[发明专利]纤维磷灰石及其生产方法

说明书

本发明是涉及纤维状磷酸灰石材料和生产这种材料的方法。尤其是具有多种用途的棉状和无纺织物状磷灰石材料及其生产方法，如用于医疗，大规模微生物的培养介质等等。更具体的说，本发明是涉及与活组织有很好的相容性并有高工作效率的磷灰石移殖材料及其生产方法。

人造移殖材料习惯上常通过切割病人自己的，由近亲提供的类似骨或其它非类似骨和金属，有机物以及碳材料来修补骨折，骨裂缝或牙齿根。然而，如果使用病人自己的骨，病人在切除的骨组织上要忍受剧烈地疼痛，因为这一骨组织必需从未受损伤的其它部位切割下来。除此之外，也许不一定有足够的骨可以满足用于修复的数量，因此常常需要使用代用品补充骨的短缺。为了使用近亲提供的类似骨或非类似骨而不使用病人自己的骨作代用品，这就需要在另一个活组织上实施外科手术，这样就会在捐骨者身上造成严重缺陷。

另一方面，金属移植材料不仅缺乏与活组组的亲合性，而且另一个缺点就是金属离子将会从移植材料中游离出来而进入人体，从而导致材料变质。这些金属离子可能对人体有害。基于上述原因，已证的金属移殖材料不适于永久性使用。这对于有机材料和碳材料也是如此。

为克服上述缺点，单晶或多晶氧化铝，二氧化硅，磷酸铝或磷酸钙玻璃，和陶瓷如磷灰石（例如，见日本专利申请公布件N_o52-64199）最近已被建议用总移殖材料。含有金属芯的复合材料已公布于日本专利申请公布件N_o52-82893，在该金属芯上，用火焰喷涂有羟基-磷灰石粉末。这些陶瓷材料优于其它材料的是它们与活组织有很强的亲合性，还能提供与骨组织直接而紧密地连接。尤其是人们已经知道羟基-磷灰石是骨或牙齿的主要无机成份。在这一方面，经焙烧的合成羟基-磷灰石作为所谓的人造移殖材料，用于人造牙，骨等等大大地引起了人们的注意，因为杂质磷灰石显示出如此好的与骨和牙齿组织的亲合性，以致能与骨组织和胶直接化学粘合（例如，见化学与工业，37卷，N_o4，第247页，1984）。经焙烧的磷灰石人造齿根和多孔磷灰石人造骨已经达到了实用阶段。

尽管焙烧的磷灰石有很高的抗压强度，但是，经焙烧的磷灰石仍是一种拉伸时易损坏的胞性材料。因此，假如有一个头发丝细的裂纹，受震后，裂纹就会在磷灰石表面扩展，导致磷灰石的抗拉强度大大降低。这种局限性限制了它用于活组织的应用范围。从而使这些材料仅限制于臼齿等类人造齿根用途，这些齿根处将不能施加过大的拉应力。此外，当这些材料用作断骨的填料时，在成型这些材料时，要想使材料与伤处错综复杂的轮廓相一致是很困难的。

为试图消除上述经焙烧的磷灰石的缺点，日本专利申请公布件N_o57-117621和N_o58-54023发表了无机磷灰石纤维材料，在这一材料中，磷灰石被制成纤维状，以适用于骨损裂和骨裂缝。然而，轴向专利所发表的磷灰石纤维材料用所谓的熔融纺丝方法生产，其生产步骤是在高温下把磷灰石熔融并纺丝。按其发表的数据，这种熔融纺丝方法需要1500℃的高温来熔化磷灰石，其结果是，磷灰石脱去羟基，从而具有亲合性。这样与羟基-磷灰石相比，磷灰石纤维材料具有一个严重缺点，即它对活组织不能提供足够的相容性。出于这种原因，这种熔融纺丝的磷灰石纤维材料需后处理，以提供具有亲合性的相容性材料。

如果将磷灰石制成纤维状，而不脱去羟基，就不能采用熔融纺丝方法，但另外一种方法，诸如溶液纺丝方法，应予以考虑。然而，由于还没有开发出适用于溶液纺丝方法的粘合剂，纺丝方法和焙烧方法，所以至今制造纤维状磷灰石，尤其是制造保持棉状或织物状磷灰石是不可能的。

为了克服上述先有技术的缺点，在深入研究和探讨后，本发明的发明者已发现制造纤维状磷灰石，特别是棉状磷灰石和无纺织物状磷灰石是可能的，其方法是使用特殊的粘合剂来以溶液纺制磷灰石，使之成为纤维状，尤其是成为棉状和无纺织物状，然后焙烧所制好的磷灰石。

因此，本发明的一个目的是提供纤维状磷灰石，尤其是有多种用途的棉状和无纺织物状磷灰石，例如用于医疗，大规模生物培养介质等等。

本发明的另一个目的是提供纤维状羟基-磷灰石材料，尤其是能与活组织有很好的相容性并具有优异的物性（如抗拉强度等）的棉状和无纺织物状磷灰石。

本发明还有另一个目的，就是提供生产上述纤维状类型磷灰石材料的方法，尤其是生产棉状和无纺织物状磷灰石材料的方法。

本发明还有另一个目的，就是提供与活组织有很号相容性及高施工性能的磷灰石移殖材料。