near observed attributed to calcium carbonate Say that not. The peak separation can be performed by using, for example, software called fityk 0.9.4 under the conditions of Function Type: Gaussian and Fitting Method: Levenberg-Marquardt.

「炭酸アパタイトを含む」とは、公知の炭酸アパタイトの測定方法に従って測定した結果、炭酸アパタイトが存在することを言う。例えば、FT−IRスペクトルにおいて、1350cm−1〜1500cm−1に吸収が観察されることを言う。 “Containing carbonate apatite” means that carbonate apatite is present as a result of measurement according to a known method for measuring carbonate apatite. For example, the FT-IR spectrum, means that the absorption is observed 1350cm -1 ~1500cm -1.

なお、FT−IR分析装置及び測定条件は下記の通りである。臭化カリウム〔KBr〕に対して10重量%となるようハイドロキシアパタイト(HAp)焼成体粒子群をとり、メノウ乳鉢にて十分粉砕した測定サンプルを、パーキンエルマー製FT−IR Spectrum100を用いて拡散反射にて450cm−1〜4000cm−1の範囲を積算回数8回で測定する。 The FT-IR analyzer and measurement conditions are as follows. A hydroxyapatite (HAp) calcined particle group was taken so as to be 10% by weight with respect to potassium bromide [KBr], and a measurement sample sufficiently ground in an agate mortar was diffusely reflected using FT-IR Spectrum 100 manufactured by PerkinElmer. by measuring the range of 450cm -1 ~4000cm -1 at 8 cumulative.

また、熱重量示差熱分析(TG−DTA)測定条件は下記の通りである。熱重量示差熱分析装置(TG−DTA)(セイコーインスツルメント社製、EXSTAR6000)にて、窒素気流下、10℃/min.の条件で測定し、700℃〜950℃の温度帯において減少した重量から、脱炭酸量を評価する。   The thermogravimetric differential thermal analysis (TG-DTA) measurement conditions are as follows. Thermogravimetric differential thermal analyzer (TG-DTA) (manufactured by Seiko Instruments Inc., EXSTAR 6000) under a nitrogen stream at 10 ° C./min. The amount of decarboxylation is evaluated from the weight decreased in the temperature range of 700 ° C to 950 ° C.

また、「アルカリ金属元素を実質的に含有しない」とは、各アルカリ金属元素に関して、リン酸カルシウム焼結体粒子全体の重量に対するアルカリ金属元素の重量が10ppm以下(好適には、1ppm以下)であることを示す。なお、分析方法としては従来公知の方法を適用可能であり、例えば、ICP−MSにより分析を行えばよい。   Further, “substantially free of alkali metal elements” means that the weight of alkali metal elements with respect to the total weight of the calcium phosphate sintered particles is 10 ppm or less (preferably 1 ppm or less). Indicates. In addition, a conventionally well-known method can be applied as an analysis method, for example, it may analyze by ICP-MS.

更には、前述のように、本発明によれば、カルシウム以外のアルカリ土類金属元素や、遷移金属元素を実質的に含有しないリン酸カルシウム焼結体粒子群とすることも可能である。   Furthermore, as described above, according to the present invention, it is also possible to obtain a calcium phosphate sintered body particle group that does not substantially contain an alkaline earth metal element other than calcium or a transition metal element.

このように、カルシウム以外のアルカリ土類金属元素や、遷移金属元素を実質的に含有しないことで、結晶性がより高められ、溶解し難く、更には細胞接着性に優れるリン酸カルシウム焼結体粒子とすることが可能となる。また、遷移金属元素を実質的に含まないことで、生体への安全性をより高めることが可能となる。   Thus, by containing substantially no alkaline earth metal elements other than calcium and transition metal elements, the crystallinity is further enhanced, the dissolution is difficult, and the calcium phosphate sintered body particles are excellent in cell adhesion. It becomes possible to do. Moreover, it becomes possible to improve the safety | security to a biological body substantially by not containing a transition metal element.

なお、「カルシウム以外のアルカリ土類金属元素を実質的に含有しない」(「遷移金属元素を実質的に含有しない」)とは、上記同様に、各アルカリ土類金属元素(各遷移金属元素)に関して、リン酸カルシウム焼結体粒子全体の重量に対するカルシウム以外のアルカリ土類金属元素(遷移金属元素)の重量が10ppm以下(好適には、1ppm以下)であることを示す。なお、分析方法としては従来公知の方法を適用可能であり、例えば、ICP−MSにより分析を行えばよい。   As used above, “substantially free of alkaline earth metal elements other than calcium” (“substantially free of transition metal elements”) means each alkaline earth metal element (each transition metal element) as described above. , The weight of the alkaline earth metal element (transition metal element) other than calcium is 10 ppm or less (preferably 1 ppm or less) with respect to the total weight of the calcium phosphate sintered body particles. In addition, a conventionally well-known method can be applied as an analysis method, for example, it may analyze by ICP-MS.

