(57)【要約】  本発明は、便秘の治療方法及び前記方法に有用な組成物を提供する。該方法は、それを必要とする対象に、模擬胃液／水（１：８）及び模擬腸液中で膨潤させた際の高い吸収能と相まって、高い弾性率を有する架橋カルボキシメチルセルロースの有効量を投与することを含む。
2019515922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それを必要とする対象の便秘を治療する方法であって、カルボキシメチルセルロースを架橋することを含む方法によって生成される架橋カルボキシメチルセルロースの治療有効量を前記対象に経口投与する工程を含み、前記カルボキシメチルセルロースが２５℃の１％（重量／重量）水溶液として６０００ｃｐｓ超の粘度を有する、上記方法。
【請求項２】
前記架橋カルボキシメチルセルロースが、クエン酸架橋カルボキシメチルセルロースである請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記クエン酸架橋カルボキシメチルセルロースが、少なくとも９５質量％が１００μｍ〜１０００μｍの粒径範囲にあり、平均粒径が４００〜８００μｍの範囲にある粒子の形態であり、（ｉｉ）乾燥減量が１０％以下（重量／重量）である請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記クエン酸架橋カルボキシメチルセルロースが、
（ｉ）少なくとも９５質量％が１００μｍ〜１０００μｍの粒径範囲にあり、平均粒径が４００〜８００μｍの範囲にある粒子の形態であり、（ｉｉ）乾燥減量が１０％以下（重量／重量）である前記クエン酸架橋カルボキシメチルセルロースの試料について測定した場合、
（ａ）約１２００〜約２０００ＰａのＧ’及び少なくとも約９０の媒体取込み率、
（ｂ）約１４００〜約２５００ＰａのＧ’及び約８０〜８９の媒体取込み率、
（ｃ）約１６００〜約３０００ＰａのＧ’及び約７０〜７９の媒体取込み率、
（ｄ）約１９００〜約３５００ＰａのＧ’及び約６０〜６９の媒体取込み率、
（ｅ）約２２００〜約４０００ＰａのＧ’及び約５０〜５９の媒体取込み率、
（ｆ）約２６００〜約５０００ＰａのＧ’及び約４０〜４９の媒体取込み率
を特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記クエン酸架橋カルボキシメチルセルロースが、約０．５ｇ／ｍＬ〜約０．９ｇ／ｍＬのタップ密度を有する請求項３又は４に記載の方法。
【請求項６】
前記クエン酸架橋カルボキシメチルセルロースが、約０．６５ｇ／ｍＬ〜約０．７５ｇ／ｍＬのタップ密度を有する請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記クエン酸架橋カルボキシメチルセルロースが、カルボキシメチルセルロースをクエン酸と架橋させることを含む方法によって生成され、前記カルボキシメチルセルロースが、８未満の多分散指数を有する請求項２〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記カルボキシメチルセルロースが７８００〜１１０００ｃｐｓの粘度を有し、多分散指数が約４〜約７である請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記カルボキシメチルセルロースが、７８００〜１１０００ｃｐｓの粘度及び約５〜約７の多分散指数を有する請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記カルボキシメチルセルロースが、約０．６５〜約０．９５の置換度を有する請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記カルボキシメチルセルロースが、前記カルボキシメチルセルロースの重量に対して０．０５〜０．５％のクエン酸により架橋される請求項２〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記クエン酸架橋カルボキシメチルセルロースが粒子の形態であり、前記粒子では少なくとも８０質量％が１００μｍ〜１０００μｍの粒径範囲にあり、前記粒子の平均粒径が４００〜８００μｍの範囲にある請求項２及び４〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記クエン酸架橋カルボキシメチルセルロースの乾燥減量が、約１０％以下である請求項２及び４〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記クエン酸架橋カルボキシメチルセルロースが、
（ａ）２５℃の１％（重量／重量）水溶液として少なくとも６０００ｃｐｓの粘度を有するカルボキシメチルセルロースと、前記多糖誘導体の重量に対して０．５重量％未満の量のクエン酸との水溶液を調製する工程であって、前記カルボキシメチルセルロースの濃度が水に対して少なくとも１重量％である工程、
（ｂ）前記溶液をかき混ぜる工程、
（ｃ）前記溶液を乾燥させてカルボキシメチルセルロース／クエン酸複合体を形成する工程、
（ｄ）前記複合体を粉砕して複合体粒子を生成する工程、及び
（ｅ）前記複合体粒子を少なくとも約８０℃の温度で加熱し、それにより前記カルボキシメチルセルロースを前記クエン酸と架橋させ、前記架橋カルボキシメチルセルロースを形成する工程
を含む方法によって生成される請求項２に記載の方法。
【請求項１５】
前記カルボキシメチルセルロースが、８未満の多分散指数を有する請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
工程（ａ）の前記カルボキシメチルセルロースの濃度が、水に対して約４重量％〜約８重量％であり、工程（ａ）の前記クエン酸の濃度が、前記カルボキシメチルセルロースの重量に対して約０．１５重量％〜約０．３重量％である請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
工程（ａ）の前記カルボキシメチルセルロースの濃度が、水に対して約６重量％であり、工程（ａ）の前記クエン酸の濃度が、前記カルボキシメチルセルロースの重量に対して約０．２重量％である請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記クエン酸架橋カルボキシメチルセルロースを生成する前記方法が、
（ｆ）工程（ｅ）の前記架橋カルボキシメチルセルロースを水で洗浄する工程と、
（ｇ）前記洗浄された架橋カルボキシメチルセルロースを乾燥させる工程と
をさらに含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記クエン酸架橋カルボキシメチルセルロースを生成する前記方法が、
（ｈ）工程（ｇ）の前記架橋カルボキシメチルセルロース生成物を粉砕する工程
をさらに含む請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記クエン酸架橋カルボキシメチルセルロースが、
（ａ）２５℃の１％（重量／重量）水溶液として少なくとも６０００ｃｐｓの粘度を有するカルボキシメチルセルロースナトリウム、クエン酸及び水から本質的になる水溶液を提供する工程、
（ｂ）前記水溶液を撹拌する工程、
（ｃ）前記溶液から前記水を蒸発させて、カルボキシメチルセルロース／クエン酸複合体を生成する工程、
（ｄ）前記複合体を粉砕して複合体粒子を形成する工程、並びに
（ｅ）前記複合体粒子を少なくとも約８０℃の温度に加熱し、それにより前記架橋カルボキシメチルセルロースを生成する工程
を含む方法によって生成される請求項２に記載の方法。
【請求項２１】
前記カルボキシメチルセルロースナトリウムが、約８未満の多分散指数を有する請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記クエン酸架橋カルボキシメチルセルロースを生成する前記方法が、
（ｆ）工程（ｅ）の前記架橋カルボキシメチルセルロースを水で洗浄する工程と、
（ｇ）前記洗浄された架橋カルボキシメチルセルロースを乾燥させる工程と
をさらに含む請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記クエン酸架橋カルボキシメチルセルロースを生成する前記方法が、
（ｈ）工程（ｇ）の前記架橋カルボキシメチルセルロース生成物を粉砕する工程
をさらに含む請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
工程（ａ）の前記溶液中の前記カルボキシメチルセルロースナトリウムの濃度が、水に対して約４重量％〜約８重量％であり、工程（ａ）の前記溶液中の前記クエン酸の濃度が、前記カルボキシメチルセルロースの重量に対して約０．１５重量％〜約０．３重量％である請求項２０に記載の方法。
【請求項２５】
工程（ａ）の前記溶液中の前記カルボキシメチルセルロースナトリウムの濃度が、水に対して約６重量％であり、工程（ａ）の前記溶液中の前記クエン酸の濃度が、前記カルボキシメチルセルロースの重量に対して約０．２重量％である請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記対象に、前記架橋カルボキシメチルセルロースを膨潤させるのに有効な量の水を経口投与することをさらに含む請求項１〜２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
前記水が、前記架橋された医薬組成物と同時投与されるか、前記架橋された医薬組成物の投与後に投与される請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
投与される水の前記量が、架橋カルボキシメチルセルロース１グラム当たり少なくとも約１００ｍＬである請求項２６又は２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記対象が、慢性特発性便秘、便秘型過敏性腸症候群、オピオイド誘発性便秘（ＯＩＣ）又は妊娠、投薬もしくは神経障害による便秘に罹患している請求項１〜２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
前記対象が、慢性特発性便秘又は便秘型過敏性腸症候群に罹患しているヒトである請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記対象に、第２の便秘治療剤を投与する工程をさらに含む請求項１〜３０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３２】
前記第２の便秘治療剤が、浸透圧下剤、便軟化剤、リナクロチドなどのグアニル酸シクラーゼＣアゴニスト、又はオピオイド誘発性便秘治療剤である請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記第２の便秘治療剤が、リナクロチド、メチルナルトレキソン、ルビプロストン及びナロキセゴールから選択される請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
（ａ）カルボキシメチルセルロースを架橋することを含む方法によって生成された架橋カルボキシメチルセルロースを含む医薬組成物であって、前記カルボキシメチルセルロースが、２５℃の１％（重量／重量）水溶液として６０００ｃｐｓ超の粘度を有し、さらに、（ｂ）第２の便秘治療剤を含む医薬組成物。
【請求項３５】
前記第２の便秘治療剤が、浸透圧下剤、便軟化剤、リナクロチドなどのグアニル酸シクラーゼＣアゴニスト、又はオピオイド誘発性便秘治療剤である請求項３４に記載の医薬組成物。
【請求項３６】
