(57)【要約】      （修正有）【課題】注射可能なチオール基を含むヒドロゲルの危険性の少ない、速やかに調製可能な調製方法、ヒドロゲル調製用キット、及び、ヒドロゲルの使用とその方法の提供。【解決手段】（ａ）チオール基を含む水溶性のポリマと、（ｂ）水溶性の金属塩を水溶液中で結合させてヒドロゲルを調製する。ヒドロゲルは、急速に調製され、血管密封材や血管閉鎖装置に或いは薬物送達担体として使用できる。金属塩としては、好ましくはＡｕＣｌ３が用いられる。水溶性のポリマとしては、多糖、ゼラチン、セルロース、澱粉、脂質、アルブミン、コラーゲン、ポリリジン等が用いられる。前記水溶性ポリマは、少なくとも４つの分枝を含むポリエチレングリコールを含む。前記ヒドロゲルは生分解性であり、約６０秒未満で調製される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）チオール基を含む水溶性のポリマと、（ｂ）水溶性の金属塩を、水溶液中で結合させることによりヒドロゲルを調製することを含むことを特徴とするヒドロゲルの調製方法。
【請求項２】
前記金属塩は、金塩である請求項１記載の調製方法。
【請求項３】
前記金塩は、塩化金、テトラクロロ金酸カリウム、テトラブロモ金酸カリウム、テトラヨード金酸カリウム、テトラクロロ金酸ナトリウム、テトラブロモ金酸ナトリウム、テトラヨード金酸ナトリウム、チオ硫酸金ナトリウム、シアン化金カリウム（ＫＡｕ（ＣＮ）２）、及びこれらの１種類又はそれ以上の組み合わせからなる群から選択される請求項２記載の調製方法。
【請求項４】
前記金塩は、ＡｕＣｌ３である請求項２記載の調製方法。
【請求項５】
前記水溶性のポリマは、ポリマの骨格と、任意で、分枝及び置換基のうち１つまたはそれ以上を含む請求項１に記載の調製方法。
【請求項６】
前記骨格と、前記分枝と、前記置換基のうちの１つ又はそれ以上がチオール基を含む請求項５記載の調製方法。
【請求項７】
チオール基が、前記骨格と、前記分枝と、前記置換基のうちの１つ又はそれ以上にエンドキャップ位置で付加されている請求項６記載の調製方法。
【請求項８】
金属原子に対する前記チオール基のモル比が、約１０００：１〜約１：１である請求項１項に記載の調製方法。
【請求項９】
（ａ）約１〜２０重量％の前記チオール基を含む水溶性のポリマを含む水溶液と、（ｂ）約０．０５〜２０重量％の前記水溶性の金属塩を含む水溶液を結合させることを含む請求項１に記載の調製方法。
【請求項１０】
前記水溶性のポリマは、多糖、ゼラチン、セルロース、澱粉、脂質、アルブミン、コラーゲン、ポリリジン、ポリビニル・アルコール、ポリビニル・ピロリドン、ポリエチレン・グリコール、ポリプロピレン・グリコール、ポリアクリル酸結合物、メタクリル酸結合物、ポリエチレン・イミン、ポリシロキサン、ポリアクリルアミド、ポリエチレン・オキシド、ポリ（２−アクリルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホン酸）、又はその共重合体、又は、乳酸、グリコリド酸、パラジオキサノン、カプロラクトン、炭酸トリメチレンのオリゴマ又はコオリゴマ、オリゴマ・エステル、小分子、及び、これらのうち２種類又はそれ以上の組み合わせからなる群から選択されるポリマを含む請求項１に記載の調製方法。
【請求項１１】
前記水溶性のポリマは、少なくとも４つの分枝を含むポリエチレン・グリコールを含む請求項１０記載の調製方法。
【請求項１２】
前記ヒドロゲルは、生分解性である請求項１に記載の調製方法。
【請求項１３】
前記ヒドロゲルは、約６０秒未満で調製される請求項１に記載の調製方法。
【請求項１４】
請求項１の調製方法によって調製されるヒドロゲル。
【請求項１５】
（ａ）ポリマの骨格と、任意で、置換基と分枝の一方又は両方を含むと共に、前記骨格と、前記置換基と、前記分枝のうちの１つ又はそれ以上に付加されたチオール基を含むポリマと、
（ｂ）チオール基が結合した金属原子を含み、
金ナノ粒子を含まないことを特徴とするヒドロゲル。
【請求項１６】
請求項１５記載のヒドロゲルを含む血管密封材。
【請求項１７】
請求項１５記載のヒドロゲルを含む血管閉鎖装置。
【請求項１８】
請求項１５記載のヒドロゲルを含み、
前記ヒドロゲルが薬品を含む薬物送達担体。
【請求項１９】
請求項１５記載のヒドロゲルを含み、
前記ヒドロゲルは、組織付着性又は結合性成分を含むことを特徴とする組織工学材料。
【請求項２０】
（ａ）水溶性のポリマを含む第１の成分と、
（ｂ）水溶性の金属塩を含む第２の成分を含むヒドロゲル調製用キット。
【請求項２１】
ハウジングを備え、