≪用途≫
本発明に係るリン酸カルシウム焼成体粒子群は、生体親和性、生体活性が非常に高いため、医療分野において、例えば、骨充填剤、歯科用充填剤、薬物徐放剤、外用剤等の医療用材料又は歯科用材料として広く用いることができ、その他にも、食品添加物等のあらゆる用途に適用可能である。また、本発明に係るリン酸カルシウム焼成体粒子群は、細胞接着性に優れるため、生体内導入用医療材料(例えば、生体内留置材料)及び当該材料を一材料とする医療機器用等としても好適に利用可能である。なお、本発明に係るリン酸カルシウム焼成体粒子群のより具体的な用途としては、例えば、化粧料(豊胸促進剤、基礎化粧品、化粧品、歯磨剤等)、注入剤(ダーマルフィラー等)、医療機器{創傷被覆材(特には、ヘルニアメッシュ)等}、外科用埋植医療機器{人工骨、人工関節(整形外科用インプラント)、歯科用インプラント等}、循環器用医療機器{カテーテル(カフへの担持/内面処理)、人工血管、ステント、脳塞栓用コイル}等が挙げられる。
≪Usage≫
Since the calcium phosphate calcined particles according to the present invention have extremely high biocompatibility and bioactivity, in the medical field, for example, medical materials such as bone fillers, dental fillers, sustained drug release agents, and external preparations. Alternatively, it can be widely used as a dental material, and can be applied to all other uses such as food additives. In addition, since the calcium phosphate calcined particle group according to the present invention is excellent in cell adhesion, it is suitable for use as a medical material for introduction into a living body (for example, in-vivo indwelling material) and a medical device using the material as one material. Is available. In addition, as a more specific use of the calcium phosphate calcined particle group according to the present invention, for example, cosmetics (breast augmentation promoters, basic cosmetics, cosmetics, dentifrices, etc.), injecting agents (dermal fillers, etc.), medical equipment, etc. {Wound dressings (especially hernia mesh), etc.}, surgical implantable medical devices {artificial bones, artificial joints (orthopedic implants), dental implants, etc.}, cardiovascular medical devices {catheter (cuff support) / Inner surface treatment), artificial blood vessel, stent, coil for cerebral embolism} and the like.

≪製造例≫
(実施例1:炭酸アパタイトを含む、球状ハイドロキシアパタイト(HAp)焼成体粒子群)
(一次粒子生成工程)
脱イオン水が入った反応容器内に、撹拌しながら、硝酸カルシウム四水和物、リン酸水素二アンモニウム水溶液及びアンモニア水を添加し{カルシウム:リン酸(モル比)=5:3}、24時間、室温で撹拌しながら反応させた。ハイドロキシアパタイト(HAp)の一次粒子を得た。
(混合工程)
1.0gのポリアクリル酸ナトリウム(ALDRICH社製、重量平均分子量15,000g/mol)を含むpH12.0の水溶液100mlに、1.0gのハイドロキシアパタイト(HAp)一次粒子群を分散させることで、同粒子表面にポリアクリル酸ナトリウムを吸着させた。この水溶液のpHはEUTECH製 CyberScan pH1100EUTECH製 CyberScan pH1100を用いて測定した。
次に、上記で調製した分散液に、0.12mol/lの硝酸カルシウム〔Ca(NO〕水溶液100mlを添加することで、同一次粒子表面にポリアクリル酸カルシウムを析出させた。かかるポリアクリル酸カルシウムは、融着防止剤である。その結果として生じた沈殿物を回収し、減圧下(約0.1Pa)80℃にて乾燥させることで、混合粒子を取得した。
(焼結工程)
上記混合粒子をルツボに入れ、200℃/時間の昇温速度にて焼結温度600℃まで昇温し1時間保持して焼結を行なった。この際、ポリアクリル酸カルシウムは熱分解し、酸化カルシウム〔CaO〕となり、一部は炭酸カルシウム〔CaCO〕となった。
(酸洗い工程)
融着防止剤ならびに炭酸カルシウムの水への溶解性を上げるために、50mmol/l硝酸アンモニウム〔NHNO〕水溶液を調製した。次に、上記で調製した水溶液500mlに、上記工程にて得られた焼結体を懸濁し、超音波を5分照射、遠心分離により固液分離し、得られた沈殿物を再度硝酸アンモニウム水溶液に懸濁させ、超音波照射、遠心分離、以上の工程を上澄みのpHが7.5以下になるまで繰り返した。さらに蒸留水に懸濁し、同様に遠心分離により分離洗浄を行なうことによって、融着防止剤および硝酸アンモニウムを除去し、高結晶性ハイドロキシアパタイト(HAp)微粒子を回収した。
≪Production example≫
(Example 1: Spherical hydroxyapatite (HAp) sintered body particle group containing carbonate apatite)
(Primary particle generation process)
In a reaction vessel containing deionized water, calcium nitrate tetrahydrate, aqueous diammonium hydrogen phosphate solution and aqueous ammonia were added with stirring {calcium: phosphoric acid (molar ratio) = 5: 3}, 24 The reaction was allowed to stir at room temperature for an hour. Hydroxyapatite (HAp) primary particles were obtained.
(Mixing process)
By dispersing 1.0 g of hydroxyapatite (HAp) primary particle group in 100 ml of an aqueous solution having a pH of 12.0 containing 1.0 g of sodium polyacrylate (manufactured by ALDRICH, weight average molecular weight: 15,000 g / mol), Sodium polyacrylate was adsorbed on the surface of the particles. The pH of this aqueous solution was measured using a CyberScan pH 1100 manufactured by EUTECH and a CyberScan pH 1100 manufactured by EUTECH.
Next, 100 ml of a 0.12 mol / l calcium nitrate [Ca (NO 3 ) 2 ] aqueous solution was added to the dispersion prepared above to precipitate calcium polyacrylate on the surface of the primary particles. Such calcium polyacrylate is an anti-fusing agent. The resulting precipitate was collected and dried at 80 ° C. under reduced pressure (about 0.1 Pa) to obtain mixed particles.
(Sintering process)
The mixed particles were put in a crucible, heated to a sintering temperature of 600 ° C. at a heating rate of 200 ° C./hour, and held for 1 hour for sintering. At this time, the calcium polyacrylate was thermally decomposed to become calcium oxide [CaO], and a part thereof became calcium carbonate [CaCO 3 ].
(Pickling process)
In order to increase the solubility of the anti-fusing agent and calcium carbonate in water, an aqueous solution of 50 mmol / l ammonium nitrate [NH 4 NO 3 ] was prepared. Next, the sintered body obtained in the above step is suspended in 500 ml of the aqueous solution prepared above, subjected to ultrasonic irradiation for 5 minutes and subjected to solid-liquid separation by centrifugation, and the resulting precipitate is again made into an ammonium nitrate aqueous solution. The suspension was subjected to ultrasonic irradiation, centrifugation, and the above steps were repeated until the supernatant had a pH of 7.5 or less. The suspension was further suspended in distilled water, and similarly separated and washed by centrifugation to remove the anti-fusing agent and ammonium nitrate, and to recover highly crystalline hydroxyapatite (HAp) fine particles.