前記第２の便秘治療剤が、リナクロチド、メチルナルトレキソン、ルビプロストン及びナロキセゴールから選択される請求項３４に記載の医薬組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、２０１６年４月２５日に出願された米国仮特許出願第６２／３２６，９５１号明細書の利益を主張する。上記出願の全教示は、参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
慢性便秘は、排便回数の減少、硬い便及び便排泄困難を特徴とする一般的な障害である。西洋諸国にみる便秘の有病率は、２７％に達すると推定されている（Ｊｉａｎｇ，Ｃ．ら、Ａｃｔａ  Ｐｈａｒｍ．Ｓｉｎ．Ｂ  ２０１５，５：３００−３０９）。便秘は従来、繊維、浸透圧剤、刺激剤、例えばそれぞれ、サイリウム、ポリエチレングリコール、ビサコジルなどを用いて治療されてきた。慢性便秘を治療するための最近の治療法には、セロトニン作動薬、クロライドチャネル活性化薬及びプロバイオティクスの使用が挙げられる。さらに、オピオイド誘発性便秘の治療のための抗オピオイド薬が研究されている（Ｒｙｕ，Ｈ．Ｓ；Ｓｕｃｋ，Ｃ．Ｃ．，Ｉｎｔｅｓｔ．Ｒｅｓ．２０１５，１：２９７−３０５）。これらの新しい薬剤の多くは、全身投与される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
便秘を治療するための新しい薬剤、特に様々な原因による便秘に有効な薬剤が必要とされている。さらに、最小限の副作用で結腸内で局所的に作用する薬剤が特に望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、便秘の治療方法であって、それを必要とする対象に治療有効量の架橋カルボキシメチルセルロースを投与する工程を含む治療方法に関する。特定の実施形態では、架橋カルボキシメチルセルロースは、実質的に乾燥した形態で、好ましくは水と組み合わせて経口投与される。
【０００５】
一実施形態では、本発明の方法に使用される架橋カルボキシメチルセルロースは、高粘度カルボキシメチルセルロースを架橋することによって生成される。このような架橋カルボキシメチルセルロースは、本明細書にさらに記載されるように、高い弾性率及び高い吸収能の両方を有する。実際、本発明の架橋カルボキシメチルセルロースは、従来技術の架橋カルボキシメチルセルロースと比較して、弾性は著しく高いが、吸収特性は同等である。これは、弾性の増加が典型的には吸収特性の低下を伴うという点で驚くべきことである（Ｆｌｏｒｙ  Ｊ．Ｐ．，“Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ”，Ｃｏｒｎｅｌｌ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  Ｐｒｅｓｓ，Ｉｔｈａｃａ  ＮＹ，（１９５３）；Ｐｅｐｐａｓ  Ｌ．Ｂ．ａｎｄ  Ｈａｒｌａｎｄ  Ｒ．Ｓ．ｉｎ“Ａｂｓｏｒｂｅｎｔ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ”Ｅｄ  ｂｙ  Ｌ．Ｂ．Ｐｅｐｐａｓ，Ｅｌｓｅｖｉｅｒ  Ｐｕｂ．，Ａｍｓｔｅｒｄａｍ（１９９０）；Ｆ．Ｌ．Ｂｕｃｈｈｏｌｚ  ａｎｄ  Ｎ．Ａ．Ｐｅｐｐａｓ  Ｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ，Ｅｄｓ．，ＡＣＳ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  Ｓｅｒｉｅｓ  ５７３，Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ，ＤＣ，４，ｐ．５０（１９９４））。
【０００６】
一実施形態では、架橋カルボキシメチルセルロースは、高粘度カルボキシメチルセルロースをクエン酸と架橋させる工程を含む方法によって生成される。該方法はさらに、この方法によって生成された架橋カルボキシメチルセルロースを提供する。好ましくは、高粘度カルボキシメチルセルロースは、カルボキシメチルセルロースの重量に対して約０．０５重量％〜約０．５重量％の量のクエン酸により架橋される。
【０００７】
一実施形態では、本発明の方法に使用される架橋カルボキシメチルセルロースは、（１）高粘度カルボキシメチルセルロース及びクエン酸の水溶液を調製する工程と、（２）場合により、例えば撹拌することによって溶液をかき混ぜる工程と、（３）溶液からカルボキシメチルセルロース／クエン酸複合体を単離する工程と、（４）少なくとも約８０℃の温度でカルボキシメチルセルロース／クエン酸複合体を加熱し、それによりカルボキシメチルセルロースをクエン酸と架橋させる工程とを含む方法によって生成される。一実施形態では、工程（４）を実施する前に、カルボキシメチルセルロース／クエン酸複合体を粉砕する。一実施形態では、工程（４）でカルボキシメチルセルロース／クエン酸複合体を約８０℃以上の温度に加熱する。該方法はさらに、（５）工程（４）の架橋カルボキシメチルセルロースを洗浄する工程と、（６）洗浄した架橋カルボキシメチルセルロースを粉砕する工程とを場合により含む。
【０００８】
カルボキシメチルセルロース及びクエン酸の水溶液は、好ましくは、カルボキシメチルセルロース及びクエン酸を水に加え、均質な溶液を生成するのに十分な時間にわたって、得られた混合物を例えば撹拌することによりかき混ぜることによって調製される。
【０００９】
高粘度カルボキシメチルセルロースは、好ましくは、水に対して少なくとも約１重量％、好ましくは少なくとも約２％、４％又は５％の濃度で工程（１）の溶液中に存在する。一実施形態では、カルボキシメチルセルロースの濃度は水に対して約６重量％である。特定の実施形態では、カルボキシメチルセルロースの濃度は、水に対して約２重量％〜約１０重量％、約４重量％〜約８重量％、約４．５重量％〜約７．５重量％、約５重量％〜約７重量％又は約５．５重量％〜約６．５重量％である。
【００１０】
クエン酸は、好ましくは、カルボキシメチルセルロースに対して約０．０５重量％〜約０．５重量％の濃度で工程（１）の溶液中に存在する。さらに好ましくは、クエン酸は、カルボキシメチルセルロースに対して約０．１重量％〜０．５重量％、０．４重量％以下又は０．３５重量％以下の濃度で存在する。一実施形態では、クエン酸は、カルボキシメチルセルロースに対して約０．１５重量％〜約０．４重量％、約０．１５重量％〜約０．３５重量％、０．２重量％〜約０．３５重量％、約０．２５重量％〜約０．３５重量％、又は約０．２重量％の濃度で工程（１）の溶液中に存在する。
【００１１】
一実施形態では、水溶液は、本質的に、例えばナトリウム塩としての高粘度カルボキシメチルセルロース、クエン酸及び水からなる。好ましい実施形態では、溶液は、本質的に、高粘度カルボキシメチルセルロースナトリウム、クエン酸及び水からなる。水は、好ましくは、蒸留水又は脱イオン水などの精製水である。この実施形態では、このプロセスは、ｐＨに影響を及ぼす可能性のある他の薬剤が実質的に存在しない状態で実施される。
【００１２】
架橋反応は、好ましくは、実質的に触媒が存在しない状態で実施される。
【００１３】
特定の実施形態では、本発明の方法に使用される架橋カルボキシメチルセルロースは、本明細書に記載したように測定した場合、高い弾性率及び高い媒体取込み率を有するクエン酸架橋カルボキシメチルセルロースを含む。架橋カルボキシメチルセルロースは、好ましくは、腸液の高いイオン強度から比較的影響を受けにくい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、クエン酸によるセルロース系ポリマーの架橋の提案された機構を示す。
【図２】図２は、例６に記載の時間の関数として、ヒドロゲルＡ及びヒドロゲルＢを用いて実施した試験の透析液グルコース濃度を示すグラフである。
【図３】図３は、例７に記載のヒドロゲルＡ及びヒドロゲルＢのカプセル崩壊後の媒体取込み率（ＭＵＲ）対時間のグラフである。
【図４】図４は、例８に記載のヒドロゲルＡ及びヒドロゲルＢの粘度対時間のグラフである。
【図５】図５は、例８に記載のヒドロゲルＡ及びヒドロゲルＢの媒体取込み率対時間のグラフである。
【図６】図６は、例８に記載のヒドロゲルＡ及びヒドロゲルＢのＧ’対時間のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、それを必要とする対象の便秘を治療する方法であって、治療有効量の架橋カルボキシメチルセルロースを対象に投与することを含む方法を提供する。好ましくは、架橋カルボキシメチルセルロースは、本明細書に記載の方法に従って生成される。好ましくは、架橋カルボキシメチルセルロースは、高粘度カルボキシメチルセルロースを架橋することによって生成される。
【００１６】
高粘度カルボキシメチルセルロースは、共有結合架橋を生成する好適な多官能性、例えば二官能性の架橋剤を用いて化学的に架橋することができる。好適な架橋剤には、ポリカルボン酸、例えば、シュウ酸又はクエン酸、ジビニルスルホン（ＤＶＳ）、アルデヒド、例えば、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒド及びグルタルアルデヒド、ジグリシジルエーテル、ジイソシアネート、ジメチル尿素、エピクロロヒドリン、シュウ酸、塩化ホスホリル、トリメタホスファート、トリメチロメラミン及びポリアクロレインが挙げられる。カルボキシメチルセルロースはまた、生成物中に架橋剤が存在しない状態で、それ自体に架橋することができる。例えば、カルボキシメチルセルロースは、カルボジイミドなどのカルボキシ活性化剤の存在下で、又は熱処理によって架橋することができる。カルボキシメチルセルロースをイオン架橋又は物理的に架橋することも可能である。
【００１７】
好ましくは、高粘度カルボキシメチルセルロースはクエン酸により架橋される。
【００１８】
一実施形態では、架橋カルボキシメチルセルロースを生成する方法は、（１）高粘度カルボキシメチルセルロース及びクエン酸の水溶液を調製する工程と、（２）場合により、溶液をかき混ぜる工程と、（３）溶液からカルボキシメチルセルロース／クエン酸複合体を単離する工程と、（４）少なくとも約８０℃の温度でカルボキシメチルセルロース／クエン酸複合体を加熱し、それにより架橋カルボキシメチルセルロースを生成する工程とを含む。一実施形態では、工程（４）を実施する前に、カルボキシメチルセルロース／クエン酸複合体を粉砕し、場合により篩分けして所望の粒径範囲の粒子を得る。一実施形態では、工程（４）の架橋カルボキシメチルセルロース生成物を洗浄し、例えばグラインディング又はミリングによって粉砕し、場合により篩分けする。特定の実施形態では、工程（４）を実施する前に、カルボキシメチルセルロース／クエン酸複合体を粉砕し、場合により篩分けして所望の粒径範囲の粒子を得る。また、工程（４）の架橋カルボキシメチルセルロース生成物を粉砕して架橋カルボキシメチルセルロース粒子を生成し、場合により粒子を篩分けする。
【００１９】
カルボキシメチルセルロースは、好ましくは、水に対して少なくとも約１重量％、好ましくは少なくとも約２％、４％又は５％の濃度で工程（１）の溶液中に存在する。一実施形態では、カルボキシメチルセルロースの濃度は水に対して約６重量％である。特定の実施形態では、カルボキシメチルセルロースの濃度は、水に対して約２重量％〜約１０重量％、約４重量％〜約８重量％、約４．５重量％〜約７．５重量％、約５重量％〜約７重量％又は約５．５重量％〜約６．５重量％である。
【００２０】
クエン酸は、好ましくは、カルボキシメチルセルロースに対して約０．０５重量％〜約０．５重量％の濃度で工程（１）の溶液中に存在する。好ましくは、クエン酸は、カルボキシメチルセルロースに対して約０．４重量％以下又は０．３５重量％以下の濃度で存在する。一実施形態では、クエン酸は、カルボキシメチルセルロースに対して約０．１重量％〜約０．５重量％、０．１５重量％〜約０．４重量％、約０．１５重量％〜約０．３５重量％、０．２重量％〜約０．３５重量％、約０．２５重量％〜約０．３５重量％、又は約０．２重量％の濃度で工程（１）の溶液中に存在する。