前記ハウジングは、第１の区画と第２の区画を含み、前記第１の区画はチオール基を含む水溶性のポリマを収容し、前記第２の区画は水溶性の金属塩を収容することを特徴とする血管閉鎖装置。
【請求項２２】
前記第１の区画の内容物と前記第２の区画の内容物を結合させるための第３の区画を更に含む請求項２１記載の血管閉鎖装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、注射可能なヒドロゲル、その調製方法及び調製キット、並びにその使用及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒドロゲルは、架橋された網目構造を有し、重量の大部分が液体であるが固形物のような挙動を示す希釈されたポリマである。ヒドロゲルのポリマは親水性であり、ゲルを高吸収性としている。医療機器やインプラント並びに薬物送達担体におけるヒドロゲルの応用は重要である。
【０００３】
いくつかの文献は、注入組成物が混合時にその場でゲルを調製する２液以上の材料を含む、注射可能なヒドロゲルの系を開示している。
【０００４】
特許文献１（国際公開第２０１０／０８７９１２号）は、チオール基と金ナノ粒子を含むポリマを含み、ヒドロゲルを調製する組成物に関する。このゲルは、３次元マトリックスでの細胞の固定や増殖に適しているとされる。ここで、ナノ粒子は、０．５〜２５０ｎｍのサイズの金原子のクラスタとして説明され、ポリマとしては多糖が例示されている。各ナノ粒子は、いくつかのチオール基と結合することで多価架橋剤として作用するとされる。特許文献１に開示される系のゲル化時間は、２４〜４８時間とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１０／０８７９１２号
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１１／０２１８２９８号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００９／０２６４１７号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２０１１／００３３５０３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
酸素や過酸化水素などの酸化性物質を用いてジチオール含有ポリマからジスルフィド架橋を調製することを開示する文献がある。しかし、酸素又は過酸化水素を大量に使用する際には、特に加熱中に爆発や火事の危険がある。これらの化合物の使用は、作業者の健康に害を及ぼす可能性もある。更に、２つのチオール基を酸化するために過酸化水素を使用すると、ジスルフィドの生成で酸化が止まらず、更に酸化して、ポリマを分解する可能性があるスルホン酸を生成する場合がある。また、生成された酸は、材料と接触する人及び環境の両方にとって有毒である。
【０００７】
特許文献２（米国特許出願公開第２０１１／０２１８２９８号明細書）は、準備されたジチオール・ポリマ組成物を、酸素と、過酸化水素と、３級アミンを含むが、酸素と過酸化水素の量が少ない酸化性環境に晒すことにより、ジスルフィド架橋ゲルを調製する方法を開示する。この発明者らは、反応が更に早くなったと述べているが、ゲル化時間は約１６時間であると報告されている。更に、ゲルを調製するために、ＴＨＦなどの有機溶剤を用いなければならず、その場で調製される注射可能なゲルには適さないだろう。
【０００８】
特許文献３（米国特許出願公開第２００９／０２６４１７号明細書）は、酸化剤及び／又は外部架橋剤を用いてチオール化キトサンからゲルを調製する方法を開示する。酸化剤は、過酸化水素、酸素、西洋ワサビペルオキシダーゼ、又はマッシュルームチロシナーゼとされ、外部架橋剤は、ゲニピンやグルタルアルデヒドなどの低分子量アルデヒドとされる。チオブチルアミジンで変性された超低分子量キトサン及び過酸化水素を使用した場合に、ゲルが５分で調製されたと報告されている。
【０００９】
特許文献４（米国特許出願公開第２０１１／００３３５０３号明細書）は、架橋が可逆的となるように、その場で架橋されたＰＥＧポリマのスプレー式ヒドロゲルに関する。ＰＥＧは、スルフヒドリル基と、チオール、又はメルカプタン部分を有し、アーム数が例えば４〜８本であるマルチアームポリマとされ、過酸化水素、又はマレイミド、又はチオピリジンで終端された架橋剤を用いて架橋されている。マレイミド架橋剤を用いた場合のゲル化時間は、ほぼ瞬時であったと報告されている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本明細書に記載される実施形態は、ヒドロゲル、ヒドロゲルの調製方法、ヒドロゲル調製用キット、並びに、ヒドロゲルの使用及びその方法を含む。