(実施例2:炭酸アパタイトを含む、ロッド状ハイドロキシアパタイト(HAp)焼成体粒子群)
(一次粒子生成工程)
脱イオン水が入った反応容器内に、撹拌しながら、硝酸カルシウム四水和物、リン酸水素二アンモニウム水溶液及びアンモニア水を添加し{カルシウム:リン酸(モル比)=5:3}、24時間、80℃で撹拌しながら反応させた。ハイドロキシアパタイト(HAp)の一次粒子を得た。
(混合工程)・(焼結工程)・(酸洗い工程)
実施例1と同様に行った。
(Example 2: Rod-like hydroxyapatite (HAp) fired particle group containing carbonate apatite)
(Primary particle generation process)
In a reaction vessel containing deionized water, calcium nitrate tetrahydrate, aqueous diammonium hydrogen phosphate solution and aqueous ammonia were added with stirring {calcium: phosphoric acid (molar ratio) = 5: 3}, 24 The reaction was allowed to proceed with stirring at 80 ° C. for an hour. Hydroxyapatite (HAp) primary particles were obtained.
(Mixing process) ・ (Sintering process) ・ (Pickling process)
The same operation as in Example 1 was performed.

(比較例1:特許第5043436号公報に基づいて、融着防止剤をポリアクリル酸カルシウムとして、製造した、ハイドロキシアパタイト焼(HAp)成体粒子群)
(一次粒子生成工程)
脱イオン水が入った反応容器内に、撹拌しながら、硝酸カルシウム四水和物、リン酸水素二アンモニウム水溶液及びアンモニア水を添加し{カルシウム:リン酸(モル比)=5:3}、24時間、室温で撹拌しながら反応させた。ハイドロキシアパタイト(HAp)の一次粒子を得た。
(混合工程)
1.0gのポリアクリル酸ナトリウム(ALDRICH社製、重量平均分子量15,000g/mol)を含むpH12.0の水溶液100mlに、1.0gのハイドロキシアパタイト(HAp)一次粒子群を分散させることで、同粒子表面にポリアクリル酸ナトリウムを吸着させた。この水溶液のpHはEUTECH製 CyberScan pH1100EUTECH製 CyberScan pH1100を用いて測定した。
次に、上記で調製した分散液に、0.12mol/lの硝酸カルシウム〔Ca(NO〕水溶液100mlを添加することで、同一次粒子表面にポリアクリル酸カルシウムを析出させた。かかるポリアクリル酸カルシウムは、融着防止剤である。その結果として生じた沈殿物を回収し、減圧下(約0.1Pa)80℃にて乾燥させることで、混合粒子を取得した。
(焼結工程)
上記混合粒子をルツボに入れ、200℃/時間の昇温速度にて焼結温度600℃まで昇温し1時間焼結を行なった。この際、ポリアクリル酸カルシウムは熱分解し、酸化カルシウム〔CaO〕となり、一部は炭酸カルシウム〔CaCO〕となった。
(除去工程)
融着防止剤の水への溶解性を上げるために、50mmol/l硝酸アンモニウム〔NHNO〕水溶液を調製した。次に、上記で調製した水溶液500mlに、上記工程にて得られた焼結体を懸濁し、遠心分離により分離洗浄し、さらに蒸留水に懸濁し、同様に遠心分離により分離洗浄を行なうことによって、融着防止剤および硝酸アンモニウムを除去し、高結晶性ハイドロキシアパタイト(HAp)微粒子を回収した。
(Comparative Example 1: Hydroxyapatite baked (HAp) adult particle group produced based on Japanese Patent No. 5044336 using a fusion inhibitor as calcium acrylate)
(Primary particle generation process)
In a reaction vessel containing deionized water, calcium nitrate tetrahydrate, aqueous diammonium hydrogen phosphate solution and aqueous ammonia were added with stirring {calcium: phosphoric acid (molar ratio) = 5: 3}, 24 The reaction was allowed to stir at room temperature for an hour. Hydroxyapatite (HAp) primary particles were obtained.
(Mixing process)
By dispersing 1.0 g of hydroxyapatite (HAp) primary particle group in 100 ml of an aqueous solution having a pH of 12.0 containing 1.0 g of sodium polyacrylate (manufactured by ALDRICH, weight average molecular weight: 15,000 g / mol), Sodium polyacrylate was adsorbed on the surface of the particles. The pH of this aqueous solution was measured using a CyberScan pH 1100 manufactured by EUTECH and a CyberScan pH 1100 manufactured by EUTECH.
Next, 100 ml of a 0.12 mol / l calcium nitrate [Ca (NO 3 ) 2 ] aqueous solution was added to the dispersion prepared above to precipitate calcium polyacrylate on the surface of the primary particles. Such calcium polyacrylate is an anti-fusing agent. The resulting precipitate was collected and dried at 80 ° C. under reduced pressure (about 0.1 Pa) to obtain mixed particles.
(Sintering process)
The mixed particles were put in a crucible, heated to a sintering temperature of 600 ° C. at a heating rate of 200 ° C./hour, and sintered for 1 hour. At this time, the calcium polyacrylate was thermally decomposed to become calcium oxide [CaO], and a part thereof became calcium carbonate [CaCO 3 ].
(Removal process)
In order to increase the solubility of the anti-fusing agent in water, a 50 mmol / l ammonium nitrate [NH 4 NO 3 ] aqueous solution was prepared. Next, the sintered body obtained in the above step is suspended in 500 ml of the aqueous solution prepared above, separated and washed by centrifugation, suspended in distilled water, and similarly separated and washed by centrifugation. The anti-fusing agent and ammonium nitrate were removed, and highly crystalline hydroxyapatite (HAp) fine particles were recovered.