【００２１】
カルボキシメチルセルロース／クエン酸複合体は、得られた架橋カルボキシメチルセルロースの吸収特性の実質的な劣化を回避する任意の方法によって、溶液から単離することができる。そのような方法の例には、蒸発乾燥、凍結乾燥、沈殿、遠心分離、噴霧乾燥、臨界点乾燥などが挙げられる。
【００２２】
約１０℃〜約１００℃、好ましくは約４５℃〜約８０℃の範囲内の温度での蒸発乾燥によって、カルボキシメチルセルロース／クエン酸複合体を単離するのが好ましい。特定の実施形態では、約８０℃以上、例えば８０℃〜１００℃の初期温度で乾燥を実施して、溶液体積を実質的に減少させ、その後、温度を８０℃未満に下げて、乾燥を完了する。例えば、溶液を最初に８５℃で乾燥させ、次に温度を５０℃に下げて乾燥を完了させることができる。当然ながら、溶液を圧力下に置くと、さらに高い温度を用いることができる。溶液を真空下に置くと、さらに低い温度を使用することができる。好ましい一実施形態では、約６５〜７５℃又は約７０℃の温度で蒸発乾燥を実施する。
【００２３】
加熱によって溶液を乾燥させる本発明の方法の実施形態では、好ましくは温度変化を伴う単一の工程に、カルボキシメチルセルロース／クエン酸複合体を単離する工程及び複合体を架橋する工程を組み合わせることができる。
【００２４】
本発明の方法に用いることができる複合体の他の単離方法には、沈殿剤（非溶媒）、例えばメタノール、エタノール又はアセトンを水溶液に加えて溶液から複合体を沈殿させる沈殿が挙げられる。次いで、濾過によって複合体を回収することができる。沈殿を用いて複合体を回収する場合、場合により複合体を水で洗浄して沈殿剤を除去する。
【００２５】
噴霧乾燥による蒸発乾燥を用いる場合、架橋工程の前に粒子、フレーク又は顆粒の形態で複合体を回収してもよい。
【００２６】
一実施形態では、架橋カルボキシメチルセルロースは、（１）高粘度カルボキシメチルセルロース及びクエン酸の水溶液を調製する工程と、（２）溶液をかき混ぜる工程と、（３）溶液を加熱して水を除去し、カルボキシメチルセルロース／クエン酸複合体を生成する工程と、（３ａ）カルボキシメチルセルロース／クエン酸複合体を粉砕して複合体粒子を生成する工程と、（４）少なくとも約８０℃の温度で複合体粒子を加熱し、それによりカルボキシメチルセルロースをクエン酸と架橋させ、架橋カルボキシメチルセルロースを形成する工程と、（５）架橋カルボキシメチルセルロースを洗浄する工程と、（６）洗浄した架橋カルボキシメチルセルロースを乾燥させる工程と、場合により、（７）架橋カルボキシメチルセルロースを粉砕して架橋カルボキシメチルセルロース粒子を生成する工程とを含む方法によって生成される。工程（３ａ）及び（７）のいずれか又は両方で生成された粒子を篩分けして、特定の粒径範囲内の粒子の試料を得ることができる。
【００２７】
架橋カルボキシメチルセルロースを生成する１つの好ましい方法は、以下の工程を含む：（１）高粘度カルボキシメチルセルロースナトリウム及びクエン酸を精製水に溶解して、水の重量に対して約５重量％〜約７重量％、好ましくは約６重量％のカルボキシメチルセルロースナトリウムと、カルボキシメチルセルロースナトリウムの重量に対して約０．１５重量％〜約０．４０重量％、約０．１５重量％〜約０．３５重量％、約０．１５重量％〜約０．２５重量％、又は約０．２重量％の量のクエン酸とから本質的になる溶液を生成する工程と、（２）約４０℃〜約７０℃又は４０℃〜約８０℃、好ましくは約７０℃の温度に溶液を維持して、水を蒸発させ、カルボキシメチルセルロース／クエン酸複合体を形成する工程と、（３）カルボキシメチルセルロース／クエン酸複合体を粉砕して複合体粒子を形成する工程と、（４）所望の架橋度を達成し、架橋カルボキシメチルセルロースを形成するのに十分な時間にわたって、約８０℃〜約１５０℃又は約１００℃〜約１５０℃、約１１５℃〜約１２５℃、好ましくは約１２０℃の温度に複合体粒子を維持する工程。該方法は、場合により、精製水、好ましくは、架橋カルボキシメチルセルロースの質量の１００〜２００倍量、好ましくは架橋カルボキシメチルセルロースの質量の約１５０倍量の精製水で架橋カルボキシメチルセルロースを洗浄する工程（５）、好ましくは約４０℃〜約７０℃又は４０℃〜約８０℃、さらに好ましくは約７０℃の高温で、洗浄した架橋カルボキシメチルセルロースを乾燥させる工程（６）及び乾燥した架橋カルボキシメチルセルロースを粉砕する工程（７）のうち１つ以上をさらに含むことができる。一実施形態では、１００μｍ〜１０００μｍの粒径範囲、好ましくは４００〜８００μｍの範囲の平均粒径になるように、得られた粒子を篩分けする。
【００２８】
別の特に好ましい実施形態では、架橋カルボキシメチルセルロースは、（ａ）（ａ）高粘度カルボキシメチルセルロースナトリウム、クエン酸及び水から本質的になる水溶液を提供する工程と、（ｂ）水溶液を撹拌する工程と、（ｃ）例えば約４０℃〜約７０℃又は４０℃〜約８０℃、好ましくは約７０℃の温度に溶液を維持することによって水を蒸発させて、カルボキシメチルセルロース／クエン酸複合体を形成する工程と、（ｄ）複合体を粉砕して複合体粒子を形成する工程と、（ｅ）少なくとも約８０℃又は１００℃、例えば１００℃〜１８０℃、１００℃〜１５０℃、１１０℃〜１３０℃、約１１５℃〜約１２５℃又は約１２０℃の温度に複合体粒子を加熱し、それによりカルボキシメチルセルロースを架橋し、クエン酸架橋カルボキシメチルセルロースを形成する工程とを含む方法によって生成される。
【００２９】
工程（ｅ）の生成物を場合により粉砕して、場合により篩分けした粒子を生成する。他の実施形態では、工程（ｅ）の生成物を洗浄し、乾燥させ、次いで粉砕して、場合により篩分けした粒子を生成する。一実施形態では、架橋カルボキシメチルセルロースは、１μｍ〜２０００μｍ、好ましくは１０μｍ〜２０００μｍ、さらに好ましくは１００μｍ〜１０００μｍの粒径範囲の粒子から実質的になる。架橋カルボキシメチルセルロースの試料は、試料中の５０質量％超の粒子が特定の粒径範囲にある場合、その特定の粒径範囲の粒子から実質的になる。好ましくは、試料では、少なくとも５０質量％、６０質量％、７０質量％、８０質量％、９０質量％又は９５質量％の粒子が特定の粒径範囲にある。さらに好ましくは、試料では、少なくとも９０又は９５質量％の粒子が１００μｍ〜１０００μｍの粒径範囲にあり、好ましくは平均粒径が４００μｍ〜８００μｍの範囲にある。
【００３０】
高粘度カルボキシメチルセルロースナトリウムは、好ましくは、溶液を調製するのに使用される水の重量に対して４重量％以上、好ましくは約４重量％〜約８重量％、５重量％〜約７重量％、５．５重量％〜約６．５重量％又は約６重量％の濃度で工程（ａ）の水溶液中に存在する。好ましくは、クエン酸は、セルロース誘導体の重量に対して約０．５重量％以下、さらに好ましくは約０．３５重量％以下又は約０．３重量％以下の濃度で溶液中に存在する。好ましくは、クエン酸の濃度は、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩に対して約０．１５重量％〜約０．３５重量％、好ましくは約０．２重量％〜約０．３５重量％、０．１５重量％〜約０．３重量％、０．１５重量％〜０．２５重量％又は約０．２重量％である。
【００３１】
架橋カルボキシメチルセルロースを生成する方法の任意の実施形態では、高粘度カルボキシメチルセルロースは、好ましくは、水の重量に対して約５〜約７％、好ましくは約６％の濃度で水溶液中に存在し、クエン酸は、カルボキシメチルセルロースの重量に対して０．１〜０．４重量％、好ましくは０．１５〜０．３重量％の濃度で存在する。
【００３２】
特定の実施形態では、水溶液を乾燥させて複合体をシートとして形成し、これを粉砕して複合体粒子を形成する。好ましくは、複合体粒子は、約１０μｍ〜約２０００μｍ、さらに好ましくは約１００μｍ〜約２０００μｍ又は約１００μｍ〜約１６００μｍの最大寸法を有し、平均粒径は３００μｍ〜６００μｍである。複合体粒子を場合により篩分けして、所望の粒径範囲の粒子を提供する。
【００３３】
好ましい実施形態では、水を除去する前に、水溶液をトレイに入れる。加熱は、好ましくは好適なオーブン又は真空オーブン内で行われる。
【００３４】
例えば、グラインディング、ミリング又は断片化によって複合体を粉砕して複合体粒子を形成することができ、粒子を高温で維持し、それによって架橋を達成し、架橋カルボキシメチルセルロース粒子を生成する。
【００３５】
架橋カルボキシメチルセルロースの生成方法は、架橋カルボキシメチルセルロースを洗浄する工程、例えば、水、極性有機溶媒などの極性溶媒、例えば、メタノール又はエタノールなどのアルコール、又はそれらの組合せで架橋カルボキシメチルセルロースを洗浄する工程をさらに含むことができる。
【００３６】
好ましい実施形態では、架橋ポリマーの量の５０〜２５０倍量（重量／重量）の精製水で架橋カルボキシメチルセルロースを洗浄する。特定の実施形態では、精製水の量は、架橋ポリマーの量の１００〜２００倍（重量／重量）である。特定の実施形態では、精製水の量は、架橋ポリマーの量の約１５０倍（重量／重量）である。
【００３７】
洗浄した架橋カルボキシメチルセルロースをさらに乾燥させて、大部分又は実質的に全部の水を除去することができる。好ましくは、約２５重量％以下、好ましくは約２０％、約１５％又は約１０％以下の含水量まで架橋カルボキシメチルセルロースを乾燥させる。特定の実施形態では、乾燥した架橋カルボキシメチルセルロースの含水量は、約５重量％以下である。
【００３８】
一実施形態では、乾燥工程は、転相として知られているプロセスである、セルロース非溶媒中に完全に膨潤した架橋カルボキシメチルセルロースを浸漬することによって行われる。この用語が本明細書で使用される場合、「セルロース非溶媒」とは、カルボキシメチルセルロースを溶解せず、架橋カルボキシメチルセルロースを膨潤させないが、好ましくは水と混和性である液体化合物である。好適なセルロース非溶媒には、例えば、アセトン、メタノール、エタノール、イソプロパノール及びトルエンが挙げられる。非溶媒中に浸漬した後、真空及び／又は加熱によって、架橋カルボキシメチルセルロースから残留非溶媒を除去することができる。
【００３９】
他の実施形態では、転相によって架橋カルボキシメチルセルロースを乾燥させない。好ましくは、空気乾燥、真空乾燥、凍結乾燥、又は高温、例えばオーブンもしくは真空オーブン内での乾燥によって、洗浄した架橋カルボキシメチルセルロースを乾燥させる。これらの乾燥方法は、単独で又は組み合わせて使用することができる。オーブン乾燥は、水又は残留非溶媒が完全に除去されるまで、例えば約３０〜８０℃の温度で行うことができる。次いで、洗浄し乾燥した架橋カルボキシメチルセルロースをそのまま使用するか、粉砕し、場合により篩分けして所望のサイズの架橋カルボキシメチルセルロース粒子を生成することができる。
【００４０】
カルボキシメチルセルロース及びクエン酸の水溶液は、カルボキシメチルセルロース誘導体が水に溶解する任意の温度で形成することができる。一般に、そのような温度は約１０℃〜約１００℃の範囲内にある。好ましくは、実質的に室温で、例えば２０℃〜３０℃又は約２５℃で溶液を調製する。
【００４１】
架橋カルボキシメチルセルロースを生成する方法の任意の実施形態では、高粘度カルボキシメチルセルロース及びクエン酸の水溶液のｐＨが、約５〜約９、約５〜約８、約６〜８、約６〜約７、約６．５〜約７．５又は約５．５〜約７であることが好ましい。さらに好ましくは、溶液のｐＨは６〜７である。
【００４２】
理論に束縛されることなく、水溶液から単離されたカルボキシメチルセルロース／クエン酸複合体は、化学的架橋に適しており、鎖間の絡み合いにより改善された吸収特性を有する架橋カルボキシメチルセルロースを形成すると考えられている。理論に束縛されることなく、可溶化は、さらに緊密な網目構造ならびにカルボキシメチルセルロースとクエン酸との間のカルボキシル基及びヒドロキシル基の好ましい分布を生じる分子の絡み合いをもたらすと考えられている。したがって、カルボキシメチルセルロース鎖の絡み合いが増大すると、熱処理時にさらに均一な架橋がもたらされ、ひいては、さらに大きな媒体取込み能力ならびに著しく改善された機械的及びレオロジー特性を有する高吸収性架橋カルボキシメチルセルロースがもたらされる。
