JP2005253830A - Medical treatment material and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、粉体層と支持層とからなるシート状の医療用処置材およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a sheet-like medical treatment material comprising a powder layer and a support layer, and a method for producing the same.
外科手術等において、医療用処置材は手術操作を簡便にして手術時間の短縮化等に貢献する重要な役割がある。特に体内で使用される医療用処置材は、適用箇所にて目的の機能を果たすために留置される場合がある。この場合、治癒後は速やかに該適用箇所から消失して生体に吸収されることが望ましい。このような医療用処置材には組織接着剤、止血材、癒着防止材、塞栓材等があり、生理環境下にて分解され体内に吸収される生体吸収性材料が使用される。該生体吸収性材料は、材料種によって、生体に吸収されるまでの期間が数分間〜数年間の範囲で異なり、それぞれの医療用処置材としての目的の機能を果たした後に生体に吸収されるように材料選定されている。 In a surgical operation or the like, a medical treatment material has an important role in contributing to shortening of the operation time by simplifying a surgical operation. In particular, a medical treatment material used in the body may be placed in order to perform a desired function at an application site. In this case, it is desirable that after healing, it disappears quickly from the application site and is absorbed by the living body. Such medical treatment materials include tissue adhesives, hemostatic materials, anti-adhesion materials, embolization materials, and the like, and bioabsorbable materials that are decomposed and absorbed into the body in a physiological environment are used. The bioabsorbable material varies in the range of several minutes to several years depending on the type of material, and is absorbed into the living body after performing the intended function as each medical treatment material. The materials are selected as follows.
現在、臨床実績がある生体吸収性材料としては、生体由来材料(ヒトや動物などの生体から得られる材料)が挙げられ、例えば、フィブリン、アルブミン、コラーゲンまたはゼラチン等が組織接着剤、止血剤等に利用されている。これらの生体由来材料は生体代謝系にて吸収されることはよく知られている。 Currently, bioabsorbable materials with clinical experience include bio-derived materials (materials obtained from living organisms such as humans and animals). For example, fibrin, albumin, collagen or gelatin are tissue adhesives, hemostatic agents, etc. Has been used. It is well known that these biological materials are absorbed in the biological metabolic system.
多くの臨床実績があり、現在最もよく使用されている生体組織接着剤の一つとしてフィブリン糊が挙げられる(例えば、非特許文献1参照)。フィブリン糊とは、血液の凝固反応を利用した2液性止血材である。まず、フィブリノゲンがトロンビンの酵素作用を受けフィブリンとなる。次に、トロンビンにより活性化された第XIII因子がフィブリンを架橋し、フィブリン塊を形成する。 Fibrin glue is one of the most frequently used biological tissue adhesives with many clinical achievements (see Non-Patent Document 1, for example). Fibrin glue is a two-component hemostatic material that utilizes the coagulation reaction of blood. First, fibrinogen is converted into fibrin through the enzymatic action of thrombin. Next, factor XIII activated by thrombin crosslinks fibrin to form a fibrin clot.
また、非特許文献1には、臨床実績のあるもう1つの生体組織接着剤として、ゼラチン糊(GRF接着剤)を利用した技術も記載されている。GRF接着剤は、ゼラチンとレゾルシノールの混合物を、ホルムアルデヒドとグルタルアルデヒドで架橋するものである。組織接着力が強いのが特徴であり、フィブリン糊のような使い方以外に、解離性大動脈瘤の解離腔充填や接着に用いられている。 Non-Patent Document 1 also describes a technique using gelatin glue (GRF adhesive) as another biological tissue adhesive having clinical experience. GRF adhesives crosslink a mixture of gelatin and resorcinol with formaldehyde and glutaraldehyde. It is characterized by a strong tissue adhesive force, and is used for filling and adhering dissociative space in dissecting aortic aneurysms in addition to using it like fibrin glue.
近年、生体由来材料を使用しない、合成材料系組織接着剤の開発がさかんに行われており、いくつか提案されている。例えば、瞬間接着剤として広く使用されている2−シアノアクリレートのうち、エチルまたはイソブチルエステルのシアノアクリレート系接着剤が挙げられる(例えば、非特許文献2参照)。この接着剤は、水分を重合開始剤として、速やかに重合、硬化して接着するので、接着速度が速く、接着強度が高いことが特長である。 In recent years, the development of synthetic material-based tissue adhesives that do not use biological materials has been extensively carried out, and several proposals have been made. For example, among 2-cyanoacrylates widely used as instant adhesives, ethyl or isobutyl ester cyanoacrylate-based adhesives can be mentioned (for example, see Non-Patent Document 2). This adhesive is characterized in that it is rapidly polymerized, cured and bonded using moisture as a polymerization initiator, so that the bonding speed is high and the bonding strength is high.
また、別の例として、互いに反応しうる別々の基を有する合成ポリマーの2成分用時混合型の架橋材料を組織に適用し、架橋ポリマーマトリックスを形成する方法が提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。具体的には、多分岐構造のポリエチレングリコールの分子鎖末端に、第1級アミノ基あるいはチオール基などの求核性基を導入した第1成分と、スクシンイミジル基などの求電子性基を導入した第2成分とを混合し、架橋ゲル(ハイドロゲル)を形成する(特許文献1)。各成分の骨格であるポリエチレングリコールは、架橋物の分解物が腎臓排泄されるのに十分な、重量平均分子量10,000のものを使用し、生体分解吸収性の面も踏まえて材料設計されている。しかしながら、上記2成分は、使用に際して、別々の溶液に調製する必要があり、また調製された各溶液は、アプリケーターの別々の噴霧口から噴霧して2成分を用時混合しながら適用部に塗布する必要がある。 As another example, a method of forming a crosslinked polymer matrix by applying a mixed polymer cross-linking material for two components of a synthetic polymer having different groups capable of reacting with each other to a tissue has been proposed (for example, patents). References 1-3). Specifically, a first component in which a nucleophilic group such as a primary amino group or a thiol group is introduced and an electrophilic group such as a succinimidyl group are introduced at the molecular chain end of a polyethylene glycol having a multi-branched structure. A 2nd component is mixed and a crosslinked gel (hydrogel) is formed (patent document 1). Polyethylene glycol, which is the skeleton of each component, has a weight average molecular weight of 10,000, which is sufficient for the degradation product of the cross-linked product to be excreted by the kidneys, and is designed based on biodegradability and absorption. Yes. However, it is necessary to prepare the above two components in separate solutions for use, and each prepared solution is sprayed from a separate spray port of the applicator and applied to the application part while mixing the two components at the time of use. There is a need to.
ところで、生体適合性の高い材料として多糖が知られており、特にヒアルロン酸などの分子内にカルボキシ基を有する多糖類の架橋物が提案されている(特許文献4〜5など参照)。これら多糖架橋物を形成するには、カルボジイミド、エトキシアセチレン、ウッドワード試薬、クロロアセトニトリル(特許文献4)、ペプチド化学で用いられる活性化剤(特許文献5)で活性化された分子内カルボキシ基が利用されている。これら公報では、活性化した多糖の架橋方法として、加熱または紫外線照射により架橋させる方法(特許文献4)、ポリアミンと架橋させる方法(特許文献5)が開示される。
上記各公報には、上記架橋物の用途として、フィルム、スポンジ様、カプセル、錠剤、DDS担体などの形態で使用する医薬用、外科手術における使用が提案されている。
By the way, a polysaccharide is known as a material having high biocompatibility, and in particular, a crosslinked product of a polysaccharide having a carboxy group in a molecule such as hyaluronic acid has been proposed (see Patent Documents 4 to 5). In order to form these polysaccharide cross-linked products, carbodiimide, ethoxyacetylene, Woodward reagent, chloroacetonitrile (Patent Document 4), and an intramolecular carboxy group activated by an activator used in peptide chemistry (Patent Document 5) It's being used. In these publications, as a method for crosslinking activated polysaccharides, a method of crosslinking by heating or ultraviolet irradiation (Patent Document 4) and a method of crosslinking with polyamine (Patent Document 5) are disclosed.
In each of the above publications, the use of the crosslinked product has been proposed for use in medicine and surgery in the form of a film, sponge-like, capsule, tablet, DDS carrier or the like.
一方、合成生体吸収性材料としては、ポリ乳酸、ポリグリコール酸およびこれらの共重合体、酸化セルロース等が挙げられる。一般的に、ポリ乳酸は吸収性骨固定材等に利用され、徐々に加水分解され数ヶ月〜数年かけて生体に吸収される。ポリグリコール酸は吸収性縫合糸や吸収性縫合補強材等に利用され、加水分解されることにより40日〜70日かけて生体に吸収される。また、酸化セルロースは止血剤としても利用され、生理条件下で徐々に水溶性となり30日間程度で適用箇所から消失し、酸化セルロース自体が元々低分子量であるため、最終的に腎臓を通過して排泄される。 On the other hand, examples of the synthetic bioabsorbable material include polylactic acid, polyglycolic acid and copolymers thereof, and oxidized cellulose. In general, polylactic acid is used as an absorptive bone fixing material and is gradually hydrolyzed and absorbed into a living body over several months to several years. Polyglycolic acid is used for absorbable sutures, absorbable suture reinforcing materials, and the like, and is absorbed by the living body over 40 to 70 days by hydrolysis. Oxidized cellulose is also used as a hemostatic agent, gradually becomes water-soluble under physiological conditions and disappears from the application site in about 30 days, and the oxidized cellulose itself originally has a low molecular weight. It is excreted.
これらの合成生体吸収性材料は、それぞれの医療処置材の用途に応じた機械的物性(強度や柔軟性等)や吸収期間等の要求仕様に合わせて材料設計することが可能である。ただし、合成材料自体またはその吸収過程における分解物が原因となる局所での炎症が少ないこと、および、治癒後は速やかに適用箇所から消失して臓器組織へ過度に蓄積されることなく、速やかに体外に排泄されること等の生体に対する安全性を考慮する必要がある。 These synthetic bioabsorbable materials can be designed in accordance with required specifications such as mechanical properties (strength, flexibility, etc.) and absorption period according to the use of each medical treatment material. However, there is little local inflammation due to the synthetic material itself or degradation products in its absorption process, and it disappears quickly from the application site after healing and does not accumulate excessively in the organ tissue. It is necessary to consider the safety to living bodies such as being excreted outside the body.
上記合成材料以外にも、さらに新しい合成材料の研究、開発が盛んに行われている。例えば、生体吸収性の止血材や癒着防止材に着目すると、生体適合性に優れる多糖類系やポリエーテル系のポリマーに代表される合成ポリマーを応用したものが多い。具体的には、例えば、止血材としてはカルボキシメチルセルロースを利用した可溶性創傷治癒止血セルロース繊維(特許文献6参照。)、癒着防止材としては生体吸収性の抗癒着カルボキシポリサッカライド/ポリエーテル高分子間複合体(特許文献7参照。)等が提案されている。 In addition to the above synthetic materials, research and development of new synthetic materials are being actively conducted. For example, focusing on bioabsorbable hemostatic materials and anti-adhesion materials, many synthetic polymers represented by polysaccharide-based and polyether-based polymers with excellent biocompatibility are applied. Specifically, for example, a soluble wound healing hemostatic cellulose fiber using carboxymethyl cellulose as a hemostatic material (see Patent Document 6), and a bioabsorbable anti-adhesion carboxypolysaccharide / polyether polymer as an adhesion prevention material. A composite (see Patent Document 7) and the like have been proposed.
これらの医療用処置材は、そのバルク形態を繊維やフィルム等として供するため、比較的高分子量(重量平均分子量十数万〜数十万)の合成ポリマーが利用されている。しかし、これらの比較的高分子量の合成ポリマーは、生理環境下において、加水分解や肝臓代謝作用により分子量をある程度低下させることは可能であるが、元々水溶性のポリマーまたは分解されて水溶性になったポリマーが、創傷部の治癒後に適用箇所から消失できたとしても、腎臓等を通過して排泄されるのに十分な分子量(約70,000以下、場合によっては約40,000以下)まで分解されるように材料設計されている必要がある。 These medical treatment materials use a synthetic polymer having a relatively high molecular weight (weight average molecular weight of several tens of thousands to several hundreds of thousands) in order to provide the bulk form as a fiber or a film. However, these relatively high molecular weight synthetic polymers can reduce the molecular weight to some extent by hydrolysis or liver metabolism under physiological conditions, but they are originally water-soluble polymers or decomposed to become water-soluble. Even if the polymer can disappear from the site of application after healing of the wound, it degrades to a molecular weight sufficient to be excreted through the kidney (about 70,000 or less, and in some cases about 40,000 or less). The material needs to be designed to be.
ポリアルキレンオキサイドと多価カルボン酸化合物とを反応させてなるポリエーテルエステルは、親水性フィルムやシート等の成型体の材料として利用されている(例えば、特許文献8参照。)。また、上記ポリエーテルエステルの親水性や吸水性に優れる点を損なうことなく、耐水性、機械的強度、経時安定性、接着性等においても高い性能を発揮し、かつ、それら相互のバランスにも優れた架橋性材料が提案されている(特許文献9参照)。 A polyether ester obtained by reacting a polyalkylene oxide and a polyvalent carboxylic acid compound is used as a material for a molded article such as a hydrophilic film or sheet (see, for example, Patent Document 8). In addition, the polyether ester exhibits high performance in terms of water resistance, mechanical strength, stability over time, adhesion, etc. without losing the excellent hydrophilicity and water absorption of the polyether ester, and also in the balance between them. An excellent crosslinkable material has been proposed (see Patent Document 9).
このように、医療用処置材として非生体由来の合成材料を用いた試みがなされてきているが、医療用処置材として機能するこれらの非生体由来材料を含有する粉体から粉体層を形成し、この粉体層を支持層と組合わせて用いるという試みはなされていなかった。 Thus, attempts have been made to use non-biologically derived synthetic materials as medical treatment materials, but a powder layer is formed from powders containing these non-biologically-derived materials that function as medical treatment materials. However, no attempt has been made to use this powder layer in combination with a support layer.
前述の通り、組織接着剤や癒着防止材に代表される、体内で使用される医療用処置材は、その臨床上の要求を満たすことはもちろんのこと、安全性の面でも、合成材料を利用することによる成分自体またはその分解物の毒性の低減、および生体分解吸収性を有するように材料設計されることが重要である。さらには、手術中に用時を予め見計らって行う準備操作を少なくし、急な適用に対して迅速に対応でき、その使用にあたり特別な装置が不要であることが望ましい。本発明は、上述のように要求される医療用処置材を実現しうるものとして、粉体層と支持層とからなるシート状の医療用処置材およびその製造方法を提供することを目的としている。 As mentioned above, medical treatment materials used in the body, represented by tissue adhesives and anti-adhesion materials, use synthetic materials not only to meet their clinical requirements but also in terms of safety. Therefore, it is important to reduce the toxicity of the component itself or its degradation product, and to design the material so as to have biodegradability. Furthermore, it is desirable that the number of preparatory operations to be performed in advance during the operation can be reduced, a rapid application can be quickly handled, and no special device is required for the use. An object of the present invention is to provide a sheet-like medical treatment material composed of a powder layer and a support layer and a method for manufacturing the same, as a medical treatment material required as described above. .
また、本発明は、生体内で形状を保持し、目的を達成した後速やかに適用箇所から消失し、生体外に排出され得る特性を実現できる医療用処置材を提供することを目的とする。すなわち、所望の機械的強度を保持するのに十分な分子量であり、また、生理環境下で一定期間形状を保持した後、速やかに適用箇所から消失することができ、さらに、腎臓や肝臓等の臓器に過剰に蓄積されることなく安全に体外に排出され得る医療用処置材を提供することを目的とする。 It is another object of the present invention to provide a medical treatment material that can maintain a shape in a living body and can quickly disappear from an application site after achieving its purpose and can be discharged out of the living body. That is, the molecular weight is sufficient to maintain the desired mechanical strength, and after maintaining a shape for a certain period in a physiological environment, it can quickly disappear from the application site. An object of the present invention is to provide a medical treatment material that can be safely discharged outside the body without being excessively accumulated in an organ.
さらに、上記特性に加えて、該医療用処置材が生理環境下で分解されるまでの期間をより長い期間内で調節でき、種々の用途に応じた機械的物性(強度や柔軟性等)を得ることができる医療用処置材を提供することを目的とする。 Furthermore, in addition to the above characteristics, the period until the medical treatment material is decomposed in a physiological environment can be adjusted within a longer period, and mechanical properties (strength, flexibility, etc.) according to various applications can be adjusted. It aims at providing the medical treatment material which can be obtained.
すなわち、本発明は、下記の(1)〜(12)を提供する。
(1)粉体層と支持層とからなるシート状の医療用処置材であって、前記粉体層が圧縮されている、医療用処置材。
(2)前記粉体層の粉体の粒径が0.1〜500μmのパウダーである、(1)の医療用処置材。
(3)前記粉体層の粉体量が1〜100mg/cm2である、(1)又は(2)の医療用処置材。
(4)前記粉体層の粉体が、活性水素含有基と反応しうる活性エステル基を有しているポリマーを含む、(1)乃至(3)のいずれかの医療用処置材。
(5)前記粉体層にアルカリ化剤を含有している、(1)乃至(4)のいずれかの医療用処置材。
(6)前記支持層が、生体吸収性材料からなる、(1)乃至(5)のいずれかの医療用処置材。
(7)前記支持層の生体吸収性材料が、ポリエーテルエステル、酸化セルロース、ポリグリコール酸、カルボキシメチルセルロース、ヒアルロン酸およびこれからの複合物よりなる群より選択される少なくとも一つである、(1)乃至(6)のいずれかの医療用処置材。
(8)前記支持層がフィルム、スポンジ、織布、不織布または粉体圧縮体のシート状であることを特徴とする、(1)乃至(7)のいずれかの医療用処置材。
(9)活性水素含有基と反応しうる活性エステル基を有しているポリマーを含む粉体と、シート状の生体吸収性材料とを圧縮することからなる、粉体層と支持層とからなるシート状の医療用処置材の製造方法。
(10)前記圧縮時の圧縮力が1〜100MPaであることを特徴とする、(9)の製造方法。
(11)組織の接着及び/又は閉鎖のために使用される(1)乃至(8)のいずれかの医療用処置材。
(12)粉体層と支持層とからなるシート状の医療用処置材であって、前記粉体層が圧縮されており、前記粉体層の粉体が、活性水素含有基と反応しうる活性エステル基を有している非生体由来材料からなるポリマーを含む、シート状の医療用処置材。
That is, the present invention provides the following (1) to (12).
(1) A medical treatment material comprising a powder layer and a support layer, wherein the powder layer is compressed.
(2) The medical treatment material according to (1), wherein the powder layer has a particle size of 0.1 to 500 μm.
(3) The medical treatment material according to (1) or (2), wherein a powder amount of the powder layer is 1 to 100 mg / cm 2 .
(4) The medical treatment material according to any one of (1) to (3), wherein the powder of the powder layer includes a polymer having an active ester group capable of reacting with an active hydrogen-containing group.
(5) The medical treatment material according to any one of (1) to (4), wherein the powder layer contains an alkalizing agent.
(6) The medical treatment material according to any one of (1) to (5), wherein the support layer is made of a bioabsorbable material.
(7) The bioabsorbable material of the support layer is at least one selected from the group consisting of polyetherester, oxidized cellulose, polyglycolic acid, carboxymethylcellulose, hyaluronic acid, and a composite thereof. (1) The medical treatment material in any one of thru | or (6).
(8) The medical treatment material according to any one of (1) to (7), wherein the support layer is in the form of a film, sponge, woven fabric, nonwoven fabric, or powder compact.
(9) It consists of a powder layer and a support layer, comprising a powder containing a polymer having an active ester group capable of reacting with an active hydrogen-containing group, and a sheet-like bioabsorbable material. A method for producing a sheet-like medical treatment material.
(10) The method according to (9), wherein the compression force during the compression is 1 to 100 MPa.
(11) The medical treatment material according to any one of (1) to (8), which is used for tissue adhesion and / or closure.
(12) A sheet-like medical treatment material comprising a powder layer and a support layer, wherein the powder layer is compressed, and the powder of the powder layer can react with an active hydrogen-containing group A medical treatment material in the form of a sheet, comprising a polymer made of a non-biological material having an active ester group.
本発明の医療用処置材は、潜在的な毒性を有する化学物質を誘導体の骨格としないことで化学的安全性を有する。さらに本発明の医療用処置材は生体吸収性材料であるため生体への適用後に取り除く必要がない。本発明の医療用処置材は、縫合あるいは接合した組織からの血液、リンパ液等の体液または体内ガスの漏出を止めるなど、生体組織の接着及び/又は閉鎖のために用いることができる、医療用処置材の粉体層は活性水素含有基と反応しうる活性エステル基を有しているポリマーからなり、生体表面の活性水素含有基との結合による生体表面へ接着し、粉体層自身も吸水してゲル化することにより接着機能を有する。また、医療用処置材の支持層はその粉体層の担持機能、および生体表面に粉体層を押し当てることを可能とする圧迫機能を有する。本発明の医療用処置材は、臓器や生体組織の癒着を防止するなどに用いることができる。この医療用処置材は、その形状から簡便に、しかも効率的に利用することができる。 The medical treatment material of the present invention has chemical safety by not using a potentially toxic chemical substance as a derivative skeleton. Furthermore, since the medical treatment material of the present invention is a bioabsorbable material, it is not necessary to remove it after application to a living body. The medical treatment material of the present invention can be used for adhesion and / or closure of biological tissue, such as stopping leakage of body fluids such as blood and lymph from sutured or joined tissues or gas in the body. The powder layer of the material is made of a polymer having an active ester group capable of reacting with an active hydrogen-containing group, and adheres to the living body surface by bonding with the active hydrogen-containing group on the living body surface, and the powder layer itself absorbs water. It has an adhesive function by gelling. Further, the support layer of the medical treatment material has a support function of the powder layer and a compression function that enables the powder layer to be pressed against the living body surface. The medical treatment material of the present invention can be used for preventing adhesion of organs and living tissues. This medical treatment material can be used simply and efficiently from its shape.
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の医療用処置材は、粉体層と支持層とからなるシート状であり、前記粉体層が圧縮されている医療用処置材である。粉体層は粉体を圧縮した層からなる。粉体が圧縮されることにより粉体の粒子が粉体層として固着している。粉体自体の重量により固着した粉体層が粉体層及び/又は支持層から剥がれ落ちない程度に圧縮されていることが好ましい。密度が高く調製できる粉体層の方が、密度が高く調製できないスポンジと比較して、医療用処置材としてより良い性能を発現することが、本願の発明で明らかとなった。粉体は、特に限定されないが粒径が実質的に0.1〜500μmのパウダーであることができ、好ましくは粒径が実質的に0.5〜250μm、さらに好ましくは粒径が実質的に1〜100μmである。粉体量は実質的に1〜100mg/cm2の範囲であることができ、好ましくは粉体量が実質的に5〜80mg/cm2、さらに好ましくは粉体量が実質的に10〜50mg/cm2である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The medical treatment material of the present invention is a medical treatment material in the form of a sheet comprising a powder layer and a support layer, and the powder layer is compressed. The powder layer is a layer obtained by compressing powder. The powder particles are fixed as a powder layer by compressing the powder. The powder layer fixed by the weight of the powder itself is preferably compressed to such an extent that it does not peel off from the powder layer and / or the support layer. It has been clarified in the invention of the present application that a powder layer that can be prepared with a high density expresses better performance as a medical treatment material than a sponge that cannot be prepared with a high density. The powder is not particularly limited, but can be a powder having a particle size of substantially 0.1 to 500 μm, preferably a particle size of substantially 0.5 to 250 μm, more preferably a particle size of substantially. 1 to 100 μm. The amount of powder can be substantially in the range of 1-100 mg / cm 2 , preferably the amount of powder is substantially 5-80 mg / cm 2 , more preferably the amount of powder is substantially 10-50 mg. / Cm 2 .
粉体は、活性水素含有基と反応しうる活性エステル基を有しているポリマーを少なくとも含有している。ポリマーは、特に限定されないが生体吸収性であることが好ましい。またポリマー以外に粉体に含有される成分も生体吸収性であることが好ましい。本明細書において、生体吸収性とは、局所消失性と体外排出性とを有することを言う。局所消失性とは、生理環境下で所定日数以内に分解されて適用局所から消失することを言う。本明細書において、「所定日数」とは最大でも90日、場合によっては70日、50日、40日、または30日である。消失の過程または消失後には、目視により炎症反応が観察されることはない。材料は、材料自体の加水分解および/または貪食細胞の食作用(ファゴサイトーシス)等により分解される。 The powder contains at least a polymer having an active ester group capable of reacting with an active hydrogen-containing group. The polymer is not particularly limited but is preferably bioabsorbable. In addition to the polymer, the component contained in the powder is also preferably bioabsorbable. In this specification, bioabsorbability means having local disappearance and extracorporeal discharge. The local disappearance means that it is decomposed within a predetermined number of days in a physiological environment and disappears from the application site. In the present specification, the “predetermined number of days” is 90 days at the maximum, and in some cases 70 days, 50 days, 40 days, or 30 days. No inflammatory reaction is visually observed during or after the disappearance process. The material is degraded by hydrolysis of the material itself and / or phagocytosis (phagocytosis) of phagocytes.
