(57)【要約】 【課題】従来の生体組織用接着剤は生体に対する毒性や接着強度の面において、そのいずれかに欠点をもっている。【解決手段】 アルブミンの有機溶媒溶液若しくは水溶液又は水−有機溶媒混合溶液を接着成分とし、クエン酸回路に存在するジ又はトリカルボン酸のカルボキシル基を電子吸引性基であるスクシンイミジル、スルホスクシンイミジル、マレイミジル、フタルイミジル、イミダゾールイル、ニトロフェニル、トレジル又はこれらの誘導体によって２つ又は３つ修飾した低分子誘導体を硬化成分とする生体内分解吸収性粘着性医用材料。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸留水又は水−有機溶媒混合溶液、無機塩水溶液、緩衝液等の溶媒に溶解したアルブミン
を接着成分とし、生体由来のジ又はトリカルボン酸のカルボキシル基を電子吸引性基であ
るスクシンイミジル、スルホスクシンイミジル、マレイミジル、フタルイミジル、イミダ
ゾールイル、ニトロフェニル、トレジル、又はこれらの誘導体によって２つ又は３つ修飾
した低分子誘導体を硬化成分とし、アルブミンと低分子誘導体の割合は、溶媒中のアルブ
ミン濃度０．０１〜８０重量％に対し、低分子誘導体０．０１〜１０００ｍMであること
を特徴とする生体内分解吸収性粘着性医用材料。
【請求項２】
請求項１記載のジ又はトリカルボン酸が、リンゴ酸、オキサル酢酸、コハク酸、２−ケト
グルタル酸、フマル酸、アスパラギン酸、グルタミン酸又はこれらの誘導体であることを
特徴とする生体内分解吸収性粘着性医用材料。
【請求項３】
請求項１記載のアルブミンが、ヒト血液由来アルブミン及び、組み換えアルブミン、アル
ブミンの主要なフラグメント、及び化学的に改変されたアルブミンからなる群より選択さ
れるタンパク質を含む生体内分解吸収性粘着性医用材料。
【請求項４】
請求項１記載の生体内分解吸収性粘着性医用材料からなることを特徴とする軟組織と軟組
織、軟組織と硬組織、又は硬組織と硬組織を接着する生体用組織接着剤。
【請求項５】
請求項１記載の生体内分解吸収性粘着性医用材料からなることを特徴とする止血剤、血管
栓塞剤、シーラント又は動脈瘤の封止剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸留水又は水−有機溶媒混合溶液、無機塩水溶液、緩衝液等の溶媒に溶解し
た種々のアルブミンを接着成分とし、生体由来の低分子誘導体を硬化成分とする、生体用
組織接着剤等の二成分系の生体内分解吸収性粘着性医用材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
外科手術における皮膚、臓器、血管などの創部の閉鎖・接合等において、フィブリン系
接着剤、シアノアクリレート系接着剤、ゼラチンをホルムアルデヒド又はレゾルシノール
で架橋させたゼラチン系接着剤、ポリウレタン系接着剤などが知られており（特許文献１
〜６及び非特許文献１）生体組織用接着剤として臨床的に使用されている。
【０００３】
本発明者らは、クエン酸回路内に存在するトリカルボン酸であるクエン酸のカルボキシ
ル基を電子吸引性基によって少なくとも１つ以上修飾した生体低分子誘導体を開発し（特
許文献７）、該誘導体を硬化成分とし、有機溶媒溶液若しくは水溶液又は水−有機溶媒混
合溶液に溶解した生分解性高分子（コラーゲンやゼラチンなど）を接着成分とした生体内
分解吸収性粘着性医用材料を開発した（特願２００３−３５７１０、非特許文献２〜８）
。なお、タンパク質分子とタンパク質分子とを架橋反応させるための架橋剤としてアルカ
ン二酸ジスクシンイミドが知られている（特許文献８）が生体内分解吸収性や生体内での
使用を目的とした粘着性医用材料ではない。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２１８０３５号公報
【特許文献２】特開平７−１６３８６０号公報
【特許文献３】特開平９−１０３４７９号公報
【特許文献４】ＷＯ９８／５４２２４
【特許文献５】特開２０００−２９０６３３号公報
【特許文献６】特表２０００−５０３８８３号（特許第３２３８７１１号）公報
【特許文献７】特開２００４−９９５６２号公報
【特許文献８】特開昭６１−６９７５９公報
【非特許文献１】Bellotto et al.,Surgery,gynecology and obstetrics Vol.174,pp221-224（1992）
【非特許文献２】NIMS NOW, 2003, June, Vol.3, No.6