【００４３】
カルボキシメチルセルロース／クエン酸複合体を粉砕する工程を含む架橋カルボキシメチルセルロースの生成方法では、得られた複合体粒子は、好ましくは、約５μｍ〜約２，０００μｍの範囲内、好ましくは約１００μｍ〜約１，０００μｍの範囲内の最大断面径又は最大寸法を有し、さらに好ましくは平均粒子断面径は約３００μｍ〜約８００μｍである。
【００４４】
理論に束縛されることなく、架橋前に複合体を粉砕する工程は、架橋反応の開始前に架橋部位の均質な分布ならびに水分蒸発の向上をもたらし、高い保存弾性率（Ｇ’）及び均一な化学的安定化を有する材料をもたらし、反応の程度を増大させると考えられている。
【００４５】
好ましくは、少なくとも約８０℃の温度に、単離されたカルボキシメチルセルロース／クエン酸複合体又はその粒子を加熱して、カルボキシメチルセルロースを架橋する。本発明の使用には、カルボキシメチルセルロースに望ましくない損傷を与えることなく、所望の程度の架橋を達成する温度と時間とを任意に組み合わせることが適している。好ましくは、８０℃以上、例えば１００℃以上の温度に複合体を加熱する。特定の実施形態では、温度は、約１００℃〜約２５０℃、好ましくは約１００℃〜約２００℃、さらに好ましくは約１１０℃〜約１５０℃の範囲内である。特に好ましい実施形態では、１１０〜１３０℃又は約１２０℃に複合体を加熱する。一般に、熱処理プロセスは、約１分〜約６００分、好ましくは約１分〜約３００分、さらに好ましくは約１７５分〜約３００分、又は約２００〜２５０分の範囲内の時間に及ぶ。好ましい実施形態では、約１２０℃で２００〜２５０分間又は約２２５分間加熱することによって複合体を架橋する。
【００４６】
本発明の方法のカルボキシメチルセルロース／クエン酸複合体の熱処理は、クエン酸を介してカルボキシメチルセルロース鎖を架橋させ、水不溶性にする。この熱処理プロセスは、弾性率と、水性液体、特に塩分が高くｐＨが低い胃液を吸収する能力とを有するクエン酸架橋カルボキシメチルセルロースを生成することが望ましい。
【００４７】
本明細書で使用される場合、用語「カルボキシメチルセルロース／クエン酸複合体」又は「複合体」は、カルボキシメチルセルロース及びクエン酸の混合物を含む実質的に乾燥した材料を指す。この複合体が高粘度カルボキシメチルセルロース及びクエン酸の水溶液の蒸発乾燥によって生成される実施形態では、複合体は水の除去後に残る実質的に乾燥した残留物である。複合体は、ある程度の結合水を保持することができ、例えば、５、１０、又は２０重量％までの含水量であり得る。好ましくは、複合体は約１０重量％以下の含水量である。
【００４８】
理論に束縛されることなく、本明細書に開示する架橋カルボキシメチルセルロースの調製は、カルボキシメチルセルロースとクエン酸との共有結合架橋を介して進展すると考えられている。図１は、可溶性セルロース誘導体、例えばカルボキシメチルセルロースとクエン酸との架橋を示す。この機構では、中性ｐＨ及び高温で極めて少量の水の存在下で無水物形成によってクエン酸のＣ１−カルボキシル基を活性化させ、触媒が存在しない状態でセルロース系ヒドロキシル基と反応させて、エステルを形成する。次いで、無水物形成によってＣ５カルボキシル基を活性化させ、別のセルロース系ポリマー鎖のヒドロキシル基と反応させて分子間共有結合架橋を形成するか、同じ鎖と反応させて分子内共有結合架橋を形成する。これは生成物としての水との平衡反応であるため、安定化手順中に除去される水が多いほど、達成され得る転化の程度が高くなる。したがって、カルボキシメチルセルロース／クエン酸溶液から水を除去して架橋前にカルボキシメチルセルロース／クエン酸複合体を形成させることは、無水物形成／エステル化反応を起こさせるのに必要である。
【００４９】
本明細書で使用される場合、用語「カルボキシメチルセルロース」（ＣＭＣ）は、塩としての、又は酸形態と塩との組合せとしての酸形態のカルボキシメチルセルロース（セルロースカルボキシメチルエーテル）を指す。好ましい塩形態は、カルボキシメチルセルロースナトリウム及びカルボキシメチルセルロースカリウムを含む。特に好ましい実施形態では、カルボキシメチルセルロースは、ナトリウム塩（ＮａＣＭＣ）として溶液中に存在する。
【００５０】
カルボキシメチルセルロースの製造方法は、当業者に公知である。好適には、綿又は木材パルプなどのセルロース系材料が提供される。セルロース系材料は、繊維又は微粒子状に粉砕された繊維の形態であってよい。セルロース系材料をアルコールなどの不活性溶媒中に分散させ、分散液にカルボキシアルキル化剤を加える。カルボキシアルキル化剤は、一般にモノクロロ酢酸などのクロロアルカン酸及び水酸化ナトリウムを含む。カルボキシメチルセルロース及び水の溶液が直接形成されるように、出発セルロースのカルボキシメチル化を行うことが可能である。すなわち、カルボキシメチル化プロセスは、カルボキシメチルセルロースの形成時に水中で可溶化されるように、水性媒体中で行ってもよい。このように、カルボキシメチルセルロースの形成と、カルボキシメチルセルロース及び水の溶液の形成との間に回収工程は必要とされない。
【００５１】
特定の実施形態では、高粘度カルボキシメチルセルロースは、綿由来のセルロースから調製される。他の実施形態では、高粘度カルボキシメチルセルロースは、綿及び木材パルプの両方に由来するセルロースから調製される。
【００５２】
本明細書で使用される場合、用語「高粘度カルボキシメチルセルロース」は、典型的にはナトリウム塩としてのカルボキシメチルセルロースを指し、これは、少なくとも６０００ｃｐｓの粘度を有する１％（重量／重量）水溶液を形成する。粘度は、ＡＳＴＭ  Ｄ１４３９−０３（２００８）ｅ１（ＡＳＴＭ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ、Ｗｅｓｔ  Ｃｏｎｓｈｏｈｏｃｋｅｎ、ＰＡ（２００８）、その全体が参照により本明細書に組み込まれる）に従う例５に記載の方法に従って測定される。好ましい実施形態では、高粘度カルボキシメチルセルロースは、多分散指数が低く、例えば多分散指数が約８以下である。
【００５３】
本発明の任意の実施形態では、高粘度カルボキシメチルセルロースは、好ましくは、２５℃で少なくとも約６０００、７０００、７５００又は８０００ｃｐｓの粘度を有する１％（重量／重量）水溶液を形成する。特定の実施形態では、カルボキシメチルセルロースは、２５℃で６０００〜約１００００ｃｐｓ又は約６０００〜１１０００ｃｐｓの粘度を有する１％（重量／重量）水溶液を形成する。特定の実施形態では、カルボキシメチルセルロースは、２５℃で約６０００〜約９５００ｃｐｓ又は約７０００〜９５００ｃｐｓの粘度を有する１％（重量／重量）水溶液を形成する。別の実施形態では、カルボキシメチルセルロースは、２５℃で約７０００〜約９２００ｃｐｓ又は約７５００〜９０００ｃｐｓの粘度を有する１％（重量／重量）水溶液を形成する。さらに別の実施形態では、カルボキシメチルセルロースは、２５℃で約８０００〜約９３００ｃｐｓ、又は約９０００ｃｐｓの粘度を有する１％（重量／重量）水溶液を形成する。好ましくは、カルボキシメチルセルロースは、ナトリウム塩の形態である。好ましい実施形態では、カルボキシメチルセルロースは、約７８００ｃｐｓ以上、例えば約７８００〜１１０００ｃｐｓ又は約８０００ｃｐｓ〜約１１０００ｃｐｓの粘度を有する１％（重量／重量）水溶液を形成するカルボキシメチルセルロースナトリウムである。好ましい実施形態では、高粘度カルボキシメチルセルロースは、約８以下、好ましくは約７以下又は６以下の多分散指数（Ｍｗ／Ｍｎ）をさらに有する。一実施形態では、多分散指数は、約３〜約８、約３〜約７、約３〜約６．５、約３．０〜約６、約３．５〜約８、約３．５〜約７、約３．５〜約６．５、約３．５〜約６、約４〜約８、約４〜約７、約４〜約６．５、約４〜約６、約４．５〜約８、約４．５〜約７、約４．５〜約６．５、約４．５〜約６、約５〜約８、約５〜約７．５、約５〜約７、約５〜約６．５又は約５〜約６である。
【００５４】
本明細書で使用される場合、カルボキシメチルセルロースに関連する用語「多分散指数」は、例１０に記載の手順を使用して測定される多分散指数を指す。
【００５５】
高粘度カルボキシメチルセルロース又はその塩は、好ましくは、約０．３〜約１．５、さらに好ましくは約０．４〜約１．２の平均置換度を有する。特に好ましい実施形態では、高粘度カルボキシメチルセルロースは、約０．６０〜約０．９５、０．６５〜０．９５、０．６５〜０．９０、０．７０〜０．８０、０．７２〜０．７８又は０．７３〜０．７５の置換度を有する。置換度とは、セルロース系材料の無水グルコース単位に存在するカルボキシル基の平均数を指す。約０．３〜約１．５の範囲内の平均置換度を有するカルボキシメチルセルロースは、一般に水溶性である。本明細書で使用される場合、カルボキシメチルセルロースは、それが水に溶解して真溶液を形成する場合、「水溶性」であると考えられる。
【００５６】
特定の実施形態では、高粘度カルボキシメチルセルロースは、約７６００ｃｐｓ以上、例えば約７８００〜１５０００ｃｐｓ、約７８００〜約１１０００ｃｐｓ、約８０００〜約１５０００ｃｐｓ又は約８０００ｃｐｓ〜約１１０００ｃｐｓの粘度を有する１％（重量／重量）水溶液を形成し、約３〜約８、約３〜約７、約３〜約６．５、約３〜約６、約３．５〜約８、約３．５〜約７、約３．５〜約６．５、約３．５〜約６、約４〜約８、約４〜約７、約４〜約６．５、約４〜約６、約４．５〜約８、約４．５〜約７、約４．５〜約６．５、約４．５〜約６、約５〜約８、約５〜約７．５、約５〜約７、約５〜約６．５又は約５〜約６の多分散指数を有するカルボキシメチルセルロースナトリウムである。特定の実施形態では、高粘度カルボキシメチルセルロースナトリウムは、０．６５〜０．９０、０．７０〜０．８０、０．７２〜０．７８又は０．７３〜０．７５の置換度をさらに有する。
【００５７】
特に好ましい実施形態では、高粘度カルボキシメチルセルロースナトリウムは、２５℃で約８０００ｃｐｓ〜約１１０００ｃｐｓの粘度を有する１％（重量／重量）水溶液を形成し、０．６５〜０．９０又は０．７０〜０．８０の置換度及び約４．５〜約６．５の多分散度を有する。
【００５８】
特定の実施形態では、高粘度カルボキシメチルセルロースは、例１０に記載したように測定した場合、少なくとも２８００ｋＤａの重量平均分子量（Ｍｗ）を有する。好ましくは、Ｍｗは、少なくとも約２９００ｋＤａ、又は少なくとも約３０００ｋＤａ、又は約２８００ｋＤａ〜約３５００ｋＤａである。
【００５９】
本発明の方法に使用されるカルボキシメチルセルロース及びクエン酸は、好ましくはそれぞれ、食品グレード又は医薬品グレードの材料である。例えば、カルボキシメチルセルロース及びクエン酸はいずれも食品添加物及び医薬賦形剤として使用されるため、これらの用途に適した形態で入手可能である。
【００６０】
本発明のプロセスに使用するのに適したカルボキシメチルセルロースナトリウム塩は、Ａｓｈｌａｎｄ  Ｉｎｃ．から販売されているＡＱＵＡＬＯＮ（商標）７Ｈ４ＦＭである。
【００６１】
本明細書に記載の便秘の治療方法に有用な架橋カルボキシメチルセルロースは、例えば、本発明の方法を用いて、高粘度カルボキシメチルセルロースを好適な架橋剤、例えばクエン酸と架橋させることによって調製することができる。架橋剤としてクエン酸を用いて調製された架橋カルボキシメチルセルロースが好ましく、本明細書では「クエン酸架橋カルボキシメチルセルロース」と呼ばれる。
【００６２】