【００１１】
例えば、一部の実施形態は、（ａ）チオール基を含む水溶性のポリマを含む水溶液と（ｂ）水溶性の金属塩を結合(combine)させ、その後、その結合によりヒドロゲルを調製することを含む、ヒドロゲルの調製方法に関する。
【００１２】
任意の実施形態によれば、金属塩は金塩であり、塩化金、テトラクロロ金酸カリウム、テトラブロモ金酸カリウム、テトラヨード金酸カリウム、テトラクロロ金酸ナトリウム、テトラブロモ金酸ナトリウム、テトラヨード金酸ナトリウム、チオ硫酸金ナトリウム、シアン化金カリウム（ＫＡｕ（ＣＮ）２）のうち１種又はそれ以上、及び、これらの１種類又はそれ以上の組み合わせ、例えばＡｕＣｌ３とすることができる。
【００１３】
任意の実施形態によれば、ポリマは、ポリマの骨格と、任意で、置換基と分枝のうちの１つ又はそれ以上を含むことができ、チオール基は、骨格と、置換基と、分枝のうちの１つ又はそれ以上に付加されている。一部の実施形態によれば、水溶性のポリマは、少なくとも４本の分枝を含むポリエチレン・グリコールを含む。
【００１４】
任意の実施形態によれば、金属原子に対するチオール基のモル比は、約１０００：１〜約１：１であってもよい。
【００１５】
任意の実施形態によれば、ヒドロゲルは、約６０秒未満で調製してもよい。
【００１６】
任意の実施形態によれば、ヒドロゲルは、生分解性であってもよい。
【００１７】
また、本明細書に記載するいずれかの工程によって調製されるヒドロゲルと、本明細書に記載するヒドロゲルの調製用キットも提供する。
【００１８】
また、（ａ）ポリマの骨格と、任意で、置換基と分枝の一方又は両方を含むと共に、骨格と、置換基と、又は分枝のうちの１つ又はそれ以上に付加されたチオール基を含むポリマと、（ｂ）チオール基が結合した金属原子を含み、金ナノ粒子を含まないことを特徴とするヒドロゲルも提供する。
【００１９】
また、本明細書に記載されるヒドロゲルを含む血管密封材、血管閉鎖装置、薬物送達担体、及び組織工学材料も提供する。
【００２０】
また、ハウジングを備え、そのハウジングは、第１の区画と第２の区画を含み、第１の区画はチオール基を含む水溶性のポリマを収容し、第２の区画は水溶性の金属塩を収容することを特徴とする血管閉鎖装置も提供する。一部の実施形態において、血管閉鎖装置は、第１及び第２の区画の内容物を結合させるための第３の区画を更に含む。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本明細書は、ヒドロゲル、ヒドロゲルの調製方法、ヒドロゲル調製用キット、並びに、ヒドロゲルの使用及びその方法を記載する。
【００２２】
別段の記載がない限り、本明細書に使用される技術用語及び科学用語は、本発明に関係する当業者に通常理解されるものと同じ意味を有する。本明細書においては、当業者に公知の様々な方法論を参照する。参照される周知の方法論を記載している刊行物および他の資料は、全文記載されたものとしてその全体が本明細書に参考として組み込まれる。本発明を実施には、当業者に公知の全ての適切な材料又は方法を用いることができる。特定の材料及び／又は方法が記載されてはいるが、別段の記載がない限り、以下の説明及び実施例で参照される材料や試薬などは、商業的供給源から入手できる。
【００２３】
本明細書において使用される単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、単数のみと明確に指定された場合を除き、単数及び複数の両方を示す。
【００２４】
「約（ａｂｏｕｔ）」という用語及び一般的範囲の使用は、約という用語によって特定されるか否かに関わらず、把握される数字が本明細書に記載される数字に厳密に限定されないことを意味し、本発明の範囲から逸脱することなく実質的に引用された範囲内のものを示すことを意図する。本明細書で用いられる「約（ａｂｏｕｔ）」は、当業者により理解されるものであり、それが使われる文脈によりある程度変化する。使用される用語が、それが使われる文脈において当業者に明らかでない場合、「約（ａｂｏｕｔ）」は、特定の用語の±１０％までを意味するものとする。
【００２５】
本明細書で使用する「対象者（ｓｕｂｊｅｃｔ）」とは、人間をはじめとする治療を要する全ての動物を意味する。例えば、対象者とは、本明細書に記載するヒドロゲルで治療又は予防できる症状に苦しんでいる又はその発症のリスクがある者である。
【００２６】
［ヒドロゲルの調製方法］