【非特許文献３】Polymer Preprints, Japan 2003, Vol.52, No.5,p.1132
【非特許文献４】Polymer Preprints, Japan 2003, Vol.52,No.12,p. 3559-3560
【非特許文献５】Polymer Preprints, Japan 2003, Vol.52,No.14, p.4147
【非特許文献６】Polymer Preprints, Japan 2003, Vol.52,No.14, p.4140
【非特許文献７】Abstract for 2003 Meeting of The Korean Society for Biomaterials, p.328-329
【非特許文献８】NIMS NOW, 2004, Jan. Vol.4, No.1
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上に示した従来の生体組織用接着剤は生体に対する毒性や接着強度の面において、そ
のいずれかに欠点をもっている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような問題点を解決するため、本発明では、種々のアルブミンを接着成分とし、低
分子誘導体を硬化成分とする低毒性で接着強度の高い二成分系の生体内分解吸収性粘着性
医用材料を提供する。
【０００７】
すなわち、蒸留水又は水−有機溶媒混合溶液、無機塩水溶液、緩衝液等の溶媒に溶解し
たアルブミンを接着成分とし、クエン酸回路に存在するジ又はトリカルボン酸のカルボキ
シル基を電子吸引性基によって少なくとも１つ以上修飾した低分子誘導体を硬化成分とす
る生体内分解吸収性粘着性医用材料である。
【０００８】
本発明で使用する生体内に存在している分子、すなわち生体由来のジ又はトリカルボン
酸は、例えば、リンゴ酸、オキサル酢酸、クエン酸、ｃｉｓ−アコニット酸、２−ケトグ
ルタル酸、又はこれらの誘導体である。
【０００９】
また、電子吸引性基としては、スクシンイミジル、スルホスクシンイミジル、マレイミ
ジル、フタルイミジル、イミダゾールイル、ニトロフェニル、トレジル又はこれらの誘導
体の１種又は２種以上の組み合わせが挙げられる。
【００１０】
また、アルブミンとしては、ヒト血液由来アルブミン及び、組み換えアルブミン、アル
ブミンの主要なフラグメント、及び化学的に改変されたアルブミンからなる群より選択さ
れるタンパク質が挙げられる。
【００１１】
また、アルブミンを溶解する溶媒は、蒸留水、緩衝液、無機塩水溶液又は有機溶媒の１
種又は２種以上の組み合わせが挙げられる。
【００１２】
また、無機塩水溶液中に含まれる無機塩としては、塩化物塩、硫酸塩、硝酸塩、リン酸
塩、炭酸塩、ホウ酸塩の１種又は２種以上の組み合わせが挙げられる。
【００１３】
また、有機溶媒は、ジメチルスルホキシド（DMSO）、N，N−ジメチルホルムアミド（DM
F）、乳酸、乳酸オリゴマー、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールの１
種又は２種以上の組み合わせが挙げられる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明でのアルブミンと生体由来の低分子誘導体からなる二成分系の生体内分解吸収性
粘着性医用材料は、適切な溶媒の選択と溶媒中のアルブミン濃度の制御により、高い接着
強度及び高い生体適合性をもつので従来の接着剤の欠点を解消した毒性の無い接着強度の
優れた接着剤を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明で低分子誘導体の出発物質として使用するクエン酸回路に存在するジ又はトリカ
ルボン酸は、例えば、リンゴ酸、オキサル酢酸、クエン酸、ｃｉｓ−アコニット酸、２−
ケトグルタル酸、又はこれらの誘導体である。
【００１６】
本発明において硬化成分として用いる生体低分子誘導体は、クエン酸回路に存在するジ
又はトリカルボン酸を電子吸引性基、例えば、スクシンイミジル、スルホスクシンイミジ
ル、マレイミジル、フタルイミジル、イミダゾールイル、ニトロフェニル、トレジル又は
これらの誘導体の１種又は２種以上の組み合わせと合成反応させ、活性エステルを導入し
たものである。
【００１７】
すなわち、本発明において硬化成分として用いる生体低分子誘導体は、クエン酸回路に
存在するジ又はトリカルボン酸の有機溶媒溶液に、縮合剤、例えば、１−エチル−３−（
