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JP2896498B2 - a面を成長させた板状水酸アパタイトの製造方法 - Google Patents

a面を成長させた板状水酸アパタイトの製造方法

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JP2896498B2
JP2896498B2 JP8219232A JP21923296A JP2896498B2 JP 2896498 B2 JP2896498 B2 JP 2896498B2 JP 8219232 A JP8219232 A JP 8219232A JP 21923296 A JP21923296 A JP 21923296A JP 2896498 B2 JP2896498 B2 JP 2896498B2
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JP
Japan
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calcium
hydroxyapatite
phosphate
plate
slurry
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JP8219232A
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夫久江 永田
善之 横川
素弘 鳥山
かおり 西澤
ゆかり 河本
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、板状水酸アパタイ
トの製造方法の改良に関するものであり、更に詳しく
は、a面の成長した、例えば医薬剤を生体内の特定部位
へ輸送するための担体として好適な、結晶性の良好な板
状水酸アパタイトを効率よく製造する方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】近年の医療技術の発展により、医薬剤を
生体内の特定の部位のみに輸送する技術への要請が高ま
ってきている。医薬剤を生体内の特定の部位へ輸送する
ためには、特定の部位へ選択的に吸着するタンパク質な
どを医薬剤とともに担持して体液中を輸送させる方法が
適しており、それらを担持するための担体の開発が必要
である。化学式Ca10(PO46 (OH)2 で示され
る水酸アパタイトは、タンパク質や核酸など生体高分子
を担持する高い能力を持つうえ、生体に対して毒性を持
たず、体液に対して安定であるなど、医薬剤を担持して
生体内の特定部位へ輸送するための担体として優れた特
性を有している。そのため、医薬剤輸送担体として、水
酸アパタイトが近年大いに注目されている。水酸アパタ
イト結晶には異なった複数の結晶面を持たせることがで
きる。一方、結晶面の種類によって吸着されるタンパク
質や医薬剤の種類が異なることが確認されている。従っ
て、担持するタンパク質や医薬剤に適する結晶面が相対
的に大きい水酸アパタイト結晶を製造することが必要で
ある。
【0003】特定の結晶面が相対的に大きい水酸アパタ
イト結晶については、例えば、低結晶性アパタイトに種
々の添加物を加えて水熱処理することにより、c軸方向
に優先的に成長した針状水酸アパタイトの製造(吉村昌
弘,須田洋幸,岡本健吾,井奥洪二,日本化学会誌,1
991,(10),p.1402〜1407)や、a,
b軸方向に優先的に成長した六角板状水酸アパタイトの
製造(特許第2053843号、平成5年特許願第01
9669号、平成7年特許出願公告第098650号)
など、いくつかの報告例がある。
【0004】医薬剤とタンパク質を担持して生体内の特
定の部位へ輸送するための担体としては、a面の優先的
に成長した板状水酸アパタイトが好適である。しかしな
がら、従来は、このa面の優先的に成長した水酸アパタ
イトを効率よく製造する方法は開発されていない状況に
あった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような状況の中
で、本発明者らは、前述の方法を開発する目的で鋭意研
究を積み重ねた結果、上記結晶性の良好な板状水酸アパ
タイトを効率よく製造する方法を確立することに成功し
て、本発明を完成した。