一部の実施形態において、本開示は、チオール基を含む水溶性のポリマと水溶性の金属塩を結合(combine)させ、その後、その結合によりヒドロゲルを調製することを含む、ヒドロゲルの調製方法に関する。
【００２７】
［水溶性のポリマ］
注射可能なヒドロゲルに使用できる水溶性のポリマは、公知であり、一般的に人間を含む対象者に注射しても安全な生体適合性ポリマを含む。本明細書で使用する「水溶性のポリマ」という用語は、水に溶解する又は一部溶解するポリマを含む。
【００２８】
一部の実施形態において、ヒドロゲルは生分解性であり、生分解性の水溶性のポリマを含む。適切な生分解性ポリマは当分野においては周知であり、例えば、加水分解など任意の周知手段によって生分解しやすいポリマを含む。
【００２９】
任意の実施形態によれば、水溶性のポリマは、ポリマの骨格と、任意で、１本／個以上の分枝又は置換基、又はその両方を含んでもよい（本開示において、「分枝」及び「アーム」は同じものを意味し、同じ意味で用いられる）。ポリマは、例えば、１以上、２以上、３以上、４以上、５以上、６以上又は８以上の分枝及び／又は置換基を有することができる。理論に拘束されるものではないが、分枝数が多いと、少ないゲル化時間でより硬く安定したゲルになるものと考えられる。
【００３０】
任意の実施形態によれば、水溶性のポリマは、約１，０００ｇ／ｍｏｌ以上、約１０，０００ｇ／ｍｏｌ以上、約２０，０００ｇ／ｍｏｌ、約５０，０００ｇ／ｍｏｌ以上又は約１００，０００ｇ／ｍｏｌ以上の分子量を有してもよい。一部の実施形態において、水溶性のポリマの分子量は、約２００，０００ｇ／ｍｏｌ以下である。
【００３１】
代表的な水溶性のポリマとしては、例えば、ヒアルロン酸、ポリヒアルロン酸又はキトサンなどの１種類又はそれ以上の多糖、ゼラチン、セルロース、澱粉、脂質、アルブミン、コラーゲン、ポリリジン、ポリビニル・アルコール、ポリビニル・ピロリドン、ポリエチレン・グリコール、ポリプロピレン・グリコール、ポリアクリル酸結合物、メタクリル酸結合物、ポリエチレン・イミン、ポリシロキサン、ポリアクリルアミド、ポリエチレン・オキシド、ポリ（２−アクリルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホン酸）、又はその共重合体、又は、乳酸、グリコリド酸、パラジオキサノン、カプロラクトン及び炭酸トリメチレンのオリゴマ又はコオリゴマ、オリゴマ・エステル、小分子、又は、それらの任意の組み合わせ、又はそれらの混合物が含まれる。
【００３２】
上述したように、少なくとも１つの水溶性のポリマが複数のチオール基を有する。ポリマ当たりのチオール基の数と位置の選択は、ヒドロゲルの特性を制御するように行うことができる。例えば、ポリマは、２つ以上、４つ以上、６つ以上、８つ以上、１０以上、２０以上、５０以上、１００以上、２００以上又は３００以上のチオール基を含んでもよい。チオール基は、ポリマ上のどの位置に付加されてもよく、例えば、ポリマの骨格上、ポリマの分枝又は置換基上、骨格、分枝及び／又は置換基の末端上（例えば、エンドキャップ位置）であってもよく、また、かかる付加部位の１箇所以上をどのように置換又は組み合わせしてもよい。
【００３３】
一部の実施形態において、水溶性のポリマは、水溶液中に含まれる。一部の実施形態において、水溶液は、例えば、蒸留水、脱イオン水、逆浸透水、Ｍｉｌｌｉ−Ｑ水（Ｍｉｌｌｉ−Ｑ（登録商標）で浄水した水：超純水）又は通常の水道水などの水を含む。一部の実施形態において、溶液は、１種類又はそれ以上の他の適切な溶媒や保存料などを更に含む。
【００３４】
水溶液中の水溶性のポリマ濃度は、ヒドロゲル調製率に影響を与えるように選択及び制御することができる。例えば、水溶性のポリマは、水溶液の約１重量％以上、約３重量％以上、約５重量％以上又は約１０重量％以上とすることができる。一部の実施形態において、水溶性のポリマ濃度は、約２０重量％以下、約１５重量％以下又は約１０重量％以下である。一部の実施形態において、ポリマ濃度は、約１重量％〜約２０重量％である。
【００３５】
［水溶性の金属塩］
一部の実施形態において、水溶性の金属塩は、チオール結合性の金属を含む。チオール結合性の金属は、例えば、金とすることができる。一部の実施形態において、塩は、塩化金、テトラクロロ金酸カリウム、テトラブロモ金酸カリウム、テトラヨード金酸カリウム、テトラクロロ金酸ナトリウム、テトラブロモ金酸ナトリウム、テトラヨード金酸ナトリウム、チオ硫酸金ナトリウム、シアン化金カリウム（ＫＡｕ（ＣＮ）２）のうち１種類又はそれ以上である。一部の実施形態において、塩化金塩は、ＡｕＣｌ３である。一部の実施形態において、金塩は、金塩類の混合物である。
【００３６】