(比較例2:特許第5043436号公報に基づいて、融着防止剤を硝酸カルシウムとして、製造した、ハイドロキシアパタイト焼成体粒子群)
(一次粒子生成工程)
比較例1と同様である。
(混合工程)
0.12mol/lの硝酸カルシウム水溶液100mlに、1.0gのハイドロキシアパタイト(HAp)一次粒子群を懸濁させた。その結果として生じた沈殿物を回収し、減圧下(約0.1Pa)80℃にて乾燥させることで、混合粒子を取得した。
(焼結工程)・(除去工程)
比較例1と同様である。
(Comparative example 2: hydroxyapatite fired body particle group manufactured based on Japanese Patent No. 5044336 using the fusion inhibitor as calcium nitrate)
(Primary particle generation process)
Similar to Comparative Example 1.
(Mixing process)
1.0 g of hydroxyapatite (HAp) primary particles were suspended in 100 ml of a 0.12 mol / l calcium nitrate aqueous solution. The resulting precipitate was collected and dried at 80 ° C. under reduced pressure (about 0.1 Pa) to obtain mixed particles.
(Sintering process) ・ (Removal process)
Similar to Comparative Example 1.

(比較例3:特許第5043436号公報に基づいて、融着防止剤を硝酸ナトリウムとして、製造した、ハイドロキシアパタイト焼成体粒子群)
(一次粒子生成工程)
比較例1と同様である。
(混合工程)
0.12mol/lの硝酸ナトリウム水溶液100mlに、1.0gのハイドロキシアパタイト(HAp)一次粒子群を懸濁させた。その結果として生じた沈殿物を回収し、減圧下(約0.1Pa)80℃にて乾燥させることで、混合粒子を取得した。
(焼結工程)・(除去工程)
比較例1と同様である。
(Comparative example 3: hydroxyapatite fired body particle group manufactured based on Japanese Patent No. 5044336 using the fusion inhibitor as sodium nitrate)
(Primary particle generation process)
Similar to Comparative Example 1.
(Mixing process)
1.0 g of hydroxyapatite (HAp) primary particle group was suspended in 100 ml of 0.12 mol / l sodium nitrate aqueous solution. The resulting precipitate was collected and dried at 80 ° C. under reduced pressure (about 0.1 Pa) to obtain mixed particles.
(Sintering process) ・ (Removal process)
Similar to Comparative Example 1.

なお、実施例1〜2において、アルカリ金属元素などの重量は、10ppm以下であった。   In Examples 1 and 2, the weight of the alkali metal element or the like was 10 ppm or less.

≪熱重量示差熱分析≫
図1〜2は、実施例1及び比較例1に係るハイドロキシアパタイト焼成体粒子群の熱重量示差熱分析(TG−DTA)測定の結果である。当該図から分かるように、実施例1(図1)では、650℃〜800℃に明確な吸熱を伴う2%以上の重量減を観察されなかった。一方、比較例1(図2)では、650℃〜800℃に明確な吸熱を伴う2%以上の重量減を観察された。したがって、実施例1は、炭酸カルシウムを実質的に含有しないものであるのに対して、比較例1は、炭酸カルシウムを含むものであることが確認された。
≪Thermogravimetric differential thermal analysis≫
1 and 2 show the results of thermogravimetric differential thermal analysis (TG-DTA) measurement of the hydroxyapatite fired body particles according to Example 1 and Comparative Example 1. FIG. As can be seen from the figure, in Example 1 (FIG. 1), a weight loss of 2% or more with a clear endotherm at 650 ° C. to 800 ° C. was not observed. On the other hand, in Comparative Example 1 (FIG. 2), a weight loss of 2% or more with a clear endotherm was observed at 650 ° C. to 800 ° C. Therefore, it was confirmed that Example 1 contains substantially no calcium carbonate, whereas Comparative Example 1 contains calcium carbonate.

同様にして、実施例2は、炭酸カルシウムを実質的に含有しないものであるのに対して、比較例2〜3は、炭酸カルシウムを含むものであることが確認された。   Similarly, it was confirmed that Example 2 contains substantially no calcium carbonate, whereas Comparative Examples 2 to 3 contain calcium carbonate.