【0006】本発明は、結晶性の良好な板状水酸アパタ
イトを効率よく製造する方法を提供することを目的とす
る。また、本発明は、a面の優先的に成長した板状水酸
アパタイトを提供することを目的とする。更に、本発明
は医薬剤やタンパク質を担持して生体内を輸送するため
の担体として有用な板状水酸アパタイトを提供すること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、リン酸
塩とカルシウム塩と水とをカルシウム原子のリン原子に
対する原子比が1.3〜2.0であるよう混合して非晶
質リン酸カルシウムを含む水性スラリーを生成させ、次
に、前記スラリーに対してスラリーの少なくとも5重量
%の脂肪族アミンを添加した後に、水熱処理し、その生
成物を固−液分離する方法による板状水酸アパタイトの
製造方法に関する。
【0008】また、本発明は、リン酸塩とカルシウム塩
が、リン酸水素カルシウム又はその二水和物、リン酸三
カルシウム、ピロリン酸カルシウム、リン酸水素アンモ
ニウム、リン酸水素ナトリウム、炭酸カルシウム、酸化
カルシウム、硝酸カルシウム、塩化カルシウムから選ば
れる上記の板状水酸アパタイトの製造方法、脂肪酸アミ
ンが、エチルアミン、エチレンジアミン、プロピルアミ
ン、ブチルアミンから選ばれる1種又は2種以上である
上記の板状水酸アパタイトの製造方法、120℃〜25
0℃で2時間以上水熱処理する上記の板状水酸アパタイ
トの製造方法、を好ましい態様とする。
【0009】
【発明の実施の形態】次に、本発明について詳述する。
先ず、リン酸塩とカルシウム塩とから非晶質リン酸カル
シウムの水性スラリーを調製する。この際、原料として
用いられるリン酸塩、カルシウム塩としては、反応して
非晶質リン酸カルシウムを生成するものであればよく、
特に限定されるものではないが、例えば、リン酸水素カ
ルシウムやその二水和物、リン酸三カルシウム、ピロリ
ン酸カルシウム、リン酸水素アンモニウム、リン酸水素
ナトリウム、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、硝酸カ
ルシウム、塩化カルシウムなどが好ましいものとして例
示される。次に、非晶質リン酸カルシウムの水性スラリ
ーの調製について説明する。即ち、前述のリン酸塩とカ
ルシウム塩とを、カルシウム原子のリン原子に対する原
子比が1.3〜2.0、好ましくは1.5〜1.8とな
るように水とともにスラリー濃度が1〜10重量%程度
になるように混合する。この混合は、湿式法やポットミ
ルに入れ撹拌する等の方法により容易に行える。なお、
原子比が上記範囲以下では生成物の一部又は全部が粒状
や柱状の形態となり、また、原子比が上記範囲以上では
生成物の一部又は全部が水酸アパタイト以外となり好ま
しくない。また、原子比が1.5〜1.8の範囲内で
は、より結晶性が良好な板状水酸アパタイトが製造され
るため好ましい。
【0010】このようにして調製された非晶質リン酸カ
ルシウムの水性スラリーを水熱処理するが、この際、脂
肪族アミンを添加することが必要である。この脂肪族ア
ミンの添加量は、該水性スラリーに対して5重量%以
上、好ましくは10重量%以上であることが必要であ
る。脂肪酸アミンの添加量が5重量%より少ないと、生
成物の一部又は全部が粒状や柱状の形態となり好ましく
ない。また、脂肪酸アミンの添加量が多いほど板状結晶
は得られやすく、添加量を10重量%以上とした場合に
は、製造容器内における濃度勾配などの製造条件のゆら
ぎにかかわらず、板状の水酸アパタイトが安定して製造
されるため好ましい。また、該脂肪族アミンとしては、
低級及び中級脂肪族アミン、例えば、エチルアミン、エ
チレンジアミン、プロピルアミンやブチルアミン等を好
ましいものとして挙げることができ、これらは1種用い
てもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0011】次に、脂肪族アミンが添加された非晶質リ
ン酸カルシウムの水性スラリーは、オートクレーブなど
の耐圧容器中で、かき混ぜながら水熱処理される。この
水熱処理は、通常120℃〜250℃の範囲の温度にお
いて、2時間以上、好ましくは150℃〜200℃の範
囲の温度について、5時間以上加熱することによって行
われる。このようにして水熱処理した後、水性スラリー
中の固形分を、ろ過や遠心分離などの手段によって取り