ここで、生理環境下の条件は幅広く特定されない場合があるので、本明細書では簡便で明確な指標として、in vitroにおいて、37℃の生理食塩水(pH4〜8)中に少なくとも1質量%ポリマー濃度相当のサンプルを入れ、ローターミキサーで混合し、目視で観察したときに、所定日数以内にサンプルの形状がなくなり透明な水溶液になる場合、該サンプルは局所消失性を有する(以下「本発明の局所消失性」と言うこともある。)こととする。本発明の生体吸収性材料が、生理環境下で形状が保持される期間は、用途によって異なり所定日数以内であれば特に限定されない。本明細書において、ポリマーや粉体のことを「生体吸収性材料」と称することがある。 Here, since conditions under physiological environment may not be specified widely, in this specification, as a simple and clear indicator, at least 1% by mass polymer in physiological saline (pH 4-8) at 37 ° C. in vitro. When a sample corresponding to the concentration is added, mixed with a rotor mixer, and visually observed, the sample has a local disappearance when the sample loses its shape within a predetermined number of days and becomes a transparent aqueous solution (hereinafter referred to as “the present invention”). Sometimes referred to as “local disappearance”.) The period during which the shape of the bioabsorbable material of the present invention is maintained in a physiological environment varies depending on the application and is not particularly limited as long as it is within a predetermined number of days. In this specification, a polymer or powder may be referred to as a “bioabsorbable material”.
また、体外排出性とは、材料が適用箇所から消失した後、腎臓や肝臓等の臓器に過剰に蓄積されることなく安全に生体外に排出され得ることを言う。本明細書において、材料が、分子量70,000以下、場合によっては40,000以下に分解される場合、該サンプルは体外排出性を有する(以下「本発明の体外排出性」と言うこともある。)こととする。 Further, the term “extravasation” means that after the material has disappeared from the application site, it can be safely discharged out of the living body without being excessively accumulated in organs such as the kidney and liver. In the present specification, when a material is decomposed to a molecular weight of 70,000 or less, and in some cases, 40,000 or less, the sample has extracorporeal excretion (hereinafter may be referred to as “extracorporeal excretion of the present invention”). .)
ポリマーやポリマー以外に粉体に含有される成分は、特に限定されないが生体由来材料又は非生体由来材料であることができる。「生体由来材料」とは、生体から直接得られた材料であることを意味する。より具体的には、材料が脊椎動物から直接得られた材料であることを意味する。「非生体由来材料」とは、生体から直接得られた材料ではないことを意味する。より具体的には、材料が脊椎動物から直接得られた材料ではないことを意味する。非生体由来材料は、生体に元来存在する物質を、化学的に合成したり、遺伝子工学的に製造したり、または脊椎動物以外の動物、たとえば菌類により合成させた材料であることができる。したがって、ポリマーは、天然に自然界に存在する又は存在しない合成材料であることができる。本明細書において、粉体に含有されるポリマーを「生体由来材料」、「非生体由来材料」または「合成材料」と称することがある。 Although the component contained in a powder other than a polymer or a polymer is not specifically limited, A biological material or a non-biological material can be used. “Biological material” means a material obtained directly from a living body. More specifically, it means that the material is obtained directly from vertebrates. “Non-biological material” means that the material is not directly obtained from a living body. More specifically, it means that the material is not material obtained directly from vertebrates. The non-living material can be a material that is originally synthesized in a living body, chemically synthesized, genetically engineered, or synthesized by an animal other than a vertebrate, such as a fungus. Thus, the polymer can be a synthetic material that naturally exists or does not exist in nature. In this specification, the polymer contained in the powder may be referred to as “biological material”, “non-biological material”, or “synthetic material”.
ポリマーは活性水素含有基と反応しうる活性エステル基を有しており、前記ポリマーの原材料に、活性水素含有基と反応しうる活性エステル基が結合している。ポリマーに導入される活性エステル基は、活性水素含有基と反応して共有結合を形成できるものであればよい。このような活性エステル基は、通常、ポリマー分子が自己保有するか、またはポリマーに導入されたカルボキシ基またはメチルカルボキシ基のカルボニル炭素に、通常のエステルに比して強い求電子性基を結合させた基である。具体的にこの活性エステル基を「−COOX」で表した時、アルコール部位「−OX」を形成する求電子性基は、N−ヒドロキシアミン系化合物から導入される基であることが好ましい。N−ヒドロキシアミン系化合物は、比較的安価な原料であるため、活性エステル基導入の工業的に実施が容易である。 The polymer has an active ester group that can react with an active hydrogen-containing group, and an active ester group that can react with an active hydrogen-containing group is bonded to the raw material of the polymer. The active ester group introduced into the polymer may be any group that can react with the active hydrogen-containing group to form a covalent bond. Such active ester groups are usually self-owned by the polymer molecule or have a strong electrophilic group attached to the carbonyl carbon of the carboxy group or methylcarboxy group introduced into the polymer compared to normal esters. It is a group. Specifically, when this active ester group is represented by “—COOX”, the electrophilic group forming the alcohol moiety “—OX” is preferably a group introduced from an N-hydroxyamine compound. Since the N-hydroxyamine compound is a relatively inexpensive raw material, it is easy to industrially introduce an active ester group.
前記「−OX」を形成するためのN−ヒドロキシアミン系化合物としては、具体的に、N−ヒドロキシスクシンイミド、N−ヒドロキシノルボルネン−2,3−ジカルボン酸イミド、2−ヒドロキシイミノ−2−シアノ酢酸エチルエステル、2−ヒドロキシイミノ−2−シアノ酢酸アミド、N−ヒドロキシピペリジン等が代表的なものとして挙げられる。
本発明において、ポリマーが有する活性エステル基は、1種単独でも2種以上が存在していてもよい。このような活性エステル基の中でも、スクシンイミドエステル基が好ましい。
Specific examples of the N-hydroxyamine compound for forming “-OX” include N-hydroxysuccinimide, N-hydroxynorbornene-2,3-dicarboxylic acid imide, and 2-hydroxyimino-2-cyanoacetic acid. Typical examples include ethyl ester, 2-hydroxyimino-2-cyanoacetamide, N-hydroxypiperidine and the like.
In this invention, the active ester group which a polymer has may be single 1 type, or 2 or more types may exist. Among such active ester groups, succinimide ester groups are preferred.
本発明において、活性エステル基との反応に関与する活性水素含有基は、本発明特定の反応条件下で、上記活性エステル基と反応して共有結合を形成しうる基であれば特に限定されない。本発明においても一般的な活性水素含有基として例示のものに準ずることができる。具体的には、水酸基、アミノ基、チオール基等が挙げられる。ここで、アミノ基は、第1級アミノ基と第2級アミノ基を含む。これらの中でも、活性水素含有基が水酸基、第1級アミノ基である場合には、活性エステル基との反応性が良好で、架橋してゲル化するまでの時間が短いため好ましい。 In the present invention, the active hydrogen-containing group involved in the reaction with the active ester group is not particularly limited as long as it is a group capable of reacting with the active ester group to form a covalent bond under the reaction conditions specific to the present invention. Also in this invention, it can apply to the thing illustrated as a general active hydrogen containing group. Specific examples include a hydroxyl group, an amino group, and a thiol group. Here, the amino group includes a primary amino group and a secondary amino group. Among these, when the active hydrogen-containing group is a hydroxyl group or a primary amino group, it is preferable because the reactivity with the active ester group is good and the time until crosslinking and gelation is short.
活性水素含有基と反応しうる活性エステル基を有するポリマーを架橋(ゲル化)する方法は、活性エステル基と活性水素含有基とが、反応して共有結合を形成する方法であり、具体的には、活性水素含有基と反応しうる活性エステル基を有するように調製されたポリマーを、アルカリ条件下で、水、水蒸気、水を含む溶媒等の水分存在下に供することにより架橋させる方法等が挙げられる。したがって、実際には上記ポリマーを含有する粉体又は粉体層を、アルカリ条件下で、水、水蒸気、水を含む溶媒等の水分存在下に供することにより、達成される。本明細書において、「水分」とは、水、水蒸気、水を含む溶媒等いかなる形態の水分を包含する。 The method of crosslinking (gelling) a polymer having an active ester group capable of reacting with an active hydrogen-containing group is a method in which an active ester group and an active hydrogen-containing group react to form a covalent bond. Is a method in which a polymer prepared to have an active ester group capable of reacting with an active hydrogen-containing group is cross-linked by subjecting the polymer to water, water vapor, a water-containing solvent, etc. in the presence of water under alkaline conditions. Can be mentioned. Therefore, it is actually achieved by subjecting the powder or powder layer containing the polymer to the presence of water such as water, water vapor, a solvent containing water under alkaline conditions. In the present specification, “water” includes any form of water such as water, water vapor, and a solvent containing water.
より具体的には、pH7.5〜12、好ましくはpH9.0〜10.5の水存在下に供することで活性水素含有基と反応しうる活性エステル基を有するポリマーを架橋させることができる。その際、水のpHが7.5より低いと、自己架橋性が低く、十分な架橋度が得られない。一方、pH12より高いものの適用は架橋反応は進行するものの、生理的条件の点で好適ではない。 More specifically, the polymer having an active ester group capable of reacting with an active hydrogen-containing group can be cross-linked by being provided in the presence of water having a pH of 7.5 to 12, preferably pH 9.0 to 10.5. At that time, if the pH of water is lower than 7.5, the self-crosslinking property is low, and a sufficient degree of crosslinking cannot be obtained. On the other hand, application of a material having a pH higher than 12 is not preferable in terms of physiological conditions although the crosslinking reaction proceeds.
「アルカリ条件」とは、pHが少なくとも実質的に7.5以上の水分が存在する条件をいう。活性水素含有基と反応しうる活性エステル基を有するポリマーにおいては、架橋反応への熱の寄与が実質的に大きくないため、「アルカリ条件」の温度は、特に限定されないが、例えば10℃〜40℃の範囲であることができる。 “Alkaline conditions” refer to conditions where water having a pH of at least substantially 7.5 or more is present. In a polymer having an active ester group capable of reacting with an active hydrogen-containing group, since the contribution of heat to the crosslinking reaction is not substantially large, the temperature of “alkaline conditions” is not particularly limited. It can be in the range of ° C.
「アルカリ条件の水と接触させる」とは、活性水素含有基と反応しうる活性エステル基を有するポリマーをアルカリ条件のいかなる形態の水分と接触させ、ポリマーをアルカリ条件におくことを意味する。このポリマーの形態は粉体であるので、予めアルカリ条件に調整した水を添加したり、またはポリマーの粉体と後述のアルカリ化剤を混合された粉状の状態に水を添加することができる。これらの操作によりポリマー体がアルカリ性環境下に置かれ、架橋反応が開始する。すなわち、ポリマーはアルカリ条件の水分と接触することによりその架橋反応が開始し進行する。したがって、アルカリ条件の水分とポリマーとの混合物のpHはアルカリ条件であってもよいが、必ずしもアルカリ条件でなくてよい。ポリマーはアルカリ条件の水分と接触することにより架橋の形成が開始され、UV(紫外線)や加熱により架橋反応は実質的に開始されず、UVや熱により架橋の形成は実質的に進行しない。したがって、「アルカリ条件の水と接触させる」とは、後述の「アルカリ化剤」を使用して水を加えることも包含する。 “Contacting water under alkaline conditions” means contacting a polymer having an active ester group capable of reacting with an active hydrogen-containing group with any form of moisture under alkaline conditions to place the polymer in alkaline conditions. Since this polymer is in the form of powder, it is possible to add water that has been adjusted to alkaline conditions in advance, or to add water in a powdered state in which polymer powder and an alkalizing agent described below are mixed. . By these operations, the polymer body is placed in an alkaline environment, and a crosslinking reaction is started. That is, when the polymer comes into contact with moisture under alkaline conditions, the crosslinking reaction starts and proceeds. Accordingly, the pH of the mixture of moisture and polymer under alkaline conditions may be alkaline conditions, but not necessarily alkaline conditions. When the polymer comes into contact with moisture under alkaline conditions, the formation of a cross-link is initiated, and the cross-linking reaction is not substantially initiated by UV (ultraviolet light) or heating, and the formation of the cross-linking is not substantially advanced by UV or heat. Therefore, “contact with water under alkaline conditions” includes adding water using an “alkalizing agent” described later.
本発明において使用される粉体は、本発明の特性を損なわない範囲で、アルカリ化剤を含有することができる。アルカリ化剤は、主に、活性水素含有基と反応しうる活性エステル基を有するポリマーのpHを7.5〜12に調整するための塩(粉末)等である。アルカリ化剤としては、特に限定されないが、具体的には、炭酸水素ナトリウム水溶液または粉末、リン酸系緩衝液(リン酸水素二ナトリウム−リン酸二水素カリウム)、酢酸−アンモニア系緩衝液等が挙げられる。なかでも、炭酸水素ナトリウムは医療用pH調整剤として、その約7%水溶液(pH8.3)が静脈注射液として利用されていることより、安全性の面で好適に使用できる。 The powder used in the present invention can contain an alkalizing agent as long as the characteristics of the present invention are not impaired. The alkalizing agent is mainly a salt (powder) or the like for adjusting the pH of a polymer having an active ester group capable of reacting with an active hydrogen-containing group to 7.5 to 12. Although it does not specifically limit as an alkalinizing agent, Specifically, sodium hydrogencarbonate aqueous solution or powder, phosphate buffer solution (disodium hydrogen phosphate-dihydrogen potassium phosphate), an acetic acid-ammonia buffer solution, etc. Can be mentioned. Among these, sodium bicarbonate can be suitably used from the viewpoint of safety because a 7% aqueous solution (pH 8.3) thereof is used as an intravenous injection solution as a medical pH adjuster.
したがって、上記活性水素含有基と反応しうる活性エステル基を有するポリマー(A)を粉体として供し、さらにアルカリ化剤(B)を提供することができる。アルカリ化剤(B)は、粉体に混合されずに供給されるものであってもよいし、あらかじめ粉体に混合されていてもよい。混合される時期は、特に限定されないが、本発明の医療用処置材の使用前または使用中であり、適宜選ばれる。上記活性水素含有基と反応しうる活性エステル基を有するポリマー(A)とアルカリ化剤(B)との組み合わせにおいて、必要に応じて他の物質を含有していてもよく、他の物質は、ポリマーの粉体と混合しても、混合していなくてもよい。 Therefore, the polymer (A) having an active ester group capable of reacting with the active hydrogen-containing group can be provided as a powder, and further an alkalizing agent (B) can be provided. The alkalizing agent (B) may be supplied without being mixed with the powder, or may be previously mixed with the powder. The timing of mixing is not particularly limited, but is appropriately selected before or during use of the medical treatment material of the present invention. In the combination of the polymer (A) having an active ester group capable of reacting with the active hydrogen-containing group and the alkalizing agent (B), it may contain other substances as necessary. It may be mixed with polymer powder or not.
活性エステル基を有するポリマーとしては、活性水素含有基と反応しうる活性エステル基を有している限り特に限定されないが、多糖、ポリエチレンオキサイド(PEO)(特表2000-502380、特表2002-541923、US5583114)及びポリアミノ酸(特開平9-296039)から選択される少なくとも一つ又はそれらの混合物であることができる。また、粉体に含有される活性エステル基を有するポリマーは一成分で医療用処置材として機能するものでもよいし、二成分(二材)またはそれ以上で医療用処置材として機能するものでもよい。これらのうち、多糖が好ましい。 The polymer having an active ester group is not particularly limited as long as it has an active ester group capable of reacting with an active hydrogen-containing group, but is not limited to polysaccharides, polyethylene oxide (PEO) (Special Table 2000-502380, Special Table 2002-541923). , US5583114) and polyamino acids (Japanese Patent Laid-Open No. 9-296039) or a mixture thereof. Further, the polymer having an active ester group contained in the powder may be one component that functions as a medical treatment material, or two components (two materials) or more may function as a medical treatment material. . Of these, polysaccharides are preferred.
以下、本願発明の一つの形態として、ポリマーが多糖である形態について詳細に説明する。
多糖は、多糖側鎖に導入された、活性水素含有基と反応しうる活性エステル基を少なくとも1つ有し、アルカリ条件下の水と接触させ、前記活性エステル基と活性水素含有基との共有結合による架橋物を形成するための架橋性多糖誘導体であることができる。
Hereinafter, an embodiment in which the polymer is a polysaccharide will be described in detail as one embodiment of the present invention.
The polysaccharide has at least one active ester group introduced into the polysaccharide side chain and capable of reacting with an active hydrogen-containing group, and is brought into contact with water under an alkaline condition to share the active ester group and the active hydrogen-containing group. It can be a crosslinkable polysaccharide derivative for forming a crosslinked product by bonding.
多糖は、多糖側鎖に導入された、活性水素含有基と反応しうる活性エステル基を少なくとも1つ有する。この活性エステル基が導入される多糖(原料)については後述するが、多糖分子は本質的に水酸基を自己保有し、すなわち活性水素含有基を有するため、該多糖に活性エステル基が導入された多糖誘導体は、1分子鎖内に活性エステル基および活性水素含有基を両具し、反応条件下で自己架橋性を示す。 The polysaccharide has at least one active ester group, which is introduced into the side chain of the polysaccharide and can react with the active hydrogen-containing group. Although the polysaccharide (raw material) into which this active ester group is introduced will be described later, since the polysaccharide molecule inherently has a hydroxyl group, that is, has an active hydrogen-containing group, the polysaccharide in which the active ester group has been introduced into the polysaccharide. The derivative has both an active ester group and an active hydrogen-containing group in one molecular chain, and exhibits self-crosslinking property under reaction conditions.
この自己架橋性は、活性エステル基と活性水素含有基とが、多糖誘導体の1分子内でまたは分子間で反応して、共有結合を形成することをいう。また生体表面の活性水素含有基を反応に利用した場合には、この架橋性多糖誘導体は、生体表面への接着性を示す。
本明細書において、「多糖」について「架橋性多糖誘導体」、「活性エステル化多糖」と称することもあり、以下では、単に「多糖誘導体」ということもある。したがって、本願発明において、「多糖」は、「多糖分子」、「架橋性多糖誘導体」、「活性エステル化多糖」、「多糖誘導体」を包含する。なお「1分子鎖」または「分子内」の分子とは、共有結合により連続した結合で繋がった範囲の1つの分子を意味する。
This self-crosslinking property means that an active ester group and an active hydrogen-containing group react within one molecule or between molecules of a polysaccharide derivative to form a covalent bond. Further, when the active hydrogen-containing group on the surface of the living body is used for the reaction, this crosslinkable polysaccharide derivative exhibits adhesion to the surface of the living body.
In the present specification, “polysaccharide” may be referred to as “crosslinkable polysaccharide derivative” or “active esterified polysaccharide”, and may be simply referred to as “polysaccharide derivative” hereinafter. Therefore, in the present invention, “polysaccharide” includes “polysaccharide molecule”, “crosslinkable polysaccharide derivative”, “active esterified polysaccharide”, and “polysaccharide derivative”. The term “single molecular chain” or “intramolecular” means one molecule in a range connected by a continuous bond through a covalent bond.
本発明において使用される多糖は、活性エステル化された多糖であり、本質的に多糖骨格を保持している。したがって以下には、多糖誘導体を、多糖の活性エステル化方法(多糖誘導体の製造方法)と並列的に説明することがある。 The polysaccharide used in the present invention is an active esterified polysaccharide and essentially retains the polysaccharide skeleton. Therefore, in the following, the polysaccharide derivative may be described in parallel with the polysaccharide active esterification method (polysaccharide derivative production method).
本発明において、多糖に導入される活性エステル基は、アルカリ条件下の水存在下で、活性水素含有基と反応して共有結合を形成できるものであればよい。また、本発明において、多糖誘導体の活性エステル基は、1種単独でも2種以上が存在していてもよい。 このような活性エステル基の中でも、スクシンイミドエステル基が好ましい。本発明において使用される多糖誘導体は、分子内に上記活性エステル基を少なくとも1つ有するが、架橋マトリックスを形成するためには、通常、1分子中に2以上有する。使用目的によっても異なるが、その乾燥重量1gあたりの活性エステル基量で表したとき、0.1〜2mmol/gであることが好ましい。 In the present invention, the active ester group introduced into the polysaccharide may be any group that can react with the active hydrogen-containing group to form a covalent bond in the presence of water under alkaline conditions. Moreover, in this invention, the active ester group of a polysaccharide derivative may exist individually by 1 type, or 2 or more types may exist. Among such active ester groups, succinimide ester groups are preferred. The polysaccharide derivative used in the present invention has at least one active ester group in the molecule, but usually has two or more in one molecule in order to form a crosslinked matrix. Although it varies depending on the purpose of use, it is preferably 0.1 to 2 mmol / g when expressed in terms of the amount of active ester groups per 1 g of the dry weight.
活性エステル基が導入され、多糖誘導体の主骨格を構成する多糖は、主骨格に単糖構造を2単位以上有するものであればよく、特に制限されない。このような多糖は、アラビノース、リボース、キシロース、グルコース、マンノース、ガラクトース、フルクトース、ソルボース、ラムノース、フコース、リボデソース等の単糖類;トレハロース、スクロース、マルトース、セロビオース、ゲンチオビオース、ラクトース、メリビオース等の二糖類;ラフィノース、ゲンチアノース、メレチトース、スタキオース等の三糖以上の多糖類が、共有結合することにより形成されたもの、およびこれに対して、さらに官能基を導入したものが挙げられる。このような多糖は、天然に存在するものでも、人工的に合成されたものでもよい。また、多糖誘導体は、1種単独の、または2種以上の多糖の骨格とすることができる。 The polysaccharide in which the active ester group is introduced and which constitutes the main skeleton of the polysaccharide derivative is not particularly limited as long as it has two or more monosaccharide structures in the main skeleton. Such polysaccharides are monosaccharides such as arabinose, ribose, xylose, glucose, mannose, galactose, fructose, sorbose, rhamnose, fucose, ribodeose; disaccharides such as trehalose, sucrose, maltose, cellobiose, gentiobiose, lactose, melibiose; Examples include those formed by covalently bonding polysaccharides of three or more sugars such as raffinose, gentianose, meretitol, and stachyose, and those having a functional group introduced thereto. Such polysaccharides may be naturally occurring or artificially synthesized. The polysaccharide derivative can be a single skeleton or a skeleton of two or more polysaccharides.
本発明において使用される多糖誘導体の主骨格となる多糖の重量平均分子量に特に制限はない。好ましくは、上記の単糖類、二糖類または三糖以上の多糖類が、数十〜数千個結合したものに相当する重量平均分子量5,000〜250万の多糖である。このような多糖であれば、多糖誘導体が架橋した後のゲルの硬度を調整しやすく、活性エステル基および活性水素含有基を1分子鎖に複数導入しやすいからである。より好ましくは、重量平均分子量10,000〜100万の多糖である。 There is no restriction | limiting in particular in the weight average molecular weight of the polysaccharide used as the main frame | skeleton of the polysaccharide derivative used in this invention. Preferably, it is a polysaccharide having a weight average molecular weight of 5,000 to 2,500,000 corresponding to a combination of several tens to several thousands of the above-mentioned monosaccharides, disaccharides, or trisaccharides. This is because with such a polysaccharide, it is easy to adjust the hardness of the gel after the polysaccharide derivative is crosslinked, and it is easy to introduce a plurality of active ester groups and active hydrogen-containing groups into one molecular chain. More preferably, it is a polysaccharide having a weight average molecular weight of 10,000 to 1,000,000.
多糖誘導体の主骨格を形成する原料多糖は、上記の構成成分を持ち、活性エステル化前駆段階で、活性エステル基「−COOX」を形成するためのカルボン酸基を有する多糖(以下、酸基含有多糖と称することもある)が好ましい。ここでのカルボン酸基は、カルボキシ基および/またはカルボキシアルキル基(以下、これらをカルボン酸基と称することもある)をいい、カルボキシアルキル基とは、カルボキシメチル基、カルボキシエチル基、カルボキシプロピル基、カルボキシイソプロピル基、カルボキシブチル基等に例示されるように、カルボキシ基がアルキル骨格に結合している官能基のことである。 The raw material polysaccharide that forms the main skeleton of the polysaccharide derivative has the above-described constituents and has a carboxylic acid group for forming an active ester group “—COOX” in the active esterification precursor stage (hereinafter referred to as an acid group-containing polysaccharide). (Sometimes called polysaccharides). The carboxylic acid group here refers to a carboxy group and / or a carboxyalkyl group (hereinafter sometimes referred to as a carboxylic acid group), and the carboxyalkyl group refers to a carboxymethyl group, a carboxyethyl group, a carboxypropyl group. , A functional group in which a carboxy group is bonded to an alkyl skeleton, as exemplified by carboxyisopropyl group, carboxybutyl group and the like.
上記原料多糖は、架橋性多糖誘導体の前駆段階で酸基含有多糖であればよく、カルボン酸基を自己保有する天然多糖であってもよく、それ自体はカルボン酸基を有さない多糖に、カルボキシ基および/またはカルボキシアルキル基を導入した多糖であってもよい。このようなカルボン酸基含有多糖の中でも、カルボキシ基を有する天然多糖、カルボキシ基を導入したカルボキシ化多糖、カルボキシメチル基を導入したカルボキシメチル化多糖、カルボキシエチル基を導入したカルボキシエチル化多糖が好ましい。より好ましくは、カルボキシ基を有する天然多糖、カルボキシ基を導入したカルボキシ化多糖、カルボキシメチル基を導入したカルボキシメチル化多糖である。 The raw material polysaccharide may be an acid group-containing polysaccharide at the precursor stage of the crosslinkable polysaccharide derivative, may be a natural polysaccharide that self-holds a carboxylic acid group, and is itself a polysaccharide that does not have a carboxylic acid group. It may be a polysaccharide introduced with a carboxy group and / or a carboxyalkyl group. Among such carboxylic acid group-containing polysaccharides, natural polysaccharides having a carboxy group, carboxylated polysaccharides introduced with a carboxy group, carboxymethylated polysaccharides introduced with a carboxymethyl group, and carboxyethylated polysaccharides introduced with a carboxyethyl group are preferred. . More preferred are natural polysaccharides having a carboxy group, carboxylated polysaccharides introduced with a carboxy group, and carboxymethylated polysaccharides introduced with a carboxymethyl group.