特定の実施形態では、本明細書に記載の方法によって生成されたクエン酸架橋カルボキシメチルセルロースは、顕著な吸収特性を保持しながら、他の方法を用いて生成されたカルボキシメチルセルロースヒドロゲルよりも大きな弾性率を有するヒドロゲルを形成する。好ましい実施形態では、本発明のクエン酸架橋カルボキシメチルセルロースは、以下に示すようなＧ’及びＭＵＲを有する。さらに好ましい実施形態では、クエン酸架橋カルボキシメチルセルロースは、以下に示すようなタップ密度をさらに有する。
【００６３】
本明細書に開示された方法は、物理的及び化学的架橋の両方を組み合わせ、良好な機械的特性、乾燥及び膨潤形態での長期安定性ならびに良好な保持能力及び生体適合性を有するクエン酸架橋カルボキシメチルセルロースを生成する。本発明の架橋カルボキシメチルセルロースは、良好な媒体取込み特性、高いタップ密度、高い弾性率、及び費用効率の高い生成を示す。さらに、架橋カルボキシメチルセルロースは、体液中の迅速な媒体取込み動態を有する。
【００６４】
任意の実施形態では、本発明の方法に使用されるクエン酸架橋カルボキシメチルセルロースは、好ましくは、蒸留水中の媒体取込み率が少なくとも約２０、約３０、約４０、約５０、約６０、約７０、約８０、約９０又は約１００である。例えば、特定の実施形態では、本発明のクエン酸架橋カルボキシメチルセルロースは、蒸留水中の媒体取込み率が約２０〜約１０００、約３５〜約７５０、約５０〜約５００、約５０〜約２５０、約５０〜約１５０である。特定の実施形態では、本発明のクエン酸架橋カルボキシメチルセルロースは、蒸留水中の媒体取込み率が約２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０又は１００〜約１２０、１５０、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００以上であるか、これらの下限のいずれか１つ及びこれらの上限のいずれか１つによって限定される任意の範囲内である。
【００６５】
特定の実施形態では、クエン酸架橋カルボキシメチルセルロースは、１つ以上の体液、例えば、血液、血漿、尿、腸液又は胃液のそれらの乾燥重量の少なくとも１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０又は１００倍の量を吸収することができる。クエン酸架橋カルボキシメチルセルロースの体液吸収能力は、１例以上の対象から得られた体液試料又は模擬尿もしくは胃液などの模擬体液を用いた試験を含む従来の手段を用いて試験することができる。
【００６６】
任意の実施形態では、クエン酸架橋カルボキシメチルセルロースは、好ましくは、顕著な量のＳＧＦ／水（１：８）を吸収することができる。いくつかの実施形態では、本発明のクエン酸架橋カルボキシメチルセルロースは、ＳＧＦ／水（１：８）中で少なくとも１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００又は１５０の媒体取込み率を有する。いくつかの実施形態では、本発明のクエン酸架橋カルボキシメチルセルロースは、ＳＧＦ／水（１：８）中で１０〜３００、２０〜２５０、３０〜２００、５０〜１８０、５０〜１５０、５０〜１００又は５０〜８０の媒体取込み率を有する。好ましい実施形態では、クエン酸架橋カルボキシメチルセルロースは、ＳＧＦ／水（１：８）中で約４０以上又は５０以上、例えば約５０〜約１１０、約５５〜約１００、約６０〜約９５、約６０〜約９０、約６０〜約８５、約５０〜約１２０、約６０〜約１００又は約７０〜約１００の媒体取込み率を有する。
【００６７】
好ましくは、クエン酸架橋カルボキシメチルセルロースは、例５に記載の方法に従って測定した場合、ＳＧＦ／水（１：８）中で膨潤させた際に、少なくとも１５００Ｐａ、２０００Ｐａ、２２００Ｐａ、２５００Ｐａ又は２７００ＰａのＧ’を有する。特定の実施形態では、本発明のクエン酸架橋カルボキシメチルセルロースは、ＳＧＦ／水（１：８）中で膨潤させた際に、少なくとも約２８００ＰａのＧ’を有する。特定の実施形態では、本発明のクエン酸架橋カルボキシメチルセルロースは、ＳＧＦ／水（１：８）中で膨潤させた際に、約１８００Ｐａ〜約４０００Ｐａ、約２０００Ｐａ〜約３５００Ｐａ、約２１００Ｐａ〜約３４００Ｐａ又は約２５００Ｐａ〜約３５００ＰａのＧ’を有する。
【００６８】
クエン酸架橋カルボキシメチルセルロースは、実質的に乾燥した形態又はキセロゲルの形態では、ガラス状であるが非晶質又はガラス質材料であることが好ましい。クエン酸架橋カルボキシメチルセルロースは、好ましくは少なくとも約０．４５ｇ／ｍＬのタップ密度を有する。さらに好ましい実施形態では、タップ密度は、例５に記載したように測定した場合、約０．５０〜約０．８ｇ／ｍＬ又は約０．５５〜約０．８ｇ／ｍＬである。好ましい実施形態では、タップ密度は、約０．６ｇ／ｍＬ以上、例えば約０．６ｇ／ｍＬ〜約０．８ｇ／ｍＬである。特定の実施形態では、タップ密度は、約０．６５ｇ／ｍＬ〜約０．７５ｇ／ｍＬである。
【００６９】
本発明の方法に使用されるクエン酸架橋カルボキシメチルセルロースは、様々な程度の水和を有する架橋ポリマーを含む。例えば、クエン酸架橋カルボキシメチルセルロースは、キセロゲルなどの実質的に乾燥状態もしくは無水状態又は約０重量％〜約５重量％もしくは約１０重量％までのクエン酸架橋カルボキシメチルセルロースが水もしくは水性流体である状態から、クエン酸架橋カルボキシメチルセルロースが最大量の水又は水性流体を吸収した状態までを含め、相当量の水又は水性流体を含む状態までの範囲の水和状態で提供することができる。特定の実施形態では、クエン酸架橋カルボキシメチルセルロースは、２５重量％以下、２０重量％以下、１５重量％以下、１０重量％以下又は５重量％以下の含水量を有する。好ましくは、クエン酸架橋カルボキシメチルセルロースは、例５の方法に従って測定した場合、約１０重量％未満、さらに好ましくは約６％以下又は約５％以下の含水量を有する。
【００７０】
特定の実施形態では、本発明の便秘の治療方法に使用されるクエン酸架橋カルボキシメチルセルロースは、少なくとも９５質量％が１００μｍ〜１０００μｍの範囲にあり、平均粒径が４００〜８００μｍの範囲にある粒子の形態であり、乾燥減量が１０％（重量／重量）以下であれば、以下に記載するようなＧ’、媒体取込み率及びタップ密度を有する。そのような架橋カルボキシメチルセルロースは、例えば、本明細書に開示される方法に従って調製することができる。
（Ａ）Ｇ’：少なくとも約１５００Ｐａ、１８００Ｐａ、２０００Ｐａ、２２００Ｐａ、２５００Ｐａ又は２７００Ｐａ。特定の実施形態では、本発明の架橋カルボキシメチルセルロースは、ＳＧＦ／水（１：８）中で膨潤させた際に、少なくとも約２８００ＰａのＧ’を有する。特定の実施形態では、本発明の架橋カルボキシメチルセルロースは、ＳＧＦ／水（１：８）中で膨潤させた際に、約１８００Ｐａ〜約３０００Ｐａ、約２０００Ｐａ〜約４０００Ｐａ、約２１００Ｐａ〜約３５００Ｐａ、約２１００Ｐａ〜約３４００Ｐａ又は約２５００Ｐａ〜約３５００ＰａのＧ’を有する。
（Ｂ）ＳＧＦ／水（１：８）中の媒体取込み率（ＭＵＲ）：少なくとも約５０、好ましくは少なくとも約６０。特定の実施形態では、架橋カルボキシメチルセルロースは、約５０〜約１１０、約５５〜約１００、約６０〜約９５、約６０〜約９０又は約６０〜約８５のＭＵＲを有する。
（Ｃ）タップ密度：少なくとも０．５ｇ／ｍＬ、好ましくは約０．５５ｇ／ｍＬ〜約０．９ｇ／ｍＬ。好ましい実施形態では、タップ密度は、約０．６ｇ／ｍＬ以上、例えば、約０．６ｇ／ｍＬ〜約０．８ｇ／ｍＬ、約６．５ｇ／ｍＬ〜約７．５ｇ／ｍＬ又は約０．６ｇ／ｍＬ〜約０．７ｇ／ｍＬである。
【００７１】
特定の実施形態では、クエン酸架橋カルボキシメチルセルロースは、少なくとも９５質量％が１００μｍ〜１０００μｍの範囲にあり、平均粒径が４００〜８００μｍの範囲にある粒子の形態であり、乾燥減量が１０％（重量／重量）以下であれば、下記のようなＧ’及び媒体取込み率を有する。
（Ａ）約１２００Ｐａ〜約２０００ＰａのＧ’及び少なくとも約９０の媒体取込み率、
（Ｂ）約１４００Ｐａ〜約２５００ＰａのＧ’及び約８０〜８９の媒体取込み率、
（Ｃ）約１６００Ｐａ〜約３０００ＰａのＧ’及び約７０〜７９の媒体取込み率、
（Ｄ）約１９００Ｐａ〜約３５００ＰａのＧ’及び約６０〜６９の媒体取込み率、
（Ｅ）約２２００Ｐａ〜約４０００ＰａのＧ’及び約５０〜５９の媒体取込み率又は
（Ｆ）約２６００〜約５０００ＰａのＧ’及び約４０〜４９の媒体取込み率。
【００７２】
これらの実施形態では、クエン酸架橋カルボキシメチルセルロースは、場合により、少なくとも０．５ｇ／ｍＬ、好ましくは約０．５５ｇ／ｍＬ〜約０．９ｇ／ｍＬのタップ密度をさらに有する。好ましい実施形態では、タップ密度は、約０．６ｇ／ｍＬ以上、例えば、約０．６ｇ／ｍＬ〜約０．８ｇ／ｍＬ、約６．５ｇ／ｍＬ〜約７．５ｇ／ｍＬ又は約０．６ｇ／ｍＬ〜約０．７ｇ／ｍＬである。
【００７３】
典型的であるが非限定的な実施形態では、クエン酸架橋カルボキシメチルセルロースは、少なくとも約２１００ＰａのＧ’及び少なくとも約８０の媒体取込み率を有するか、少なくとも約２７００ＰａのＧ’及び少なくとも約７０の媒体取込み率を有する。
【００７４】
特に記載のない限り、本明細書に記載のＧ’、ＭＵＲ及びタップ密度の測定はいずれも、（１）乾燥減量が１０％（重量／重量）以下であり、（２）少なくとも９５質量％が１００μｍ〜１０００μｍの粒径範囲にあり、平均粒径が４００〜８００μｍの範囲にある微粒子の形態であるクエン酸架橋カルボキシメチルセルロースの試料に対して行われる。
【００７５】
本明細書で使用される場合、用語「模擬胃液／水（１：８）」及び同等の用語「ＳＧＦ／水（１：８）」は、例４に記載の方法に従って調製された溶液を指す。
【００７６】
本明細書で使用される場合、架橋ポリマーの「媒体取込み率」又は「ＭＵＲ」とは、以下の式による、架橋ポリマーが特定の水性媒体を吸収する能力の尺度である：
ＭＵＲ＝（Ｗ膨潤−Ｗ乾燥）／Ｗ乾燥
式中、Ｗ乾燥は初期乾燥架橋ポリマー試料の重量であり、Ｗ膨潤は平衡膨潤時の架橋ポリマーの重量である。特に記載のない限り、本明細書での媒体取込み率又はＭＵＲへの言及は、例５に記載の方法に従ってＳＧＦ／水（１：８）に対して得られた値を指す。本明細書に報告されるＭＵＲ値の単位はｇ／ｇであることが理解されるべきである。
【００７７】
本明細書で使用される場合、「弾性率」又はＧ’は、例５に記載の方法に従って、ＳＧＦ／水（１：８）中で膨潤させた架橋ポリマーについて測定される。
【００７８】
本明細書で使用される場合、試料の「タップ密度」は、例５に記載の方法に従って測定される。
【００７９】
本明細書で使用される場合、試料の「含水量」又は「乾燥減量」は、例５に記載の方法に従って測定される。
【００８０】
一実施形態では、本発明は、それを必要とする対象の便秘を治療する方法であって、好ましくは経口投与によって、例えば、ヒトを含む哺乳動物などの対象に、場合により一定量の水を摂取させることと組み合わせて架橋カルボキシメチルセルロースを嚥下させることによって、本明細書に記載の架橋カルボキシメチルセルロースの有効量を対象の胃に投与する工程を含む方法を提供する。水又は水性の胃内容物に接触すると、架橋カルボキシメチルセルロースは膨潤し、胃の容積を占める。クエン酸架橋カルボキシメチルセルロースは、食べる前に、又は食物と組み合わせて、例えばクエン酸架橋カルボキシメチルセルロースと食物との混合物として対象によって摂取され得る。
【００８１】
対象は、例えば、慢性又は急性便秘に罹患しているヒト対象であり得る。例えば、対象は、慢性特発性便秘（機能性慢性便秘）、便秘型過敏性腸症候群（ＩＢＳ−Ｃ）、オピオイド誘発性便秘（ＯＩＣ）又は妊娠、投薬もしくは神経障害による便秘に罹患している可能性がある。好ましい実施形態では、対象は、慢性特発性便秘（ＣＩＣ）又は便秘型過敏性腸症候群（ＩＢＳ−Ｃ）に罹患しているヒトである。機能性慢性便秘及び過敏性腸症候群の診断は、例えば、Ｄｒｏｓｓｍａｎ，Ｄ．Ａ．らのＲｏｍｅ  ＩＩＩ：Ｔｈｅ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ｇａｓｔｒｏｉｎｔｅｓｔｉｎａｌ  Ｄｉｓｏｒｄｅｒｓ、第３版、Ｄｅｇｎａｎ  Ａｓｓｏｃ．２００６に記載された基準に従って行うことができる。
