JPH0426509A - ハイドロキシアパタイト微細単結晶及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ハイドロキシアパタイト微細納品及びその製
造方法に関し、更に詳しくは、カラムクロマトグラフィ
ーのカラム内充填固定相剤、細胞培養・分離用担体材料
等のバイオ関連材料として有用なハイドロキシアパタイ
ト微細結晶及びその製造方法に関する。

〈従来の技術〉 従来、ハイドロキシアパタイト（以下ＨＡＰと称す）結
晶粒子は、カラムクロマトグラフィーのカラム内充填固
定相剤として優れたクロマト分離能（物質分離展開能）
を有し、バイオテクノロジー分野での物質の高純度分離
精製等に不可欠な材料として応用されている。

前記ＨＡＰ粒子及びその製造方法としては、特開昭６２
−２０２８０８号公報において、プルシャイト結晶粒子
の懸濁水を脱水相転移温度から懸濁水の沸点の範囲で加
熱し、脱水相転移させて得たモネタイト懸濁水にアルカ
リを作用させて煮沸処理することにより、出発物質であ
るプルシャイト結晶粒子の形状を保持した板状ＨＡＰ結
晶粒子を合成する方法が提案されている。しかしながら
。

前記方法により得られる合成体は、いずれもＨＡＰ結晶
粒子の多結品凝集体が得られるにすぎず、それを構成す
るＨＡｐ１次粒子の形態を制御したものではないので、
カラム内充填固定相剤。

細胞培養・分離用担体材料等として用いる場合に。

高精度の物質分離展開能が得られないという欠点がある
。

また特開昭６１−２４２９６８号公報においては、オー
トクレーブを用い、加圧上水硬反応を行うことにより六
角柱状ＨＡｐ結晶粒子を合成する方法が提案されている
が、前記方法により合成されるＨＡｐ結晶粒子は、アス
ペクト比２．５〜３．０の六角柱状１次粒子であるが、
該ＨＡＰ結晶粒子は、湿式合成により得られるＨＡｐ前
駆体を、８００℃付近で仮焼して得られるＨＡｐ粒子と
形状的に同じにすぎず、従って１次粒子がより精密に形
状制御されたＨＡｐ結晶粒子の開発が望まれている。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明の目的は、１次粒子の形状を精密に制御し、より
高精度の物質分離展開能等を有するＨＡｐ微細結晶粒子
及びその製造方法を提供することにある。

く課題を解決するための手段〉 本発明によれば、ｐＨ＝１０以上に調整したリン酸カル
シウム化合物スラリー又は添加剤を含むリン酸カルシウ
ム化合物スラリーを、スラリー溶媒の沸点以上の温度に
おいて、飽和蒸気圧下、水熱処理して得られるアスペク
ト比（ｃ　／　ａ　）２．０未満のハイドロキシアパタ
イト微細結晶が提供される。

また本発明によれば、リン酸カルシウム化合物スラリー
のｐＨを、ＰＨ＝１０以上に調整したスラリー又は添加
剤を含むリン酸カルシウム化合物スラリーを、スラリー
溶媒の沸点以上の温度において、飽和蒸気圧下、水熱処
理することにより得られるアスペクト比（ｃ／ａ）２．
０未満のハイドロキシアパタイト微細結晶の製造方法が
提供される。

以下、本発明を更に詳細に説明する。

本発明のＨＡｐ微細結晶は、特定方法により微細結晶、
好ましくは特定のアスペクト比を有することを特徴とす
る好ましくは板状の結晶である。

本発明では１例えばカラム内充填固定相剤、細胞培養・
分離用担体等として用いる場合に、細胞等の分離又は培
養能率を高めるために、微細結晶のアスペクト比（ｃ　
／　ａ　）を２．０未満とした結晶である。アスペクト
比が２．０以上の場合には。

カラム内充填固定相剤として用いる場合、吸着率特性が
低下する恐れが生ずる。

また本発明のＨＡＰ微細結晶におけるａ軸及びａｌｌの
長さは、進攻を容易とし、カラム内充填固定相剤等に用
いる場合に、目づまり等が生じないように、ａ軸方向の
結晶の長さ１０〜１１００ｎ。