≪FT−IR分析≫
(炭酸カルシウムについて)
本発明者らは、実施例1のハイドロキシアパタイト(HAp)粒子を製造するに際して、酸洗い工程によって、どのように炭酸カルシウムの量が変化するかを調べた。それを示したのが図3である。図3の左チャートは、酸洗い工程が行われなかったハイドロキシアパタイト粒子であり、図3の右チャートは、酸洗い工程が行われたハイドロキシアパタイト(HAp)粒子である。詳細には、FT―IR測定において得られるスペクトルをクベルカムンク(KM)式で計算した吸光度を示したチャートにおいて、波数が860cm−1〜890cm−1の間に現れるピークを分離し、評価した。この結果、酸洗い工程が行われたハイドロキシアパタイト粒子(図3の右図)では、炭酸カルシウムに帰属される877cm−1付近のピークが観察されなくなることが確認された。一方、酸洗い工程が行われなかったハイドロキシアパタイト粒子(図3の左図)では、炭酸カルシウムに帰属される877cm−1付近のピークが観察された。
(炭酸アパタイトについて)
図4〜5は、実施例1及び実施例2に係るハイドロキシアパタイト(HAp)焼成体粒子群のFT−IRスペクトルである。当該図から分かるように、実施例1及び実施例2では、1350cm−1〜1500cm−1に吸収が観察された。したがって、実施例1及び実施例2は、炭酸アパタイトを含むものであることが確認された。
≪FT-IR analysis≫
(About calcium carbonate)
The present inventors examined how the amount of calcium carbonate changed by the pickling process when producing the hydroxyapatite (HAp) particles of Example 1. This is shown in FIG. The left chart in FIG. 3 shows hydroxyapatite particles that have not been pickled, and the right chart in FIG. 3 shows hydroxyapatite (HAp) particles that have been pickled. In particular, in chart showing the absorbance of calculating the spectrum obtained in the FT-IR measurement in Kubelka-Munk (KM) equation, to separate the peak wavenumber appears between 860cm -1 ~890cm -1, it was evaluated. As a result, it was confirmed that in the hydroxyapatite particles subjected to the pickling step (the right diagram in FIG. 3), a peak near 877 cm −1 attributed to calcium carbonate is not observed. On the other hand, in the hydroxyapatite particles not subjected to the pickling step (the left diagram in FIG. 3), a peak around 877 cm −1 attributed to calcium carbonate was observed.
(About carbonate apatite)
4 to 5 are FT-IR spectra of hydroxyapatite (HAp) fired particles according to Example 1 and Example 2. FIG. As can be seen from the figure, in Example 1 and Example 2, absorption was observed at 1350 cm −1 to 1500 cm −1 . Therefore, it was confirmed that Example 1 and Example 2 contain carbonate apatite.

≪熱重量示差熱分析とFT−IR分析の結果に基づく考察≫
熱重量示差熱分析及びFT−IR分析の結果より、実施例1及び実施例2は、炭酸カルシウムを実質的に含まず、且つ、炭酸アパタイトを含むものであった。
これに対して、熱重量示差熱分析の結果より、比較例1〜3は、炭酸カルシウムを含むものであった。
ハイドロキシアパタイト粒子を製造するに際して、酸洗い工程などによって、炭酸カルシウムが除かれたと考えられる。
≪Consideration based on the results of thermogravimetric differential thermal analysis and FT-IR analysis≫
From the results of thermogravimetric differential thermal analysis and FT-IR analysis, Example 1 and Example 2 were substantially free of calcium carbonate and contained carbonate apatite.
On the other hand, Comparative Examples 1-3 contained calcium carbonate from the result of the thermogravimetric differential thermal analysis.
When producing hydroxyapatite particles, it is considered that calcium carbonate was removed by a pickling process or the like.

尚、FT−IR分析装置及び測定条件は下記の通りである。臭化カリウム〔KBr〕に対して10重量%となるようハイドロキシアパタイト(HAp)焼成体粒子群をとり、メノウ乳鉢にて十分粉砕した測定サンプルを、パーキンエルマー製FT−IR Spectrum100を用いて拡散反射にて450cm−1〜4000cm−1の範囲を積算回数8回で測定した。また、ピーク分離は、fityk 0.9.4というソフトを用いて、Function Type:Gaussian、Fitting Method:Levenberg-Marquardtという条件で処理することによって行った。 The FT-IR analyzer and measurement conditions are as follows. A hydroxyapatite (HAp) calcined particle group was taken so as to be 10% by weight with respect to potassium bromide [KBr], and a measurement sample sufficiently ground in an agate mortar was diffusely reflected using FT-IR Spectrum 100 manufactured by PerkinElmer. the range of 450cm -1 ~4000cm -1 at was measured at 8 cumulative. In addition, peak separation was performed by using software called fityk 0.9.4 under the conditions of Function Type: Gaussian and Fitting Method: Levenberg-Marquardt.

また、熱重量示差熱分析(TG−DTA)測定条件は下記の通りである。熱重量示差熱分析装置(TG−DTA)(セイコーインスツルメント社製、EXSTAR6000)にて、窒素気流下、10℃/min.の条件で測定し、700℃〜950℃の温度帯において減少した重量から、脱炭酸量を評価した。   The thermogravimetric differential thermal analysis (TG-DTA) measurement conditions are as follows. Thermogravimetric differential thermal analyzer (TG-DTA) (manufactured by Seiko Instruments Inc., EXSTAR 6000) under a nitrogen stream at 10 ° C./min. The amount of decarboxylation was evaluated from the weight decreased in the temperature range of 700 ° C to 950 ° C.