上記カルボン酸基を自己保有する天然多糖としては、特に限定されないが、ガラクツロン酸を含むペクチンやヒアルロン酸等が挙げられる。例えば、ペクチンはCP Kelco社(デンマーク)の「GENUE pectin」、また、ヒアルロン酸は紀文社(日本)の「ヒアルロン酸FCH」が挙げられ、一般的に商業流通しているものを利用できる。ペクチンはガラクツロン酸を主成分とする多糖である。ペクチンの約75〜80%以上がガラクツロン酸からなり、その他の成分としては、主に他の糖からなる。ペクチンは、上記の割合でガラクツロン酸と他の糖が結合してなる多糖である。ヒアルロン酸は、眼科用手術補助剤や変形性膝関節症治療薬等に使用されている。ヒアルロン酸はガラクツロン酸を含まない。 Although it does not specifically limit as said natural polysaccharide which self-holds the said carboxylic acid group, Pectin, hyaluronic acid, etc. containing galacturonic acid are mentioned. For example, “GENUE pectin” from CP Kelco (Denmark) can be used for pectin, and “hyaluronic acid FCH” from Kibunsha (Japan) can be used as hyaluronic acid. Pectin is a polysaccharide mainly composed of galacturonic acid. About 75 to 80% or more of pectin is composed of galacturonic acid, and other components are mainly composed of other sugars. Pectin is a polysaccharide formed by binding galacturonic acid and other sugars at the above ratio. Hyaluronic acid is used as an ophthalmic surgical aid, a knee osteoarthritis therapeutic agent, and the like. Hyaluronic acid does not contain galacturonic acid.
多糖誘導体のカルボキシ基および/またはカルボキシアルキル基は、塩が配位していない「非塩型」であることが望ましく、最終的に得られる多糖誘導体が塩形態ではないことが望ましい。ここで「塩」とは、アルカリ金属、アルカリ土類金属などの無機塩、テトラブチルアンモニウム(TBA)などの四級アミン、ヨウ化クロロメチルピリジリウムなどのハロゲン塩などを包含する。「非塩型」とは、これらの「塩」が配位していないことであり、「塩形態ではない」とは、これらの塩を含まないことを意味する。 The carboxy group and / or carboxyalkyl group of the polysaccharide derivative is preferably “non-salt type” in which the salt is not coordinated, and the polysaccharide derivative finally obtained is preferably not in the salt form. Here, the “salt” includes inorganic salts such as alkali metals and alkaline earth metals, quaternary amines such as tetrabutylammonium (TBA), and halogen salts such as chloromethylpyridylium iodide. “Non-salt type” means that these “salts” are not coordinated, and “not in salt form” means that these salts are not included.
上記カルボキシ基および/またはカルボキシアルキル基が導入される多糖としては、特に限定されないが、デキストラン、プルランが挙げられる。 The polysaccharide into which the carboxy group and / or carboxyalkyl group is introduced is not particularly limited, and examples thereof include dextran and pullulan.
上記デキストランは、代用血漿剤として使用されている。デキストランとしては、アマシャムバイオサイエンス社(日本)の「Dextran T fractions」、プルランは林原社(日本)の「Pullulan PI−20」が挙げられる。プルランは、経口薬を含む医薬添加剤として使用されており、エンドトキシン等の生物学的コンタミネーションが少ないものが好適である。
いずれの多糖も、一般的に商業流通しているものを利用できる。上記医療用途で実績のある多糖は、本発明においては安全性面で好適に利用できる多糖である。
The above dextran is used as a plasma substitute. Dextran includes “Dextran T fractions” from Amersham Biosciences (Japan), and pullulan includes “Pullulan PI-20” from Hayashibara (Japan). Pullulan is used as a pharmaceutical additive including oral drugs, and those with low biological contamination such as endotoxin are suitable.
Any polysaccharide that is generally commercially available can be used. In the present invention, the polysaccharide having a proven record in the above medical use is a polysaccharide that can be suitably used in terms of safety.
多糖のカルボキシ化反応は、公知の酸化反応を利用して、特に制限なく行うことができる。カルボキシ化反応の種類は、特に限定されないが、例えば、四酸化二窒素酸化、発煙硫酸酸化、リン酸酸化、硝酸酸化、過酸化水素酸化が挙げられ、各々、試薬を用いて通常知られた反応を選択して酸化することができる。各反応条件はカルボキシ基の導入量により適宜設定することができる。例えば、原料となる多糖をクロロホルムあるいは四塩化炭素中に懸濁させ、四酸化二窒素を加えることにより、多糖の水酸基を酸化してカルボキシ化多糖(多糖のカルボキシ化体)を調製することができる。 The carboxylation reaction of a polysaccharide can be carried out without particular limitation using a known oxidation reaction. The type of the carboxylation reaction is not particularly limited, and examples thereof include dinitrogen tetroxide oxidation, fuming sulfuric acid oxidation, phosphoric acid oxidation, nitric acid oxidation, and hydrogen peroxide oxidation, each of which is a commonly known reaction using a reagent. Can be selected and oxidized. Each reaction condition can be appropriately set depending on the amount of carboxy group introduced. For example, by suspending a polysaccharide as a raw material in chloroform or carbon tetrachloride and adding dinitrogen tetroxide, the hydroxyl group of the polysaccharide can be oxidized to prepare a carboxylated polysaccharide (polysaccharide carboxylate). .
また、カルボキシアルキル化反応は、公知の多糖のカルボキシアルキル化反応を利用することができ、特に限定されないが、具体的にカルボキシメチル化反応の場合には、多糖をアルカリ化した後にモノクロル酢酸を使用した反応を選択することが可能である。その反応条件はカルボキシメチル基の導入量により適宜設定することができる。 In addition, the carboxyalkylation reaction can utilize a known polysaccharide carboxyalkylation reaction, and is not particularly limited. Specifically, in the case of carboxymethylation reaction, monochloroacetic acid is used after alkalizing the polysaccharide. The selected reaction can be selected. The reaction conditions can be appropriately set depending on the amount of carboxymethyl group introduced.
多糖にカルボン酸基を導入する方法として、上記カルボキシ化またはカルボキシアルキル化のいずれの方法も利用でき、特に限定されないが、カルボキシ基導入反応による多糖の分子量の低下が小さく、カルボキシ基の導入量を比較的コントロールしやすい点で、カルボキシアルキル化、特にカルボキシメチル化が好適である。 また、カルボン酸基の導入は、それ自身カルボン酸基をもたない多糖への導入に特に制限されない。それ自身カルボン酸基を有する天然多糖、たとえば、前記ヒアルロン酸などに、さらにカルボキシ基および/またはカルボキシメチル基を導入してもよい。 As a method for introducing a carboxylic acid group into a polysaccharide, any of the above-mentioned carboxylation or carboxyalkylation methods can be used, and is not particularly limited. Carboxyalkylation, particularly carboxymethylation, is preferred because it is relatively easy to control. Further, the introduction of the carboxylic acid group is not particularly limited to the introduction into a polysaccharide which does not itself have a carboxylic acid group. A carboxy group and / or a carboxymethyl group may be further introduced into a natural polysaccharide having its own carboxylic acid group, for example, the hyaluronic acid.
上記のような酸基含有多糖のカルボキシ基および/またはカルボキシメチル基を活性エステル化するに際して、酸基含有多糖は、単独で使用しても良いし、2種以上のものを併用して使用しても良い。 In the active esterification of the carboxy group and / or carboxymethyl group of the acid group-containing polysaccharide as described above, the acid group-containing polysaccharide may be used alone or in combination of two or more kinds. May be.
活性エステル化に使用される酸基含有多糖は、その乾燥重量1gあたりのカルボン酸基(該基を1分子とみなして)量が、通常、0.1〜5mmol/g、好ましくは0.4〜3mmol/g、より好ましくは0.6〜2mmol/gである。このカルボン酸基量の割合が、0.1mmol/gより少ないと、該基から誘導され架橋点となる活性エステル基数が不充分になる場合が多い。一方、カルボン酸基量の割合が、5mmol/gより多くなると、多糖誘導体(未架橋)が水を含む溶媒に溶解しにくくなる。 The acid group-containing polysaccharide used for the active esterification is usually 0.1 to 5 mmol / g, preferably 0.4, in terms of the amount of carboxylic acid groups per 1 g of dry weight (assuming the group is one molecule). -3 mmol / g, more preferably 0.6-2 mmol / g. When the ratio of the amount of the carboxylic acid group is less than 0.1 mmol / g, the number of active ester groups derived from the group and serving as a crosslinking point is often insufficient. On the other hand, when the ratio of the amount of carboxylic acid groups is more than 5 mmol / g, the polysaccharide derivative (uncrosslinked) becomes difficult to dissolve in a solvent containing water.
上記酸基含有多糖の活性エステル化方法(多糖誘導体の製造方法)は、特に制限されず、たとえば、上記の酸基含有多糖を、脱水縮合剤との存在下で、求電子性基導入剤と反応させる方法、活性エステル基を有する化合物から活性エステル基を多糖に導入するエステル交換反応を用いる方法等が挙げられる。これらの中でも、前者の方法が好適であり、以下、主として、この方法について説明する。 The active esterification method of the acid group-containing polysaccharide (a method for producing a polysaccharide derivative) is not particularly limited. For example, the acid group-containing polysaccharide is combined with an electrophilic group introducing agent in the presence of a dehydration condensing agent. Examples thereof include a method of reaction, a method of using an ester exchange reaction in which an active ester group is introduced into a polysaccharide from a compound having an active ester group. Among these, the former method is preferable, and this method will be mainly described below.
上記好ましい方法を行うに際しては、通常、上記酸基含有多糖を、非プロトン性極性溶媒の溶液に調製して反応に供する。より具体的には、該方法は、カルボキシ基またはカルボキシアルキル基を有する多糖を非プロトン性極性溶媒に溶解させる溶液調製工程、および該溶液に求電子性基導入剤と脱水縮合剤を添加して多糖のカルボキシ基またはカルボキシアルキル基を活性エステル化させる反応工程を行う方法、さらに反応生成物の精製工程および乾燥工程を行う方法が挙げられる。 In carrying out the preferred method, the acid group-containing polysaccharide is usually prepared in an aprotic polar solvent solution and subjected to the reaction. More specifically, the method includes a solution preparation step in which a polysaccharide having a carboxy group or a carboxyalkyl group is dissolved in an aprotic polar solvent, and an electrophilic group introducing agent and a dehydrating condensing agent are added to the solution. Examples include a method of performing a reaction step of esterifying a carboxy group or a carboxyalkyl group of a polysaccharide, and a method of performing a purification step and a drying step of the reaction product.
溶液調製工程においては、多糖を溶媒に加え、60℃〜120℃に加熱することによって、多糖の非プロトン性極性溶媒への溶解が達成される。 In the solution preparation step, the polysaccharide is added to the solvent and heated to 60 ° C. to 120 ° C., whereby the polysaccharide is dissolved in the aprotic polar solvent.
したがって、この方法で活性エステル化される酸基含有多糖として、上記に例示した多糖のうちでも、60℃〜120℃の間の温度で非プロトン性極性溶媒に溶解するものが好ましく使用される。具体的に、求電子性基導入のための反応に用いられる多糖は、非プロトン性極性溶媒への溶解性の点から、カルボキシ基またはカルボキシメチル基が酸型であることが好ましい。「酸型」とは、カルボキシ基またはカルボキシメチル基のカウンターカチオン種がプロトンであることをいう。酸型のカルボキシ基を有する多糖を酸型 (原料) 多糖という。例えば、カルボキシ基を有する多糖であるペクチンを酸型ペクチンという。酸型のカルボキシメチル基を有するカルボキシメチルデキストランを酸型カルボキシメチル(CM)デキストラン(酸型CMデキストラン)という。「酸型」は、カウンターカチオン種がプロトンであり、塩形態ではない点で前記「非塩型」と同義である。 Therefore, as the acid group-containing polysaccharide to be active esterified by this method, among the polysaccharides exemplified above, those that dissolve in an aprotic polar solvent at a temperature between 60 ° C. and 120 ° C. are preferably used. Specifically, the polysaccharide used in the reaction for introducing the electrophilic group preferably has a carboxy group or a carboxymethyl group in an acid form from the viewpoint of solubility in an aprotic polar solvent. “Acid type” means that the cation group of the carboxy group or carboxymethyl group is a proton. A polysaccharide having an acid-type carboxy group is called an acid-type (raw material) polysaccharide. For example, pectin, which is a polysaccharide having a carboxy group, is called acid-type pectin. Carboxymethyldextran having an acid-type carboxymethyl group is referred to as acid-type carboxymethyl (CM) dextran (acid-type CM dextran). The “acid type” is synonymous with the “non-salt type” in that the counter cation species is a proton and is not in a salt form.
「非プロトン性極性溶媒」とは、電気的に陽性な官能基を有する求核剤と水素結合を形成できるプロトンを持たない極性溶媒である。本発明の製造方法で使用できる非プロトン性極性溶媒は、特に限定されないが、ジメチルスルホキシド(DMSO)、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンが例示される。多糖の溶媒への溶解性が良好であることから、ジメチルスルホキシドが好適に利用できる。 An “aprotic polar solvent” is a polar solvent that does not have a proton capable of forming a hydrogen bond with a nucleophile having an electrically positive functional group. The aprotic polar solvent that can be used in the production method of the present invention is not particularly limited, but dimethyl sulfoxide (DMSO), N, N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, 1, 3-dimethyl-2-imidazolidinone is exemplified. Dimethyl sulfoxide can be suitably used because the solubility of the polysaccharide in the solvent is good.
反応工程では、酸型多糖溶液に、求電子性基導入剤と脱水縮合剤とを添加して、多糖のカルボキシ基および/またはカルボキシメチル基を活性エステル化させる。活性エステル化させる時の反応温度は、特に限定されないが、好ましくは0℃〜70℃、より好ましくは、20℃〜40℃である。反応時間は反応温度により様々であるが、通常は1〜48時間、好ましくは12時間〜24時間である。 In the reaction step, an electrophilic group-introducing agent and a dehydrating condensing agent are added to the acid-type polysaccharide solution to cause the carboxy group and / or carboxymethyl group of the polysaccharide to be active esterified. Although the reaction temperature at the time of carrying out active esterification is not specifically limited, Preferably it is 0 to 70 degreeC, More preferably, it is 20 to 40 degreeC. While the reaction time varies depending on the reaction temperature, it is generally 1 to 48 hours, preferably 12 to 24 hours.
「求電子性基導入剤」は、カルボキシ基またはカルボキシアルキル基に、求電子性基を導入し、それらを活性エステル基へ変化させる試薬をいう。求電子性基導入剤としては、特に限定されないが、ペプチド合成に汎用されている活性エステル誘導性化合物が利用でき、その一例として、N−ヒドロキシアミン系活性エステル誘導性化合物が挙げられる。N−ヒドロキシアミン系活性エステル誘導性化合物としては、特に限定されないが、例えば、N−ヒドロキシスクシンイミド、N−ヒドロキシノルボルネン−2,3−ジカルボン酸イミド、2−ヒドロキシイミノ−2−シアノ酢酸エチルエステル、2−ヒドロキシイミノ−2−シアノ酢酸アミド、N−ヒドロキシピペリジン等が挙げられる。このなかでも、N−ヒドロキシスクシンイミドが、ペプチド合成分野での実績があり、商業上入手し易いことより好適である。 The “electrophilic group introduction agent” refers to a reagent that introduces an electrophilic group into a carboxy group or a carboxyalkyl group and converts them into an active ester group. Although it does not specifically limit as an electrophilic group introduction | transduction agent, The active ester derivative compound widely used for peptide synthesis can be utilized, N-hydroxyamine type | system | group active ester derivative compound is mentioned as an example. The N-hydroxyamine-based active ester-derived compound is not particularly limited. For example, N-hydroxysuccinimide, N-hydroxynorbornene-2,3-dicarboxylic imide, 2-hydroxyimino-2-cyanoacetic acid ethyl ester, Examples include 2-hydroxyimino-2-cyanoacetamide, N-hydroxypiperidine and the like. Among these, N-hydroxysuccinimide is more preferable because it has a track record in the field of peptide synthesis and is easily available commercially.
「脱水縮合剤」は、カルボキシ基またはカルボキシアルキル基に求電子性基導入剤を使用して活性エステル基とする際に、カルボキシ基またはカルボキシアルキル基と、求電子性基導入剤との縮合で生成する水分子を1つ引き抜き、すなわち脱水して、両者をエステル結合させるものである。脱水縮合剤としては、特に限定されないが、例えば、1−エチル−3−ジメチルアミノプロピルカルボジイミド塩酸塩(EDC・HCl)、1−シクロヘキシル−(2−モルホニル−4−エチル)−カルボジイミド・メソp−トルエンスルホネート等が挙げられる。このなかでは、1−エチル−3−ジメチルアミノプロピルカルボジイミド塩酸塩(EDC・HCl)が、ペプチド合成分野での実績があり、商業上入手し易いことより好適である。 The “dehydration condensing agent” is a condensation of a carboxy group or a carboxyalkyl group with an electrophilic group introducing agent when an electrophilic group introducing agent is used for the carboxy group or carboxyalkyl group to form an active ester group. One water molecule to be generated is extracted, that is, dehydrated, and both are ester-bonded. The dehydrating condensing agent is not particularly limited. For example, 1-ethyl-3-dimethylaminopropylcarbodiimide hydrochloride (EDC / HCl), 1-cyclohexyl- (2-morpholin-4-ethyl) -carbodiimide / meso p- And toluene sulfonate. Among these, 1-ethyl-3-dimethylaminopropylcarbodiimide hydrochloride (EDC · HCl) is more preferable because it has a track record in the peptide synthesis field and is easily available commercially.
精製工程においては、反応工程終了後、反応溶液より、通常の再沈、ろ過および/または洗浄等の手段により、未反応の求電子性基導入剤、脱水縮合剤、および反応副生成物を除去し、多糖誘導体を得ることができる。 In the purification process, after the completion of the reaction process, the unreacted electrophilic group introducing agent, dehydrating condensing agent, and reaction by-products are removed from the reaction solution by means such as ordinary reprecipitation, filtration and / or washing. And polysaccharide derivatives can be obtained.
乾燥工程においては、前記精製工程で得られた多糖誘導体から洗浄溶媒を除去するため、通常使用される方法により乾燥させればよい。 In the drying step, in order to remove the washing solvent from the polysaccharide derivative obtained in the purification step, it may be dried by a commonly used method.
前述したように、最終的に多糖誘導体の活性エステル基量は、0.1〜2mmol/gであることが好ましく、上記においては、このような多糖誘導体が得られるように、活性エステル化原料多糖のカルボキシ基への活性エステル基導入量を制御することができる。 As described above, the active ester group amount of the polysaccharide derivative is preferably 0.1 to 2 mmol / g in the end. In the above, the active esterification raw material polysaccharide is used so that such a polysaccharide derivative is obtained. The amount of active ester group introduced into the carboxy group can be controlled.
活性エステル基の導入量を制御するためには、前記反応工程において、求電子性基導入剤と脱水縮合剤の混合量を調整することができる。具体的には、多糖の全カルボキシ基のモル数(Xmmol)に対する脱水縮合剤のモル数(Zmmol)の比(Z/X)が、前述の反応温度において、0.1<Z/X<50を満たす添加条件であることが好ましい。Z/Xが0.1より小さい場合、脱水縮合剤の添加量が少ないため反応効率が低く、所望の活性エステル基導入率を達成し難くなり、Z/Xが50より大きい場合、脱水縮合剤の添加量が多いため、活性エステル基の導入率は高くなるものの、得られた多糖誘導体が水に溶解しにくくなるからである。 In order to control the introduction amount of the active ester group, the mixing amount of the electrophilic group introduction agent and the dehydration condensing agent can be adjusted in the reaction step. Specifically, the ratio (Z / X) of the number of moles (Zmmol) of the dehydration condensing agent to the number of moles (Xmmol) of all carboxy groups of the polysaccharide is 0.1 <Z / X <50 at the reaction temperature described above. It is preferable that the addition conditions satisfy the conditions. When Z / X is less than 0.1, the reaction efficiency is low because the addition amount of the dehydrating condensing agent is small, making it difficult to achieve the desired active ester group introduction rate. When Z / X is greater than 50, the dehydrating condensing agent This is because, although the amount of added is large, the introduction rate of the active ester group is high, but the obtained polysaccharide derivative is difficult to dissolve in water.
多糖の全カルボキシ基のモル数(Xmmol)に対する求電子性基導入剤のモル数(Ymmol)は、活性エステル基の導入率に応じた反応量以上を添加すれば良く、特に限定されないが、0.1<Y/X<100を満たす添加条件であることが好ましい。 The number of moles (Ymmol) of the electrophilic group-introducing agent relative to the number of moles (Xmmol) of all carboxy groups of the polysaccharide is not particularly limited as long as the reaction amount or more according to the introduction rate of the active ester group is added. It is preferable that the addition conditions satisfy 1 <Y / X <100.
多糖誘導体は、活性エステル基が導入された後も、通常、グルコピラノース環が有する水酸基を多糖骨格分子内に有し、したがって活性水素含有基を自己保有するが、分子内の活性水素含有基は、これに限定されず、必要に応じて分子内に導入した活性水素含有基をさらに有していてもよい。この場合、多糖誘導体の有する活性水素含有基は、1種であっても2種以上であってもよい。 Even after the active ester group is introduced, the polysaccharide derivative usually has the hydroxyl group of the glucopyranose ring in the polysaccharide skeleton molecule, and thus possesses an active hydrogen-containing group, but the active hydrogen-containing group in the molecule is However, the present invention is not limited thereto, and it may further have an active hydrogen-containing group introduced into the molecule as necessary. In this case, the active hydrogen-containing group possessed by the polysaccharide derivative may be one type or two or more types.
多糖誘導体は、上記活性エステル基および活性水素含有基に加え、本発明の特性を損なわない範囲であれば、公知の元素、原子団等の官能基を広く含むことができる。 このような官能基として具体的には、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン元素;カルボキシ基;カルボキシメチル基、カルボキシエチル基、カルボキシプロピル基、カルボキシイソプロピル基等のカルボキシアルキル基;シリル基、アルキレンシリル基、アルコキシシリル基、リン酸基等が挙げられる。このような官能基は、1種単独でも2種以上が導入されていてもよい。 In addition to the active ester group and the active hydrogen-containing group, the polysaccharide derivative can widely include functional groups such as known elements and atomic groups as long as the characteristics of the present invention are not impaired. Specific examples of such functional groups include halogen elements such as fluorine, chlorine, bromine and iodine; carboxy groups; carboxyalkyl groups such as carboxymethyl groups, carboxyethyl groups, carboxypropyl groups, and carboxyisopropyl groups; silyl groups; An alkylene silyl group, an alkoxy silyl group, a phosphoric acid group etc. are mentioned. Such functional groups may be used alone or in combination of two or more.
活性エステル基の導入率(%)は、活性エステル化原料の多糖が有するカルボキシ基含有モル量およびカルボキシメチル基含有モル量(以下、全カルボキシ基(TC)と表記する)に対して、得られた多糖誘導体中の活性エステル基含有量モル量(AE)の比(AE/TC)に100を乗することで表すことができる。
活性エステル基導入率は、例えば、Biochemistry Vol. 14, No.7(1975), p1535−1541に記載の方法により決定することができる。
特に、上記100%未満の活性エステル基の導入率で活性エステル基が導入された場合に残存する原料多糖の有するカルボキシ基および/またはカルボキシメチル基を有していてもよい。
The introduction rate (%) of the active ester group is obtained with respect to the carboxy group-containing molar amount and the carboxymethyl group-containing molar amount (hereinafter referred to as total carboxy group (TC)) of the polysaccharide of the active esterification raw material. The ratio (AE / TC) of the molar amount (AE) of active ester groups in the polysaccharide derivative can be expressed by multiplying by 100.
The active ester group introduction rate can be determined, for example, by the method described in Biochemistry Vol. 14, No. 7 (1975), p1535-1541.
In particular, it may have a carboxy group and / or a carboxymethyl group of the remaining raw material polysaccharide when the active ester group is introduced at an introduction rate of the active ester group of less than 100%.
「架橋構造」とは、多糖誘導体の1分子鎖内および/または複数分子鎖間で共有結合を形成し、結果として多糖誘導体の分子鎖が網目状の三次元構造をとることを意味する。この架橋により、活性エステル基と活性水素含有基とは、1分子鎖内で結合することもできるが、複数分子間で共有結合して架橋されてもよい。架橋形成反応前は水溶性である多糖誘導体は、反応が進行するとともに架橋構造を形成し、流動性が低下して、水不溶性の塊状物(含水ゲル)となり、多糖架橋体を形成する。特に他の架橋剤を使用することなく、自らの分子鎖内、または分子鎖間で共有結合により架橋構造を形成することができる性質を「自己架橋性」と定義すると、多糖誘導体は、自己架橋性多糖である。 The “crosslinked structure” means that a covalent bond is formed within one molecular chain and / or between a plurality of molecular chains of the polysaccharide derivative, and as a result, the molecular chain of the polysaccharide derivative has a network-like three-dimensional structure. By this cross-linking, the active ester group and the active hydrogen-containing group can be bonded within one molecular chain, but may be cross-linked by covalent bonding between a plurality of molecules. The polysaccharide derivative that is water-soluble before the cross-linking formation reaction forms a cross-linked structure as the reaction proceeds, the fluidity decreases, and a water-insoluble mass (hydrous gel) is formed to form a cross-linked polysaccharide. In particular, when a property capable of forming a crosslinked structure by covalent bonding within its own molecular chain or between molecular chains without using other crosslinking agents is defined as “self-crosslinking”, a polysaccharide derivative is self-crosslinking. It is a sex polysaccharide.