Ｃ軸方向の結晶の長さ１〜２００ｎｍとするのが好まし
い。

次に本発明のＨＡｐ微細結晶を製造方法により更に詳細
に説明する。

本発明のＨＡｐ微細微細製品造するには、まず。

ｐＨ＝１０以上、好ましくはｐＨ＝１２以上に調整した
リン酸カルシウム化合物スラリー又は添加剤を含むリン
酸カルシウム化合物スラリーをｇ＊する。該ｐＨ＝１０
以上に調整したリン酸カルシウム化合物スラリーをＩｌ
製するには、例えばＣａ（ＯＨ）、とＨ，ＰＯ２とを公
知の方法により湿式合成することによりスラリーを得１
次いで例えばアンモニア水等のＰＨ調整剤を添加するこ
とにより得ることができる。この際スラリー中のリン酸
カルシウム化合物と水との重量配合割合は、１：１〜１
００の範囲であるのが好ましい。前記リン酸カルシウム
化合物スラリーのｐＨが１０未満の場合には、水熱領域
におけるＨＡｐ微細結晶の形成・成長過程において、Ｃ
軸の成長に必要な構成イオンの溶解析出を抑制すること
ができず、またＣ面に水酸イオンを吸着させ、ａ軸の相
対的な成長速度を速めることができない。

本発明において、微細結晶のＣ面とは、六方晶系結晶を
単位格子ベクトルａ、ｂ、ｃによって表わした場合、ａ
軸とｂ軸とによって決められる面をＣ面として麗定した
面である。

一方、これとは別に、添加剤を加え、アスペクト比（ｃ
／ａ）が２０未満の微細結晶を得ることもできる。該添
加剤を含むリン酸カルシウム化合物スラリーを調製する
には、前記リン酸カルシウム化合物の調製時、調製後又
は調製時と調製後の両方に添加剤を加えることにより得
ることができる。該添加剤としてはＨＡｐ微細結晶のＣ
面に陰イオンを吸着させるか又はＣ軸方向で結晶を溶解
させるもの若しくはａ軸の成長速度を速めることが可能
であるか又はこれらの効果を有する添加物であれば良く
、具体的には例えば、塩化カリウム、塩化ナトリウム等
の塩化物塩化合物、硫酸カリウム、硫酸ナトリウム等の
硫酸塩化合物等を好ましく挙げることができる。この際
添加剤の添加量は、リン酸カルシウム化合物スラリー１
００重量部に対して０．１〜５０重量部の範囲であるの
が好ましい。

ＨＡｐ微細結晶を製造するには、次いで前記ＰＨ＝１０
以上に調整したリン酸カルシウム化合物スラリー又は添
加剤を含むリン酸カルシウム化合物スラリーを、スラリ
ー溶媒の沸点以上の温度において、好ましくは１００〜
３００℃において。

飽和蒸気圧下、好ましくは０．１〜２　ＯＭ　Ｐ　ａ下
。

水熱処理することにより得ることができる。該水熱処理
は公知のオートクレーブ等を用いて、前記条件下行えば
良く、更に好ましくは水熱処理を０．１〜２４時間行う
ことによって、所望のアスペクト比を有するＨＡｐ＠細
結晶を得ることができる。該水熱処理における反応温度
がスラリー溶媒の沸点温度未満の場合には、反応が進行
せず。

また圧力が飽和蒸気圧未満の場合には、結晶性が向上し
ない。

本発明のＨＡＰ微細結晶は、必要に応じ公知の方法によ
り精製処理して使用することができる。

〈発明の効果〉 本発明のＨＡＰ微細結晶は、特定方法により製造され、
アスペクト比（ｃ　／　ａ　）が２．０未満であり、し
かもカルシウムサイトが表面により多く存在する＊ｍ結
晶のＣ面を積板的に成長させ、相対的に多く露出させて
いるため、カルシウムサイトに親和性を有する生化学物
質、細胞等の分離又は培養能率を選択的に高めることが
でき、従って、カラム内充填固定相剤、細胞培養・分離
用担体材料等に極めて有用である。また本発明の製造方
法では、特定の条件下、単に水熱処理することによりＨ
Ａｐ微細結晶を得ることができるので、工業的にも極め
て有用である。

〈実施例〉 以下本発明を実施例及び比較例により更に詳細に説明す
るが１本発明はこれらに限定されるものではない。

叉１Ｊリー Ｃａ（ＯＨＬと８５重量％Ｈ，Ｐ０４とを湿式合成して
、リン酸カルシウム化合物１０重量％スラリーを得た。

得られたリン讃カルシウム化合物スラリー５００ｍＱに
、ｐＨ！ＩＩ整剤としてアンモニア水を添加溶解し、Ｐ
Ｈ＝１０．１２に調整した。

次いで得られた各スラリーをオートクレーブに充填し、
２００℃、２ＭＰａ、５時間の条件で水熱処理した。処
理終了後、得られた各スラリーを蒸留水ＩＱを用いて洗
浄し、濾過した後、乾燥器にて１００℃にて乾燥した。