【００８２】
クエン酸架橋カルボキシメチルセルロースは、水と組み合わせて対象に経口投与することが好ましい。投与される水の量は、好ましくは、対象の胃の中で架橋カルボキシメチルセルロースを膨潤させるのに有効な量である。一実施形態では、架橋カルボキシメチルセルロース１グラム当たり少なくとも約１００ｍＬ又は少なくとも約１５０ｍＬの水が投与される。特定の実施形態では、投与される水の量は、架橋カルボキシメチルセルロース１グラム当たり約１５０ｍＬ〜約２５０ｍＬである。特定の実施形態では、投与される水の量は、架橋カルボキシメチルセルロース１グラム当たり少なくとも約１７５ｍＬである。他の実施形態では、投与される水の量は、架橋カルボキシメチルセルロース１グラム当たり少なくとも約２００ｍＬである。特定の実施形態では、投与される水の量は、少なくとも約４００ｍＬである。特定の実施形態では、投与される水の量は、少なくとも約４５０ｍＬ、４７５ｍＬ又は５００ｍＬ〜５５０ｍＬである。水は、架橋カルボキシメチルセルロースと同時投与するか、架橋カルボキシメチルセルロースの投与後に投与することができる。
【００８３】
一実施形態では、１回用量当たり、架橋カルボキシメチルセルロース約０．５ｇ〜約５ｇ、好ましくは約１．０ｇ〜約４．０ｇ、約１．２〜約３．５、約１．２〜約２．５又は約１．４〜約２．１ｇが投与される。
【００８４】
一実施形態では、架橋カルボキシメチルセルロース及び場合により水が、食事の前に、又は食事とともに、例えば食事の最大２時間前、１時間前又は０．５時間前に投与される。
【００８５】
一実施形態では、架橋カルボキシメチルセルロースは、例えば、朝及び夜に、又は必要に応じてさらに多い又は少ない頻度で、１日２回投与される。
【００８６】
架橋カルボキシメチルセルロースは、単独で、液体もしくは乾燥食品と混合して、又は食品もしくは食用マトリックスの成分として、乾燥した、部分的に膨潤した、もしくは完全に膨潤した状態で摂取することができるが、好ましくは、その流体容量よりも著しく低い水和状態で摂取され、さらに好ましくはクエン酸架橋カルボキシメチルセルロースは、実質的に無水状態、すなわち含水量が約１０重量％以下の状態で摂取される。架橋カルボキシメチルセルロースは、カプセル、サシェ又は錠剤又は懸濁液の状態で経口投与するために製剤化することができる。実質的に無水形態で水と組み合わせて投与すると、架橋カルボキシメチルセルロースは胃の中で膨潤し、水分の損失により崩壊し、小腸に移動し、そこで再び膨潤する。次いで、膨潤した架橋カルボキシメチルセルロースは、大腸へと移動し、そこで分解され、吸収した水を放出し、身体から排泄される。
【００８７】
特定の実施形態では、架橋カルボキシメチルセルロースは、第２の便秘治療剤、例えば、浸透圧下剤、便軟化剤、リナクロチドなどのグアニル酸シクラーゼＣアゴニスト、又はオピオイド誘発性便秘治療剤、例えば、メチルナルトレキソン、ルビプロストンもしくはナロキセゴールと組み合わせて対象に投与される。
【００８８】
本発明のクエン酸架橋カルボキシメチルセルロースは、錠剤、カプセル、サシェ、又は経口投与に適した他の製剤の形態で対象に投与することができる。錠剤又はカプセルは、ｐＨ調整剤及び／又は薬学的に許容される担体又は賦形剤などの１つ以上の追加の薬剤をさらに含むことができる。クエン酸架橋カルボキシメチルセルロースはまた、その全体が参照により本明細書に組み込まれる国際公開第２０１０／０５９７２５号パンフレットに記載されているように、食物又は飲料の成分として投与することもできる。
【００８９】
一実施形態では、本発明は、本発明のクエン酸架橋カルボキシメチルセルロースを含む医薬組成物を提供する。医薬組成物は、場合により薬学的に許容される賦形剤又は担体と組み合わせて、活性剤としてクエン酸架橋カルボキシメチルセルロースを含むことができる。例えば、医薬組成物は、便秘を治療するための経口投与を意図したものであり得る。
【００９０】
別の実施形態では、医薬組成物は、便秘を治療するための別の薬剤、例えば、便軟化剤、リナクロチドなどのグアニル酸シクラーゼＣアゴニスト、又はオピオイド誘発性便秘治療剤、例えば、メチルナルトレキソン、ルビプロストンもしくはナロキセゴールと組み合わせて架橋カルボキシメチルセルロースを含む。
【００９１】
一実施形態では、架橋カルボキシメチルセルロースは、（１）乾燥減量が１０％（重量／重量）以下であり、（２）少なくとも９５質量％が１００μｍ〜１０００μｍの粒径範囲にあり、平均粒径が４００〜８００μｍの範囲にある微粒子の形態である本発明のクエン酸架橋カルボキシメチルセルロースを含む医薬組成物として投与される。クエン酸架橋カルボキシメチルセルロースは、例えば、硬質もしくは軟質ゼラチンカプセル又はベジタリアンカプセルなどのカプセルに封入することができる。好ましくは、組成物は崩壊剤を含まない。特定の実施形態では、カプセルは、硬質ゼラチンカプセルサイズ００ＥＬであり、例７に記載の条件下（ＳＧＦ／水１：８中３７℃）では、カプセルは７．５分以内に崩壊し、クエン酸架橋カルボキシメチルセルロースは１５分以内に均一に水和される。
【００９２】
例
例１：架橋カルボキシメチルセルロースの調製−実験室規模
以下のプロトコルを用いて架橋カルボキシメチルセルロースを生成した。
【００９３】
材料
カルボキシメチルセルロースナトリウム塩（ＣＭＣＮａ）：Ａｑｕａｌｏｎ  ７Ｈ４ＦＭ（Ａｓｈｌａｎｄ  Ｉｎｃ．）、粘度範囲７６００〜９０００ｃｐｓ（２５℃の１重量／重量％水溶液）
クエン酸
精製水
【００９４】
精製水（３ｋｇ）を混合ボウルに入れた。０．３６ｇのクエン酸を加え、クエン酸が完全に溶解するまで混合物を撹拌した。クエン酸溶液に１８０ｇのＣＭＣＮａをゆっくり加え、平らなブレードを有するミキサーを用いて、得られた懸濁液を１８時間連続的に混合した。
【００９５】
スプーンを用いて、混合ボウルから、ステンレス鋼トレイ上のシリコーンシート上に材料の一部を置いた。プラスチックスパチュラを使用して、縁から溢れさせることなく均一に見えるまで材料を広げた。全部の材料がトレイ上に広がるまで、追加のトレイを用いてこれを繰り返した。
【００９６】
５０℃に設定したオーブンにトレイを入れた。乾燥が完了すると（約２３時間）、オーブンからトレイを取り出した。本明細書に記載したこの例及び他の例では、例５に記載したように測定して乾燥減量が１０％以下である場合、乾燥が完了したと判断される。
【００９７】
乾燥後に残った乾燥した材料のシートは、容易に粉砕することができるさらに小さな断片に砕いた。収集ビンに材料をゆっくりと挿入して、グラインディング時に材料が過熱しないようにして、グラインディングを開始した。グラインディングの終了時に、材料を１００〜１６００μｍに篩分けした。
【００９８】
粉砕した材料（５０ｇ）を小さなアルミニウム皿に入れた。１２０（±１）℃に加熱したオーブンにアルミニウム皿を入れて、架橋を誘導した。４時間後にオーブンから皿を取り出した。
【００９９】
１５００ｇの水を入れたビーカーに架橋物（１０ｇ）を入れ、室温で３時間撹拌した。得られた膨潤物を濾過し、真空ポンプを用いて水を除去した。得られた膨潤比は５５．６ｇ／ｇであった。
【０１００】
洗浄した材料をプラスチックトレイ上に置いた。プラスチックスパチュラを使用して、材料をトレイ内に均一に広げた。５０（±１）℃に設定したオーブンにトレイを入れた。乾燥が完了した後（２０時間）、オーブンからトレイを取り出した。
【０１０１】
粉砕機の収集ビンに乾燥した材料をゆっくりと挿入して、グラインディング時に過熱しないようにした。粉砕した材料を１００〜１０００μｍに篩分けした。
【０１０２】
得られた粉末の媒体取込み率は、例５に記載したように測定し、７３であった。Ｇ’は例５に記載したように測定し、２０２８Ｐａであった。
【０１０３】
例２：架橋カルボキシメチルセルロースの調製−大規模
以下のプロトコルを用いて、架橋カルボキシメチルセルロースを大規模に生成した。
【０１０４】
材料
カルボキシメチルセルロースナトリウム塩（ＣＭＣＮａ）：ＡＱＵＡＬＯＮ（商標）７Ｈ４  ＦＭ（Ａｓｈｌａｎｄ  Ｉｎｃ．）、粘度範囲７６００〜９０００ｃｐｓ（２５℃の１重量／重量％水溶液）
クエン酸
精製水
【０１０５】
混合ボウル内の５ｋｇのＣＭＣＮａに２１ｋｇの水を加え、混合を開始した。１０分後、２１ｋｇの水中の５ｇのクエン酸の溶液を１０分間一定に混合した。次いで、２１ｋｇの水を加え、１０分間混合した。最後に、２１ｋｇの水中の５ｇのクエン酸の溶液を加え、混合物を２００分間混合した。
【０１０６】
スプーンを用いて、混合ボウルから、ステンレス鋼トレイ上のシリコーンシート上に材料の一部を置いた。プラスチックスパチュラを使用して、縁から溢れさせることなく均一に見えるまで材料を広げた。全部の材料がトレイ上に広がるまで、追加のトレイを用いてこれを繰り返した。
【０１０７】
７０℃に設定したオーブンにトレイを入れた。乾燥が完了すると（４８時間）、オーブンからトレイを取り出した。
【０１０８】
乾燥した材料のシートは、容易に粉砕することができるさらに小さな断片に砕いた。収集ビンに材料をゆっくりと挿入して、グラインディング時に材料が過熱しないようにして、グラインディングを開始した。グラインディングの終了時に、材料を１００〜１６００μｍに篩分けした。
【０１０９】
粉砕した材料をステンレス鋼ドラムに入れた。１２０（±１）℃に加熱したオーブンにドラムを入れて、架橋を誘導した。４時間後にオーブンからドラムを取り出した。
【０１１０】
１５０ｋｇの水を入れたステンレス鋼タンクに１ｋｇの架橋物を入れ、室温で４時間一定に撹拌した。得られた膨潤物を篩を用いて濾過し、真空ポンプを用いて水を除去した。得られた膨潤比は７３．２ｇ／ｇであった。
【０１１１】
洗浄した材料をプラスチックトレイ上に置いた。プラスチックスパチュラを使用して、材料をトレイ内に均一に広げた。７０（±１）℃に設定したオーブンにトレイを入れた。乾燥が完了した後（７２時間）、オーブンからトレイを取り出した。
【０１１２】
粉砕機の収集ビンに乾燥した材料をゆっくりと挿入して、グラインディング時に過熱しないようにした。粉砕した材料を１００〜１０００μｍに篩分けした。
【０１１３】
得られた粉末の媒体取込み率は、例５に記載したように測定し、７０．２９ｇ／ｇであった。例５に記載したように測定したＧ’は２９６７Ｐａであった。
【０１１４】
合計１５．０ｇのクエン酸を用いた以外は上記の一般的な方法を用いて、クエン酸架橋カルボキシメチルセルロースも調製した。以下の表１及び２に示すように、これらの合成から得られた材料を特性評価した。いずれの場合も、カルボキシメチルセルロース／クエン酸複合体の一部を架橋させた。
【０１１５】
【表１】
2019515922.tif 000003
【０１１６】
【表２】
2019515922.tif 000004
【０１１７】
例３：低粘度カルボキシメチルセルロースを用いた架橋カルボキシメチルセルロースの調製
１４０リットルのホバートミキサーに精製水（８０ｋｇ）を加え、かき混ぜた。水にクエン酸（１４．４ｇ）を加え、溶解させた。次いで、２５℃の１％（重量／重量）水溶液として１０００〜２６００ｃｐｓの粘度を有するＣＭＣＮａ（４．８ｋｇ、７Ｈ３ＳＸＦ（ＡＱＵＡＬＯＮ（商標））をこの溶液に加え、得られた混合物を室温で４時間かき混ぜた。３０個のステンレス鋼トレイに、得られた溶液を加えた（トレイ当たり２７００ｇの溶液）。７０℃のＳＨＥＬＬＡＢオーブン内にトレイを４８時間置いた。乾燥後、２ｍｍのスクリーンを備えたカッティングミル（Ｒｅｔｓｃｈカッティングミル）を用いて材料を粉砕した。次いで、造粒した材料を０．１〜１．６ｍｍに篩分けし、次いで、架橋反応のために、１２０℃で７時間、Ｓａｌｖｉｓ  Ｔｈｅｒｍｏｃｅｎｔｅｒ  ＴＣ２４０オーブン内のステンレス鋼ドラムに入れた。３時間穏やかにかき混ぜながら、得られた架橋ポリマーヒドロゲルを精製水で洗浄し、未反応の試薬を除去した。洗浄段階は、網状構造の弛緩を増大させ、ひいては、追加の乾燥工程の後に得られる最終材料の媒体取込み能力を増加させることによって、架橋ポリマーの媒体取込みを可能にする。洗浄後、材料をトレイに置き、７０℃のオーブンに７２時間入れて乾燥させた。次いで、乾燥した材料を粉砕し、１００μｍ〜１０００μｍの粒径に篩分けした。
