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リン酸カルシウム類微粒子を安定化させる方法、それを利用したリン酸カルシウム類微粒子の製造方法、およびその利用

国内特許コード P09S000204
整理番号 906
掲載日 2009年5月15日
出願番号 特願2007-531002
登録番号 特許第5261712号
出願日 平成18年8月15日(2006.8.15)
登録日 平成25年5月10日(2013.5.10)
国際出願番号 JP2006316054
国際公開番号 WO2007020928
国際出願日 平成18年8月15日(2006.8.15)
国際公開日 平成19年2月22日(2007.2.22)
優先権データ
  • 特願2005-235499 (2005.8.15) JP
発明者
  • 八尾 健
  • 日比野 光宏
  • 山口 誠二
  • 岡田 英孝
出願人
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 リン酸カルシウム類微粒子を安定化させる方法、それを利用したリン酸カルシウム類微粒子の製造方法、およびその利用
発明の概要

リン酸カルシウム類微粒子の固相形成活性を減ずることなく安定化させる方法を提供する。
リン酸カルシウム類に対して過飽和な水溶液中に形成されたリン酸カルシウム類微粒子の成長を止めることによって、当該リン酸カルシウム類微粒子を安定化させることができる。具体的には、リン酸カルシウム類微粒子を含む微粒子形成溶液の無機イオン濃度を、透析、イオン交換、希釈等によって低下させるか、ろ過、遠心分離等によって微粒子形成溶液からリン酸カルシウム類微粒子を分離する。

従来技術、競合技術の概要


リン酸カルシウム類は、生体物質(例えば、DNA、蛋白質、骨など)、細胞、微生物などに高い親和性を有していることが知られている。リン酸カルシウム類の中でも、アパタイト類は生体親和性を持ち、特にヒドロキシアパタイト類は高い親和性を持つ。さらに、ヒドロキシアパタイト類は、コラーゲンとともに生体の骨を構成する無機質成分として知られている。ヒドロキシアパタイト類は、このように、生体成分であること、生体との高い親和性があることなどから、生体適合性を有する機能性材料(例えば、人工歯、人工骨などの材料)として注目を浴びている。



例えば、リン酸カルシウム類であるヒドロキシアパタイトを含む構造体(ヒドロキシアパタイト構造体)を細胞、微生物などの生体と複合させることによって、これらの生体が有するセンシング機能、物質生産機能、生理機能を利用するバイオセンサー、バイオリアクター、人工臓器などを作製することができると考えられている。



このようなヒドロキシアパタイト構造体の製造方法として、水溶液反応による湿式法、高温での固相反応を使用する乾式法、高温高圧下で単結晶の育成を行う水熱法、体内の環境に近い条件下でよってヒドロキシアパタイトを成長させるバイオミメティック法等が挙げられる。この中でも特にバイオミメティック法は、表面積が大きく、生体親和性および生体活性の高いヒドロキシアパタイト構造体を形成することができるという点で優れている。



非特許文献1には、バイオミメティック法によってヒドロキシアパタイトを得る方法が具体的に開示されている。また、特許文献1には、バイオミメティック法によって目的の物質の周りをリン酸カルシウム類で覆う方法が記載されている。



これらの文献にも記載されているが、リン酸カルシウム類の成長には、核となる種結晶が必要である。これらの文献では、擬似体液中でCaO-SiO2系ガラス粉末と樹脂フィルムとを接触させ、数日間放置することで、フィルム表面に種結晶を析出させる。そして、この種結晶を、リン酸カルシウム類の成長の核としている。
〔特許文献1〕
特開2005-59001号公報(2005年3月10日公開)
〔非特許文献1〕
Masami Tanahashi, et al., J. Am. Ceram. Soc., 77 (11) 2805-808 (1994)
上述のように、これまでは、リン酸カルシウム類の成長の核を得る方法として、上述したガラス粉末、および樹脂フィルム等の固体を用いて、この固体表面に核となる種結晶を析出させる方法が試みられてきた。しかし、このようなガラス粉末を用いる方法は、種結晶とこれら固体とを分離する工程を行う等、工程が煩雑になりがちであった。



本発明は、これまで試みられることのなかったリン酸カルシウム類微粒子を安定化させる方法を提供するとともに、この方法の利用、例えばリン酸カルシウム類微粒子の製造方法等を提供することを目的とする。

産業上の利用分野


本発明は、薬剤送達システム、バイオセンサー、バイオリアクター、人工臓器等の医療用デバイス、電子素子、光学素子、磁性体、および生体デバイス等に好適に利用されるリン酸カルシウム類微粒子を安定化させる方法、リン酸カルシウム類微粒子の製造方法、リン酸カルシウム類微粒子の製造方法、およびその利用に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
リン酸カルシウム類の成長核を製造する製造方法であって、
リン酸カルシウム類に対して過飽和でありかつリン酸カルシウム類が析出していない水溶液中にリン酸カルシウム類を析出させる第1工程であって、リン酸カルシウム類の析出が開始するまで、当該水溶液の無機イオン濃度、温度および/またはpHを上げるか、または当該水溶液に機械的な衝撃を加える、第1工程;および
上記水溶液中にリン酸カルシウム類の析出が開始した直後に、析出したリン酸カルシウム類微粒子の成長を止める第2工程
を包含することを特徴とする製造方法。

【請求項2】
第2工程が、リン酸カルシウム類微粒子が析出している水溶液の無機イオン濃度を低下させることによって行われることを特徴とする請求項1に記載の製造方法。

【請求項3】
第2工程が、ろ過、希釈、イオン交換および遠心分離から選択された少なくとも1つを用いることによって行われることを特徴とする請求項2に記載の製造方法。

【請求項4】
第2工程が、リン酸カルシウム類微粒子が析出している水溶液のpHを下げることによって行われることを特徴とする請求項1に記載の製造方法。

【請求項5】
第2工程の後にさらに透析および/またはろ過を行うことを特徴とする請求項4に記載の製造方法。

【請求項6】
第2工程が、リン酸カルシウム類微粒子が析出している水溶液から当該リン酸カルシウム類微粒子を分離することによって行われることを特徴とする請求項1に記載の製造方法。

【請求項7】
ろ過および/または遠心分離を用いることにより、リン酸カルシウム類微粒子を分離することを特徴とする請求項6に記載の製造方法。

【請求項8】
上記無機イオンが、カルシウムイオンおよびリン酸水素イオンの少なくとも一方であることを特徴とする請求項1に記載の製造方法。

【請求項9】
上記機械的な衝撃が超音波照射であることを特徴とする請求項1に記載の製造方法。

【請求項10】
請求項1に記載の製造方法によって製造されたリン酸カルシウム類の成長核が水または有機溶媒に分散されているリン酸カルシウム類微粒子分散液中に基材を配置する工程を包含することを特徴とする基材上にリン酸カルシウム類を成長させる方法。
産業区分
  • 無機化合物
  • 治療衛生
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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