得られたハイドロキシアパタイト微細結晶の形状をＸ線
解析法により解析したところ、結晶子径がｐＨ＝１０で
はａ軸方向の結晶の長さ８０ｎｍ、Ｃ軸方向の結晶の長
さ５０ｎｍ、アスペクト比（ｃ　／　ａ　）　＝　１　
、６　。

ＰＨ＝１２ではａ軸方向の長さ５０ｎｍ、Ｃ軸方向の長
さ５０ｎｍ、アスペクト比（ｃ　／　ａ　）が１．０の
板状単結晶であった。

夫１銖主 ｐＨ５ｌ整剤アンモニア水の代わりに、添加剤にＣＱを
５ｇ添加混合した以外は、実施例１と同様にして結晶子
径が、ａ軸方向の結晶の長さ４５ｎｍ、Ｃ軸方向の結晶
の長さ８０　ｎ　ｍ　＋７スペクト比（ｃ　／　ａ　）
が１．８の板状のＨＡｐ単結晶が得られた。

ルＩ目１１ リン酸カルシウム化合物スラリーにｐＨＩ！整剤又は添
加剤を加えない以外は、実施例１と同様にして結晶子径
が、ａ軸方向の結晶の長さ５０ｎｍ。

Ｃ軸方向の結晶の長さ１４０　ｎ　ｍ　ｖアスペクト比
（ｃ　／　ａ　）が２．８の六角柱状のＨＡｐ単結晶を
得た。

莢龜豊 実施例１　（ＰＨ＝１２のスラリーを用いて得た微細結
晶）、２及び比較例１で得られたＨＡｐ微細結晶乾燥物
を、それぞれ粉砕・分級し、１４４μｍ以下の凝集粉体
とした。得られた粉体にバインダーとして、商品名「マ
クセロン」　（信越化学株式会社製）を粉体に対して５
重量％添加混合し、金型で加圧成形した後、粉砕・分級
し、較径０．３〜０．５■の顆暫を得た。更に得られた
顆粒を電気炉にて、９００℃、３時間、昇降温速度５℃
／分にて焼成し、細胞培養用カラム充填材をそれぞれ２
５ｇ得た。この充填材を容量で各３−カラムに詰め、マ
ウス頭蓋冠由来骨原料細胞ＭＣ３Ｔ３−Ｅｌの細胞懸濁
液（１０５〜１０６個程度）１ｔｏＱをカラムに投入し
た。次いでカラムを密閉系にし、展開溶媒として商品名
「α−ＭＥＭ（ヘーゼルトン社製）を用い、ポンプで培
地を５Ｅｌ！１／分の溶出速度で流した。カラムから溶
出させた培地１０ｍＱを小試験管に回収し、血球計算板
（萱垣製作所製）によってカウントされた溶出側胞数か
ら吸着率を算出した。その結果を表−１に示す０表−１
の結果から細胞培養用カラム充填材としての吸着率特性
は、アスペクト比（ｃ／ａ）に反比例して、すなわちａ
面又はｂ面の有効面積に比例して増大することがわかっ
た。

（以下余白） 表−１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ｐＨ＝１０以上に調整したリン酸カルシウム化合物
   スラリーを、スラリー溶媒の沸点以上の温度において、
   飽和蒸気圧下、水熱処理して得られるアスペクト比（ｃ
   ／ａ）２．０未満のハイドロキシアパタイト微細結晶。 ２）添加剤を含むリン酸カルシウム化合物スラリーを、
   スラリー溶媒の沸点以上の温度において、飽和蒸気圧下
   、水熱処理して得られるアスペクト比（ｃ／ａ）２．０
   未満のハイドロキシアパタイト微細結晶。 ３）リン酸カルシウム化合物スラリーのｐＨを、ｐＨ＝
   １０以上に調整し、スラリー溶媒の沸点以上の温度にお
   いて、飽和蒸気圧下、水熱処理することにより得られる
   アスペクト比（ｃ／ａ）２．０未満のハイドロキシアパ
   タイト微細結晶結晶の製造方法。 ４）添加剤を含むリン酸カルシウムスラリーを、スラリ
   ー沸点以上の温度において、飽和蒸気圧下、水熱処理す
   ることにより得られるアスペクト比（ｃ／ａ）２．０未
   満のハイドロキシアパタイト微細結晶の製造方法。