３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド（EDC）、又は、ジシクロヘキシルカルボ
ジイミド（DCC）の存在下で電子吸引性基となる分子、例えば、スクシンイミジルを加え
、再結晶によって精製することにより得られる。
【００１８】
かかる反応物は、例えば、生体低分子０．００１〜１０重量％に対し、Ｎ−ヒドロキシ
スクシンイミド、Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミド、又はこれらの誘導体を０．００
１〜１０重量％、カルボジイミド（ＥＤＣ）を０．００１〜２０重量％の割合で用い、反
応温度０〜１００℃、反応時間１〜４８時間の適宜の条件を選択して得られる。
【００１９】
硬化成分の生体由来低分子誘導体は、クエン酸回路に存在するジ又はトリカルボン酸の
カルボキシル基を電子吸引性基によって２つ又は３つ修飾したものが挙げられる
本発明で接着成分として使用するアルブミンには、天然に存在するアルブミンタンパク
質及び、組み換えアルブミンタンパク質、アルブミンタンパク質の主要なフラグメント、
及び化学的に改変されたアルブミンからなる群より選択されるタンパク質を含む。
【００２０】
アルブミンと生体由来低分子誘導体の割合は、蒸留水又は水−有機溶媒混合溶液、無機
塩水溶液、緩衝液等の溶媒中のアルブミン濃度０．０１〜８０重量％程度に対し、生体由
来低分子誘導体０．０１〜１０００ｍM程度とする。溶媒中のアルブミンのより好ましい
濃度範囲は、３〜６０重量％程度である。また、アルブミンに対する生体由来低分子誘導
体のより好ましい濃度範囲は１０〜２００ｍM程度である。アルブミンと生体由来低分子
誘導体を使用する直前に混合し、好ましくは、０〜１００℃程度、より好ましくは４〜６
０℃程度で反応させる。なお、アルブミンと生体由来低分子誘導体の配合に際しては、均
一に反応させるため、生体由来低分子誘導体も上記溶媒に溶解し、双方を上記濃度範囲と
なるように適宜濃度の溶媒溶液として混合するのが好ましい。
【００２１】
上記の濃度を外れると、アルブミンと生体低分子誘導体の反応により生成する架橋体の
架橋密度が低くなるため、硬化しなくなる。特に、接着剤用途として用いる場合には、組
織との接着性が悪くなり接着剤として用いることができない。温度が低い場合には反応速
度が遅くなるため架橋体が生成しづらくなり、温度が高い場合にはアルブミンの変性や生
体由来低分子誘導体の活性エステル基の分解が生じるので不適当である。
【００２２】
接着成分及び硬化成分を作成するための蒸留水又は水−有機溶媒混合溶液、無機塩水溶
液、緩衝液等の溶媒としては、有機溶媒として、ジメチルスルホキシド（DMSO）、Ｎ，Ｎ
−ジメチルホルムアミド（DMF）、乳酸、乳酸オリゴマー、ポリエチレングリコール、ポ
リプロピレングリコールの１種又は２種以上の組み合わせを用いることができる。また、
適宜比率の蒸留水と有機溶媒の双方の混合溶媒を用いてもよい。無機塩水溶液、緩衝液と
して、生理食塩水、炭酸水素ナトリウム緩衝液、ホウ酸緩衝液、リン酸緩衝液が挙げられ
る。これらの溶媒を使用することにより、生体組織用接着剤として用いた場合に、接着剤
を付着させた周囲の生体組織を浸透圧、ｐＨの変化により壊死させないようにすることが
できる。
【００２３】
本生体内分解吸収性粘着性医用材料は、接着成分中のアルブミンのアミノ基と硬化成分
中の生体由来低分子誘導体の活性エステル基が架橋反応することにより硬化し、生成した
架橋体はハイドロゲル状となる。接着剤として用いる場合には、接着成分と硬化成分の混
合物を硬化する前に接着部に導入することにより、生体組織のアミノ基と活性エステル基
が反応し接着硬化する。架橋体中に存在するアルブミンとクエン酸および架橋によって生
じるN-ヒドロキシスクシンイミドは生体内に存在する成分であるため、本材料は高い生体
親和性および低い毒性をもつ。架橋体の生体内での分解性は主にアルブミンの生分解性に
依存すると考えられる。
【００２４】
なお、本発明の医療用接着材料は当該用途に適用後は、半年以内に吸収、消失する特性
があり、体内に異物として残存することがない。その生体内での分解及び吸収はアルブミ
ンの生体内分解速度に依存し、アルブミン濃度が低いほど分解されやすい。また、硬化成
分濃度が高いほど分解されにくい。
【実施例１】
【００２５】
＜クエン酸低分子誘導体の合成＞
クエン酸のＤＭＦ溶液（クエン酸の濃度：５重量％）中に室温にて、Ｎ−ヒドロキシス