≪外観観察試験≫
図6及び図7は、実施例1に係るハイドロキシアパタイト(HAp)焼成体粒子群のSEM写真である(スケール違い)。これら写真から、実施例1に係るハイドロキシアパタイト(HAp)焼成体粒子群は、略球状のハイドロキシアパタイト(HAp)焼成体粒子からなるハイドロキシアパタイト焼成体粒子群であることが分かる。また、図8及び図9は、実施例2に係るハイドロキシアパタイト焼成体粒子群のSEM写真である(スケール違い)。これら写真から、実施例1に係るハイドロキシアパタイト(HAp)焼成体粒子群は、略ロッド状のハイドロキシアパタイト焼成体粒子からなるハイドロキシアパタイト(HAp)焼成体粒子群であることが分かる。
≪Appearance observation test≫
6 and 7 are SEM photographs of the hydroxyapatite (HAp) fired particles according to Example 1 (difference in scale). From these photographs, it can be seen that the hydroxyapatite (HAp) fired body particle group according to Example 1 is a hydroxyapatite fired body particle group composed of substantially spherical hydroxyapatite (HAp) fired body particles. 8 and 9 are SEM photographs of the hydroxyapatite fired particles according to Example 2 (difference in scale). From these photographs, it can be seen that the hydroxyapatite (HAp) fired body particle group according to Example 1 is a hydroxyapatite (HAp) fired body particle group composed of substantially rod-like hydroxyapatite fired body particles.

≪組成分析≫
実施例1および2に係るセラミック粒子を組成分析した結果、
Ca(PO6−y(CO(OH)
(式中、xは8以上12以下の数であり、yは0より大きく、3以下の数である)で表されるものの範囲内にあることが判明した。
なお、測定方法は上記で述べたとおりである。
≪Composition analysis≫
As a result of composition analysis of the ceramic particles according to Examples 1 and 2,
Ca x (PO 4 ) 6-y (CO 3 ) y (OH) 2
(Wherein, x is a number of 8 or more and 12 or less, and y is a number greater than 0 and 3 or less).
The measuring method is as described above.

≪分散性試験≫
焼結ハイドロキシアパタイト(HAp)(実施例1及び比較例1に係る焼結ハイドロキシアパタイト(HAp))60mgとエタノール3mlとを混合し、30分間超音波照射して焼結ハイドロキシアパタイト分散液を調製した。レーザー散乱粒度分布計(島津製作所製、SALD−7500nano)の水循環フローセル中に水を200ml加え、レーザー散乱光強度が装置の測定領域となるよう焼結ハイドロキシアパタイト分散液を滴下した。循環槽に超音波を5分照射し、粒度分布を測定した。得られた粒度分布より、体積換算で500nm以下の存在率(%)を調べることによって、分散性を評価した。500nm以下の存在率(%)が高いほど、高い分散性を示す。以下の表1に結果を示す。
≪Dispersibility test≫
60 mg of sintered hydroxyapatite (HAp) (sintered hydroxyapatite (HAp) according to Example 1 and Comparative Example 1) and 3 ml of ethanol were mixed and ultrasonically irradiated for 30 minutes to prepare a sintered hydroxyapatite dispersion. . 200 ml of water was added to a water circulation flow cell of a laser scattering particle size distribution meter (manufactured by Shimadzu Corporation, SALD-7500 nano), and a sintered hydroxyapatite dispersion was dropped so that the intensity of the laser scattered light became the measurement region of the apparatus. The circulation tank was irradiated with ultrasonic waves for 5 minutes, and the particle size distribution was measured. Dispersibility was evaluated by examining the abundance (%) of 500 nm or less in terms of volume from the obtained particle size distribution. The higher the abundance (%) of 500 nm or less, the higher the dispersibility. The results are shown in Table 1 below.

上記の表より、実施例1が、比較例1と比較して、顕著に高い分散性を示すことは、明らかである。   From the above table, it is clear that Example 1 exhibits significantly higher dispersibility than Comparative Example 1.

なお、実施例1の粒子径の変動係数は17%であった。また、実施例2の粒子径は、短軸の最大直径が51nm、長軸が170nmであり、c軸方向に成長し、結晶のアスペクト比(c軸長/a軸長)が3.33であった。   In addition, the variation coefficient of the particle diameter of Example 1 was 17%. Further, the particle diameter of Example 2 is that the maximum diameter of the short axis is 51 nm, the long axis is 170 nm, the crystal grows in the c-axis direction, and the crystal aspect ratio (c-axis length / a-axis length) is 3.33. there were.

≪細胞接着試験≫
<供試材の製造>
(洗浄処理)
円形のポリエチレンテレフタラート(PET)製シート(直径9mm、厚さ0.1mm)に対し、アルコール処理(アルコール(エタノール、2―プロパノールなど中5分間超音波照射)を実施した。
≪Cell adhesion test≫
<Manufacture of test materials>
(Cleaning process)
A circular polyethylene terephthalate (PET) sheet (diameter 9 mm, thickness 0.1 mm) was subjected to alcohol treatment (ultrasonic irradiation for 5 minutes in alcohol (ethanol, 2-propanol, etc.)).

(リンカー導入工程)
洗浄処理を施したPET製シート両面に対してコロナ放電処理(100V、片面15秒)を施した。コロナ放電処理後のPET製シートとアクリル酸(和光純薬工業製)10mlを20ml試験管に入れ、試験管内を真空ポンプにて減圧し、脱気操作を行った。減圧状態のまま試験管を溶封し、温度60℃の水浴中で60分間、グラフト重合を行なった。当該処理後、基材表面上に付着しているアクリル酸ホモポリマーを除去するため、水中、室温で60分間、撹拌した後、基材表面を水続いてエタノールで洗浄した。
(Linker introduction process)
Corona discharge treatment (100 V, 15 seconds on one side) was applied to both surfaces of the PET sheet that had been subjected to the cleaning treatment. A PET sheet after corona discharge treatment and 10 ml of acrylic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were placed in a 20 ml test tube, and the inside of the test tube was depressurized with a vacuum pump to perform a deaeration operation. The test tube was sealed under reduced pressure, and graft polymerization was performed in a water bath at a temperature of 60 ° C. for 60 minutes. After the treatment, in order to remove the acrylic acid homopolymer adhering to the substrate surface, the mixture was stirred in water at room temperature for 60 minutes, and then the substrate surface was washed with water and then with ethanol.