また多糖誘導体は、上記のように分子内活性水素含有基の関与による自己架橋性であるだけでなく、該多糖誘導体を、生体表面に適用すれば、生体表面の活性水素含有基と活性エステル基との反応により、生体表面への接着性を示すことができる。このような使用形態は、多糖誘導体の好ましい態様である。なお生体表面に適用時には、同時に自己架橋を生じても勿論よい。 In addition, the polysaccharide derivative is not only self-crosslinkable due to the involvement of an intramolecular active hydrogen-containing group as described above, but if the polysaccharide derivative is applied to a biological surface, the active hydrogen-containing group and the active ester group on the biological surface It is possible to show adhesion to the surface of a living body by reaction with. Such usage is a preferred embodiment of the polysaccharide derivative. Needless to say, self-crosslinking may occur simultaneously when applied to the surface of a living body.
多糖誘導体を架橋する方法は、上述のとおり活性エステル基と活性水素含有基とが、反応して共有結合を形成する方法であり、具体的には、医療用処置材として調製された多糖誘導体を、アルカリ条件下で、水、水蒸気、水を含む溶媒等の水分存在下に供することにより架橋させる方法等が挙げられる。 As described above, the method of crosslinking a polysaccharide derivative is a method in which an active ester group and an active hydrogen-containing group react to form a covalent bond. Specifically, a polysaccharide derivative prepared as a medical treatment material is used. And a method of crosslinking under the presence of water such as water, water vapor, and a solvent containing water under alkaline conditions.
上記のような多糖誘導体を、その自己架橋性によりそれのみからなる架橋材として提供することができ、さらに他の成分との組合わせによる組成物の形態の架橋性材料を提供することができる。他の成分は、その種類にもよるが、多糖誘導体と接触した状態で組成物を形成していてもよい。 The polysaccharide derivative as described above can be provided as a cross-linking material composed solely of it due to its self-crosslinking property, and further, a cross-linkable material in the form of a composition by combination with other components can be provided. Other components may form a composition in contact with the polysaccharide derivative, depending on the type.
多糖誘導体は粉状物として提供する。すなわち、粉状の多糖誘導体は、前述の合成反応により得られた多糖誘導体を解砕、あるいは粉砕して、必要に応じて粒径調整を行い粒径の範囲を整えることにより取得できる。粒子径を小さくする為には、特に限定されないが、凍結粉砕、ミル粉砕および/または分級すればよい。解砕、粉砕後、篩い分けにより任意の粒度分布に調整することもできる。 The polysaccharide derivative is provided as a powder. That is, the powdered polysaccharide derivative can be obtained by crushing or pulverizing the polysaccharide derivative obtained by the above-described synthesis reaction, adjusting the particle size as necessary, and adjusting the particle size range. Although there is no particular limitation for reducing the particle size, freeze pulverization, mill pulverization and / or classification may be performed. After pulverization and pulverization, it can be adjusted to an arbitrary particle size distribution by sieving.
本発明では、多糖誘導体(A)と、他のポリマー(C)とを含む架橋性多糖組成物(多糖組成物と略称することもある)との組み合わせも粉体として提供される。ここで、「ポリマー(C)」とは、前述の活性水素含有基と反応しうる活性エステル基を有している「ポリマー」とは異なるが、活性水素含有基と反応しうる活性エステル基を有していてもよい。ポリマー(C)は、多糖組成物を架橋させたときの含水ゲルの硬さ、その性状を調整するために使用される。の多糖組成物において、多糖誘導体(A)は、1種単独で使用しても良いし、2種以上を併用して使用しても良い。また、この組成物に、前記アルカリ化剤(B)を含ませてもよい。 In the present invention, a combination of a polysaccharide derivative (A) and a crosslinkable polysaccharide composition (sometimes abbreviated as a polysaccharide composition) containing another polymer (C) is also provided as a powder. Here, “polymer (C)” is different from the “polymer” having an active ester group capable of reacting with the active hydrogen-containing group described above, but an active ester group capable of reacting with the active hydrogen-containing group. You may have. The polymer (C) is used to adjust the hardness and properties of the hydrated gel when the polysaccharide composition is crosslinked. In the polysaccharide composition, the polysaccharide derivative (A) may be used alone or in combination of two or more. Moreover, you may include the said alkalizing agent (B) in this composition.
ポリマー(C)は、特に限定されないが、ポリマー(C)の1分子中に2個以上の第1級アミノ基、チオール基、または水酸基を有するものを用いるのが好ましい。具体的にポリマー(C)としては、ポリアルキレングリコール誘導体、ポリペプチド、多糖またはその誘導体が挙げられる。多糖組成物中のポリマー(C)の含有量に特に制限はないが、多糖組成物全体に対して、5〜50質量%で配合されるのが好ましい。なお、ポリマー(C)は、1種単独でも2種以上を併用することもできる。ポリマー(C)は、生体由来材料、非生体由来材料または合成材料のいずれか又はそれらの混合物であることができる。ポリマー(C)は天然に自然界に存在する物質であることができるし、自然界に存在しない物質であることができる。ポリマー(C)は生体、具体的には脊椎動物から直接得られた物質(生体由来材料)であることができる。また、ポリマー(C)は生体から直接得られない物質(非生体由来材料)であることができる。 The polymer (C) is not particularly limited, but it is preferable to use a polymer (C) having two or more primary amino groups, thiol groups, or hydroxyl groups in one molecule. Specific examples of the polymer (C) include polyalkylene glycol derivatives, polypeptides, polysaccharides or derivatives thereof. Although there is no restriction | limiting in particular in content of the polymer (C) in a polysaccharide composition, It is preferable to mix | blend with 5-50 mass% with respect to the whole polysaccharide composition. In addition, the polymer (C) can be used alone or in combination of two or more. The polymer (C) can be any of a biological material, a non-biological material, a synthetic material, or a mixture thereof. The polymer (C) can be a substance that naturally exists in nature or a substance that does not exist in nature. The polymer (C) can be a substance (biological material) obtained directly from a living body, specifically a vertebrate. Further, the polymer (C) can be a substance (non-living material) that cannot be obtained directly from a living body.
前記ポリアルキレングリコール誘導体としては、ポリエチレングリコール(PEG)誘導体、ポリプロピレングリコール誘導体、ポリブチレングリコール誘導体、ポリプロピレングリコール−ポリエチレングリコールのブロックコポリマー誘導体、ランダムコポリマー誘導体が挙げられる。そして、ポリエチレングリコール誘導体の基本ポリマー骨格としては、エチレングリコール、ジグリセロール、ペンタエリスリトール、ヘキサグリセロールが挙げられる。ポリアルキレングリコール誘導体の分子量は100〜50,000であることが好ましい。より好ましくは、1,000〜20,000である。 Examples of the polyalkylene glycol derivatives include polyethylene glycol (PEG) derivatives, polypropylene glycol derivatives, polybutylene glycol derivatives, polypropylene glycol-polyethylene glycol block copolymer derivatives, and random copolymer derivatives. Examples of the basic polymer skeleton of the polyethylene glycol derivative include ethylene glycol, diglycerol, pentaerythritol, and hexaglycerol. The molecular weight of the polyalkylene glycol derivative is preferably 100 to 50,000. More preferably, it is 1,000 to 20,000.
上記ポリエチレングリコール誘導体としては特に限定されないが、例えば、両末端にチオール基を有する重量平均分子量が1,000、2,000、6,000または10,000のエチレングリコール型ポリエチレングリコール誘導体、両末端にアミノ基を有する重量平均分子量が1,000、2,000、6,000または10,000のエチレングリコール型ポリエチレングリコール誘導体、3つの末端にチオール基を有する重量平均分子量が5,000または10,000のトリメチロールエタン型ポリエチレングリコール誘導体、3つの末端にアミノ基を有する重量平均分子量が5,000または10,000のトリメチロールエタン型ポリエチレングリコール誘導体、4つの末端にチオール基を有する重量平均分子量が5,000、10,000または20,000のジグリセロール型ポリエチレングリコール誘導体、4つの末端にアミノ基を有する重量平均分子量が5,000、10,000または20,000のジグリセロール型ポリエチレングリコール誘導体、4つの末端にチオール基を有する重量平均分子量が10,000または20,000のペンタエリスリトール型ポリエチレングリコール誘導体、4つの末端にアミノ基を有する重量平均分子量が10,000または20,000のペンタエリスリトール型ポリエチレングリコール誘導体、8つの末端にチオール基を有する重量平均分子量が10,000または20,000のヘキサグリセロール型ポリエチレングリコール誘導体、8つの末端にアミノ基を有する重量平均分子量が10,000または20,000のヘキサグリセロール型ポリエチレングリコール誘導体が挙げられる。 The polyethylene glycol derivative is not particularly limited. For example, an ethylene glycol type polyethylene glycol derivative having a thiol group at both ends and a weight average molecular weight of 1,000, 2,000, 6,000 or 10,000, Ethylene glycol type polyethylene glycol derivatives having an amino group having a weight average molecular weight of 1,000, 2,000, 6,000 or 10,000, and a weight average molecular weight having a thiol group at three terminals of 5,000 or 10,000 Trimethylolethane type polyethylene glycol derivatives having 3 amino groups at the ends and a weight average molecular weight of 5,000 or 10,000, and 5 weight average molecular weights having thiol groups at the 4 ends. , 00 10,000 or 20,000 diglycerol-type polyethylene glycol derivatives, diglycerol-type polyethylene glycol derivatives having amino groups at four ends, weight-average molecular weights of 5,000, 10,000, or 20,000, four ends Pentaerythritol type polyethylene glycol derivative having a thiol group and a weight average molecular weight of 10,000 or 20,000, and a pentaerythritol type polyethylene glycol derivative having an amino group at the four ends and a weight average molecular weight of 10,000 or 20,000 , A hexaglycerol type polyethylene glycol derivative having a thiol group at eight ends and a weight average molecular weight of 10,000 or 20,000, and a weight average molecular weight having an amino group at eight ends of 10,000 or 2 Include hexaglycerol polyethylene glycol derivative 000.
「重量平均分子量(weight-average molecular weight)」とは、高分子の平均分子量を表す数値の一つである。高分子は、同じ基本構造単位を有し異なる分子の長さ(鎖長)を有する分子の混合物であるため、分子の鎖長の違いに応じた分子量分布を有する。その分子量を示すために平均分子量を用いる。平均分子量には、重量平均分子量、数平均分子量等があるが、ここでは重量平均分子量を使用する。なお、本発明における重量平均分子量の値(100%)とは、その値に対して上限が110%のもの、下限が90%のものも包含する。ポリエチレングリコール誘導体は、例えば、Poly(ethylene Glycol) Chemistry: Biotechnical and Biomedical Applications, J Milton Harris編, Plenum Press, NY(1992)の第22章に記載された方法に従って作製することができ、さらに一つまたは複数の1級アミノ基またはチオール基を含むように化学的に修飾することができる。また、日本油脂社より、ポリエチレングリコール誘導体(サンブライトHGEO−20TEA、サンブライトPTE−10TSH等)として購入することができる。 “Weight-average molecular weight” is one of numerical values representing the average molecular weight of a polymer. Since a polymer is a mixture of molecules having the same basic structural unit and different molecular lengths (chain lengths), it has a molecular weight distribution corresponding to the difference in molecular chain length. Average molecular weight is used to indicate its molecular weight. The average molecular weight includes a weight average molecular weight, a number average molecular weight, and the like. Here, the weight average molecular weight is used. In addition, the value (100%) of the weight average molecular weight in the present invention includes those having an upper limit of 110% and a lower limit of 90%. Polyethylene glycol derivatives can be prepared, for example, according to the method described in Chapter 22 of Poly (ethylene Glycol) Chemistry: Biotechnical and Biomedical Applications, edited by J Milton Harris, Plenum Press, NY (1992). Alternatively, it can be chemically modified to contain multiple primary amino groups or thiol groups. Moreover, it can be purchased as a polyethylene glycol derivative (Sunbright HGEO-20TEA, Sunbright PTE-10TSH, etc.) from Nippon Oil & Fats.
上記ポリペプチドとしては、特に限定されないが、コラーゲン、ゼラチン、アルブミンまたはポリリジンが挙げられる。多糖としては、特に限定されないが、ペクチン、ヒアルロン酸、キチン、キトサン、カルボキシメチルキチン、カルボキシメチルキトサン、コンドロイチン硫酸、ケラチン硫酸、ケラト硫酸、ヘパリンまたはそれらの誘導体が挙げられる。 Although it does not specifically limit as said polypeptide, Collagen, gelatin, albumin, or polylysine is mentioned. Examples of the polysaccharide include, but are not limited to, pectin, hyaluronic acid, chitin, chitosan, carboxymethyl chitin, carboxymethyl chitosan, chondroitin sulfate, keratin sulfate, kerato sulfate, heparin, or derivatives thereof.
多糖誘導体(A)とポリマー(C)とを含有してなる多糖組成物からなる粉体において、好適な多糖誘導体(活性エステル化多糖)(A)とポリマー(C)との組み合わせは、下記の通りである。なお、これらの組合せにおいて、後述の実施例を参照することにより適宜選択することができる。 In the powder composed of the polysaccharide composition containing the polysaccharide derivative (A) and the polymer (C), the preferred combination of the polysaccharide derivative (active esterified polysaccharide) (A) and the polymer (C) is as follows: Street. In addition, in these combinations, it can select suitably by referring the below-mentioned Example.
2つの末端にチオール基を有するエチレングリコール型PEG誘導体、2つの末端にアミノ基を有するエチレングリコール型PEG誘導体、3つの末端にチオール基を有するトリメチロールエタン型PEG誘導体、3つの末端にアミノ基を有するトリメチロールエタン型PEG誘導体、4つの末端にチオール基を有するペンタエリスリトール型PEG誘導体、4つの末端にアミノ基を有するペンタエリスリトール型PEG誘導体、8つの末端にチオール基を有するヘキサグリセロール型PEG誘導体、8つの末端にアミノ基を有するヘキサグリセロール型PEG誘導体、アルブミン、ゼラチン、コラーゲン、ポリリジン、ペクチン、キトサン、キチンおよびカルボキシメチル(CM)キチンからなる群から選ばれる少なくとも1つのポリマー(C)と活性エステル化ペクチンとの組み合わせ。 An ethylene glycol type PEG derivative having a thiol group at two ends, an ethylene glycol type PEG derivative having an amino group at two ends, a trimethylolethane type PEG derivative having a thiol group at three ends, and an amino group at three ends A trimethylolethane type PEG derivative having four pentyl erythritol type PEG derivatives having a thiol group at four terminals, a pentaerythritol type PEG derivative having an amino group at four terminals, a hexaglycerol type PEG derivative having a thiol group at eight terminals, At least one polymer selected from the group consisting of hexaglycerol-type PEG derivatives having amino groups at eight terminals, albumin, gelatin, collagen, polylysine, pectin, chitosan, chitin and carboxymethyl (CM) chitin The combination of C) and the active ester pectin.
2つの末端にチオール基を有するエチレングリコール型PEG誘導体、2つの末端にアミノ基を有するエチレングリコール型PEG誘導体、3つの末端にチオール基を有するトリメチロールエタン型PEG誘導体、3つの末端にアミノ基を有するトリメチロールエタン型PEG誘導体、4つの末端にチオール基を有するペンタエリスリトール型PEG誘導体、4つの末端にアミノ基を有するペンタエリスリトール型PEG誘導体、8つの末端にチオール基を有するヘキサグリセロール型PEG誘導体、8つの末端にアミノ基を有するヘキサグリセロール型PEG誘導体、アルブミン、ゼラチン、コラーゲン、ポリリジン、ペクチン、キトサン、キチンおよびCMキチンからなる群から選ばれる少なくとも1つのポリマー(C)と活性エステル化CMデキストランとの組み合わせ。 An ethylene glycol type PEG derivative having a thiol group at two ends, an ethylene glycol type PEG derivative having an amino group at two ends, a trimethylolethane type PEG derivative having a thiol group at three ends, and an amino group at three ends A trimethylolethane type PEG derivative having four pentyl erythritol type PEG derivatives having a thiol group at four terminals, a pentaerythritol type PEG derivative having an amino group at four terminals, a hexaglycerol type PEG derivative having a thiol group at eight terminals, At least one polymer (C) selected from the group consisting of eight glycerol derivatives having amino groups at the ends, albumin, gelatin, collagen, polylysine, pectin, chitosan, chitin and CM chitin and an active ester The combination of the CM dextran.
2つの末端にチオール基を有するエチレングリコール型PEG誘導体、2つの末端にアミノ基を有するエチレングリコール型PEG誘導体、3つの末端にチオール基を有するトリメチロールエタン型PEG誘導体、3つの末端にアミノ基を有するトリメチロールエタン型PEG誘導体、4つの末端にチオール基を有するペンタエリスリトール型PEG誘導体、4つの末端にアミノ基を有するペンタエリスリトール型PEG誘導体、8つの末端にチオール基を有するヘキサグリセロール型PEG誘導体、8つの末端にアミノ基を有するヘキサグリセロール型PEG誘導体、アルブミン、ゼラチン、コラーゲン、ポリリジン、ペクチン、キトサン、キチンおよびCMキチンからなる群から選ばれる少なくとも1つのポリマー(C)と活性エステル化CMプルランとの組み合わせ。 An ethylene glycol type PEG derivative having a thiol group at two ends, an ethylene glycol type PEG derivative having an amino group at two ends, a trimethylolethane type PEG derivative having a thiol group at three ends, and an amino group at three ends A trimethylolethane type PEG derivative having four pentyl erythritol type PEG derivatives having a thiol group at four terminals, a pentaerythritol type PEG derivative having an amino group at four terminals, a hexaglycerol type PEG derivative having a thiol group at eight terminals, At least one polymer (C) selected from the group consisting of eight glycerol derivatives having amino groups at the ends, albumin, gelatin, collagen, polylysine, pectin, chitosan, chitin and CM chitin and an active ester The combination of the CM pullulan.
2つの末端にチオール基を有するエチレングリコール型PEG誘導体、2つの末端にアミノ基を有するエチレングリコール型PEG誘導体、3つの末端にチオール基を有するトリメチロールエタン型PEG誘導体、3つの末端にアミノ基を有するトリメチロールエタン型PEG誘導体、4つの末端にチオール基を有するペンタエリスリトール型PEG誘導体、4つの末端にアミノ基を有するペンタエリスリトール型PEG誘導体、8つの末端にチオール基を有するヘキサグリセロール型PEG誘導体、8つの末端にアミノ基を有するヘキサグリセロール型PEG誘導体、アルブミン、ゼラチン、コラーゲン、ポリリジン、ペクチン、キトサン、キチンおよびCMキチンからなる群から選ばれる少なくとも1つのポリマー(C)と活性エステル化CMヒドロキシエチルスターチとの組み合わせ。 An ethylene glycol type PEG derivative having a thiol group at two ends, an ethylene glycol type PEG derivative having an amino group at two ends, a trimethylolethane type PEG derivative having a thiol group at three ends, and an amino group at three ends A trimethylolethane type PEG derivative having four pentyl erythritol type PEG derivatives having a thiol group at four terminals, a pentaerythritol type PEG derivative having an amino group at four terminals, a hexaglycerol type PEG derivative having a thiol group at eight terminals, At least one polymer (C) selected from the group consisting of eight glycerol derivatives having amino groups at the ends, albumin, gelatin, collagen, polylysine, pectin, chitosan, chitin and CM chitin and an active ester The combination of the CM hydroxyethyl starch.
両末端にチオール基を有する重量平均分子量が1,000、2,000、6,000または10,000のエチレングリコール型PEG誘導体、両末端にアミノ基を有する重量平均分子量が1,000、2,000、6,000または10,000のエチレングリコール型PEG誘導体、3つの末端にチオール基を有する重量平均分子量が5,000または10,000のトリメチロールエタン型PEG誘導体、3つの末端にアミノ基を有する重量平均分子量が5,000または10,000のトリメチロールエタン型PEG誘導体、4つの末端にチオール基を有する重量平均分子量が5,000、10,000または20,000のジグリセロール型PEG誘導体、4つの末端にアミノ基を有する重量平均分子量が5,000、10,000または20,000のジグリセロール型PEG誘導体、4つの末端にチオール基を有する重量平均分子量が10,000または20,000のペンタエリスリトール型PEG誘導体、4つの末端にアミノ基を有する重量平均分子量が10,000または20,000のペンタエリスリトール型PEG誘導体、8つの末端にチオール基を有する重量平均分子量が10,000または20,000のヘキサグリセロール型PEG誘導体および8つの末端にアミノ基を有する重量平均分子量が10,000または20,000のヘキサグリセロール型ポリエチレングリコール誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1つのポリマー(C)と活性エステル化ペクチンとの組合せ。 Ethylene glycol type PEG derivative having a thiol group at both ends and a weight average molecular weight of 1,000, 2,000, 6,000 or 10,000, a weight average molecular weight having an amino group at both ends of 1,000, 2, Ethylene glycol type PEG derivative of 000, 6,000 or 10,000, trimethylolethane type PEG derivative having thiol group at three ends and weight average molecular weight of 5,000 or 10,000, and amino group at three ends A trimethylolethane type PEG derivative having a weight average molecular weight of 5,000 or 10,000, a diglycerol type PEG derivative having a weight average molecular weight of 5,000, 10,000 or 20,000 having a thiol group at four terminals, Weight average molecular weight having amino groups at four terminals is 5,000, 10,000 Alternatively, a 20,000 diglycerol-type PEG derivative, a pentaerythritol-type PEG derivative having a thiol group at four ends of 10,000 or 20,000, and a weight-average molecular weight of 10 having an amino group at four ends 1,000 or 20,000 pentaerythritol type PEG derivatives, hexaglycerol type PEG derivatives having a thiol group at 8 terminals and a weight average molecular weight of 10,000 or 20,000 and an amino group at 8 terminals A combination of at least one polymer (C) selected from the group consisting of 10,000 or 20,000 hexaglycerol-type polyethylene glycol derivatives and active esterified pectin.
両末端にチオール基を有する重量平均分子量が1,000、2,000、6,000または10,000のエチレングリコール型PEG誘導体、両末端にアミノ基を有する重量平均分子量が1,000、2,000、6,000または10,000のエチレングリコール型PEG誘導体、3つの末端にチオール基を有する重量平均分子量が5,000または10,000のトリメチロールエタン型PEG誘導体、3つの末端にアミノ基を有する重量平均分子量が5,000または10,000のトリメチロールエタン型PEG誘導体、4つの末端にチオール基を有する重量平均分子量が5,000、10,000または20,000のジグリセロール型PEG誘導体、4つの末端にアミノ基を有する重量平均分子量が5,000、10,000または20,000のジグリセロール型PEG誘導体、4つの末端にチオール基を有する重量平均分子量が10,000または20,000のペンタエリスリトール型PEG誘導体、4つの末端にアミノ基を有する重量平均分子量が10,000または20,000のペンタエリスリトール型PEG誘導体、8つの末端にチオール基を有する重量平均分子量が10,000または20,000のヘキサグリセロール型PEG誘導体および8つの末端にアミノ基を有する重量平均分子量が10,000または20,000のヘキサグリセロール型PEG誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1つのポリマー(C)と活性エステル化CMデキストランとの組合せ。 Ethylene glycol type PEG derivative having a thiol group at both ends and a weight average molecular weight of 1,000, 2,000, 6,000 or 10,000, a weight average molecular weight having an amino group at both ends of 1,000, 2, Ethylene glycol type PEG derivative of 000, 6,000 or 10,000, trimethylolethane type PEG derivative having thiol group at three ends and weight average molecular weight of 5,000 or 10,000, and amino group at three ends A trimethylolethane type PEG derivative having a weight average molecular weight of 5,000 or 10,000, a diglycerol type PEG derivative having a weight average molecular weight of 5,000, 10,000 or 20,000 having a thiol group at four terminals, Weight average molecular weight having amino groups at four terminals is 5,000, 10,000 Alternatively, a 20,000 diglycerol-type PEG derivative, a pentaerythritol-type PEG derivative having a thiol group at four ends of 10,000 or 20,000, and a weight-average molecular weight of 10 having an amino group at four ends 1,000 or 20,000 pentaerythritol type PEG derivatives, hexaglycerol type PEG derivatives having a thiol group at 8 terminals and a weight average molecular weight of 10,000 or 20,000 and an amino group at 8 terminals A combination of at least one polymer (C) selected from the group consisting of 10,000 or 20,000 hexaglycerol-type PEG derivatives and active esterified CM dextran.