出し、乾燥処理することにより、結晶性の良好な板状水
酸アパタイト微結晶が得られる。上記方法により、従
来、効率良く製造することができなかったa面の優先的
に成長した板状水酸アパタイト微結晶を効率よく製造す
ることが可能となった。この結晶は、粉末X線回折パタ
ーンの結果により、a面の成長した水酸アパタイト結晶
であることが確認された(図1)。図1において、
(b)は板状結晶を平行に積層させた試料の粉末X線回
折パターンを示す。通常の水酸アパタイトの粉末X線パ
ターンと比較して、結晶の(h00)に相当するピークが他
のピークに比べて明らかに大きくなっている。これはa
面の成長した板状であることを意味する。なお、図1
中、(a)は通常の粒状の水酸アパタイトの粉末X線回
折パターンを示す。このa面の成長した板状アパタイト
は、例えば、抗ウイルス剤、抗炎症薬、抗ガン剤などの
医薬剤と、特定の臓器や特定の細胞に選択的に吸収され
るタンパク質とを担持して生体内を輸送するための担体
として有用である。一般に、水酸アパタイトは結晶面に
よって表面に現れる構造が異なり、吸着されるタンパク
質も異なる。結晶a面上には、塩基性のタンパク質やカ
ルボキシル基やリン酸基をもつタンパク質、DNAやR
NAが吸着しやすいことから、例えば、リン酸基やカル
ボキシル基をもつ医薬成分やタンパク質、又はリン酸基
やカルボキシル基を修飾した医薬成分やタンパク質など
は、a面の成長した板状水酸アパタイト上に容易に吸着
される。したがって、例えば、抗ウイルス剤や抗炎症
薬、抗ガン剤などの医薬剤と、特定の臓器や特定の細胞
に選択的に吸収されるタンパク質とを水酸アパタイト上
に担持して体内に注入すれば、特定の臓器や特定の細胞
にのみ医薬剤が効果を及ぼし、副作用などが減少され
る。
【0012】
【実施例】次に、実施例、比較例によって本発明を更に
詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例等によって
何ら限定されるものではない。。 実施例1 モル比で3:2の割合のリン酸水素カルシウム二水和物
と炭酸カルシウム(カルシウム原子のリン原子に対する
原子比1.67)とから得られた濃度5重量%の非晶質
リン酸カルシウムの水性スラリー200gに、エチルア
ミン10g(スラリーに対して5重量%)を添加した
後、オートクレーブ中にて、200℃で5時間水熱処理
した後、固形分をろ取して60℃で乾燥後、解砕した。
このようにして得られた粉体は、透過型電子顕微鏡と粉
末X線回折(図1参照)の結果より、a面の広く成長し
た板状水酸アパタイト微結晶であった。
【0013】実施例2 モル比で2:3の割合のリン酸水素アンモニウムと硝酸
カルシウム(カルシウム原子のリン原子に対する原子比
1.50)とから得られた濃度5重量%の非晶質リン酸
カルシウムの水性スラリー200gに、エチルアミン6
0g(スラリーに対して30重量%)を添加し、オート
クレーブ中にて、200℃で5時間水熱処理した後、固
形分をろ取して60℃で乾燥後、解砕した。このように
して得られた粉体は、透過型電子顕微鏡と粉末X線回折
(図1と同様の回折パターンが得られた)の結果より、
a面の広く成長した板状水酸アパタイト微結晶であっ
た。
【0014】実施例3 モル比で3:2の割合のリン酸水素カルシウム二水和物
と炭酸カルシウム(カルシウム原子のリン原子に対する
原子比1.67)とから得られた濃度5重量%の非晶質
リン酸カルシウムの水性スラリー200gに、プロピル
アミン10g(スラリーに対して5重量%)を添加し、
オートクレーブ中にて、150℃で10時間水熱処理し
た後、固形分をろ取して60℃で乾燥後、解砕した。こ
のようにして得られた粉体は、透過型電子顕微鏡と粉末
X線回折(図1と同様の回折パターンが得られた)の結
果より、a面の広く成長した板状水酸アパタイト微結晶
であった。
【0015】比較例1 モル比で3:2の割合のリン酸水素カルシウム二水和物
と炭酸カルシウム(カルシウム原子のリン原子に対する
原子比1.67)とから得られた重量5重量%の非晶質
リン酸カルシウムの水性スラリー200gを、オートク
レーブ中で200℃で5時間水熱処理した後、固形分を
ろ取して60℃で乾燥後、解砕した。このようにして得
られた粉体は、透過型電子顕微鏡と粉末X線回折の結果
より、粒状や柱状の水酸アパタイト微結晶であった。
【0016】比較例2 モル比で5:6の割合のリン酸水素アンモニウムと硝酸