一部の実施形態において、金属塩は水溶液中に含まれ、例えば、上述した全ての形態のものを含む水又は水性媒体に溶解している。一部の実施形態において、塩は、少なくとも部分的にカチオンとアニオンに解離される。一部の実施形態において、金属、例えば金はナノ粒子又は粒子の形態をしていない。
【００３７】
水溶液中の金属塩濃度は、ヒドロゲル調製率及び／又は架橋度に影響を与えるように選択及び制御することができる。一部の実施形態において、金属塩濃度は、水溶液の約０．１重量％以上、約０．３重量％以上、約０．５重量％以上、約１重量％以上、約３重量％以上、約５重量％以上又は約１０重量％以上である。一部の実施形態において、金属塩濃度は、約４０重量％以下、約３０重量％以下、約１５重量％以下又は約１０重量％以下である。一部の実施形態において、金属塩濃度は、溶液の約０．０５重量％〜約４０重量％である。
【００３８】
［ヒドロゲルの調製］
一部の実施形態において、水溶性の金属塩は、ヒドロゲルを調製するために水溶性のポリマと結合される。一部の実施形態において、金属塩の金属原子（例えば、金原子）に対する水溶性のポリマのチオール基のモル比、例えば、金原子に対するチオール基のモル比は、約１０００：１〜約１：１であり、例えば、約５００：１〜約５：１、約２００：１〜約１０：１、約１００：１〜約２０：１、又は、約６０：１〜約４０：１である。
【００３９】
一部の実施形態において、水溶性のポリマは、金属塩の水溶液に添加される。別の実施形態においては、金属塩が、水溶性のポリマの水溶液に添加される。別の実施形態において、水溶性のポリマの水溶液は、金属塩の水溶液と混合される。かかる実施形態によれば、これら水溶液の体積比は、ヒドロゲル調製率及び／又は架橋度に影響を与えるように、及び／又は便宜と結合の容易さのため、各溶液の相対濃度に基づき選択及び制御することができる。一部の実施形態において、水溶性のポリマの水溶液と金属塩の水溶液の体積比は、約０．１：１〜約１０：１であり、例えば、約１：１〜約８：１、約１：１〜約５：１、又は、約２：１〜約４：１である。
【００４０】
一部の実施形態において、上記方法は、活発な混合により、又は、活発な結合を行わず、ヒドロゲルを調製することを含む。例えば、結合により、水溶性のポリマと金属塩は、活発な混合なしでもヒドロゲルを調製することができる。あるいは、ヒドロゲルの調製は、例えば、振り混ぜる、撹拌する、又は揺り動かすなどの活発な混合により容易になる。
【００４１】
理論に束縛されないが、本明細書に記載されるヒドロゲルの一部の実施形態においては、チオール基に結合する金属原子は、他の金属原子に直接結合しない。一部の実施形態において、チオール基は、金属原子とイオン結合を調製する、例えば、チオール基は金原子とイオン結合を調製する。
【００４２】
上述したように、ヒドロゲル調製に必要な時間は、例えば、ヒドロゲルが薬物送達担体、組織工学材料又は血管閉鎖材料として使われるかどうかなど、ヒドロゲルの使用目的、方法又はキットに基づき、選択及び制御することができる。一般に、ゲル化時間は、瞬間的又は短時間とすることができ、例えば、１分以下である。ゲル化時間は、例えば、６０秒以下、３０秒以下、２０秒以下、１０秒以下、５秒以下又は１秒以下とすることができる。上述したように、ゲル化時間は、例えば、水溶性のポリマ及び／又は金属塩溶液の濃度を変える、チオール基と金属塩のモル比を変える、水溶性のポリマの分枝及び／又は置換基を変える、及び／又は、使用する水溶性のポリマを変えるなど、任意の適切な方法により変えることができる。
【００４３】
［任意のヒドロゲル構成要素］
一部の実施形態において、ヒドロゲルには１種類又はそれ以上の任意の構成要素が使用される。例えば、１種類又はそれ以上の任意の構成要素は、水溶性のポリマ溶液中、水溶性の金属塩溶液中、その両方、又は、例えば、ヒドロゲルの調製中又は調製後に、これらの溶液の結合前又は同時に一方の溶液と結合することができる、あるいは、結合された溶液と結合することができる別の溶液中に含ませることができる。
【００４４】
一部の実施形態において、任意の構成要素は、組織付着性又は結合性を有する成分、例えば、スクシンイミジル・グルタレート又はＲＧＤペプチドなどのペプチド配列である。一部の実施形態において、組織付着性又は結合性成分は、例えば、ポリマ上のＲＧＤ置換基など、水溶性のポリマ上の置換基として提供される。別の実施例において、組織付着性又は結合性成分は、水溶性のポリマ溶液及び水溶性の金属塩溶液の一方又は両方に添加される、又は別の溶液中の別の構成要素として提供される。
【００４５】