両末端にチオール基を有する重量平均分子量が1,000、2,000、6,000または10,000のエチレングリコール型PEG誘導体、両末端にアミノ基を有する重量平均分子量が1,000、2,000、6,000または10,000のエチレングリコール型PEG誘導体、3つの末端にチオール基を有する重量平均分子量が5,000または10,000のトリメチロールエタン型PEG誘導体、3つの末端にアミノ基を有する重量平均分子量が5,000または10,000のトリメチロールエタン型PEG誘導体、4つの末端にチオール基を有する重量平均分子量が5,000、10,000または20,000のジグリセロール型PEG誘導体、4つの末端にアミノ基を有する重量平均分子量が5,000、10,000または20,000のジグリセロール型PEG誘導体、4つの末端にチオール基を有する重量平均分子量が10,000または20,000のペンタエリスリトール型PEG誘導体、4つの末端にアミノ基を有する重量平均分子量が10,000または20,000のペンタエリスリトール型PEG誘導体、8つの末端にチオール基を有する重量平均分子量が10,000または20,000のヘキサグリセロール型PEG誘導体および8つの末端にアミノ基を有する重量平均分子量が10,000または20,000のヘキサグリセロール型PEG誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1つのポリマー(C)と活性エステル化プルランとの組合せ。 Ethylene glycol type PEG derivative having a thiol group at both ends and a weight average molecular weight of 1,000, 2,000, 6,000 or 10,000, a weight average molecular weight having an amino group at both ends of 1,000, 2, Ethylene glycol type PEG derivative of 000, 6,000 or 10,000, trimethylolethane type PEG derivative having thiol group at three ends and weight average molecular weight of 5,000 or 10,000, and amino group at three ends A trimethylolethane type PEG derivative having a weight average molecular weight of 5,000 or 10,000, a diglycerol type PEG derivative having a weight average molecular weight of 5,000, 10,000 or 20,000 having a thiol group at four terminals, Weight average molecular weight having amino groups at four terminals is 5,000, 10,000 Alternatively, a 20,000 diglycerol-type PEG derivative, a pentaerythritol-type PEG derivative having a thiol group at four ends of 10,000 or 20,000, and a weight-average molecular weight of 10 having an amino group at four ends 1,000 or 20,000 pentaerythritol type PEG derivatives, hexaglycerol type PEG derivatives having a thiol group at 8 terminals and a weight average molecular weight of 10,000 or 20,000 and an amino group at 8 terminals A combination of at least one polymer (C) selected from the group consisting of 10,000 or 20,000 hexaglycerol-type PEG derivatives and active esterified pullulan.
両末端にチオール基を有する重量平均分子量が1,000、2,000、6,000または10,000のエチレングリコール型PEG誘導体、両末端にアミノ基を有する重量平均分子量が1,000、2,000、6,000または10,000のエチレングリコール型PEG誘導体、3つの末端にチオール基を有する重量平均分子量が5,000または10,000のトリメチロールエタン型PEG誘導体、3つの末端にアミノ基を有する重量平均分子量が5,000または10,000のトリメチロールエタン型PEG誘導体、4つの末端にチオール基を有する重量平均分子量が5,000、10,000または20,000のジグリセロール型PEG誘導体、4つの末端にアミノ基を有する重量平均分子量が5,000、10,000または20,000のジグリセロール型PEG誘導体、4つの末端にチオール基を有する重量平均分子量が10,000または20,000のペンタエリスリトール型PEG誘導体、4つの末端にアミノ基を有する重量平均分子量が10,000または20,000のペンタエリスリトール型PEG誘導体、8つの末端にチオール基を有する重量平均分子量が10,000または20,000のヘキサグリセロール型PEG誘導体および8つの末端にアミノ基を有する重量平均分子量が10,000または20,000のヘキサグリセロール型PEG誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1つのポリマー(C)と活性エステル化CMヒドロキシエチルスターチとの組合せ。 Ethylene glycol type PEG derivative having a thiol group at both ends and a weight average molecular weight of 1,000, 2,000, 6,000 or 10,000, a weight average molecular weight having an amino group at both ends of 1,000, 2, Ethylene glycol type PEG derivative of 000, 6,000 or 10,000, trimethylolethane type PEG derivative having thiol group at three ends and weight average molecular weight of 5,000 or 10,000, and amino group at three ends A trimethylolethane type PEG derivative having a weight average molecular weight of 5,000 or 10,000, a diglycerol type PEG derivative having a weight average molecular weight of 5,000, 10,000 or 20,000 having a thiol group at four terminals, Weight average molecular weight having amino groups at four terminals is 5,000, 10,000 Alternatively, a 20,000 diglycerol-type PEG derivative, a pentaerythritol-type PEG derivative having a thiol group at four ends of 10,000 or 20,000, and a weight-average molecular weight of 10 having an amino group at four ends 1,000 or 20,000 pentaerythritol type PEG derivatives, hexaglycerol type PEG derivatives having a thiol group at 8 terminals and a weight average molecular weight of 10,000 or 20,000 and an amino group at 8 terminals A combination of at least one polymer (C) selected from the group consisting of 10,000 or 20,000 hexaglycerol-type PEG derivatives and active esterified CM hydroxyethyl starch.
多糖誘導体(SD)(A)に対するポリマー(C)(AP)との混合比率(SD/AP)は、SD/AP=20/80〜98/2(W/W)であることが好ましく、ポリマー(C)が80質量%よりも多く混合される場合は、ポリマー(C)の阻害により多糖誘導体(A)の自己架橋性が得られ難く、逆に、2質量%より少ない場合は、最終的に得られる含水ゲルの硬さ、その性状を調整するのが困難となるからである。 The mixing ratio (SD / AP) with the polymer (C) (AP) to the polysaccharide derivative (SD) (A) is preferably SD / AP = 20/80 to 98/2 (W / W). When (C) is mixed in an amount of more than 80% by mass, it is difficult to obtain the self-crosslinking property of the polysaccharide derivative (A) due to the inhibition of the polymer (C). This is because it is difficult to adjust the hardness and properties of the water-containing gel obtained.
本発明において使用される粉体には、本発明の特性を損なわない範囲で、広く公知の添加剤をさらに含ませることができる。添加剤としては特に限定されないが、硬化触媒、充填剤、可塑剤、軟化剤、安定剤、脱水剤、着色剤、タレ防止剤、増粘剤、物性調整剤、補強剤、揺変剤、老化防止剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、溶剤、担体、賦形剤、防腐剤、結合剤、膨化剤、等張剤、溶解補助剤、保存剤、緩衝剤、希釈剤等が挙げられる。これらの添加剤は、1種単独でも2種以上を併用して使用することができる。これらの添加剤はポリマーと同様に粉体として提供されたものを使用することができる。ポリマー、アルカリ化剤または添加剤を含有する粉体からなる粉体層は支持層の上に直接形成されてもよいし、支持層以外の場所で形成された粉体層を支持層に適用してもよい。 The powder used in the present invention can further contain widely known additives within a range not impairing the characteristics of the present invention. Additives are not particularly limited, but include curing catalysts, fillers, plasticizers, softeners, stabilizers, dehydrating agents, colorants, anti-sagging agents, thickeners, physical property modifiers, reinforcing agents, thixotropic agents, and aging. Inhibitors, flame retardants, antioxidants, UV absorbers, pigments, solvents, carriers, excipients, preservatives, binders, swelling agents, isotonic agents, solubilizers, preservatives, buffers, diluents, etc. Is mentioned. These additives can be used alone or in combination of two or more. As these additives, those provided as powders as well as the polymer can be used. A powder layer made of a powder containing a polymer, an alkalizing agent or an additive may be formed directly on the support layer, or a powder layer formed at a place other than the support layer may be applied to the support layer. May be.
本発明の医療用処置材は、前述の粉体層のほかに支持層とからなる。支持層は、粉体層の適用前にあらかじめシート状の形態で提供することができる。支持層はその材料を圧接してシートまたはプレートとして調製することができる。 The medical treatment material of the present invention comprises a support layer in addition to the powder layer described above. The support layer can be provided in the form of a sheet in advance before application of the powder layer. The support layer can be prepared as a sheet or a plate by pressing the material.
支持層は生体吸収性であることが好ましい。「生体吸収性」とは、本明細書に記載したとおりである。本明細書において、支持層やそれに含有される成分を「生体吸収性材料」と称することがある。 The support layer is preferably bioabsorbable. “Bioresorbability” is as described herein. In the present specification, the support layer and components contained therein may be referred to as “bioabsorbable material”.
支持層の具体例は、特に限定されないが、ポリエーテルエステル(特開平9−52950号公報)、酸化セルロース(特開平10−66723号公報)、ポリグリコール酸(特開2000−157622号公報)、カルボキシメチルセルロース(CMC)(特開平10−77571号公報、特許第3057446号公報)、ヒアルロン酸(HA)(米国特許第5676964号公報、特開2003−252905号公報)、ポリエチレンオキサイド(PEO)とカルボキシメチルセルロース(CMC)とからなる膜(特表2002−511897号公報)、ヒアルロン酸(HA)とカルボキシメチルセルロース(CMC)とからなる膜(特許第3425147号公報)、ポリエチレンオキサイド(PEO)とペプチドからなる膜(特開2002−371131号公報)およびこれからの複合物からなる群より選択される少なくとも一つであることができる。支持層は、フィルム、スポンジ、織布、不織布または粉体圧縮体のシート状であることが可能である。本発明は、癒着防止の用途に使用可能な生体吸収性の材を、上述の具体例を含めて、支持層として使用することを包含する。 Although the specific example of a support layer is not specifically limited, A polyether ester (Unexamined-Japanese-Patent No. 9-52950), an oxidized cellulose (Unexamined-Japanese-Patent No. 10-66723), polyglycolic acid (Unexamined-Japanese-Patent No. 2000-157622), Carboxymethyl cellulose (CMC) (Japanese Patent Laid-Open No. 10-77571, Japanese Patent No. 3057446), hyaluronic acid (HA) (US Pat. No. 5,676,964, Japanese Patent Laid-Open No. 2003-252905), polyethylene oxide (PEO) and carboxy Membrane made of methylcellulose (CMC) (Japanese Patent Publication No. 2002-511897), membrane made of hyaluronic acid (HA) and carboxymethylcellulose (CMC) (Patent No. 3425147), made of polyethylene oxide (PEO) and peptide Membrane (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-371131) And at least one selected from the group consisting of future composites. The support layer can be in the form of a film, sponge, woven fabric, non-woven fabric, or powder compact. This invention includes using the bioabsorbable material which can be used for the adhesion prevention use as a support layer including the above-mentioned specific example.
以下、本発明の一つの形態として、支持層がポリエーテルエステルである形態を詳細に説明する。
支持層としてのポリエーテルエステルは、ポリアルキレンオキサイドと、多価カルボン酸、多価カルボン酸無水物および多価カルボン酸塩からなる群より選択される少なくとも1種とを反応させてなるポリエーテルエステルよりなることができる。
Hereinafter, an embodiment in which the support layer is a polyether ester will be described in detail as one embodiment of the present invention.
The polyether ester as the support layer is a polyether ester obtained by reacting a polyalkylene oxide with at least one selected from the group consisting of a polyvalent carboxylic acid, a polyvalent carboxylic acid anhydride, and a polyvalent carboxylate. Can be more.
支持層の形状は、特に限定されないがシート状またはパウダー状であることが好ましい。最終的に医療用処置材として供される際にシート状であればよい。シート状とは、非多孔質材、例えばフィルム、又は多孔質材、例えばスポンジ状およびその圧縮体である。中でも、材料と生体内の水分が十分接触できることができ、所望の機械的強度を損なうこともないという点で、多孔質材が好ましい。多孔質材は、該多孔質材と同一の組成である非多孔質材に対する密度より小さいことが好ましい。好ましくは、多孔質材の非多孔質材に対して所定の密度の比(多孔質材/非多孔質材)を有する。本明細書において、「所定の密度の比」とは、0.001〜0.5である。 Although the shape of a support layer is not specifically limited, It is preferable that it is a sheet form or a powder form. When it is finally used as a medical treatment material, it may be in the form of a sheet. The sheet form is a non-porous material such as a film, or a porous material such as a sponge and a compressed body thereof. Among them, the porous material is preferable in that the material and the water in the living body can be sufficiently brought into contact with each other and the desired mechanical strength is not impaired. The porous material is preferably smaller than the density of the non-porous material having the same composition as the porous material. Preferably, it has a predetermined density ratio (porous material / non-porous material) to the non-porous material of the porous material. In the present specification, the “predetermined density ratio” is 0.001 to 0.5.
ポリエーテルエステルは、多孔質材であって、該多孔質材と同一の組成である非多孔質材に対する密度より小さいことが好ましい。好ましくは、多孔質材の非多孔質材に対する密度の比(多孔質材/非多孔質材)が0.001〜0.5である。具体的には、例えば、ポリエーテルエステルを水に溶解させて得られた水溶液をシャーレ上に展開し、凍結乾燥して水分を除去して得られたスポンジ状の多孔質材の密度(mg/cm3)を、上記ポリエーテルエステルをフィルム状に押出して得た非多孔質材の密度(mg/cm3)で除した値が、0.001〜0.5である、該スポンジ状の多孔質材が挙げられる。ここで、該多孔質材と非多孔質材は同一材料から形成されていればよく、それらの製造工程で用いる溶媒等は異なっていてもよい。
上記密度の比がこの範囲であれば、材料と生体内の水分が十分接触することができ、所望の機械的強度を損なうこともない。これらの特性により優れる点で、該密度の比は、0.01〜0.03がより好ましく、0.05〜0.2が特に好ましい。
The polyether ester is a porous material, and is preferably smaller than the density of the non-porous material having the same composition as the porous material. Preferably, the density ratio of the porous material to the non-porous material (porous material / non-porous material) is 0.001 to 0.5. Specifically, for example, an aqueous solution obtained by dissolving a polyether ester in water is spread on a petri dish, and freeze-dried to remove moisture to obtain a density of a sponge-like porous material (mg / mg). The sponge-like porous material having a value obtained by dividing cm3) by the density (mg / cm3) of the non-porous material obtained by extruding the polyether ester into a film is 0.001 to 0.5 Is mentioned. Here, the porous material and the non-porous material are only required to be formed from the same material, and the solvents and the like used in the manufacturing process may be different.
If the ratio of the density is within this range, the material and the water in the living body can be in sufficient contact, and the desired mechanical strength is not impaired. The density ratio is more preferably from 0.01 to 0.03, and particularly preferably from 0.05 to 0.2, in that these properties are more excellent.
ポリエーテルエステルは、多孔構造を有しており、密度は1〜500mg/cm3であることが好ましい。この範囲であると、必要な機械的強度を有しており、また、取り扱い性にも優れる。これらの特性により優れる点で、該密度は、10〜300mg/cm3がより好ましく、50〜200mg/cm3が特に好ましい。
また、該スポンジ状の支持層を圧縮して作製した圧縮シートでは、厚みに関係なく、シート単位面積あたりの材料重量は0.4〜200mg/cm2であることが好ましい。この範囲であると、必要な機械的強度を有しており、また、取り扱い性にも優れる。これらの特性により優れる点で、該シート単位面積あたりの材料重量は、4〜120mg/cm2がより好ましく、20〜80mg/cm2が特に好ましい。
The polyether ester has a porous structure and preferably has a density of 1 to 500 mg / cm 3 . Within this range, it has the necessary mechanical strength and is also excellent in handleability. The density is more preferably from 10 to 300 mg / cm 3 , and particularly preferably from 50 to 200 mg / cm 3 in terms of being superior in these characteristics.
Moreover, in the compressed sheet produced by compressing the sponge-like support layer, the material weight per sheet unit area is preferably 0.4 to 200 mg / cm 2 regardless of the thickness. Within this range, it has the necessary mechanical strength and is also excellent in handleability. From the viewpoint of excellent these properties, the material weight per the sheet unit area is more preferably 4~120mg / cm 2, 20~80mg / cm 2 is particularly preferred.
スポンジ状の支持層を製造する場合、使用するポリエーテルエステル溶液のポリマー濃度は、0.1〜50質量%であることが好ましい。ポリマー濃度が0.1質量%である場合、得られるスポンジ状の支持層の密度は約1mg/cm3、あるいは、該スポンジ状のものを圧縮して作製した圧縮シートのシート単位面積あたりの材料重量は約0.4mg/cm2である。また、ポリマー濃度が50質量%である場合、得られるスポンジ状のものの密度は約500mg/cm3、あるいは、該スポンジ状の支持層を圧縮して作製した圧縮シートのシート単位面積あたりの材料重量は約200mg/cm2である。より好ましい密度のスポンジ状の支持層、あるいはより好ましいシート単位面積あたりの材料重量の該圧縮シートが得られるので、ポリマー濃度は、1〜30質量%がより好ましく、5〜20質量%が特に好ましい。 When producing a sponge-like support layer, the polyether ester solution used preferably has a polymer concentration of 0.1 to 50% by mass. When the polymer concentration is 0.1% by mass, the density of the obtained sponge-like support layer is about 1 mg / cm 3 , or the material per sheet unit area of the compressed sheet produced by compressing the sponge-like material The weight is about 0.4 mg / cm 2 . When the polymer concentration is 50% by mass, the density of the obtained sponge-like material is about 500 mg / cm 3 , or the material weight per sheet unit area of the compressed sheet produced by compressing the sponge-like support layer Is about 200 mg / cm 2 . Since a sponge-like support layer having a more preferable density or a compressed sheet having a more preferable material weight per unit area of the sheet can be obtained, the polymer concentration is more preferably 1 to 30% by mass, and particularly preferably 5 to 20% by mass. .
支持層として用いるポリアルキレンオキサイドは、特に限定されないが、炭素数2〜6の脂肪族環状エーテルまたは炭素数2〜6の脂肪族グリコールから得られるものが好適に挙げられる。具体的には、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラエチレングリコール、ポリエピクロルヒドリン、および、これらの共重合体等が挙げられ、中でも、商業的に入手し易く、優れた生体適合性を有する点で、ポリエチレングリコールが特に好ましい。 The polyalkylene oxide used as the support layer is not particularly limited, and preferred examples include those obtained from aliphatic cyclic ethers having 2 to 6 carbon atoms or aliphatic glycols having 2 to 6 carbon atoms. Specifically, for example, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetraethylene glycol, polyepichlorohydrin, and copolymers thereof can be mentioned. Among them, it is easily commercially available and has excellent biocompatibility. Polyethylene glycol is particularly preferred.
上記ポリアルキレンオキサイドの重量平均分子量は、5,000〜50,000であることが好ましい。分子量がこの範囲であると、ポリエーテルエステルが生理環境下でポリアルキレンオキサイドに分解されたときに、腎臓や肝臓等の臓器に過剰に蓄積されることなく生体外に排出可能であり、本発明の局所消失性と体外排出性を満たしている。さらに、該ポリアルキレンオキサイドが溶融されたときの粘度も適度で、製造時の作業性が良好である。これらの特性により優れる点で、該重量平均分子量は、10,000〜40,000がより好ましい。
なお、本明細書において、重量平均分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)にて水系測定を行い、分子量が既知であるポリエチレングリコール標準品を使用して算出した値である。
The weight average molecular weight of the polyalkylene oxide is preferably 5,000 to 50,000. When the molecular weight is within this range, when the polyether ester is decomposed into polyalkylene oxide in a physiological environment, it can be discharged out of the living body without being excessively accumulated in organs such as kidney and liver. Satisfies local disappearance and extracorporeal discharge. Furthermore, the viscosity when the polyalkylene oxide is melted is also moderate, and the workability during production is good. The weight average molecular weight is more preferably 10,000 to 40,000 in that these properties are superior.
In the present specification, the weight average molecular weight is a value calculated by performing an aqueous measurement using GPC (gel permeation chromatography) and using a polyethylene glycol standard product having a known molecular weight.
多価カルボン酸は、2以上のカルボキシ基を有する化合物であれば特に限定されないが、後述する架橋剤と反応して架橋構造を形成する際に十分な架橋密度が得られる4価カルボン酸が好ましい。具体的には、例えば、ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸、ピロメリット酸、ビフェニルテトラカルボン酸、p−ターフェニル3,3’,4,4’−テトラカルボン酸、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸、ナフタレン−1,4,5,8−テトラカルボン酸、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸、2,3,4,5−テトラヒドロフランテトラカルボン酸、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸、ビシクロ[2.2.2]オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸等が挙げられ、これらは一種単独で用いても、二種以上を併用して用いてもよい。 The polyvalent carboxylic acid is not particularly limited as long as it is a compound having two or more carboxy groups, but is preferably a tetravalent carboxylic acid capable of obtaining a sufficient crosslinking density when reacted with a crosslinking agent described later to form a crosslinked structure. . Specifically, for example, butane-1,2,3,4-tetracarboxylic acid, pyromellitic acid, biphenyltetracarboxylic acid, p-terphenyl 3,3 ′, 4,4′-tetracarboxylic acid, 3, 3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic acid, 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic acid, naphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic acid, 3,4,9,10-perylene Tetracarboxylic acid, 2,3,4,5-tetrahydrofurantetracarboxylic acid, 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic acid, bicyclo [2.2.2] oct-7-ene-2,3 , 5,6-tetracarboxylic acid and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
多価カルボン酸無水物は、特に限定はなく、基本的に上記多価カルボン酸の無水物でよい。中でも、後述する架橋剤と反応して架橋構造を形成する際に十分な架橋密度が得られる分子内に2つ酸無水物基を有するものが好ましい。具体的には、例えば、ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二酸無水物、二無水ピロメリット酸、ビフェニルテトラカルボン酸二酸無水物、p−ターフェニル3,3’,4,4’−テトラカルボン酸二酸無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二酸無水物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二酸無水物、ナフタレン−1,4,5,8−テトラカルボン酸二酸無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二酸無水物、2,3,4,5−テトラヒドロフランテトラカルボン酸二酸無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二酸無水物等の2価酸無水物;無水マレイン酸−スチレン共重合体、無水マレイン酸−酢酸ビニル共重合体、無水マレイン酸−塩化ビニル共重合体、無水マレイン酸−ブタジエン共重合体、無水マレイン酸−メチルビニルエーテル共重合体、無水マレイン酸−エチレン共重合体等が挙げられる。これらは一種単独で用いても、二種以上を併用して用いてもよい。中でも、二無水ピロメリット酸、ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二酸無水物および3,3',4,4'−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二酸無水物が、上記ポリアルキレンオキサイドとの反応性が高く、ポリエーテルエステルの製造効率が高いのでより好ましい。 The polyvalent carboxylic acid anhydride is not particularly limited, and may be basically the anhydride of the polyvalent carboxylic acid. Especially, what has two acid anhydride groups in the molecule | numerator from which sufficient crosslinking density is obtained when reacting with the crosslinking agent mentioned later and forming a crosslinked structure is preferable. Specifically, for example, butane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, dianhydropyromellitic acid, biphenyltetracarboxylic dianhydride, p-terphenyl 3,3 ′, 4 , 4′-tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, naphthalene -1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,4,5-tetrahydrofurantetracarboxylic dianhydride 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.2] oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, etc. Dihydric acid anhydride; maleic anhydride Styrene copolymer, maleic anhydride-vinyl acetate copolymer, maleic anhydride-vinyl chloride copolymer, maleic anhydride-butadiene copolymer, maleic anhydride-methyl vinyl ether copolymer, maleic anhydride-ethylene copolymer A polymer etc. are mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, pyromellitic dianhydride, butane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride and 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride are the above polyalkylene oxides. It is more preferable because it has a high reactivity with and a high production efficiency of polyetherester.
多価カルボン酸塩は、上記多価カルボン酸と、該カルボン酸と塩を形成する物質(以下、「中和剤」とも言う。)とを反応させて得られるものであれば特に限定されないが、具体的には、上記多価カルボン酸の金属塩またはアンモニウム塩等が挙げられる。上記多価カルボン酸と塩を形成する物質としては、金属、アミン類等が挙げられ、該金属の具体例としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、フランシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、ラジウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、銅、銀、亜鉛、カドミウム、水銀、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウム、ケイ素、ゲルマニウム、スズ、鉛、アンチモン、ビスマス、スカンジウム等、これらの金属からなる酸化物、カルボン酸塩、金属アルコキシド、炭酸塩、水酸化物、水素化物、過酸化物、塩化物、硫酸塩、亜硫酸塩、硝酸塩、リン酸塩、炭化物等が挙げられる。 The polyvalent carboxylate is not particularly limited as long as it is obtained by reacting the polyvalent carboxylic acid with a substance that forms a salt with the carboxylic acid (hereinafter also referred to as “neutralizing agent”). Specific examples include the metal salts or ammonium salts of the above polyvalent carboxylic acids. Examples of the substance that forms a salt with the polyvalent carboxylic acid include metals and amines, and specific examples of the metal include lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, francium, beryllium, magnesium, calcium, and strontium. , Barium, radium, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, iron, ruthenium, osmium, cobalt, rhodium, iridium, nickel, copper, silver, zinc, cadmium, mercury, aluminum, gallium , Indium, thallium, silicon, germanium, tin, lead, antimony, bismuth, scandium, etc., oxides, carboxylates, metal alkoxides, carbonates, hydroxides, hydrides, peroxides, chlorides of these metals Product, sulfuric acid , Sulfites, nitrates, phosphates, carbides, and the like.
該アミン類の具体例としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、アンモニア、ピリジン、ピロリジン、ピロール、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ヘキサメチレンジアミン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、ヒドラジン、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、エタンアミン、アニリン、トルイジン、アリルアミン、ジアリルアミン、トリアリルアミン、イソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、3,3’−イミノビス(プロピルアミン)、2−エチルヘキシルアミン、3−(2−エチルヘキシルオキシ)プロピルアミン、3−エトキシプロピルアミン、ジイソブチルアミン、3−(ジエチルアミノ)プロピルアミン、ジ−2−エチルヘキシルアミン、3−(ジブチルアミノ)プロピルアミン、テトラメチルエチレンジアミン、トリ−n−オクチルアミン、t−ブチルアミン、2−ブチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ピコリン、ビニルピリジン、ピペコリン、ピペラジン、ピペリジン、ピラジン等が挙げられる。 Specific examples of the amines include trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, ammonia, pyridine, pyrrolidine, pyrrole, dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, hexamethylenediamine, 1,4-diazabicyclo [2.2.2]. Octane, hydrazine, N, N-dimethylcyclohexylamine, ethanamine, aniline, toluidine, allylamine, diallylamine, triallylamine, isopropylamine, diisopropylamine, 3,3′-iminobis (propylamine), 2-ethylhexylamine, 3- ( 2-ethylhexyloxy) propylamine, 3-ethoxypropylamine, diisobutylamine, 3- (diethylamino) propylamine, di-2-ethylhexylamine, 3- (dibutyl) Amino) propylamine, tetramethylethylenediamine, tri-n-octylamine, t-butylamine, 2-butylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, picoline, vinylpyridine, pipecoline, piperazine, piperidine, pyrazine and the like. .