(焼結ハイドロキシアパタイト(HAp)微粒子固定化処理)
上記処理後、基材を1%の焼結ハイドロキシアパタイト(HAp)微粒子(実施例1、実施例2、及び比較例1に係る焼結ハイドロキシアパタイト(HAp)微粒子)の分散液中(分散媒:エタノール)、20℃で30分間静置した。その後、5分間超音波照射し、基材を取り出し、20℃常圧にて乾燥し、供試材を得た。
(Sintered hydroxyapatite (HAp) fine particle immobilization treatment)
After the above treatment, the base material is dispersed in 1% sintered hydroxyapatite (HAp) fine particles (sintered hydroxyapatite (HAp) fine particles according to Example 1, Example 2 and Comparative Example 1) (dispersion medium: Ethanol) and left at 20 ° C. for 30 minutes. Then, ultrasonic irradiation was performed for 5 minutes, the base material was taken out and dried at 20 ° C. and normal pressure to obtain a test material.

<細胞接着・細胞形態評価>
作製した供試材を用いて、細胞接着・細胞形態評価試験を実施した。尚、試験に先立ち、供試材をエタノール洗浄し、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)ならびに培地(MEM α(無血清))で洗浄した後(3回)、培地に浸して、使用までインキュベート(37℃,5%CO)した。そして、以下の手順で細胞培養を実施した。まず、48穴プレートに培地(200μL/穴)及び供試材(試験用シート)を入れた。その後、骨芽細胞様細胞(MC3T3−E1(subclone14))の懸濁液を入れ(約1×10細胞/200μL/穴)、3時間培養した。
<Evaluation of cell adhesion and cell morphology>
Cell adhesion and cell morphology evaluation tests were performed using the prepared test materials. Prior to the test, the test material was washed with ethanol, washed with phosphate buffered saline (PBS) and medium (MEM α (serum-free)) (3 times), then immersed in the medium and incubated until use. (37 ° C., 5% CO 2 ). And cell culture was implemented in the following procedures. First, a culture medium (200 μL / hole) and a test material (test sheet) were placed in a 48-well plate. Thereafter, a suspension of osteoblast-like cells (MC3T3-E1 (subclone 14)) was added (about 1 × 10 5 cells / 200 μL / well) and cultured for 3 hours.

(細胞観察)
図10〜12は、各々、実施例1、実施例2、及び比較例1に係るハイドロキシアパタイト(HAp)焼結体粒子群を用いて製造された供試材のSEM写真である。当該写真に基づき、細胞の集合状態、細胞形態、細胞密度を判断した。その結果を表2に示す。なお、細胞密度に関しては、「+」の数が多いほど、細胞密度が高いことを示す。また、供試材それぞれの平均被覆率は、SEM写真から算出している。
(Cell observation)
10 to 12 are SEM photographs of specimens manufactured using the hydroxyapatite (HAp) sintered particles according to Example 1, Example 2, and Comparative Example 1, respectively. Based on the photograph, the state of cell aggregation, cell morphology, and cell density were determined. The results are shown in Table 2. As for the cell density, the greater the number of “+”, the higher the cell density. Moreover, the average coverage of each test material is calculated from SEM photographs.

図10〜12および表2から分かるように、実施例1及び実施例2に係るハイドロキシアパタイト焼結体粒子群を用いた場合、優れた細胞接着性を示すことが確認でき、また、殆どの細胞は大きく伸長した細胞形態を示すことも確認できた。一方、比較例1に係るハイドロキシアパタイト焼結体粒子群を用いた場合、細胞接着性が劣ることを確認出来た。

As can be seen from FIGS. 10 to 12 and Table 2, when the hydroxyapatite sintered particles according to Example 1 and Example 2 were used, it was confirmed that excellent cell adhesiveness was exhibited, and most cells Was also confirmed to show a greatly elongated cell morphology. On the other hand, when the hydroxyapatite sintered body particle group according to Comparative Example 1 was used, it was confirmed that the cell adhesion was inferior.

Claims (14)