一部の実施形態において、任意の構成要素は、例えば、治療薬、抗菌薬、生物活性物質又は造影剤の１つ又はそれ以上を含む。治療薬は、例えば、薬品、抗真菌薬、止血剤、抗炎症薬、鎮痛薬、化学療法薬剤、サイトカイン、ビタミン又は血管収縮剤とすることができる。生物活性物質は、例えば、ＢＮＰ、ＶＥＧＦ及びＦＧＦなどの増殖因子、核酸、ペプチド又はタンパク質とすることができる。
【００４６】
一部の実施形態において、任意の構成要素は、例えば、緩衝剤又はその他の薬学的に受容可能なアジュバントを含む。緩衝剤は、例えば、表面活性物質、界面活性剤、グリシン、塩化カリウム、リン酸カリウム、酢酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、グリシンアミド又はその共役酸とすることができる。
【００４７】
理論に拘束されるものではないが、本明細書に記載される方法により達成される瞬間的又は急速なゲル化により、任意の構成要素を調製されたヒドロゲル内部に捕捉することができると考えられる。即ち、任意の構成要素は、ヒドロゲル調製が進むにつれ、ヒドロゲル・マトリクス中に捕捉される。この急速な捕捉により、任意の構成要素をヒドロゲル全体にわたって均一に分布させることができ、任意の構成要素のバースト放出のリスクを最小限とすることができると考えられる。
【００４８】
［ヒドロゲル］
一部の実施形態において、本開示は、本明細書に開示されるいずれかの方法により生成されるヒドロゲルに関する。例えば、ヒドロゲルは、（ａ）ポリマの骨格と、任意で、置換基及び分枝の一方、又は、両方を含むと共に、その骨格と、置換基と、分枝のうちの１つ又はそれ以上に付加されたチオール基を含むポリマと、（ｂ）金属を含む。
【００４９】
一部の実施形態において、金属は金である。一部の実施形態において、チオール基の少なくとも一部は、金原子と結合する。一部の実施形態において、金原子は、他のどの金原子とも直接結合していない。一部の実施形態において、ヒドロゲルは、金ナノ粒子を含まない。一部の実施形態において、チオール基の少なくとも一部は、イオン結合を介して金原子に付加される。
【００５０】
一部の実施形態において、ヒドロゲルは、少なくとも４本の分枝を含む少なくとも１つのポリエチレン・グリコールを含む。
【００５１】
［ヒドロゲル用キット］
一部の実施形態において、本開示は、本明細書に開示されるヒドロゲルの調製用キットに関する。上記キットは、例えば、第１及び第２の成分を含むことができる。第１の成分は、上記チオール基を含む水溶性のポリマを含み、任意で水溶液中に含ませることができる。第２の成分は、上記水溶性の金属塩を含み、任意で水溶液中に含ませることができる。第１及び第２の成分は、別々の容器に入れても、１つの容器の別々の区画に入れてもよい。一部の実施形態において、上記キットは、第１及び第２の成分を結合させるための第３の容器又は区画を含むことができる。
【００５２】
キットには、第１の成分と第２の成分を結合させヒドロゲルを調製するための取扱説明書が含まれてもよい。また、キットには、血管閉鎖装置の血管閉鎖用の注射可能なヒドロゲルとして、また、薬物送達担体及び／又は組織工学材料としてのヒドロゲル使用に関する取扱説明書も含まれてもよい。
【００５３】
［血管閉鎖装置］
一部の実施形態において、本開示は、血管閉鎖装置に関する。代表的な血管閉鎖装置が、例えば、その全体が本明細書に参照により組み込まれる２０１３年２月１９日出願の米国特許出願第１３／７７０,５８６号に記載されている。例えば、血管閉鎖装置は、一定量の密封剤、例えば、本明細書に記載するヒドロゲル（又はその成分）を血管穿刺部位に送達して穿刺部位を密封するために使用することができる。一部の実施形態において、装置は、上記チオール基を含み、任意で水溶液中に含ませることができる水溶性のポリマを収容する第１のチャンバと、上記任意で水溶液中に含ませることができる水溶性の金属塩を収容する第２のチャンバを含む複数のチャンバを有するハウジングを備える。装置は、第１及び第２のチャンバの内容物を結合させるための第３のチャンバを含んでもよく、或いは、第１のチャンバ及び第２のチャンバのいずれか又は両方の内部で第１のチャンバの内容物が第２のチャンバの内容物と結合されるよう装置を構成してもよい。どのような形で容器をハウジング内に配置してもよく、例えば、端と端を接触させても、隣り合って並べても、包囲型の配置でもよい。その他の典型的な血管閉鎖装置が、例えば、その全体が本明細書に参照により組み込まれる２０１３年２月２１日出願の米国特許出願第１３／７７３,０６２号に記載されている。例えば、送達部材に取り付けられたハンドル組立体を含み、そのハンドル組立体が、上記チオール基を含み、任意で水溶液中に含ませることができる水溶性のポリマを収容する第１のチャンバと、上記任意で水溶液中に含ませることができる水溶性の金属塩を収容する第２のチャンバを含む複数のチャンバを備える装置とすることができる。一部の実施形態において、ヒドロゲル成分は、それぞれのチャンバから放出されるまで、例えば、穿刺部位への送達用に送達部材に注入されている間は、互いに隔離されたままである。