上記多価カルボン酸塩は、ポリエーテルポリエステルの合成時および/または合成後に、上記中和剤を添加することにより合成されるのが好ましい。このように多価カルボン酸塩にすることで、pH調整および得られるポリエーテルエステルの機械的強度が増強される。 The polyvalent carboxylate is preferably synthesized by adding the neutralizing agent during and / or after the synthesis of the polyether polyester. By using polyvalent carboxylate in this way, pH adjustment and the mechanical strength of the resulting polyether ester are enhanced.
上記中和剤の添加量は、特に限定されないが、上記多価カルボン酸または多価カルボン酸無水物1モルに対して、0.001〜10.0モルが好ましく、より好ましくは0.01〜6.0モル、特に好ましくは0.05〜5.0モル、最も好ましくは、0.1〜4.0モルである。添加量が上記の範囲より多いと、該中和剤がポリエーテルエステル中に均一に分散、溶解できなくなるため、ポリエーテルエステルの機械的強度が低下する。また、該中和剤が少ないと、反応時間が長くなり、製造効率が低下する。中和剤の添加量が上記の範囲よりも少ないと、中和剤の添加効果であるpH調整効果および機械的強度を増加させる効果が低下する。
上記中和剤を添加する際、中和剤の分散を良くするために溶媒を用いてもよいが、無溶媒の方が溶媒を除去する工程を省略できるため効率が良いので好ましい。
The addition amount of the neutralizing agent is not particularly limited, but is preferably 0.001 to 10.0 mol, more preferably 0.01 to 1 mol with respect to 1 mol of the polyvalent carboxylic acid or polyvalent carboxylic anhydride. The amount is 6.0 mol, particularly preferably 0.05 to 5.0 mol, and most preferably 0.1 to 4.0 mol. When the addition amount is larger than the above range, the neutralizing agent cannot be uniformly dispersed and dissolved in the polyether ester, so that the mechanical strength of the polyether ester is lowered. Moreover, when there are few this neutralizing agents, reaction time will become long and manufacturing efficiency will fall. When the addition amount of the neutralizing agent is less than the above range, the effect of increasing the pH and the mechanical strength, which are the addition effect of the neutralizing agent, are reduced.
When the neutralizing agent is added, a solvent may be used in order to improve the dispersion of the neutralizing agent. However, the absence of a solvent is preferable because the step of removing the solvent can be omitted, which is efficient.
多価カルボン酸、多価カルボン酸無水物および多価カルボン酸塩からなる群より選択される少なくとも1種の配合量は、特に限定されないが、上記ポリアルキレンオキサイド1.0モルに対して0.1〜4.0モルが好ましい。この範囲の配合量であれば、得られる生体吸収性材料を用いた成形体の機械的強度に優れる。この特性により優れる点から、上記配合量は、より好ましくは0.2〜3.0モル、さらに好ましくは0.3〜2.0モル、最も好ましくは0.5〜1.5モルである。 The blending amount of at least one selected from the group consisting of a polyvalent carboxylic acid, a polyvalent carboxylic acid anhydride, and a polyvalent carboxylate salt is not particularly limited, but is 0.1% with respect to 1.0 mol of the polyalkylene oxide. 1 to 4.0 mol is preferred. If it is the compounding quantity of this range, it will be excellent in the mechanical strength of the molded object using the bioabsorbable material obtained. From the point which is excellent by this characteristic, the said compounding quantity becomes like this. More preferably, it is 0.2-3.0 mol, More preferably, it is 0.3-2.0 mol, Most preferably, it is 0.5-1.5 mol.
支持層として用いられるポリエーテルエステルは、上記ポリアルキレンオキサイドと、上記多価カルボン酸、多価カルボン酸無水物および多価カルボン酸塩からなる群より選択される少なくとも1種とを反応させてなるものであることができる。
上記ポリエーテルエステルは水溶性である。該ポリエーテルエステルが水溶性であるため、本発明の生体吸収性材料は、生理環境下で一定期間形状を保持した後、加水分解等の作用により分解され、適用箇所から消失し、腎臓や肝臓等の臓器に過剰に蓄積されることなく安全に体外に排出され得る。
なお、本明細書において、「水溶性」とは、37℃の生理食塩水(pH4〜8)中に少なくとも1質量%ポリマー濃度相当のサンプルをいれて、ローターミキサーで混合し、目視で観察したときに、所定日数以内にサンプルの形状がなくなり、透明な水溶液になることを言う。
The polyether ester used as the support layer is obtained by reacting the polyalkylene oxide with at least one selected from the group consisting of the polyvalent carboxylic acid, polyvalent carboxylic acid anhydride and polyvalent carboxylate. Can be things.
The polyether ester is water soluble. Since the polyether ester is water-soluble, the bioabsorbable material of the present invention retains its shape for a certain period in a physiological environment, and is then decomposed by an action such as hydrolysis and disappears from the application site, resulting in kidney and liver. It can be safely discharged outside the body without being excessively accumulated in organs.
In this specification, “water-soluble” means that a sample corresponding to a polymer concentration of at least 1% by mass in 37 ° C. physiological saline (pH 4 to 8) is mixed with a rotor mixer and visually observed. Sometimes, it means that the sample loses its shape within a predetermined number of days and becomes a transparent aqueous solution.
上記ポリエーテルエステルの37℃の生理食塩水(pH4〜8)に対する溶解度は、支持層の用途により異なるので特に限定されないが、一般的には、0.001〜0.5g/mlであることが好ましい。該溶解度がこの範囲であると得られる材料の生体吸収性および生理環境下での形状保持性が要求される範囲を満たすことができる。この特性により優れる点で、上記溶解度は0.005〜0.1g/mlがより好ましく、0.01〜0.05g/mlであることが特に好ましい。 The solubility of the polyether ester in physiological saline (pH 4 to 8) at 37 ° C. is not particularly limited because it varies depending on the use of the support layer, but generally it is 0.001 to 0.5 g / ml. preferable. When the solubility is within this range, the obtained material can satisfy a range where bioabsorbability and shape retention in a physiological environment are required. The solubility is more preferably from 0.005 to 0.1 g / ml, and particularly preferably from 0.01 to 0.05 g / ml, in that it is more excellent in this characteristic.
上記ポリエーテルポリエステルの重量平均分子量は、50,000〜500,000であることが好ましい。分子量がこの範囲であると、得られる支持層が生体吸収性に優れ、また製造時の加工性にも優れる。 The polyether polyester preferably has a weight average molecular weight of 50,000 to 500,000. When the molecular weight is within this range, the resulting support layer is excellent in bioabsorbability and excellent in processability during production.
上記ポリエーテルエステルは、上記の成分以外に、要求される生体適合性を満たす範囲で、添加剤を含んでもよい。具体的には、例えば、充填剤、可塑剤、軟化剤、安定剤、着色剤、物性調整剤、補強剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、溶剤等が挙げられる。これらの添加剤は、1種単独でも2種以上を併用して使用することができる。 In addition to the above components, the polyether ester may contain an additive as long as the required biocompatibility is satisfied. Specific examples include fillers, plasticizers, softeners, stabilizers, colorants, physical property modifiers, reinforcing agents, antioxidants, ultraviolet absorbers, pigments and solvents. These additives can be used alone or in combination of two or more.
上記ポリエーテルエステルは、公知の方法(例えば、特開平9−52950号公報等参照。)により製造される。具体的には、例えば、100mlフラスコに重量平均分子量25,000のポリエチレングリコール10gおよび二無水ピロメリット酸0.106gを仕込み、常圧下150℃で4時間反応を行うことにより上記ポリエーテルエステルが得られる。 The polyether ester is produced by a known method (for example, see JP-A-9-52950). Specifically, for example, 10 g of polyethylene glycol having a weight average molecular weight of 25,000 and 0.106 g of pyromellitic dianhydride are charged into a 100 ml flask and reacted at 150 ° C. under normal pressure for 4 hours to obtain the above polyether ester. It is done.
また、上記ポリエーテルエステルは、市販品を用いることもできる。市販品としては、例えば、PX3−EH1000(EH1000NおよびEH1000A、日本触媒(株)製)等が好適に挙げられる。 Moreover, the said polyetherester can also use a commercial item. As a commercial item, PX3-EH1000 (EH1000N and EH1000A, Nippon Shokubai Co., Ltd. product) etc. are mentioned suitably, for example.
支持層は、上記ポリエーテルエステル分子間に、さらに架橋構造を有していても有していなくてもよいが、有していることが好ましい。架橋構造を有することにより、該支持層が生理環境下で分解されるまでの期間を長くすることができ、架橋密度を変化させることにより生体吸収性を調節できる。また、耐水性、機械的強度、経時安定性、接着性等においても高い性能を発揮し、かつ、それら相互のバランスにも優れる支持層を提供できる。一方、架橋構造を有していない支持層は、架橋構造を有しているものに比べて、生体吸収されるまでに要する期間が短いという特徴を有するので、素早く生体吸収されることが好ましい用途に使用される。 上記架橋構造は、上記ポリエーテルエステル主鎖間の共有結合を介して形成されてもよく、該ポリエーテルエステルのカルボキシ基と架橋剤とを反応させて形成されてもよい。また、これらが併用されて架橋構造が形成されてもよい。 The support layer may or may not have a cross-linked structure between the polyether ester molecules, but preferably has a cross-linked structure. By having a crosslinked structure, the period until the support layer is decomposed in a physiological environment can be lengthened, and bioabsorbability can be adjusted by changing the crosslinking density. In addition, it is possible to provide a support layer that exhibits high performance in terms of water resistance, mechanical strength, stability over time, adhesiveness, and the like, and is excellent in mutual balance. On the other hand, a support layer that does not have a crosslinked structure has a feature that a period required for bioabsorption is shorter than that having a crosslinked structure. Used for. The crosslinked structure may be formed through a covalent bond between the polyether ester main chains, or may be formed by reacting the carboxy group of the polyether ester with a crosslinking agent. These may be used in combination to form a crosslinked structure.
上記ポリエーテルエステル主鎖間の共有結合を介して形成される架橋構造を有する支持層は、該ポリエーテルエステルのみで、紫外線等の電離放射線照射等により架橋されるものである。この材料に紫外線等の電離放射線が照射され、該材料に含まれるポリエーテルエステルが架橋される場合、該ポリエーテルエステル中のヘテロ結合において、ヘテロ原子に隣接した炭素上の水素は紫外線等の照射によりラジカルとして比較的解裂し易いため、分子鎖上にいくつかのラジカルが発生し、こうしてできたポリマー分子鎖上のラジカル同士が結合して、架橋構造が形成されると考えられる。この架橋構造は、該ポリエーテルエステル同士の架橋であり、またラジカル濃度も低いため、架橋密度の低いゆるやかな架橋構造が形成される。 The support layer having a cross-linked structure formed through a covalent bond between the polyether ester main chains is cross-linked only by the polyether ester by irradiation with ionizing radiation such as ultraviolet rays. When this material is irradiated with ionizing radiation such as ultraviolet rays and the polyether ester contained in the material is cross-linked, hydrogen on the carbon adjacent to the hetero atom is irradiated with ultraviolet rays or the like at the hetero bonds in the polyether ester. Therefore, it is considered that some radicals are generated on the molecular chain, and the radicals on the polymer molecular chain thus formed are bonded to each other to form a crosslinked structure. This cross-linked structure is a cross-link between the polyether esters, and since the radical concentration is low, a gently cross-linked structure with a low cross-linking density is formed.
通常放射線硬化型樹脂等の硬化に必要とされる光開始剤、光増感剤、光架橋剤および不飽和結合含有化合物は特に必要ないが、照射後の各種性能を低下させない範囲で、架橋効率を向上させるために、これらの添加物または化合物を併用してもよい。 Photoinitiators, photosensitizers, photocrosslinkers and unsaturated bond-containing compounds that are usually required for curing radiation curable resins, etc. are not particularly required, but crosslinking efficiency is within the range that does not degrade the performance after irradiation. In order to improve the above, these additives or compounds may be used in combination.
上記電離放射線としては特に限定されないが、上述した紫外線の他、例えば、α線、β線、γ線、X線および電子線等が挙げられる。中でも、紫外線は、取り扱いが容易で工業的にもその利用が普及している点で好ましい。
照射時間は、電離放射線の種類にもよるが、例えば紫外線であれば、高圧水銀灯を用いる場合は1分〜10分が好ましく、より好ましくは2分〜8分である。使用する光源としては、例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、キセノンランプおよびタングステンランプ等が使用される。
Although it does not specifically limit as said ionizing radiation, For example, (alpha) ray, (beta) ray, (gamma) ray, X-ray, an electron beam etc. other than the ultraviolet-ray mentioned above is mentioned. Among these, ultraviolet rays are preferable because they are easy to handle and are widely used industrially.
Although the irradiation time depends on the type of ionizing radiation, for example, in the case of ultraviolet rays, when a high-pressure mercury lamp is used, it is preferably 1 minute to 10 minutes, more preferably 2 minutes to 8 minutes. As a light source to be used, for example, a low pressure mercury lamp, a medium pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a xenon lamp, a tungsten lamp, or the like is used.
上記ポリエーテルエステルのカルボキシ基と架橋剤とを反応させて形成される架橋構造を有する生体吸収性材料からなる支持層は、上記ポリエーテルエステルと架橋剤とを反応させて架橋したものである。架橋剤を用いて架橋する場合は、架橋反応を確実に行うことができ、架橋密度の調節もし易いという点で有利である。 The support layer made of a bioabsorbable material having a cross-linked structure formed by reacting the carboxy group of the polyether ester with a cross-linking agent is cross-linked by reacting the polyether ester with the cross-linking agent. When crosslinking is performed using a crosslinking agent, it is advantageous in that the crosslinking reaction can be performed reliably and the crosslinking density can be easily adjusted.
上記架橋剤としては、特に限定されないが、一般的な多官能化合物を使用することができる。上記多官能性化合物としては、上記ポリエーテルエステルのカルボキシ基と反応可能な官能基を2つ以上持つもの、または、該カルボキシ基と塩形成可能な2価以上の金属または金属化合物であれば特に限定されない。上記多官能性化合物は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Although it does not specifically limit as said crosslinking agent, A general polyfunctional compound can be used. As the polyfunctional compound, those having two or more functional groups capable of reacting with the carboxy group of the polyether ester, or a bivalent or higher metal or metal compound capable of forming a salt with the carboxy group are particularly preferable. It is not limited. The said polyfunctional compound may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
上記ポリエーテルエステルのカルボキシ基と反応可能な官能基は、具体的には、例えば、エポキシ基、アジリジン基、オキサゾリン基、アミノ基、イソシアネート基、ベンゾグアナミン基、メラミン基等が挙げられる。好ましくは、オキサゾリン基、イソシアネート基、エポキシ基がよい。上記多官能性化合物が有する官能基の種類は、同じであっても、異なっていてもよい。例えば、1個のオキサゾリン基と1個のエポキシ基とを有する化合物も上記多官能化合物として用いることができる。 Specific examples of the functional group capable of reacting with the carboxy group of the polyether ester include an epoxy group, an aziridine group, an oxazoline group, an amino group, an isocyanate group, a benzoguanamine group, and a melamine group. Of these, an oxazoline group, an isocyanate group, and an epoxy group are preferable. The kind of functional group which the said polyfunctional compound has may be the same, or may differ. For example, a compound having one oxazoline group and one epoxy group can also be used as the polyfunctional compound.
上記ポリエーテルエステルのカルボキシ基と反応可能な官能基を2つ以上有する化合物としては、具体的には、例えば、エポキシ化合物類、メラミン化合物類、ベンゾグアナミン化合物類、イソシアネート化合物類、オキサゾリン化合物類、アミン化合物類、アジリジン化合物類、シランカップリング剤等が挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも特に、カルボキシ基と比較的低温で反応し、反応に伴う副生成物が無いという点で、オキサゾリン化合物類が好ましい。 Specific examples of the compound having two or more functional groups capable of reacting with the carboxy group of the polyether ester include, for example, epoxy compounds, melamine compounds, benzoguanamine compounds, isocyanate compounds, oxazoline compounds, amines Examples thereof include compounds, aziridines, silane coupling agents and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, oxazoline compounds are preferable in that they react with a carboxy group at a relatively low temperature and there are no by-products associated with the reaction.
上記エポキシ化合物類としては、特に限定されないが、具体的には、例えば、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ソルビタンポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、トリグリシジルトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、グリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、レゾルシンジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル等が好適に挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The epoxy compounds are not particularly limited. Specifically, for example, sorbitol polyglycidyl ether, sorbitan polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, pentaerythritol polyglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl ether, triglycidyl tris. (2-hydroxyethyl) isocyanurate, glycerol polyglycidyl ether, trimethylolpropane polyglycidyl ether, resorcin diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene Glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, polypropylene Glycol diglycidyl ether, polytetramethylene glycol diglycidyl ether, and the like preferably. These may be used alone or in combination of two or more.
上記メラミン化合物類またはベンゾグアナミン化合物類としては、特に限定されないが、具体的には、例えば、ヘキサメトキシメチロールメラミンおよびその変性物等が好適に挙げられる。より具体的には、以下に挙げるサイテック工業(株)製のサイメルシリーズ(C−番号)やマイコートシリーズ(M−番号)が挙げられる。上記シリーズのうち、完全アルキル型としては、C−300、C−301、C−303、C−350、C−232、C−235、C−236、C−238、C−266、C−267、C−285、C−1123、C−1123−10、C−1170、M−506等が挙げられる。メチロール基型としては、C−370、C−771、C−272、C−1172、M−102等が挙げられる。イミノ基型としては、C−325、C−327、C−703、C−712、C−254、C−253、C−212、C−1128、M−101、M−106、M−130、M−132、M−508、M−105等が挙げられる。メチロール/イミノ基型としては、C−701、C−202、C−207等が挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Although it does not specifically limit as said melamine compounds or benzoguanamine compounds, Specifically, a hexamethoxymethylol melamine, its modified material, etc. are mentioned suitably, for example. More specifically, the following Cymel series (C-number) and My Coat series (M-number) manufactured by Cytec Industries, Ltd. may be mentioned. Among the above series, as the complete alkyl type, C-300, C-301, C-303, C-350, C-232, C-235, C-236, C-238, C-266, C-267 , C-285, C-1123, C-1123-10, C-1170, M-506 and the like. Examples of the methylol group include C-370, C-771, C-272, C-1172, M-102 and the like. As the imino group type, C-325, C-327, C-703, C-712, C-254, C-253, C-212, C-1128, M-101, M-106, M-130, M-132, M-508, M-105 etc. are mentioned. Examples of the methylol / imino group type include C-701, C-202, and C-207. These may be used alone or in combination of two or more.
上記イソシアネート化合物類としては、特に限定されないが、具体的には、例えば、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、3,3’−ジメチルフェニル−4,4’−ジイソシアネート、ジアニシジンジイソシアネート、m−キシレンジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート、イソフォロンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、trans−1,4−シクロヘキシルジイソシアネート、リシンジイソシアネート等が好適に挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The isocyanate compounds are not particularly limited. Specifically, for example, 1,6-hexamethylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, tolylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, 3,3′-dimethylphenyl-4,4′-diisocyanate, dianisidine diisocyanate, m-xylene diisocyanate, tetramethylxylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, trans Preferred examples include -1,4-cyclohexyl diisocyanate and lysine diisocyanate. These may be used alone or in combination of two or more.
上記オキサゾリン化合物類としては、特に限定されないが、具体的には、例えば、ビスオキサゾリン、多価オキサゾリン化合物(例えば、エポクロスWS−700(日本触媒(株)製))、オキサゾリン環を有するポリマー(例えば、エポクロスWS−500(日本触媒(株)製))等が好適に挙げられる。中でも、十分な架橋性が発現され、所望の生体吸収性が得られ易いという点で、多価オキサゾリン化合物が好ましい。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The oxazoline compounds are not particularly limited. Specifically, for example, bisoxazoline, polyvalent oxazoline compound (for example, Epocros WS-700 (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.)), polymer having an oxazoline ring (for example, And Epocros WS-500 (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.). Among them, a polyvalent oxazoline compound is preferable in that sufficient crosslinkability is expressed and desired bioabsorbability is easily obtained. These may be used alone or in combination of two or more.
上記アミン化合物類としては、特に限定されないが、具体的には、例えば、トリエチレンテトラミン、エチレンジアミン、1,4−ジアザビシクロ−(2,2,2)−オクタン等が好適に挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Although it does not specifically limit as said amine compounds, Specifically, a triethylenetetramine, ethylenediamine, a 1, 4- diazabicyclo- (2,2,2) -octane etc. are mentioned suitably, for example. These may be used alone or in combination of two or more.
上記アジリジン化合物類としては、特に限定されないが、具体的には、例えば、トリス−2,4,6−(1−アジリジニル)−1,3,5−トリアジン、トリス〔1−(2−メチル)−アジリジニル〕フォスフィンオキシド、ヘキサ〔1−(2−メチル)−アジリジニル〕トリフォスファトリアジン等が好適に挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Although it does not specifically limit as said aziridine compounds, Specifically, for example, tris-2,4,6- (1-aziridinyl) -1,3,5-triazine, tris [1- (2-methyl) Preferred examples include -aziridinyl] phosphine oxide, hexa [1- (2-methyl) -aziridinyl] triphosphatriazine and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
上記ポリエーテルエステルのカルボキシ基と塩形成可能な2価以上の金属または金属化合物を構成する金属原子としては、特に限定されないが、具体的には、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、ラジウム、スカンジウム、イットリウム、チタン、ジルコニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、テクネチウム、レニウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、銅、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、亜鉛、カドミウム、水銀、アルミニウム、珪素、ガリウム、ゲルマニウム、錫、鉛、タリウム、ビスマス、アンチモン、ポロニウム、テリウム、セレン、ランタノイド類、アクチノイド類等が挙げられる。好ましくは、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、亜鉛、アルミニウム、鉄、銅が、上記ポリエーテルエステルのカルボキシル基と塩形成し易いため、好ましい。 The metal atom constituting the divalent or higher-valent metal or metal compound capable of forming a salt with the carboxy group of the polyether ester is not particularly limited, and specifically, beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium, radium, Scandium, yttrium, titanium, zirconium, vanadium, niobium, tantalum, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium, rhenium, iron, ruthenium, osmium, copper, rhodium, iridium, nickel, palladium, zinc, cadmium, mercury, aluminum, Examples thereof include silicon, gallium, germanium, tin, lead, thallium, bismuth, antimony, polonium, therium, selenium, lanthanoids, and actinoids. Preferably, beryllium, magnesium, calcium, strontium, zinc, aluminum, iron, and copper are preferable because they easily form a salt with the carboxyl group of the polyether ester.
上記ポリエーテルエステルのカルボキシル基と塩形成可能な2価以上の金属または金属化合物は、該カルボキシ基と反応可能であれば、その化合物の形態は特に限定されない。例えば、金属単体、酸化物、カルボン酸塩、水酸化物、硫化物、リン酸塩、亜リン酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、塩酸塩、硫酸塩、亜硫酸塩、スルホン酸塩、炭酸塩、炭化物等が挙げられる。 The divalent or higher-valent metal or metal compound capable of forming a salt with the carboxyl group of the polyether ester is not particularly limited as long as it can react with the carboxyl group. For example, simple metal, oxide, carboxylate, hydroxide, sulfide, phosphate, phosphite, nitrate, nitrite, hydrochloride, sulfate, sulfite, sulfonate, carbonate, carbide Etc.
上記架橋剤の含有量は、上記ポリエーテルエステルのカルボキシ基数Xに対する上記架橋剤の官能基数Yの比(Y/X)が、0.05〜1.5となるように調整されるのが好ましい。該比がこの範囲であると、適度な架橋密度が得られるため、機械的強度が得られ、種々の用途に要求される期間を満たす生体吸収性を有する。この特性により優れる点で、該比(Y/X)は、0.1〜1.0がより好ましく、0.2〜0.5が特に好ましい。 The content of the cross-linking agent is preferably adjusted so that the ratio (Y / X) of the functional group number Y of the cross-linking agent to the carboxy group number X of the polyether ester is 0.05 to 1.5. . When the ratio is within this range, an appropriate crosslinking density can be obtained, so that mechanical strength can be obtained and bioabsorbability that satisfies a period required for various applications can be obtained. The ratio (Y / X) is more preferably from 0.1 to 1.0, and particularly preferably from 0.2 to 0.5, in that this property is more excellent.
上記架橋剤と上記ポリエーテルエステルを反応させる方法としては、加熱処理や常温乾燥等の一般的架橋方法等が挙げられる。加熱処理を行う場合、その条件としては、特に限定されないが、40〜200℃で処理するのが好ましい。加熱温度がこの範囲であると、架橋反応が速やかに進行し、ポリエーテルエステルが分解することもない。この特性により優れる点で、より好ましくは40〜150℃である。
また、加熱処理時間は、加熱温度にもよるが、0.1〜8時間が好ましい。加熱処理時間がこの範囲であると、架橋反応が速やかに進行し、ポリエーテルエステルが分解することもない。この特性により優れる点で、加熱処理時間10分〜5時間がより好ましい。
Examples of the method of reacting the crosslinking agent with the polyether ester include general crosslinking methods such as heat treatment and room temperature drying. When performing the heat treatment, the conditions are not particularly limited, but the treatment is preferably performed at 40 to 200 ° C. When the heating temperature is within this range, the crosslinking reaction proceeds rapidly and the polyether ester is not decomposed. More preferably, it is 40-150 degreeC at the point which is excellent by this characteristic.