【０１１８】
例４：模擬胃液／水（１：８）の調製
ＳＧＦ／水（１：８）溶液の調製に使用される試薬は、精製水、塩化ナトリウム、１Ｍの塩酸及びペプシンである。
【０１１９】
１．１Ｌのメスシリンダーに約８８０ｍＬの水を注ぐ。
２．シリンダーをマグネチックスターラーの上に置き、磁気撹拌子を入れ、撹拌を開始する。
３．ｐＨ計を用いた水のｐＨのモニタリングを開始する。
４．十分な量の１Ｍの塩酸を加えてｐＨを２．１±０．１にする。
５．０．２ｇのＮａＣｌ及び０．３２ｇのペプシンを加える。完全に溶解するまで溶液を撹拌し続ける。
６．シリンダーから磁気撹拌子と電極を取り出す。
７．必要な水の量を加えて容積を９００ｍＬにする。
【０１２０】
例５：カルボキシメチルセルロース及び架橋カルボキシメチルセルロースの特性評価
（Ａ）カルボキシメチルセルロース溶液の粘度の測定
装置及び材料：
恒温水槽
５００ｍｌのキャップ付きガラス瓶、首部直径は少なくとも８０ｍｍ
ブルックフィールド粘度計、モデルＭｙｒ  ＶＲ３０００（ＥＣ０２０８）又は同等品であり、以下を備える：
スピンドルＬ４
感熱プリンタ（ＰＲＰ−０５８ＧＩ）
ステンレス鋼アンカースターラーを備えた機械式オーバーヘッドスターラー
ガラス製品を固定するためのチェーンクランプ
ラボスパチュラ
アルミニウムるつぼ
０．００１ｇ単位で秤量可能な化学天秤
０．１ｇ単位で秤量可能な較正された天秤
精製水
【０１２１】
手順
試験試料の調製：
下記のように３種類のＣＭＣ／水溶液を調製する：
１．下記の［Ｂ］に記載されているように、ＣＭＣ粉末の含水量を測定する。
２．以下の式を使用して必要な水の量を計算する。
必要水量［ｇ］＝３＊（９９−ＬＯＤ平均）
３．ビーカー内でＣＭＣ溶液を調製するのに必要な量の水を秤量する。
４．この水の約半分を瓶に注ぎ、残りの水をビーカーに残す。
５．スターラーモーターの下に瓶を置き、チェーンクランプを使用して固定する。
６．スターラーを挿入する。
７．試料を混合して均一性を確保する。
８．３．０±０．１ｇのＣＭＣ粉末を秤量する。
９．低速（約６００ｒｐｍ）で混合しながら、少量の粉末を瓶に注ぐ。
１０．２分間混合し、混合速度を１０００ｒｐｍに設定する。
１１．１０分以上３０分以下にわたって混合する。
１２．残りの水を加える。
１３．さらに３０分間混合する。
１４．ＣＭＣが完全に溶解していなければ、撹拌を続ける。
１５．ＣＭＣが全部溶解したら、ステンレス鋼アンカースターラーを取り外し、瓶にキャップをする。
１６．２５．０℃±０．１℃の恒温槽に、フラスコを３０分以上１時間以下入れる。
１７．瓶を１０秒間激しく振盪させる。溶液はすぐに試験できる。
【０１２２】
粘度測定：
１．粘度計の指示に従って各試料の粘度を測定する。正確に３分間スピンドルを回転させる。
２．３種類の溶液の平均粘度を測定する。
【０１２３】
（Ｂ）乾燥減量の測定
カルボキシメチルセルロース又は架橋カルボキシメチルセルロースの含水量は、ＵＳＰ＜７３１＞、乾燥減量に従って測定する。
【０１２４】
機器／装置
水分計Ｒａｄｗａｇ、モデルＷＰＳ  ５０Ｓ
ラボスパチュラ
アルミニウムるつぼ
シリカゲルを用いたデシケータ
【０１２５】
手順
１．デシケータ内に試料を少なくとも１２時間置く。
２．水分計の秤り皿にアルミニウムるつぼを載せ、天秤の風袋を差し引く。
３．アルミニウムるつぼ内の１．０００±０．００５ｇの試料を正確に秤量する。試料の初期重量はＷｉである。
４．周囲圧力及び湿度下で１０５℃で３０分間試料を加熱するように水分計を設定する。
５．水分計をオンにし、ＬＯＤプログラムを実行する（１０５℃で３０分）。
６．試料を秤量する。試料の最終重量はＷｆである。
以下の式に従ってＬＯＤ値を測定する。
ＬＯＤ＝（Ｗｉ−Ｗｆ）／Ｗｉ×１００％
乾燥減量は３連で測定し、報告されたＬＯＤは３つの値の平均値である。
【０１２６】
（Ｃ）粒径範囲の測定
装置及び材料：
篩振盪機Ｒｅｔｓｃｈ、モデルＡＳ  ２００  ｂａｓｉｃ
メッシュサイズ１０００μｍ及び１００μｍのステンレス鋼篩
アルミニウム秤量皿
実験室ステンレス鋼スパチュラ
０．１ｇ単位で秤量可能な較正された天秤
【０１２７】
手順：
１．空の篩及びアルミニウム皿を０．１ｇ単位で秤量する。
２．４０．０±０．１ｇの粉末を秤取する。
３．大きな孔径を上部に、小さな孔径を下部にして、１０００及び１００μｍのサイズの試験篩を積み重ねる。積み重ねた篩の下部にアルミニウム皿を組み込む。
４．積み重ねた上部１０００μｍの篩に試料を注ぐ。
５．この積み重ねた篩を振盪機のカバーと最下段の皿との間に置き、試料がアセンブリに残るようにする。
６．振盪機のメインスイッチをオンにする。
７．振盪機のツマミＵＶ２を連続運転に設定する。
８．振盪機のツマミＭＮ２を右に回して、振動の高さを５０に上げる。
９．この積み重ねた篩を振盪機によって５分間振盪させる。
１０．篩を分解し、各篩を再度秤量する。
１１．パラグラフ８に記載されているように、各篩内の試験試料の重量パーセンテージを測定する。
１２．充満された試験篩及び空の試験篩の重量を測定した後、各篩内の材料の重量を差から測定する。
１３．同様に、収集皿内の材料の重量を測定する。
１４．各篩に含まれる試料の重量と、収集皿に含まれる試料の重量とを使用して、以下の式を用いて％分布を計算する：
Ｗｘ％＝Ｗｘ／Ｗ試料＊１００％
式中、
Ｗｘ％＝各篩内又は収集皿内の試料重量％、添え字「ｘ」は、
１０００μｍより大きい粒径については「＞１０００」。
１００〜１０００μｍの粒径については「１００〜１０００」。
１００μｍより小さい粒径については「＜１００」。
Ｗ試料＝試験試料の初期重量。
【０１２８】
（Ｄ）タップ密度の測定
装置及び材料：
１００ｍＬのガラスメスシリンダー
１００ｍＬのガラスビーカー
ラボスパチュラ
Ｃｏｐｌｅｙ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ製の機械式タップ密度試験機、モデルＪＶ１０００
０．１ｇ単位で秤量可能な較正された天秤
【０１２９】
手順：
１．４０．０±０．１グラムの試験試料を秤取する。この値をＭとする。
２．乾燥した１００ｍＬのガラスメスシリンダーに試料を入れる。
３．圧密せずに粉末を注意深く平らにし、不安定な見かけ体積（ｕｎｓｅｔｔｌｅｄ  ａｐｐａｒｅｎｔ  ｖｏｌｕｍｅ）、Ｖ０を最小目盛り単位まで読み取る。
４．最初に５００回シリンダーをタップするように機械式タップ密度試験機を設定し、タップ体積、Ｖ５００を最小目盛り単位まで測定する。
５．タッピングを７５０回繰り返し、タップ体積、Ｖ７５０を最小目盛り単位まで測定する。
６．２つの体積の差が２％未満である場合、Ｖ７５０は最終タップ体積Ｖｆであり、それ以外の場合は、後続の測定値の差が２％未満になるまで、必要に応じて１２５０タップずつ繰り返す。
【０１３０】
計算：
以下の式により、タップ密度、ＤＴをグラム／ｍＬで計算する：
ＤＴ＝Ｍ／Ｖｆ
式中、
Ｍ＝試料の重量（グラム）、０．１ｇ単位に四捨五入する。
Ｖｆ＝最終体積（ｍＬ）。
【０１３１】
（Ｅ）ＳＧＦ／水（１：８）中の媒体取込み率の測定
架橋カルボキシメチルセルロースのＳＧＦ／水（１：８）中の媒体取込み率は、以下のプロトコルに従って測定する。
【０１３２】
１．乾燥したフリットガラス漏斗を支持体上に置き、４０．０±１．０ｇの精製水を漏斗に注ぐ。
２．漏斗の首部に液滴が検出されなくなるまで待ち（約５分間）、吸取り紙を用いて漏斗の先端を乾燥させる。
３．空の乾燥したガラスビーカー（ビーカー＃１）に漏斗を入れ、風袋を差し引いた秤に置き、空の装置の重量（Ｗ風袋）を記録する。
４．１００ｍＬのビーカー（ビーカー＃２）に磁気撹拌子を入れる。秤にビーカー＃２を置き、風袋を差し引く。
５．上記のように調製した４０．０±１．０ｇのＳＧＦ／水（１：８）溶液をビーカー＃２に加える。
６．マグネチックスターラー上にビーカー＃２を置き、室温で穏やかに撹拌する。
７．秤量紙を用いて、０．２５０±０．００５ｇの架橋カルボキシメチルセルロース粉末を正確に秤量する（Ｗｉｎ）。
８．ビーカー＃２に粉末を加え、渦を発生させることなくマグネチックスターラーを用いて３０±２分間穏やかに撹拌する。
９．得られた懸濁液から撹拌子を取り除き、支持体上に漏斗を置き、漏斗に懸濁液を注ぎ、スパチュラを用いて残りの材料全部を集める。
１０．１０±１分間かけて材料を排水させる。
１１．排水させた材料を含む漏斗をビーカー＃１内に置き、秤量する（Ｗ’ｆｉｎ）。
【０１３３】
媒体取込み率（ＭＵＲ）は、以下の式に従って計算する：
ＭＵＲ＝（Ｗｆｉｎ−Ｗｉｎ）／Ｗｉｎ
Ｗｆｉｎは、膨潤したヒドロゲルの重量を以下のように計算したものである：
Ｗｆｉｎ＝Ｗ’ｆｉｎ−Ｗ風袋
【０１３４】
Ｗｉｎは初期乾燥試料の重量である。
【０１３５】
ＭＵＲは架橋カルボキシメチルセルロースの各試料について３連で測定し、報告されたＭＵＲは３つの測定の平均値である。
【０１３６】
（Ｆ）弾性率の測定
弾性率（Ｇ’）は、下記のプロトコルに従って測定する。使用したレオメーターは、ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製のＲｈｅｏｍｅｔｅｒ  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＨＲ−１（５３３２−０２７７  ＤＨＲ−１）又は同等品であり、ペルチェプレート、直径４０ｍｍの下部フラットプレートＸハッチ及び直径４０ｍｍの上部フラットプレートＸハッチを備える。
【０１３７】
１．１００ｍＬのビーカーに磁気撹拌子を入れる。
２．上記のように調製した４０．０±１．０ｇのＳＧＦ／水（１：８）溶液をビーカーに加える。
３．マグネチックスターラー上にビーカーを置き、室温で穏やかに撹拌する。
４．秤量紙を用いて、０．２５０±０．００５ｇの架橋カルボキシメチルセルロース粉末を正確に秤量する（Ｗｉｎ）。
５．ビーカーに粉末を加え、渦を発生させることなくマグネチックスターラーを用いて３０±２分間穏やかに撹拌する。
６．得られた懸濁液から撹拌子を取り除き、支持体上に漏斗を置き、漏斗に懸濁液を注ぎ、スパチュラを用いて残りの材料全部を集める。
７．１０±１分間かけて材料を排水させる。
８．得られた材料を集める。
９．レオメーターを用いた掃引周波数試験に材料を供し、１０ｒａｄ／ｓの角周波数で値を測定する。
【０１３８】
決定は３連で行われる。報告されたＧ’値は、３つの測定の平均値である。
【０１３９】
（Ｇ）高粘度及び低粘度カルボキシメチルセルロースを用いて調製した架橋カルボキシメチルセルロースの特性の比較
下記の表は、例２（高粘度）及び例３（低粘度）に記載された方法によって調製されたクエン酸架橋カルボキシメチルセルロースの複数の試料について得られたＭＵＲ、Ｇ’及びタップ密度の範囲を示す。以下に記載する測定は、以下の特性を有する架橋カルボキシメチルセルロースの試料を用いて行った。１）乾燥減量が１０％以下であり、（２）少なくとも９５質量％が１００μｍ〜１０００μｍの粒径範囲にあり、平均粒径が４００〜８００μｍの範囲にある微粒子の形態である。
【０１４０】
【表３】
2019515922.tif 000005
【０１４１】
結果は、高粘度カルボキシメチルセルロースから調製された材料が、低粘度カルボキシメチルセルロースから調製された材料と同等のＭＵＲ値及びタップ密度を有することを示す。特に、高粘度カルボキシメチルセルロースから調製された材料は、低粘度カルボキシメチルセルロースから調製された材料よりも著しく高いＧ’を有する。