【００５４】
一部の実施形態において、血管閉鎖装置は、第１の区画と第２の区画を有するシリンジ形状とし、一方の区画が本明細書に記載されるチオール基を含む（任意で水溶液中に含まれる）水溶性のポリマを収容し、他方の区画が本明細書に記載される（任意で水溶液中に含まれる）水溶性の金属塩を収容するものとしてもよい。一部の実施形態において、水溶性のポリマと水溶性の金属塩は、対象者への注射時に結合され、その場でヒドロゲルを調製する。別の実施態様において、水溶性のポリマ及び金属塩は、注射前に結合される。
【００５５】
一部の実施形態において、水溶性のポリマ及び金属塩は、対象者への注射前に、例えば、約１〜約５秒の短時間で結合される。
【００５６】
［使用及び方法］
一部の実施形態において、本開示は、本明細書に記載されるヒドロゲルに関する使用及び方法に関する。
【００５７】
一部の実施形態において、本開示は、本明細書に記載されるヒドロゲルを含む血管密封材に関する。一部の実施形態において、本開示は、血管密封を必要とする対象者の必要部位に本明細書に記載される注射可能なヒドロゲルを注入することを含む血管密封方法に関する。
【００５８】
一部の実施形態において、本開示は、本明細書に記載されるヒドロゲル及び上述した薬品又は任意の構成要素を含む薬物送達担体に関する。一部の実施形態において、本開示は、本明細書に記載される注射可能なヒドロゲルを必要性のある対象者に注射することを含み、そのヒドロゲルが上述した薬品又は任意の構成要素を含むことを特徴とする治療法及び／又は薬物送達方法に関する。
【００５９】
一部の実施形態において、本開示は、本明細書に記載されるヒドロゲルを含む組織工学材料に関する。特定の実施形態において、ヒドロゲルは、組織付着性又は結合性を有する成分を含む。一部の実施形態において、本開示は、再生医療を必要とする対象者の必要部位に本明細書に記載される注射可能なヒドロゲルを注入することを含む組織工学法に関する。特定の実施形態において、ヒドロゲルは、組織付着性又は結合性を有する成分を含む。
【００６０】
これらのうちのいずれかの方法により、注射可能なヒドロゲルは、ヒドロゲル調製の前又は後に注入することができる。即ち、注射可能なヒドロゲルは、本明細書に記載されるチオール基を含む（任意で水溶液中に含まれる）水溶性のポリマを含む第１の成分と、本明細書に記載される（任意で水溶液中に含まれる）水溶性の金属塩を含む第２の成分をほぼ同時に注入することにより注射することができる、或いは、注射可能なヒドロゲルは、それら成分を結合後に注入することにより注射することができる。
【実施例】
【００６１】
実施例１：周囲温度におけるポリエチレン・グリコール・スルフヒドリルと塩化金を含むヒドロゲルのゲル化時間の観察
分子量２０，０００の４本のアームを有するポリエチレン・グリコール・スルフヒドリルの１５重量％溶液（Ｐ４ＳＨ−２０、ＳｕｎＢｉｏ社製）と０．０３１３Ｍの塩化金溶液（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社製）とを、周囲温度においてモル比３．８：１（チオール：金塩）で結合した。この２種類の成分は、２本のシリンジと、シリンジ用の２つのメス・ルアー・ロック・ポート付３方弁を用いて結合した。この２種類の溶液を３〜５秒間混合したところ、混合終了から１〜５秒後に緻密で透明なヒドロゲルが調製された。各種ＰＥＧ系ヒドロゲルのゲル化時間の観察結果を、表１に示す。全体的に、ＰＥＧ系ヒドロゲルは、２０秒以内にゲル化した。
【００６２】
【表１】
2014177460.tif 000002
【００６３】
実施例２：生理的条件下におけるポリエチレン・グリコール・スルフヒドリルと塩化金を含むヒドロゲルのゲル化時間の観察
分子量１０，０００の４本のアームを有するポリエチレン・グリコール・スルフヒドリルの１５重量％溶液（Ｐ４ＳＨ−１０、ＳｕｎＢｉｏ社製）と０．０３１３Ｍの塩化金溶液（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社製）とを、チオールと塩化金のモル比２．６：１で結合した。この２種類の成分は、２本のシリンジと、シリンジ用の２つのメス・ルアー・ロック・ポート付３方弁を用いて結合した。この２種類の溶液を３〜５秒間混合し、その混合物を、３７℃で、ｐＨ７．４である０．０６７Ｍのリン酸緩衝生理食塩水に注入した。混合終了から１〜５秒後に緻密で透明なヒドロゲルが調製された。