Moreover, although heat processing time is based also on heating temperature, 0.1 to 8 hours are preferable. When the heat treatment time is within this range, the crosslinking reaction proceeds rapidly and the polyether ester is not decomposed. The heat treatment time of 10 minutes to 5 hours is more preferable because it is superior in this characteristic.
本発明の一つの形態の支持層は、公知の方法(例えば、特開平9−52950号公報、特開2003−113240号公報等参照。)により製造することができる。 本発明のスポンジ状の支持層の製造方法としては、例えば、上記ポリエーテルエステルをRO水に室温で溶解させてポリマー濃度約10質量%の水溶液を調製し、該水溶液10gをポリスチレンディシュ(50×50×25mm)上に展開し、凍結乾燥して残ったポリマー部分がスポンジ状の支持層となる方法が好適に挙げられる。この方法において、RO水の代わりに、アルコール水溶液等ポリマーが溶解し、かつ減圧等により除去できる溶媒を用いてもよい。 The support layer according to one embodiment of the present invention can be produced by a known method (for example, see JP-A-9-52950 and JP-A-2003-113240). As a method for producing the sponge-like support layer of the present invention, for example, the above polyether ester is dissolved in RO water at room temperature to prepare an aqueous solution having a polymer concentration of about 10% by mass, and 10 g of the aqueous solution is added to a polystyrene dish (50 × 50 × 25 mm), and a method in which the polymer portion remaining after freeze-drying becomes a sponge-like support layer is preferable. In this method, instead of the RO water, a solvent in which a polymer such as an alcohol aqueous solution dissolves and can be removed by reduced pressure or the like may be used.
パウダー状の支持層の材料は、上述の合成反応により得られたポリエーテルエステルを解砕、あるいは粉砕して、必要であれば粒径調整を行い粒径の範囲を整えることにより取得できる。粒子径を小さくする為には、特に限定されないが、凍結粉砕、ミル粉砕および/または分級すればよい。解砕、粉砕後、篩い分けにより任意の粒度分布に調整することもできる。平均粒子径は特に限定されないが、平均粒子径数十nm〜数百μmが好ましい。得られたパウダー状物は、通常使用される方法により医療用処置材の支持層として調製することができる。 The material for the powdery support layer can be obtained by crushing or pulverizing the polyether ester obtained by the above-described synthesis reaction, adjusting the particle size if necessary, and adjusting the particle size range. Although there is no particular limitation for reducing the particle size, freeze pulverization, mill pulverization and / or classification may be performed. After pulverization and pulverization, it can be adjusted to an arbitrary particle size distribution by sieving. The average particle size is not particularly limited, but an average particle size of several tens nm to several hundreds μm is preferable. The obtained powdery material can be prepared as a support layer for a medical treatment material by a commonly used method.
また、一般にスピノーダル分解と呼ばれる原理を用いたケミカル粉砕法(例えば、特開平4−339828号公報参照。)によりパウダー状の生体吸収性材料を得ることができる。具体的には、例えば、上記ポリエーテルエステルを溶剤に加熱溶解混合させた後、冷却して析出した粉末を洗浄、乾燥、解砕、分級等を行い、平均粒径1μm〜150μmの粉体を得ることができる。より具体的には、キシレン等の溶剤を使用して80〜100℃にて加熱溶解させ、その後、その溶液を室温まで徐冷して、ポリエーテルエステルを析出させ、ヘキサンでキシレンを洗浄することによりパウダーを得ることができる。 In addition, a powdery bioabsorbable material can be obtained by a chemical pulverization method (for example, see JP-A-4-339828) using a principle generally called spinodal decomposition. Specifically, for example, the polyether ester is heated and dissolved and mixed in a solvent, and then the powder deposited by cooling is washed, dried, crushed, classified, and the like to obtain a powder having an average particle diameter of 1 μm to 150 μm. Can be obtained. More specifically, heat and dissolve at 80 to 100 ° C. using a solvent such as xylene, and then slowly cool the solution to room temperature to precipitate a polyether ester and wash the xylene with hexane. By this, powder can be obtained.
一つの形態の支持層の製造方法は、これに限定されず、原料中に架橋剤を混合し、水を除去した後、加熱等により架橋してもよい。また、水を除去した後、紫外線照射してポリエーテルエステル同士を架橋させてもよい。 The manufacturing method of the support layer of one form is not limited to this, You may bridge | crosslink by heating etc., after mixing a crosslinking agent in a raw material and removing water. Moreover, after removing water, you may bridge | crosslink polyether esters by ultraviolet irradiation.
一つの形態の態様の支持層は、製造中または製造後に、濾過滅菌、エチレンオキサイドガス滅菌等の方法により滅菌処理されて使用されるのが好ましい。濾過滅菌は、例えば、該支持層を製造する際に、上記ポリエーテルエステルの水溶液を、市販されている濾過滅菌用フィルターに通過させることによって行なわれてもよい。エチレンオキサイドガス滅菌は、例えば、得られた材料を密閉容器に入れ、エチレンオキサイドガスを封入した後、所定の時間放置して行なわれてもよい。 The support layer according to one embodiment is preferably used after being sterilized by a method such as filtration sterilization or ethylene oxide gas sterilization during or after production. The filter sterilization may be performed, for example, by passing the aqueous polyether ester solution through a commercially available filter sterilization filter when the support layer is produced. The ethylene oxide gas sterilization may be performed, for example, by putting the obtained material into a sealed container and enclosing the ethylene oxide gas, and then leaving it for a predetermined time.
もう一つの形態の支持層は、ポリアルキレンオキサイドと、多価カルボン酸、多価カルボン酸無水物および多価カルボン酸塩からなる群より選択される少なくとも1種とを反応させてなるポリエーテルエステルと、ラジカルトラップ剤とを含有する。
もう一つの形態の支持層は、上述した一つの形態の支持層に、さらにラジカルトラップ剤を有すること以外は基本的に本発明の第1の形態の支持層と同様である。以下、ラジカルトラップ剤について詳細に説明する。
Another form of the support layer is a polyether ester obtained by reacting a polyalkylene oxide with at least one selected from the group consisting of a polyvalent carboxylic acid, a polyvalent carboxylic acid anhydride, and a polyvalent carboxylate. And a radical trapping agent.
The support layer according to another embodiment is basically the same as the support layer according to the first embodiment of the present invention except that the support layer according to another embodiment further includes a radical trap agent. Hereinafter, the radical trapping agent will be described in detail.
上述のように支持層は、滅菌処理されて使用されるのが好ましい。しかし、滅菌処理工程において、生体吸収性材料の物性低下等が誘起されることがあるので、支持層は、滅菌処理工程における物性の低下を抑制する耐滅菌処理性を有することが好ましい。
特に、γ線等の放射線や電子線等を利用した滅菌処理においては、ポリマーが分解されることがある。これは、ポリマーの励起分子および励起分子の安定化過程で生成したポリマーラジカルの開裂によって、または、生成したラジカルが酵素と反応することによって起こると考えられている。このような分解、酸化反応に関わるラジカルの生成を抑制することにより、材料の物性低下を抑制できる。ラジカルを不活性化できる配合剤(ラジカルトラップ剤)としては、電子・イオン捕捉剤、エネルギー移動剤、ラジカル捕捉剤、酸化防止剤等が挙げられる。
As described above, the support layer is preferably used after being sterilized. However, since the physical properties of the bioabsorbable material may be lowered in the sterilization process, the support layer preferably has sterilization resistance that suppresses the decrease in physical properties in the sterilization process.
In particular, the polymer may be decomposed in sterilization treatment using radiation such as γ rays or electron beams. This is believed to occur by the excision of the polymer and by the cleavage of polymer radicals generated during the stabilization process of the excitable molecules, or by reaction of the generated radicals with enzymes. By suppressing the generation of radicals related to such decomposition and oxidation reaction, it is possible to suppress deterioration of physical properties of the material. Examples of the compounding agent (radical trapping agent) that can inactivate radicals include an electron / ion scavenger, an energy transfer agent, a radical scavenger, and an antioxidant.
電子・イオン捕捉剤としては、N,N’−テトラメチルフェニレンジアミン等が挙げられ、これらは初期過程で生成する電子とイオンを不活性化するものである。エネルギー移動剤としては、アセナフテン等が挙げられ、これらは励起種を不活性化するものである。
ラジカル捕捉剤としては、メルカプタン、オクタヒドロフェナントレン等が挙げられ、これらはラジカルを不活性化するものである。 酸化防止剤としては、L−アスコルビン酸、イソアスコルビン酸、トコフェロール等が挙げられ、これらは酸化反応を防止するものである。これらの中でも、生体に対する安全性の高いL−アスコルビン酸、イソアスコルビン酸、トコフェロールが好ましい。特に、L−アスコルビン酸は水溶性であり生体吸収性を有するのでより好ましい。
Examples of the electron / ion scavenger include N, N′-tetramethylphenylenediamine, which inactivate electrons and ions generated in the initial process. Examples of the energy transfer agent include acenaphthene and the like, which inactivate the excited species.
Examples of radical scavengers include mercaptans and octahydrophenanthrenes, which inactivate radicals. Examples of the antioxidant include L-ascorbic acid, isoascorbic acid, tocopherol and the like, and these prevent the oxidation reaction. Among these, L-ascorbic acid, isoascorbic acid, and tocopherol that are highly safe for living bodies are preferable. In particular, L-ascorbic acid is more preferable because it is water-soluble and bioabsorbable.
上記ラジカルトラップ剤の含有量は、上記ポリエーテルエステル100質量部に対して、0.5〜10質量部が好ましい。該含有量がこの範囲であれば、ラジカルトラップ剤としての機能を十分に果たすことができ、支持層の機械的物性を低下させることがなく、支持層の生体吸収性に与える影響が少ない。この特性により優れる点で、該含有量は1〜5質量部がより好ましい。 The content of the radical trapping agent is preferably 0.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyether ester. When the content is within this range, the function as a radical trapping agent can be sufficiently achieved, the mechanical properties of the support layer are not deteriorated, and the influence on the bioabsorbability of the support layer is small. The content is more preferably from 1 to 5 parts by mass because it is more excellent in this characteristic.
上記ラジカルトラップ剤は、上記ポリエーテルエステルまたはその水溶液に混合されて用いられてもよく、上記ポリエーテルエステルを製造する際に混合して、ポリエーテルエステル中に含有させてもよい。
具体的には、例えば、ポリエーテルエステル1gをRO水9gに溶解させた水溶液に、0.02gのL−アスコルビン酸を混合して用いられる。
The radical trapping agent may be used by being mixed with the polyether ester or an aqueous solution thereof, or may be mixed in the production of the polyether ester and contained in the polyether ester.
Specifically, for example, 0.02 g of L-ascorbic acid is mixed and used in an aqueous solution in which 1 g of a polyether ester is dissolved in 9 g of RO water.
上記もう一つの形態の支持層は、ラジカルトラップ剤を含有することにより、γ線滅菌処理や電子線滅菌処理が可能である。 The support layer according to another embodiment can be subjected to γ-ray sterilization or electron beam sterilization by containing a radical trapping agent.
支持層は、上述のように、所望の機械的強度を保持するのに十分な分子量であり、生理環境下で一定期間形状を保持した後、加水分解等の作用により分解されて速やかに適用箇所から消失することができ、さらに、分解された支持層は、上記ポリアルキレンオキサイドと同等かそれより小さい分子量になることが可能であることより、腎臓や肝臓等の臓器に過剰に蓄積されることなく安全に体外に排出され得る。また、架橋密度を変化させることにより、生体に吸収されるまでの期間を調節することができ、種々の用途に応じた機械的物性(強度や柔軟性等)を得ることができる。さらに、ラジカルトラップ剤を含有することにより、γ線または電子線等で滅菌処理を行うことができる。 As described above, the support layer has a molecular weight sufficient to maintain a desired mechanical strength, and after maintaining a shape for a certain period in a physiological environment, the support layer is decomposed by an action such as hydrolysis to be applied quickly. Furthermore, the decomposed support layer can have a molecular weight equal to or lower than that of the above polyalkylene oxide, so that it excessively accumulates in organs such as kidney and liver. And can be safely discharged outside the body. In addition, by changing the crosslink density, it is possible to adjust the period until it is absorbed by the living body, and to obtain mechanical properties (strength, flexibility, etc.) according to various applications. Furthermore, by containing a radical trapping agent, sterilization can be performed with γ rays or electron beams.
本発明の粉体層と支持層とからなる医療用処置材の製造方法は、活性水素含有基と反応しうる活性エステル基を有しているポリマーを含む粉体と、シート状の生体吸収性材料とを圧縮することからなる。粉体層と支持層は別々に成形してもよいし、同時に成形してもよい。少なくとも粉体層は、ポリマーの粉体を、圧縮時に実質的に1〜100MPaであるように圧縮すればよい。圧縮時の圧縮力は、好ましくは実質的に5〜70MPaであり、さらに好ましくは実質的に10〜50MPaである。圧縮する粉体は支持層上で圧縮されてもよく、支持層上ではない場所にて圧縮されてもよい。 The method for producing a medical treatment material comprising a powder layer and a support layer according to the present invention comprises a powder containing a polymer having an active ester group capable of reacting with an active hydrogen-containing group, and a sheet-like bioabsorbable material. Consisting of compressing material. The powder layer and the support layer may be formed separately or simultaneously. At least the powder layer may be compressed so that the polymer powder is substantially 1 to 100 MPa when compressed. The compressive force during compression is preferably substantially 5 to 70 MPa, and more preferably substantially 10 to 50 MPa. The powder to be compressed may be compressed on the support layer or may be compressed at a place not on the support layer.
本発明の粉体層と支持層とからなる医療用処置材は、所望の形状に展開して使用することができる。「医療用処置材」とは、生体内で使用された時、生体に有害な毒性が低い安全な成分からなり、生体に許容される物質を意味する。医療用処置材は生体において吸収性や分解性を有してもよい。好ましくは、生体吸収性及び/又は生体分解性であることである。例えば、手術で組織や器官の止血、接着、シーリングおよび/または固定に用いることができる。医療用処置材の剤形は特に限定されないが、シート状やプレート状を挙げることができる。本明細書において、シート状というときは、プレート状も包含する。このように調製した粉体層と支持層とからなる医療用処置材は、水分存在下にて供することによって架橋させることができる。その際、水分として、本明細書に記載のものを使用することができる。 The medical treatment material comprising the powder layer and the support layer of the present invention can be used after being developed into a desired shape. The “medical treatment material” means a substance that is composed of a safe component having low toxicity harmful to a living body and is acceptable to the living body when used in a living body. The medical treatment material may have absorbability or degradability in a living body. Preferably, it is bioabsorbable and / or biodegradable. For example, it can be used for hemostasis, adhesion, sealing and / or fixation of tissues and organs in surgery. The dosage form of the medical treatment material is not particularly limited, and examples thereof include a sheet shape and a plate shape. In the present specification, a sheet form includes a plate form. The medical treatment material composed of the powder layer and the support layer thus prepared can be crosslinked by being provided in the presence of moisture. At that time, the moisture described in this specification can be used.
医療用処置材は、使用時の便宜を考慮して、前述のアルカリ化剤を含むキットとして提供することができる。医療用処置材は、粉体層と支持層とからなり、そしてアルカリ化剤が、混合されていない状態で、医療用処置材と共にまたは別々に梱包またはパッケージの中に含めることができる。医療用処置材として使用され得る他の構成物を含んでいても良い。 The medical treatment material can be provided as a kit containing the aforementioned alkalizing agent in consideration of convenience during use. The medical treatment material comprises a powder layer and a support layer, and the alkalizing agent can be included in the package or package with the medical treatment material or separately in an unmixed state. It may contain other components that can be used as a medical treatment material.
医療用処置材は、組織の接着及び/又は閉鎖のために使用することができる。組織の接着及び/又は閉鎖とは、特に限定されないが止血材、接着剤または癒着防止材等として使用できることを意味する。止血材とは、生体の出血箇所またはその近辺にて止血を目的として使用される。目的とする箇所に医療用処置材を付し、必要に応じて出血箇所を覆うことにより、出血がとまり止血効果を発揮する。接着剤とは、生体の組織、器官または臓器の少なくとも1ヶ所を、他の部位と接着させることを目的として使用される。目的とする箇所に医療用処置材を付し、他の所望の部位を接着の上、固定、静置または圧着させ、一定時間を経過させる。その際、固定用具等を使用することができる。癒着防止材とは、生体の組織や臓器またはその近辺にて、癒着の防止を目的として使用される。目的とする箇所に医療用処置材を付し、生体の組織、器官または臓器の少なくとも1ヶ所を、他の部位と癒着しないように固定、静置または圧着させ、一定時間を経過させることにより、癒着が防止され、癒着防止効果を発揮することができる。 The medical treatment material can be used for tissue adhesion and / or closure. The adhesion and / or closure of tissue means that it can be used as a hemostatic material, an adhesive, an adhesion prevention material, or the like, although not particularly limited thereto. The hemostatic material is used for the purpose of hemostasis at or near the bleeding site of a living body. By attaching a medical treatment material to the target site and covering the bleeding site as necessary, the bleeding stops and exerts a hemostatic effect. The adhesive is used for the purpose of adhering at least one part of a living tissue, organ or organ to another part. A medical treatment material is attached to a target location, and another desired portion is bonded, fixed, allowed to stand, or pressure-bonded, and a predetermined time elapses. At that time, a fixing tool or the like can be used. The anti-adhesive material is used for the purpose of preventing adhesions in or around a living tissue or organ. By attaching a medical treatment material to the target location, fixing, standing or crimping at least one part of a living tissue, organ or organ so as not to adhere to other parts, and allowing a certain period of time to pass, Adhesion is prevented and an anti-adhesion effect can be exhibited.
本発明の医療用処置材は、臨床上の要求を満たしている。成分自体またはその分解物の毒性は小さく、多糖が主骨格なので生体分解吸収性も有するように材料設計されている。また、本発明の医療用処置材は、用時を予め見計らって行う準備操作を少なくし、急な適用に対して迅速に対応でき、その使用にあたり特別な装置が不要なので、誰でも簡便に使用することができる。そして、医療用処置材は、単独でも多糖組成物としても提供できるので、幅広く多様な用途に使用可能である。以上のような特性から、本発明の医療用処置材は、止血材、接着剤、癒着防止材等として好適である。 The medical treatment material of the present invention satisfies clinical requirements. The component itself or its degradation product has low toxicity, and since the polysaccharide is the main skeleton, the material is designed to have biodegradability. In addition, the medical treatment material of the present invention reduces the number of preparatory operations to be performed in advance, can respond quickly to sudden application, and no special device is required for its use, so anyone can use it easily can do. And since a medical treatment material can be provided individually or as a polysaccharide composition, it can be used for a wide variety of uses. From the above characteristics, the medical treatment material of the present invention is suitable as a hemostatic material, an adhesive, an adhesion prevention material and the like.
本発明の医療用処置材の一つの形態は、粉体層と支持層とからなるシート状であって、前記粉体層が圧縮されており、前記粉体層の粉体が、活性水素含有基と反応しうる活性エステル基を有している非生体由来材料からなるポリマーを含む。また、本発明の医療用処置材のひとつの形態は、粉体層と支持層とからなるシート状であって、前記粉体層が圧縮されており、前記粉体層の粉体が、活性水素含有基と反応しうる活性エステル基を有している合成材料からなるポリマーを含む。 One form of the medical treatment material of the present invention is a sheet formed of a powder layer and a support layer, the powder layer is compressed, and the powder of the powder layer contains active hydrogen A polymer composed of a non-biological material having an active ester group capable of reacting with the group. Further, one form of the medical treatment material of the present invention is a sheet shape composed of a powder layer and a support layer, the powder layer is compressed, and the powder of the powder layer is activated. Includes polymers made of synthetic materials having active ester groups capable of reacting with hydrogen-containing groups.
以下に、活性水素含有基と反応しうる活性エステル基を有しているポリマーを粉体層に、生体吸収性ポリマーを支持層に具体的に使用した本発明の一つの形態を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。 The following shows one embodiment of the present invention in which a polymer having an active ester group capable of reacting with an active hydrogen-containing group is specifically used for a powder layer and a bioabsorbable polymer is used for a support layer. The invention is not limited to this.
実施例1
1.粉体層に使用する活性エステル基を有しているポリマー
粉体層に使用する活性水素含有基と反応しうる活性エステル基を有しているポリマーとして、活性エステル化多糖(多糖誘導体)の粉体を調製した。
Example 1
1. Active esterified polysaccharide (polysaccharide derivative) powder as a polymer having an active ester group capable of reacting with an active hydrogen-containing group used in the powder layer used in the powder layer The body was prepared.
1−1.原料多糖の調製
活性エステル化多糖(多糖誘導体)の原料となる原料多糖として、酸型のカルボキシ基を有する、あるいは酸型のカルボキシメチル基を有する多糖、すなわち酸基含有多糖を調製した。
デキストラン(Dextran T−40、Amersham Biosciences社、重量平均分子量40,000)10gを、18wt%水酸化ナトリウム水溶液(水酸化ナトリウム、和光純薬工業社製)125gに添加して、25℃で3時間攪拌した。続いて、40wt%モノクロル酢酸水溶液(モノクロル酢酸、和光純薬工業社製)75gを添加して、60℃で6時間攪拌した。放冷により反応溶液を25℃にした後、20%塩酸を使用して反応溶液をpH1.0に調整し、25℃で2時間攪拌した。反応溶液を92.5vol%エタノール水溶液(100%エタノール、和光純薬工業社製)5Lに滴下して晶析を行い、吸引ロートを用いて析出物を回収した。92.5vol%エタノール水溶液3Lを使用して得られた析出物を洗浄して、最後にエタノールで置換した後、減圧乾燥した。これにより、酸型カルボキシメチルデキストラン(酸型CMデキストラン)を調製した。
1-1. Preparation of Raw Material Polysaccharide As a raw material polysaccharide used as a raw material for the active esterified polysaccharide (polysaccharide derivative), a polysaccharide having an acid-type carboxy group or an acid-type carboxymethyl group, that is, an acid group-containing polysaccharide was prepared.
10 g of dextran (Dextran T-40, Amersham Biosciences, weight average molecular weight 40,000) is added to 125 g of 18 wt% aqueous sodium hydroxide solution (sodium hydroxide, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and at 25 ° C. for 3 hours. Stir. Subsequently, 75 g of 40 wt% monochloroacetic acid aqueous solution (monochloroacetic acid, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 6 hours. The reaction solution was allowed to cool to 25 ° C., adjusted to pH 1.0 using 20% hydrochloric acid, and stirred at 25 ° C. for 2 hours. The reaction solution was dropped into 5 L of a 92.5 vol% aqueous ethanol solution (100% ethanol, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) for crystallization, and the precipitate was collected using a suction funnel. The precipitate obtained using 3 L of 92.5 vol% ethanol aqueous solution was washed, finally replaced with ethanol, and then dried under reduced pressure. Thereby, acid type carboxymethyl dextran (acid type CM dextran) was prepared.
得られた酸型CMデキストランのカルボキシメチル基量の定量を行った。原料多糖0.2g(A(g))を秤取り、0.1mol/L水酸化ナトリウム水溶液20mLと80vol%メタノール水溶液10mLとの混合溶液に添加し、25℃で3時間攪拌した。得られた溶液に、指示薬として1.0%フェノールフタレイン(W/V)/90vol%エタノール水溶液を3滴添加し、0.05mol/L硫酸を使用して酸塩基逆滴定を行い、0.05mol/L硫酸の使用量(V1 mL)を測定した(フェノールフタレイン、和光純薬工業社製)。また、原料多糖を添加しない以外は同様にして行ったブランクでの0.05mol/L硫酸の使用量(V0 mL)を測定した。下記の数式(1)に従い、原料多糖のカルボキシ基およびカルボキシメチル基の基量(Bmmol/g)を算出した。なお、使用した0.1mol/L水酸化ナトリウム水溶液、0.05mol/L硫酸の力価は、ともに1.00であった。 The amount of carboxymethyl group in the obtained acid-type CM dextran was quantified. 0.2 g (A (g)) of raw material polysaccharide was weighed and added to a mixed solution of 20 mL of 0.1 mol / L sodium hydroxide aqueous solution and 10 mL of 80 vol% methanol aqueous solution, and stirred at 25 ° C. for 3 hours. To the resulting solution, 3 drops of 1.0% phenolphthalein (W / V) / 90 vol% ethanol aqueous solution as an indicator was added, and acid-base back titration was performed using 0.05 mol / L sulfuric acid. The amount of use of 05 mol / L sulfuric acid (V1 mL) was measured (phenolphthalein, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). Moreover, the usage-amount (V0 mL) of 0.05 mol / L sulfuric acid in the blank performed similarly except not adding raw material polysaccharide was measured. According to the following numerical formula (1), the base amount (Bmmol / g) of the carboxy group and the carboxymethyl group of the raw material polysaccharide was calculated. The titers of the 0.1 mol / L aqueous sodium hydroxide solution and 0.05 mol / L sulfuric acid used were 1.00.