カルシウム(カルシウム原子のリン原子に対する原子比
1.20)とから得られた重量5重量%の非晶質リン酸
カルシウムの水性スラリー200gに、エチルアミン1
0g(スラリーに対して5重量%)を添加し、オートク
レーブ中にて、200℃で5時間水熱処理した後、固形
分をろ取して60℃で乾燥後、解砕した。このようにし
て得られた粉体は、透過型電子顕微鏡と粉末X線回折の
結果より、柱状や針状の水酸アパタイト微結晶であっ
た。
【0017】比較例3 モル比で3:2の割合のリン酸水素カルシウム二水和物
と炭酸カルシウム(カルシウム原子のリン原子に対する
原子比1.67)とから得られた重量5重量%の非晶質
リン酸カルシウムの水性スラリー200gに、プロピル
アミン10g(スラリーに対して5重量%)を添加し、
80℃の温水中で5時間反応させた後、固形分をろ取し
て60℃で乾燥後、解砕した。このようにして得られた
粉体は、透過型電子顕微鏡と粉末X線回折の結果より、
不定形の凝集した結晶性の良くない水酸アパタイトであ
った。
【0018】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明は、リン酸
塩とカルシウム塩と水とをカルシウム原子のリン原子に
対する原子比が1.3〜2.0であるよう混合して非晶
質リン酸カルシウムを含む水性スラリーを生成させ、次
に、前記スラリーに対してスラリーの少なくとも5重量
%の脂肪酸アミンを添加した後に、水熱処理し、その生
成物を固−液分離することを特徴とする板状水酸アパタ
イトの製造方法に係るものであり、本発明により、結晶
性の良好な板状水酸アパタイト微結晶を効率よく製造す
ることができる。この結晶は、a面の優先的に成長した
板状水酸アパタイトであり、医薬剤やタンパク質を担持
して生体内を輸送するための担体として有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】粉末X線回折パターンの結果を示す。
【符号の説明】
(a) 通常の水酸アパタイトの粉末X線回折パターン (b) 板状結晶を平行に積層させた試料の粉末X線回
折パターン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河本 ゆかり 埼玉県浦和市田島4丁目40番7号 ルエ スト浦和105号室 (56)参考文献 特開 平4−26508(JP,A) 特開 平6−206713(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C01B 25/32 A61K 47/04

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リン酸塩とカルシウム塩と水とをカルシ
    ウム原子のリン原子に対する原子比が1.3〜2.0で
    あるよう混合して非晶質リン酸カルシウムを含む水性ス
    ラリーを生成させ、次に、前記スラリーに対してスラリ
    ーの少なくとも5重量%の脂肪酸アミンを添加した後
    に、水熱処理し、その生成物を固−液分離することを特
    徴とする板状水酸アパタイトの製造方法。
  2. 【請求項2】 リン酸塩とカルシウム塩が、リン酸水素
    カルシウム又はその二水和物、リン酸三カルシウム、ピ
    ロリン酸カルシウム、リン酸水素アンモニウム、リン酸
    水素ナトリウム、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、硝
    酸カルシウム、塩化カルシウムから選ばれる請求項1記
    載の板状水酸アパタイトの製造方法。
  3. 【請求項3】 脂肪酸アミンが、エチルアミン、エチレ
    ンジアミン、プロピルアミン、ブチルアミンから選ばれ
    る1種又は2種以上である請求項1記載の板状水酸アパ
    タイトの製造方法。
  4. 【請求項4】 120℃〜250℃で2時間以上水熱処
    理する請求項1記載の板状水酸アパタイトの製造方法。
JP8219232A 1996-07-31 1996-07-31 a面を成長させた板状水酸アパタイトの製造方法 Expired - Lifetime JP2896498B2 (ja)

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