セラミック粒子からなるセラミック粒子群であって、
前記セラミック粒子の粒子径が、10nm〜700nmの範囲内で、且つ前記セラミック粒子群の粒子径の変動係数が、20%以下であり、
前記セラミック粒子が、リン酸カルシウム焼結体粒子であり、
前記セラミック粒子が、炭酸カルシウムを実質的に含まず、且つ、
前記セラミック粒子が、少なくともその表面に炭酸アパタイトを含むことを特徴とするセラミック粒子群。
A group of ceramic particles composed of ceramic particles,
The particle diameter of the ceramic particles is within a range of 10 nm to 700 nm, and the coefficient of variation of the particle diameter of the ceramic particle group is 20% or less,
The ceramic particles are calcium phosphate sintered particles,
The ceramic particles are substantially free of calcium carbonate, and
A group of ceramic particles, wherein the ceramic particles include carbonate apatite at least on the surface thereof.
前記セラミック粒子が略球状である、請求項1に記載のセラミック粒子群。   The ceramic particle group according to claim 1, wherein the ceramic particles are substantially spherical. セラミック粒子からなるセラミック粒子群であって、
前記セラミック粒子の粒子径が、短軸の最大直径が30nm〜5μm、長軸が75nm〜10μmであり、c軸方向に成長し、結晶のアスペクト比(c軸長/a軸長)が、1〜30であり、先端角が斜角面を有する截頭形柱状構造のセラミック粒子であって、
前記セラミック粒子が、リン酸カルシウム焼結体粒子であり、
前記セラミック粒子が、炭酸カルシウムを実質的に含まず、且つ、
前記セラミック粒子が、少なくともその表面に炭酸アパタイトを含むことを特徴とするセラミック粒子群。
A group of ceramic particles composed of ceramic particles,
The ceramic particles have a minor axis maximum diameter of 30 nm to 5 μm and a major axis of 75 nm to 10 μm, grow in the c-axis direction, and have an aspect ratio (c-axis length / a-axis length) of 1 ˜30, and the ceramic particles having a truncated columnar structure having a beveled front end angle,
The ceramic particles are calcium phosphate sintered particles,
The ceramic particles are substantially free of calcium carbonate, and
A group of ceramic particles, wherein the ceramic particles include carbonate apatite at least on the surface thereof.
セラミック粒子からなるセラミック粒子群であって、
前記セラミック粒子の粒子径が、10nm〜700nmの範囲内で、且つ前記セラミック粒子群の粒子径の変動係数が、20%以下であり、
前記セラミック粒子が、リン酸カルシウム焼結体粒子であり、
前記セラミック粒子が、以下の一般式
Ca(PO6−y(CO(OH)
(式中、xは8以上12以下の数であり、yは0より大きく、3以下の数である)
で表されることを特徴とするセラミック粒子群。
A group of ceramic particles composed of ceramic particles,
The particle diameter of the ceramic particles is within a range of 10 nm to 700 nm, and the coefficient of variation of the particle diameter of the ceramic particle group is 20% or less,
The ceramic particles are calcium phosphate sintered particles,
The ceramic particles have the following general formula Ca x (PO 4 ) 6-y (CO 3 ) y (OH) 2
(In the formula, x is a number from 8 to 12, and y is a number greater than 0 and 3 or less.)
The ceramic particle group characterized by these.
セラミック粒子からなるセラミック粒子群であって、
前記セラミック粒子の粒子径が、短軸の最大直径が30nm〜5μm、長軸が75nm〜10μmであり、c軸方向に成長し、結晶のアスペクト比(c軸長/a軸長)が、1〜30であり、先端角が斜角面を有する截頭形柱状構造のセラミック粒子であって、
前記セラミック粒子が、リン酸カルシウム焼結体粒子であり、
前記セラミック粒子が、以下の一般式
Ca(PO6−y(CO(OH)
(式中、xは8以上12以下の数であり、yは0より大きく、3以下の数である)
で表されることを特徴とするセラミック粒子群。
A group of ceramic particles composed of ceramic particles,
The ceramic particles have a minor axis maximum diameter of 30 nm to 5 μm and a major axis of 75 nm to 10 μm, grow in the c-axis direction, and have an aspect ratio (c-axis length / a-axis length) of 1 ˜30, and the ceramic particles having a truncated columnar structure having a beveled front end angle,
The ceramic particles are calcium phosphate sintered particles,
The ceramic particles have the following general formula Ca x (PO 4 ) 6-y (CO 3 ) y (OH) 2
(In the formula, x is a number from 8 to 12, and y is a number greater than 0 and 3 or less.)
The ceramic particle group characterized by these.
アルカリ金属を実質的に含まない、請求項1〜5のいずれか一項記載のセラミック粒子群。   The ceramic particle group according to any one of claims 1 to 5, which is substantially free of alkali metal. 上記セラミック粒子が、ハイドロキシアパタイト焼結体粒子である、請求項1〜6のいずれか一項記載のセラミック粒子群。   The ceramic particle group according to any one of claims 1 to 6, wherein the ceramic particles are hydroxyapatite sintered particles. 請求項1〜7のいずれか一項記載のセラミック粒子群を用いて得られたものであることを特徴とする生体内導入用医療材料。   A medical material for introduction into a living body, wherein the medical material is obtained using the ceramic particle group according to any one of claims 1 to 7. 請求項8記載の生体内導入用医療材料を一材料として得られた医療機器。   A medical device obtained using the medical material for introduction into a living body according to claim 8 as one material. セラミック粒子からなるセラミック粒子群の製造方法において、
前記セラミック粒子群が、請求項1〜7のいずれか一項に記載のセラミック粒子群であり、且つ、
リン酸カルシウムと融着防止剤とを混合して、混合粒子を得る、混合工程と、
前記混合粒子を焼結温度に曝して、リン酸カルシウム焼結体粒子にする、焼結工程と、
前記リン酸カルシウム焼結体粒子を酸によって洗浄する、酸洗い工程と、
を含むセラミック粒子群の製造方法。
In the method for producing a ceramic particle group consisting of ceramic particles,
The ceramic particle group is the ceramic particle group according to any one of claims 1 to 7, and
A mixing step of mixing calcium phosphate and an anti-fusing agent to obtain mixed particles;
Exposing the mixed particles to a sintering temperature to form calcium phosphate sintered particles, and a sintering step;
Washing the calcium phosphate sintered particles with an acid, a pickling step;
The manufacturing method of the ceramic particle group containing this.
前記セラミック粒子が、アルカリ金属を実質的に含まない、請求項10記載の製造方法。   The manufacturing method of Claim 10 with which the said ceramic particle does not contain an alkali metal substantially. 前記セラミック粒子が、ハイドロキシアパタイト焼結体粒子である、請求項10〜11のいずれか一項記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 10, wherein the ceramic particles are hydroxyapatite sintered particles. 前記セラミック粒子群が生体内導入用医療材料である、請求項10〜12のいずれか一項記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 10, wherein the ceramic particle group is a medical material for introduction into a living body. 前記セラミック粒子群が医療機器用である、請求項13記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 13, wherein the ceramic particle group is for a medical device.
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