B=(V0−V1)×0.1÷A ・・・・・・(1)
A:原料多糖の質量(g)
B:カルボキシ基およびカルボキシメチル基の基量(mmol/g)
得られた酸型CMデキストランのカルボキシメチル基量は、1.2mmol/gであった。
B = (V0−V1) × 0.1 ÷ A (1)
A: Mass of raw material polysaccharide (g)
B: Group amount of carboxy group and carboxymethyl group (mmol / g)
The amount of carboxymethyl group of the obtained acid-type CM dextran was 1.2 mmol / g.
1−2.活性エステル化多糖(多糖誘導体)の調製
前述の原料多糖の活性エステル化反応には、反応溶媒はDMSO、求電子性基導入剤はN−ヒドロキシスクシンイミド(NHS)(和光純薬工業社製)、脱水縮合剤は1−エチル−3−ジメチルアミノプロピルカルボジイミド塩酸塩(EDC)(和光純薬工業社製)を使用し、活性エステル化多糖(多糖誘導体)を調製した。
1-2. Preparation of Active Esterified Polysaccharide (Polysaccharide Derivative) In the active esterification reaction of the aforementioned raw material polysaccharide, the reaction solvent is DMSO, the electrophilic group introducing agent is N-hydroxysuccinimide (NHS) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), As the dehydrating condensing agent, 1-ethyl-3-dimethylaminopropylcarbodiimide hydrochloride (EDC) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used to prepare an active esterified polysaccharide (polysaccharide derivative).
酸型CMデキストラン(カルボキシメチル基量1.2mmol/g)5.0g(カルボキシメチル基量6mmol/g)を、DMSO100gに添加し、70℃で2時間攪拌して溶解した。その後、NHS7.02g(60mmol)とEDC11.69g(60mmol)を添加して、25℃で18時間攪拌した。反応溶液をエタノール/アセトン混合溶液(1/1 V/V)3Lに滴下して晶析を行い、吸引ロートを用いて析出物を回収した。エタノール/アセトン混合溶液(1/1 V/V)3Lを使用して得られた析出物を洗浄して、減圧乾燥した。これにより、活性エステル化CMデキストランを調製した。Z/XおよびY/Xの比は、Z/X=10、Y/X=10であった。 Acid type CM dextran (carboxymethyl group content 1.2 mmol / g) 5.0 g (carboxymethyl group content 6 mmol / g) was added to DMSO 100 g and dissolved by stirring at 70 ° C. for 2 hours. Thereafter, 7.02 g (60 mmol) of NHS and 11.69 g (60 mmol) of EDC were added, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 18 hours. The reaction solution was dropped into 3 L of an ethanol / acetone mixed solution (1/1 V / V) for crystallization, and the precipitate was collected using a suction funnel. The precipitate obtained using 3 L of ethanol / acetone mixed solution (1/1 V / V) was washed and dried under reduced pressure. Thereby, active esterified CM dextran was prepared. The ratio of Z / X and Y / X was Z / X = 10 and Y / X = 10.
得られた活性エステル化CMデキストランのNHS基量の定量、NHS導入率の算出を行った。NHS導入率は、活性エステル化多糖(多糖誘導体)の原料となる原料多糖の単位重量あたりに存在するカルボキシ基量、あるいはカルボキシメチル基量に対する、得られた多糖誘導体の活性エステル基量の割合である。 The amount of NHS group in the obtained active esterified CM dextran was quantified, and the NHS introduction rate was calculated. The NHS introduction rate is the ratio of the amount of active ester groups of the obtained polysaccharide derivative to the amount of carboxy groups present per unit weight of the raw material polysaccharide as the raw material of the active esterified polysaccharide (polysaccharide derivative) or the amount of carboxymethyl groups. is there.
N−ヒドロキシスクシンイミド(NHS)の検量線を作成するため、0.1、0.2、0.5、1.0、2.5、5.0、10mMの NHS標準水溶液を調製した。各NHS標準水溶液1mLに、2N水酸化ナトリウム水溶液0.2mLを添加し、60℃で加熱して10分間攪拌した。放冷後、0.85N塩酸1.5mL、および0.05%FeCl3 /1N塩酸溶液0.75mLを添加し、分光光度計を用いて吸収波長500nmの吸光度を測定した(FeCl3、和光純薬工業社製)。各NHS水溶液の濃度をX軸、吸光度をY軸としてプロットし、線形近似を行い、下記のNHS濃度算出するための数式(2)を得た。 In order to prepare a calibration curve for N-hydroxysuccinimide (NHS), 0.1, 0.2, 0.5, 1.0, 2.5, 5.0, and 10 mM NHS standard aqueous solutions were prepared. 0.2 mL of 2N sodium hydroxide aqueous solution was added to 1 mL of each NHS standard aqueous solution, and it heated at 60 degreeC and stirred for 10 minutes. After standing to cool, 1.5 mL of 0.85N hydrochloric acid and 0.75 mL of 0.05% FeCl 3 / 1N hydrochloric acid solution were added, and the absorbance at an absorption wavelength of 500 nm was measured using a spectrophotometer (FeCl 3 , Wako Pure). Yakuhin Kogyo). The concentration of each NHS aqueous solution was plotted with the X axis and the absorbance as the Y axis, and linear approximation was performed to obtain the following formula (2) for calculating the NHS concentration.
Y=αX+β ・・・・・・(2)
X:NHS濃度(mM)
Y:波長500nmにおける吸光度
α=0.102 (傾き)
β=0.0138 (切片)
r=0.991 (相関係数)
吸光度を元に算出されたX(mM)に対して、測定溶液の容量(3.45ml)を乗算
することで、後述の試料中のNHS基量(Cmmol)を求めることができる。
Y = αX + β (2)
X: NHS concentration (mM)
Y: Absorbance at a wavelength of 500 nm α = 0.102 (slope)
β = 0.0138 (intercept)
r = 0.991 (correlation coefficient)
By multiplying X (mM) calculated based on the absorbance by the volume of the measurement solution (3.45 ml), the amount of NHS group (Cmmol) in the sample described later can be obtained.
次に、実施例1〜7の活性エステル化多糖0.01gを秤取り、純水1mLに添加して、25℃で3時間攪拌した後、2N水酸化ナトリウム水溶液0.2mLを添加して、60℃で加熱して10分間攪拌を行った。室温まで放冷した後、0.85N塩酸1.5mLを添加した。不溶物を含む、得られた溶液から、ろ過綿を用いて不溶物を除去した後、0.05%FeCl3 /1N塩酸溶液0.75mlを添加して、波長500nmにおける吸光度を測定した。吸光度測定値が、NHS標準溶液の濃度が5mMの時の吸光度を上回るときは、純水で希釈した(希釈倍率H)。前記NHS濃度算出する数式(2)を利用して吸光度測定値より、活性エステル化多糖のNHS基含有量(Cmmol)を求めた。続いて、下記の数式(3)より、活性エステル化多糖のNHS導入率を算出した。 Next, 0.01 g of the active esterified polysaccharide of Examples 1 to 7 was weighed and added to 1 mL of pure water and stirred at 25 ° C. for 3 hours, and then 0.2 mL of 2N aqueous sodium hydroxide solution was added, The mixture was heated at 60 ° C. and stirred for 10 minutes. After allowing to cool to room temperature, 1.5 mL of 0.85N hydrochloric acid was added. The insoluble matter was removed from the obtained solution containing insoluble matter using a filter cotton, and then 0.75 ml of 0.05% FeCl3 / 1N hydrochloric acid solution was added, and the absorbance at a wavelength of 500 nm was measured. When the absorbance measurement value exceeded the absorbance when the NHS standard solution concentration was 5 mM, it was diluted with pure water (dilution ratio H). The NHS group content (Cmmol) of the active esterified polysaccharide was determined from the absorbance measurement using the formula (2) for calculating the NHS concentration. Subsequently, the NHS introduction rate of the active esterified polysaccharide was calculated from the following mathematical formula (3).
NHS導入率(%)={(C×H) /0.01}/B×100・・・・・・(3)
B:活性エステル化多糖の原料多糖中の全カルボキシ基量(mmol/g)
C:活性エステル化多糖のNHS基含有量(mmol)
得られた活性エステル化CMデキストランのNHS基量は、1.0mmol/gであった。また、NHS導入率は83.3%であった。
NHS introduction rate (%) = {(C × H) /0.01} / B × 100 (3)
B: Total amount of carboxy groups in raw polysaccharide of active esterified polysaccharide (mmol / g)
C: NHS group content of active esterified polysaccharide (mmol)
The amount of NHS group of the obtained active esterified CM dextran was 1.0 mmol / g. The NHS introduction rate was 83.3%.
1−3.活性エステル化多糖(多糖誘導体)の自己架橋性
前述の活性エステル化多糖について、自己架橋性を試験した。容量10mLの清浄試験管(ラルボLT−15100、テルモ社製)に、活性エステル化多糖0.2gを秤取り、純水1mLを添加して混合した。次に、pH調整剤として8.3%炭酸水素ナトリウム水溶液(W/V)(炭酸水素ナトリウム、和光純薬工業社製)1mL(pH8.3)を添加し、試験管ミキサー(MT−31、ヤマト科学社製)を用いて約2,000rpmで約1分間混合した。その混合前後での試験管内容物の状態を目視にて確認した。混合後、試験管内容物が混合前と同様に流動性があるものを「自己架橋性なし(−)」、混合後の試験管内容物が塊状物(含水ゲル)になっているものを「自己架橋性あり(+)」と判定した。1−2.で得られた活性エステル化CMデキストラン(NHS基量1.0mmol/g、NHS導入率83.3%)は、「自己架橋性あり(+)」であった。
1-3. Self-crosslinking property of active esterified polysaccharide (polysaccharide derivative) The above-mentioned active esterified polysaccharide was tested for self-crosslinking property. In a 10 mL clean test tube (Lalvo LT-15100, Terumo), 0.2 g of active esterified polysaccharide was weighed, and 1 mL of pure water was added and mixed. Next, 1 mL (pH 8.3) of 8.3% aqueous sodium hydrogen carbonate solution (W / V) (sodium hydrogen carbonate, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added as a pH adjuster, and a test tube mixer (MT-31, For about 1 minute at about 2,000 rpm. The state of the contents of the test tube before and after the mixing was visually confirmed. After mixing, the test tube contents are fluid as before mixing “no self-crosslinkability (−)”, and the test tube contents after mixing are in a lump (hydrogel) “Self-crosslinking (+)”. 1-2. The active esterified CM dextran (NHS group content 1.0 mmol / g, NHS introduction rate 83.3%) obtained in 1 was “with self-crosslinkability (+)”.
1−4.活性エステル化多糖(多糖誘導体)の粉体調製
前述の活性エステル化多糖(多糖誘導体)の粉砕処理を行い、粉体層に使用する活性エステル化多糖(多糖誘導体)の粉体を調製した。
活性エステル化CMデキストラン(NHS基量1.0mmol/g、NHS導入率83.3%)5gを、卓上型ラボジェットミル(A−O JET MILL、セイシン企業社製)を用いて、圧縮空気によりノズル圧7kg/cm2、処理速度0.3g/minにて粉砕処理を行い、活性エステル化CMデキストランの粉体4gを調製した。
得られた活性エステル化CMデキストランの粉体の平均粒径は、粒度分布測定装置(LMS−30、セイシン企業社製)を用いて測定を行い、5μmであった。
以上、得られた活性エステル化CMデキストランの粉体を粉体層に使用した。
1-4. Preparation of Powder of Active Esterified Polysaccharide (Polysaccharide Derivative) The above-mentioned active esterified polysaccharide (polysaccharide derivative) was pulverized to prepare powder of active esterified polysaccharide (polysaccharide derivative) to be used for the powder layer.
5 g of active esterified CM dextran (NHS group content 1.0 mmol / g, NHS introduction rate 83.3%) was added by compressed air using a desktop lab jet mill (A-O JET MILL, manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.). Grinding was performed at a nozzle pressure of 7 kg / cm 2 and a processing speed of 0.3 g / min to prepare 4 g of powder of active esterified CM dextran.
The average particle size of the obtained powder of active esterified CM dextran was 5 μm as measured using a particle size distribution analyzer (LMS-30, manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.).
The obtained active esterified CM dextran powder was used for the powder layer.
2.支持層に使用する生体吸収性ポリマー
支持層に使用する生体吸収性ポリマーとして、ポリエーテルエステルを使用してスポンジを作製した。
ポリエーテルエステルとしてPX3−EH1000A(酸価8.4KOHmg/g、重量平均分子量220,000、日本触媒(株)製)1gをRO水9gに室温で溶解させてポリマー濃度10質量%水溶液を調製した。該水溶液に、架橋剤としてエポクロスWS−700(オキサゾリン基当量4.54mmol/g、固形分25質量%、日本触媒(株)製)0.136gを添加して、室温で1時間撹拌した。得られた水溶液約10gを、ポリスチレンディシュ(50×50×25mm)に展開した。次に、凍結乾燥機(LYOFLEX04、Edwards社製)を用いて−40℃に冷却して凍結させたまま、6.7Paに減圧して水分を蒸発させる凍結乾燥を行い、スポンジ状物を作製した。得られたスポンジ状物を50℃で3時間の加熱処理を行った。これにより、ポリエーテルエステルのカルボキシ基と架橋剤とを反応させてなる架橋構造を有するポリエーテルエステルスポンジ(密度100mg/cm3)を作製した。なお、上記ポリエーテルエステルのカルボキシ基数Xに対する上記架橋剤の官能基数Yの比(Y/X)は、1.0であった。
以上、得られたポリエーテルエステルスポンジを支持層に使用した。
2. Bioabsorbable polymer used for the support layer A sponge was prepared using a polyether ester as the bioabsorbable polymer used for the support layer.
As a polyether ester, 1 g of PX3-EH1000A (acid value 8.4 KOH mg / g, weight average molecular weight 220,000, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) was dissolved in 9 g of RO water at room temperature to prepare a 10% by mass polymer concentration aqueous solution. . To the aqueous solution, 0.136 g of Epocross WS-700 (oxazoline group equivalent 4.54 mmol / g, solid content 25% by mass, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) was added as a crosslinking agent, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. About 10 g of the obtained aqueous solution was developed on a polystyrene dish (50 × 50 × 25 mm). Next, using a lyophilizer (LYOFLEX04, manufactured by Edwards), lyophilized by evaporating the water by reducing the pressure to 6.7 Pa while cooling to -40 ° C. and evaporating the water, thereby producing a sponge-like material. . The resulting sponge-like material was heat-treated at 50 ° C. for 3 hours. Thereby, a polyether ester sponge (density 100 mg / cm 3) having a crosslinked structure obtained by reacting the carboxy group of the polyether ester with the crosslinking agent was produced. The ratio (Y / X) of the functional group number Y of the cross-linking agent to the carboxy group number X of the polyether ester was 1.0.
As described above, the obtained polyetherester sponge was used for the support layer.
3.粉体層と支持層とからなるシートの作製
1.で得られた活性エステル化CMデキストランの粉体、2.で得られたポリエーテルエステルスポンジを使用して、粉体層と支持層とからなるシートを作製した。
2.で得られたポリエーテルエステルスポンジ(50×50×4mm)1枚の上に、1.で得られた活性エステル化CMデキストランの粉体0.4gと平均粒径25μmのリン酸水素二ナトリウム(和光純薬工業社製)の粉体0.1gからなる混合配合物を均等に載せたものを、プレス機(卓上型テストプレス、テスター産業社製)を用いて、25℃で40MPaにて1分間圧縮した。得られた粉体層と支持層とからなるシートの形状は50×50×0.6mmであり、特に粉体層の厚みは0.25mm、支持層の厚みは0.35mmであった。粉体層のシート単位面積あたりの粉体重量は20mg/cm2であり、粉体密度は800mg/cm3であった。また、支持層のシート単位面積あたりの材料重量は40mg/cm2であり、粉体密度は100mg/cm3であった。
以上、シートAを作製した。
3. Production of a sheet comprising a powder layer and a support layer 1. Active esterified CM dextran powder obtained in 1. A sheet comprising a powder layer and a support layer was produced using the polyetherester sponge obtained in 1.
2. 1. On one piece of polyetherester sponge (50 × 50 × 4 mm) obtained in 1. A mixed composition consisting of 0.4 g of the powder of active esterified CM dextran obtained in 1 above and 0.1 g of powder of disodium hydrogen phosphate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) having an average particle size of 25 μm was evenly placed. The product was compressed for 1 minute at 40 MPa at 25 ° C. using a press machine (desktop test press, manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd.). The shape of the obtained sheet composed of the powder layer and the support layer was 50 × 50 × 0.6 mm, in particular, the thickness of the powder layer was 0.25 mm, and the thickness of the support layer was 0.35 mm. The powder weight per sheet unit area of the powder layer was 20 mg / cm 2 , and the powder density was 800 mg / cm 3 . The material weight per sheet unit area of the support layer was 40 mg / cm 2 and the powder density was 100 mg / cm 3 .
Thus, a sheet A was produced.
実施例2
実施例1おいて、3.の粉体層と支持層とからなるシートの作製において、活性エステル化CMデキストランの粉体0.4gと平均粒径25μmのリン酸水素二ナトリウム(和光純薬工業社製)の粉体0.1gからなる混合配合物を、活性エステル化CMデキストランの粉体0.5gに変更した以外は、実施例1と同様に行い、シートBを作製した。
Example 2
In Example 1, 3. In the production of a sheet comprising a powder layer and a support layer, 0.4 g of powder of active esterified CM dextran and a powder of disodium hydrogen phosphate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) having an average particle size of 25 μm were obtained. A sheet B was prepared in the same manner as in Example 1 except that the mixed formulation consisting of 1 g was changed to 0.5 g of powder of active esterified CM dextran.
実施例3
実施例1おいて、2.の支持層に使用する生体吸収性ポリマーとして、ポリエーテルエステルを使用してスポンジを作製したのを、酸化セルロースからなる織布(50×50mm、生体吸収性止血剤、サージセル、ジョンソン・エンド・ジョンソン社製)を用意したのに変更した以外は、実施例1と同様に行い、シートCを作製した。
Example 3
In Example 1, 2. As a bioabsorbable polymer used in the support layer, a sponge was produced using polyether ester, and a woven fabric made of oxidized cellulose (50 × 50 mm, bioabsorbable hemostatic agent, surge cell, Johnson & Johnson). A sheet C was produced in the same manner as in Example 1 except that the product was changed to that prepared by the company.
実施例4
実施例1おいて、2.の支持層に使用する生体吸収性ポリマーとして、ポリエーテルエステルを使用してスポンジを作製したのを、ポリグリコール酸からなる不織布(50×50mm、吸収性ポリグリコール酸フェルト、ネオベール、シートタイプ、グンゼ社製)を用意したのに変更した以外は、実施例1と同様に行い、シートDを作製した。
Example 4
In Example 1, 2. As a bioabsorbable polymer used in the support layer, a polyether ester was used to produce a sponge, and a non-woven fabric made of polyglycolic acid (50 × 50 mm, absorbent polyglycolic acid felt, neobale, sheet type, Gunze A sheet D was produced in the same manner as in Example 1 except that it was prepared.
実施例5
実施例1おいて、2.の支持層に使用する生体吸収性ポリマーとして、ポリエーテルエステルを使用してスポンジを作製したのを、ヒアルロン酸ナトリム/カルボキシメチルセルロースからなるフィルム(50×50mm、合成吸収性癒着防止材、セプラフィルム、ジェンザイム社製)を用意したのに変更した以外は、実施例1と同様に行い、シートEを作製した。
Example 5
In Example 1, 2. As a bioabsorbable polymer used in the support layer, a sponge was produced using a polyether ester, and a film made of sodium hyaluronate / carboxymethyl cellulose (50 × 50 mm, synthetic absorbent anti-adhesion material, Sepra film, A sheet E was prepared in the same manner as in Example 1 except that Genzyme) was prepared.
実施例6
実施例1おいて、2.の支持層に使用する生体吸収性ポリマーとして、ポリエーテルエステルを使用してスポンジを作製したのを、コラーゲンからなるスポンジ(50×50mm、生体吸収性止血剤、インスタット、ジョンソン・エンド・ジョンソン社製)を用意したのに変更した以外は、実施例1と同様に行い、シートFを作製した。
Example 6
In Example 1, 2. As a bioabsorbable polymer used in the support layer, a sponge was produced using a polyether ester. A sponge made of collagen (50 × 50 mm, bioabsorbable hemostatic agent, Instat, Johnson & Johnson Co., Ltd.) A sheet F was produced in the same manner as in Example 1 except that the product was changed to that prepared.
比較例1
実施例1おいて、3.の粉体層と支持層とからなるシートの作製において、プレス機(卓上型テストプレス、テスター産業社製)を用いて、25℃で40MPaにて1分間圧縮したのを、圧縮しないのに変更した以外は、実施例1と同様に行い、シートGを作製した。
Comparative Example 1
In Example 1, 3. In the production of a sheet composed of a powder layer and a support layer, a press machine (desktop test press, manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd.) was used for compression for 1 minute at 40 MPa at 25 ° C. A sheet G was produced in the same manner as in Example 1 except that.
比較例2
実施例1おいて、3.の粉体層と支持層とからなるシートの作製において、活性エステル化CMデキストランの粉体0.4gと平均粒径25μmのリン酸水素二ナトリウム(和光純薬工業社製)の粉体0.1gからなる混合配合物を、平均粒径25μmのリン酸水素二ナトリウム(和光純薬工業社製)の粉体0.5gに変更した以外は、実施例1と同様に行い、シートHを作製した。
Comparative Example 2
In Example 1, 3. In the production of a sheet comprising a powder layer and a support layer, 0.4 g of powder of active esterified CM dextran and a powder of disodium hydrogen phosphate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) having an average particle size of 25 μm were obtained. A sheet H was prepared in the same manner as in Example 1 except that the mixed composition consisting of 1 g was changed to 0.5 g of disodium hydrogen phosphate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) having an average particle diameter of 25 μm. did.
作製したシートの家兎頚動脈モデルを用いた止血性能評価を行った。家兎(ジャパニーズホワイト、雄、日本医科学動物資材研究所社製)を、キシラジン(セラクタ−ル2%注射液、バイエル社製)5mg/kg及びケタミン(ケタミン(フジ)、フジタ薬品工業社製)35mg/kgの筋肉内投与により全身麻酔した後、頸部を切開し、左右の頸動脈を露出した。耳介静脈よりヘパリン溶液(ノボ・ノルディクス社製、1000 IU/mL)を200 IU/kg投与した後、約10分後に実験を開始した。頸動脈の分枝部分を避けて、中枢側および末梢側を動脈クレンメで挟む事により血流を遮断した。その間の血管壁を22G注射針(外径0.7mm、テルモ社製)で穿刺し、穿刺孔を作製した。穿刺孔の直上に作製したシート(1×1cm)を置き、クリップによりシートと動脈を挟みこむことにより圧迫を行った。1分間の圧迫時間終了後、クリップ、続いて動脈クレンメを外して、その後1分間、穿刺部からの出血の有無を確認した。止血が達成できたものは「○」、できていないものは「×」とした。圧迫に用いたクリップの接触面積当たりの荷重は200g/cm2 であった。 Hemostasis performance evaluation using the rabbit carotid artery model of the prepared sheet was performed. Rabbits (Japanese white, male, manufactured by Nippon Medical Sciences Animal Materials Research Laboratories), xylazine (Seractal 2% injection, Bayer) 5 mg / kg and ketamine (Ketamine (Fuji), manufactured by Fujita Pharmaceutical Co., Ltd.) ) After general anesthesia by intramuscular administration of 35 mg / kg, the neck was incised to expose the left and right carotid arteries. The experiment was started about 10 minutes after 200 IU / kg of heparin solution (1000 IU / mL, manufactured by Novo Nordix, Inc.) was administered from the auricular vein. The blood flow was blocked by avoiding the branch of the carotid artery and sandwiching the central side and the peripheral side with an arterial clamp. The blood vessel wall in the meantime was punctured with a 22G injection needle (outer diameter 0.7 mm, manufactured by Terumo) to produce a puncture hole. The prepared sheet (1 × 1 cm) was placed immediately above the puncture hole, and compression was performed by sandwiching the sheet and artery with a clip. After the compression time of 1 minute, the clip and then the arterial clamp were removed, and then the presence or absence of bleeding from the puncture site was confirmed for 1 minute. “○” indicates that hemostasis was achieved, and “×” indicates that hemostasis was not achieved. The load per contact area of the clip used for compression was 200 g / cm 2 .
なお、シートの粉体層にアルカリ化剤を配合していないものについては、穿刺孔の直上に作製したシート(1×1cm)を置く直前に、穿刺孔付近にアルカリ化剤を溶解させた水溶液1mLを噴霧した。例えば、実施例2では、1Mリン酸水素二ナトリム水溶液1mLを噴霧した後に、シートBを穿刺孔直上に置いた。 In the case where the powder layer of the sheet does not contain an alkalizing agent, an aqueous solution in which the alkalizing agent is dissolved in the vicinity of the puncture hole immediately before placing the sheet (1 × 1 cm) prepared immediately above the puncture hole. 1 mL was sprayed. For example, in Example 2, 1 mL of 1M aqueous sodium hydrogenphosphate aqueous solution was sprayed, and then the sheet B was placed immediately above the puncture hole.
その結果はつぎのとおりである。
実施例1−6:○、比較例1−2:×。
以上のことより、本発明の医療用処置材は、有効に機能することが明らかとなった。
The results are as follows.
Example 1-6: ○, Comparative Example 1-2: ×.
From the above, it has become clear that the medical treatment material of the present invention functions effectively.
Claims (12)
A sheet-like medical treatment material comprising a powder layer and a support layer, wherein the powder layer is compressed, and the powder of the powder layer is an active ester group capable of reacting with an active hydrogen-containing group A medical treatment material in the form of a sheet, comprising a polymer made of a non-biological material having a surface.
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