クシンイミドを３．２当量分と縮合剤としてＥＤＣを３．１当量分加え、２４時間攪拌し
た。これによりクエン酸のカルボン酸がスクシンイミジル基で修飾されたクエン酸低分子
誘導体と副生成物のウレアが生じた。続いて、反応溶液中の有機溶媒であるＤＭＦのみを
減圧留去した。その後、シリカゲルクロマトグラフィーにて未反応の原料と副生成物を除
去して精製し、クエン酸の３つのカルボキシル基が、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドに修
飾された低分子誘導体を合成した。純度は、ガスクロマトグラフィーによる測定で９０％
以上であった。
【００２６】
＜生体組織接着剤の調製＞
次いで、生体組織接着剤を下記のようにして調製した。ヒト血清由来のアルブミン（シ
グマアルドリッチジャパン（株）製A1653）を０．１Ｍリン酸ナトリウム緩衝液（pH7.0）
に４８重量％となるように溶解した。このアルブミン溶液に硬化成分として上記のクエン
酸低分子誘導体を２００ｍＭ添加し、２５℃で数秒間攪拌し硬化前の混合溶液を得た。
【００２７】
生体組織に対する接着強度の試験として、被接着物としてコラーゲンケーシング（新田
ゼラチン（株）製、組成：コラーゲン44％、セルロース 18％、グリセリン 15％、植物性
油脂3％、CMC（Carboxymethyl Cellurose） 2％）を用いて接着強度測定を実施した。
【００２８】
コラーゲンケーシング（幅10mm×長さ25mm）の１０ｍｍ×１０ｍｍの領域に厚さが均一
になるように硬化前の混合溶液を５０μl塗布し、同等の大きさのコラーゲンケーシング
をその接着面上に重ね合わせた。さらに、その接着面上に５０ｇの錘をのせ、３７℃で１
時間放置した。接着強度は、引っ張り試験機（英弘精機（株）製TA-XT2i）により測定し
た。測定条件は２５℃、測定スピード２ｍｍ/ｓで行った。
【００２９】
比較として、他の接着剤群であるシアノアクリレート接着剤（商品名DERMABOND；ジョ
ンソンアンドジョンソン）、ゼラチン系接着剤（商品名GRF glue；泉工医科工業（株））
、フィブリン接着剤（商品名Bolheal；藤沢薬品工業（株））についても接着強度測定を
実施した。他の接着剤群と実施例の接着強度を比較した結果を表１に示した。
【００３０】
【表１】
2006051121.tif 000002
【００３１】
以上の結果から、生体組織の接着において、本接着剤はゼラチン系接着剤やフィブリン
接着剤よりも接着強度が高く、シアノアクリレート接着剤と同等の接着強度を有する。
【実施例２】
【００３２】
０．１Ｍリン酸ナトリウム緩衝液（pH7.0）に５０重量％となるように溶解したアルブ
ミン（ヒト血清由来アルブミン；シグマアルドリッチジャパン（株）製A1653）−クエン
酸誘導体（実施例１で合成したものに同じ）２００ｍＭの生体用組織接着剤を実施例１と
同様に調製した。この接着剤を用いて、マウスの皮膚表面の創傷部における生体反応の試
験を実施した。
【００３３】
まず、マウス背部をカミソリで剃毛し、皮膚を２ｃｍ程度切った後に生体用組織接着剤
をこの皮膚切開創に塗布した。加えて、固定のために切開創の中央をステイプルで固定し
た。接着剤を塗布したマウスを別々の飼育用檻に入れ、２週間にわたり切開創の経時変化
を観察した。
【００３４】
比較として、他の接着剤群であるシアノアクリレート接着剤（商品名DERMABOND）、ゼ
ラチン系接着剤（商品名GRF glue）、フィブリン接着剤（商品名Bolheal）及びコントロ
ール（生体用組織接着剤を適用しない場合）についても同様の実験を行った。皮膚切開創
表面の炎症反応を目視で観察した結果を表２に示した。
【００３５】
【表２】
2006051121.tif 000003
【００３６】
本実施例の接着剤により接着した切開創において、炎症反応はみられず２週間後には創
はほぼ治癒していた。他の接着剤と炎症反応を比較すると、シアノアクリレート接着剤又
はフィブリン接着剤と同等であり、ゼラチン系接着剤より炎症反応は抑制されていた。ま
た、コントロールよりも炎症反応は小さかった。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の二成分系の生体内分解吸収性粘着性医用材料は、生体用組織接着剤として、皮
膚と皮膚などの軟組織間の接着、骨と骨などの硬組織間の接着、骨と軟骨などの硬組織と
軟組織の接着を目的として用いられる。また、止血剤、血管塞栓剤、シーラント、又は動
脈瘤の封止剤としても用いられる。