【手続補正書】
【提出日】平成26年3月20日(2014.3.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）チオール基を含む水溶性のポリマと、（ｂ）水溶性の金属塩を、水溶液中で結合させることによりヒドロゲルを調製することを含むことを特徴とするヒドロゲルの調製方法。
【請求項２】
前記金属塩は、金塩である請求項１記載の調製方法。
【請求項３】
前記金塩は、塩化金、テトラクロロ金酸カリウム、テトラブロモ金酸カリウム、テトラヨード金酸カリウム、テトラクロロ金酸ナトリウム、テトラブロモ金酸ナトリウム、テトラヨード金酸ナトリウム、チオ硫酸金ナトリウム、シアン化金カリウム（ＫＡｕ（ＣＮ）２）、及びこれらの１種類又はそれ以上の組み合わせからなる群から選択される請求項２記載の調製方法。
【請求項４】
前記金塩は、ＡｕＣｌ３である請求項２記載の調製方法。
【請求項５】
前記水溶性のポリマは、ポリマの骨格と、任意で、分枝及び置換基のうち１つまたはそれ以上を含む請求項１〜４のいずれか１項に記載の調製方法。
【請求項６】
前記骨格と、前記分枝と、前記置換基のうちの１つ又はそれ以上がチオール基を含む請求項５記載の調製方法。
【請求項７】
チオール基が、前記骨格と、前記分枝と、前記置換基のうちの１つ又はそれ以上にエンドキャップ位置で付加されている請求項６記載の調製方法。
【請求項８】
金属原子に対する前記チオール基のモル比が、約１０００：１〜約１：１である請求項１〜７のいずれか１項に記載の調製方法。
【請求項９】
（ａ）約１〜２０重量％の前記チオール基を含む水溶性のポリマを含む水溶液と、（ｂ）約０．０５〜２０重量％の前記水溶性の金属塩を含む水溶液を結合させることを含む請求項１〜８のいずれか１項に記載の調製方法。
【請求項１０】
前記水溶性のポリマは、多糖、ゼラチン、セルロース、澱粉、脂質、アルブミン、コラーゲン、ポリリジン、ポリビニル・アルコール、ポリビニル・ピロリドン、ポリエチレン・グリコール、ポリプロピレン・グリコール、ポリアクリル酸結合物、メタクリル酸結合物、ポリエチレン・イミン、ポリシロキサン、ポリアクリルアミド、ポリエチレン・オキシド、ポリ（２−アクリルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホン酸）、又はその共重合体、又は、乳酸、グリコリド酸、パラジオキサノン、カプロラクトン、炭酸トリメチレンのオリゴマ又はコオリゴマ、オリゴマ・エステル、小分子、及び、これらのうち２種類又はそれ以上の組み合わせからなる群から選択されるポリマを含む請求項１〜９のいずれか１項に記載の調製方法。
【請求項１１】
前記水溶性のポリマは、少なくとも４つの分枝を含むポリエチレン・グリコールを含む請求項１０記載の調製方法。
【請求項１２】
前記ヒドロゲルは、生分解性である請求項１〜１１のいずれか１項に記載の調製方法。
【請求項１３】
前記ヒドロゲルは、約６０秒未満で調製される請求項１〜１２のいずれか１項に記載の調製方法。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項の調製方法によって調製されるヒドロゲル。
【請求項１５】
（ａ）ポリマの骨格と、任意で、置換基と分枝の一方又は両方を含むと共に、前記骨格と、前記置換基と、前記分枝のうちの１つ又はそれ以上に付加されたチオール基を含むポリマと、
（ｂ）チオール基が結合した金属原子を含み、
金ナノ粒子を含まないことを特徴とするヒドロゲル。
【請求項１６】
請求項１５記載のヒドロゲルを含む血管密封材。
【請求項１７】
請求項１５記載のヒドロゲルを含む血管閉鎖装置。
【請求項１８】
請求項１５記載のヒドロゲルを含み、
前記ヒドロゲルが薬品を含む薬物送達担体。
【請求項１９】
請求項１５記載のヒドロゲルを含み、
前記ヒドロゲルは、組織付着性又は結合性成分を含むことを特徴とする組織工学材料。
【請求項２０】
（ａ）水溶性のポリマを含む第１の成分と、
（ｂ）水溶性の金属塩を含む第２の成分を含むヒドロゲル調製用キット。
【請求項２１】
ハウジングを備え、
前記ハウジングは、第１の区画と第２の区画を含み、前記第１の区画はチオール基を含む水溶性のポリマを収容し、前記第２の区画は水溶性の金属塩を収容することを特徴とする血管閉鎖装置。
【請求項２２】
前記第１の区画の内容物と前記第２の区画の内容物を結合させるための第３の区画を更に含む請求項２１記載の血管閉鎖装置。