【０１４２】
例６：グルコース拡散の阻害
例３に記載したようにヒドロゲルＡを調製した。
【０１４３】
ヒドロゲルＢ
下記のようにヒドロゲルＢを調製した。この方法は、例２に記載の方法と実質的に同様である。
【０１４４】
１４０Ｌのホバートミキサーに精製水（８０ｋｇ）を加え、かき混ぜた。水にクエン酸（９．６ｇ）を加え、溶解させた。次いで、ＣＭＣＮａ（Ａｑｕａｌｏｎ  ７Ｈ４  ＦＭ（Ａｓｈｌａｎｄ  Ｉｎｃ．）、粘度範囲６０００〜９０００、４．８ｋｇ）を溶液に加え、得られた混合物を室温で４時間かき混ぜた。３０個のステンレス鋼トレイに、得られた溶液を加えた（トレイ当たり２，７００ｇの溶液）。７０℃のＳＨＥＬＬＡＢオーブン内にトレイを４８時間置いた。乾燥後、２ｍｍのスクリーンを備えたカッティングミル（Ｒｅｔｓｃｈカッティングミル）を用いて材料を粉砕した。次いで、造粒した材料を０．１〜１．６ｍｍに篩分けし、次いで、架橋反応のために、１２０℃で４時間、Ｓａｌｖｉｓ  Ｔｈｅｒｍｏｃｅｎｔｅｒ  ＴＣ２４０オーブン内のステンレス鋼ドラムに入れた。３時間穏やかにかき混ぜながら、得られた架橋ポリマーヒドロゲルを精製水で洗浄し、未反応の試薬を除去した。洗浄段階は、網状構造の弛緩を増大させ、ひいては、追加の乾燥工程の後に得られる最終材料の媒体取込み能力を増加させることによって、架橋ポリマーの媒体取込みを可能にする。洗浄後、材料をトレイに置き、７０℃のオーブンに７２時間入れて乾燥させた。次いで、乾燥した材料を粉砕し、１００μｍ〜１０００μｍの粒径に篩分けした。
【０１４５】
以下の手順を用いて、膨潤した架橋カルボキシメチルセルロースを通してグルコースが拡散する能力を測定した。
【０１４６】
１．１０００ｍｇ／ｄＬの濃度で一晩、水中にグルコースを溶解させる。
２．精製水を入れたビーカー内で透析チューブを３時間洗浄し、１時間毎に水を交換して準備する。
３．８０ｍＬのグルコース溶液に０．５％（重量／体積）の乾燥架橋カルボキシメチルセルロースを入れ、３０分間撹拌する。
４．工程３の水和ゲルとグルコース溶液とを透析チューブの開放端に注ぎ、２つの透析チューブ止めを用いて密閉する。
５．３７℃の精製水を含むプラスチック袋に透析チューブを入れる。
６．ＡＣＣＵ−ＣＨＥＫ（商標）血糖計を用いて、１５分の時点、３０分の時点、及び３００分まで３０分毎に透析液のグルコース濃度を測定する。
【０１４７】
結果
ヒドロゲルＡは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第２０１３／００８９７３７号明細書の例７に実質的に記載され、２５℃の１％（重量／重量）水溶液として１，０００〜２，８００ｃｐｓの粘度を有するＡＱＵＡＬＯＮ（商標）７Ｈ３ＳＸＦカルボキシメチルセルロースナトリウム（Ａｓｈｌａｎｄ  Ｉｎｃ．）から出発する上記例３の方法に従って生成した。ヒドロゲルＢは、上記のように、２５℃の１％（重量／重量）水溶液として６０００〜９０００ｃｐｓの粘度を有するＡＱＵＡＬＯＮ（商標）７Ｈ４ＦＭカルボキシメチルセルロースナトリウム（Ａｓｈｌａｎｄ  Ｉｎｃ．）から出発して生成した。
【０１４８】
図２は、時間の関数として、ヒドロゲルＡ及びヒドロゲルＢの透析液グルコース濃度を示すグラフである。結果は、ヒドロゲルＡの方がヒドロゲルＢよりも、グルコースが透析膜を横切って顕著に速く拡散することを示している。これは、ヒドロゲルＢの方がヒドロゲルＡよりも、インビボでの腸壁へのグルコース拡散を阻害する上で有効であり得、ひいては、グルコース吸収速度を遅くする上でより有効であり得ることを示唆する。
【０１４９】
例７：架橋カルボキシメチルセルロース充填カプセルの開口
その全体が参照により本明細書に組み込まれるＵＳＰ＜７０１＞に記載の手順に従って、架橋カルボキシメチルセルロースを充填した硬質サイズ００ＥＬゼラチンカプセルの崩壊を測定した。
【０１５０】
装置
ｐＨ計、Ｅｕｔｅｃｈ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ製のモデルＰＣ７００又は同等品
０．０１ｇ単位で秤量可能な化学天秤
秤量紙
ラボスパチュラ
１Ｌのメスシリンダー
マグネチックスターラー
崩壊試験機、Ｃｏｐｌｅｙ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ製のモデルＤＴＧ１０００（装置コード：ＥＣ００６７）であり、以下を備える：
一体型ＰＥＴＧ水槽
過熱／低水位安全遮断部を備えた外部熱撹拌式ヒーター
Ｐｔ１００プローブによる温度測定
１０００ｍＬのビーカー
バスケットラックアセンブリ
【０１５１】
１．１０００ｍＬのビーカーに、例３のように調製したＳＧＦ／水（１：８）溶液を入れる。
容器内の流体の体積は、ワイヤメッシュが、上昇ストロークの最高点では流体の表面から少なくとも１５ｍｍ下に留まり、下降ストロークでは容器の底から２５ｍｍ以上の位置まで下降するような体積である。バスケットラックアセンブリの上部が流体に没してはならない。
２．崩壊浴のヒーターをオンにし、温度を３７℃に設定する。
３．試験を行うには、水槽の温度が３７℃±２℃であることと、試験容器内の媒体の温度が適正であることと、試験中に投薬単位を含む崩壊バスケットがハンガーバーに取り付けられていることとを確認する。
４．バスケット内の６つのカプセル区画のそれぞれに１つのカプセルを入れる。
５．崩壊試験機を７．５分間運転するように設定する。
６．設定時間の終了時に、バスケットを容器から持ち上げる。カプセルの状態を検査し、崩壊したカプセルの数を測定する。一部のカプセルが崩壊していない場合、試験機をさらに７．５分間運転することができ、崩壊の程度を再度測定する。
【０１５２】
例６に記載のように、ヒドロゲルＡ及びＢについて、ＵＳＰ＜７０１＞に従ってカプセル崩壊試験を実施した。この試験は、模擬胃媒体（ＳＧＦ／水１：８）中のカプセルの正しい崩壊を定量化するように設計されている。７．５分に中間チェック時点を設定し、１５分間試験を行った。操作者は、バスケット内に出発カプセルの断片がない場合にのみ、カプセルが完全に崩壊したと判断した。また、操作者は、ステンレストレイに材料を注ぐことによって、試験の終了時に凝集物又は塊の存在に関する情報を収集した。
【０１５３】
ヒドロゲルＡ（崩壊剤としてフマラートを含む）及びヒドロゲルＢ（崩壊剤なし）の両方について、ゼラチンカプセルが７．５分後に崩壊したが、試料は異なる水和を示した。特に、ヒドロゲルＡは１５分後、完全に水和されていない粒子の凝集を含み、対照的に、ヒドロゲルＢは１５分後、均一に水和される。カプセル崩壊の５、１０、１５、３０及び４５分後に、両ヒドロゲルの媒体取込み率を測定した。図３に示された結果は、ヒドロゲルＢがヒドロゲルＡよりもはるかに速く膨潤し、特に、崩壊後最初の１５分間にさらに著しく膨潤していることを示している。両ヒドロゲルは、崩壊後約３０分で平衡膨潤に達する。
【０１５４】
例８：膨張動態の測定
（ｉ）粘度測定法を用いて、（ｉｉ）以下に記載するように経時的に媒体取込み率を測定することによって、ＳＧＦ／水（１：８）中のヒドロゲルＡ及びＢ（例６）の水和動態を測定した。
【０１５５】
（Ａ）粘度測定法
装置：
レオメーター、ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製のＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＨＲ−１であり、以下を備える：
温度制御を備えたスターチペーストセル
ヘリカルローター（ボブ直径３２．４０ｍｍ、ボブ長さ１２ｍｍ）
【０１５６】
フローピークホールド試験パラメータ：
角速度：６．２８ｒａｄ／ｓ（各測定時にモーターによって試料に加えられる速度）
持続時間：３６００秒
温度：３７℃
溶液：ＳＧＦ／水（１／８）、ｐＨ２．１
ヒドロゲルＡ及びＢの濃度：１重量／重量％
【０１５７】
この試験の結果を図４に示す。図４は、粘度対時間のグラフである。ヒドロゲルＢの粘度は、ヒドロゲルＡの粘度よりもはるかに速く増加し、ヒドロゲルＡよりもはるかに大きな値に達する。
【０１５８】
（Ｂ）媒体取込み率対時間
ヒドロゲルＡ及びヒドロゲルＢの媒体取込み率は、５、１０、２０、３０及び６０分に測定を行った以外は、例５（Ｄ）に記載したように測定した。図５に示された結果は、ヒドロゲルＢがヒドロゲルＡよりも、最初の１０〜１５分間にＳＧＦ／水（１：８）を迅速に吸収することを示している。
【０１５９】
（Ｃ）Ｇ’対時間
この実験は、上記（Ａ）に記載された装置及び方法を用いて実施したが、周波数は１０ｒａｄ／秒とした。結果を図６に示す。図６は、ヒドロゲルＡ及びヒドロゲルＢのＧ’対時間のグラフである。ヒドロゲルＢは、あらゆる時点でヒドロゲルＡよりも著しく高いＧ’を有する。Ｇ’のこの差は、初期の時点で特に顕著である。
【０１６０】
例９  膨潤したヒドロゲルと咀嚼食物との比較
例３（低粘度ＣＭＣ）に従って調製した１２４ロットの架橋カルボキシメチルセルロース及び例２（高粘度ＣＭＣ）に従って調製した３６ロットの架橋カルボキシメチルセルロースについて、Ｇ’を測定した。さらに、ＢＩＧ  ＭＡＣ（商標）ハンバーガーと、フライドポテトと、５０ｍＬの純粋なＳＧＦ及び３００ｍＬのソフトドリンクＳＰＲＩＴＥ（商標）からなる媒体３５０ｍＬとからなる咀嚼食物塊のＧ’を３連で測定した。例５に記載したようにＧ’値を測定し、各試料タイプについて測定された平均Ｇ’を以下の表４に示す。
【０１６１】
【表４】
2019515922.tif 000006
【０１６２】
結果は、高粘度ＣＭＣを用いて調製されたヒドロゲルが、低粘度ＣＭＣを用いて調製されたヒドロゲルよりも、咀嚼食物のＧ’にはるかに近いＧ’を有することを示している。
【０１６３】
例１０  ポリマーの分子量及び多分散指数の測定
下記の方法を用いて、カルボキシメチルセルロースナトリウム（ＣＭＣ）の試料の重量平均分子量及び多分散指数を測定した。データ解析ソフトウェアを備えたコンピュータを用いてデータを解析した。
【０１６４】
ゲル浸透クロマトグラフィー装置
１）ガードカラム：
ブランド：Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  ＰＬ−ａｑｕａｇｅｌ−ＯＨガードカラム
サイズ：５０ｘ７．５ｍｍ（長さｘ直径）、８μｍ（粒径）
２）カラム：
ブランド：Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  ＰＬ−ａｑｕａｇｅｌ−ＯＨ  Ｍｉｘｅｄ−Ｈ
サイズ：３００ｘ７．５ｍｍ（長さｘ直径）、８μｍ（粒径）
【０１６５】
水性溶出液の調製
１．１Ｌのメスシリンダーに５００ｍｌの精製水を注ぐ。
２．１７ｇ±０．０５ｇの硝酸ナトリウムを秤量し、これをメスシリンダーに注ぐ。
３．１．５６ｇ±０．０５ｇのリン酸ナトリウム一塩基性二水和物を秤量し、これをメスシリンダーに注ぐ。
４．シリンダーに精製水を１Ｌまで加える。
５．シリンダーに撹拌子を挿入し、これをパラフィルムで被覆する。
６．シリンダーをマグネチックスターラー上に置き、塩が完全に溶解するまで撹拌する。
７．溶媒のｐＨを測定し、必要に応じて０．２Ｎの水酸化ナトリウムを用いてｐＨ７±１に調節する。
８．シリンジフィルター（メッシュサイズ０．２μｍ）を用いて２００ｍｌの溶出液を濾過し、蓋をしたビーカーにこれを保存して、ＧＰＣ分析のための試料を調製する。
【０１６６】
ゲル浸透クロマトグラフィー
較正：
クロマトグラフィー装置の温度を３５℃に設定する。
溶出液流の勾配を１ｍｌ／分までに設定し、ＲＩＤを安定化させる。
較正のためのプルラン標準品を以下のように調製する：
以下の系列に従って、濾過した溶出液中に各標準品を０．１５％重量／体積で溶解させる：
６６７、６０００、２１７００、４８８００、２１００００、８０５０００、１３３００００、２５６００００［ｇ／ｍｏｌ］
溶出液中に標準品を完全に溶解させ、標準品を一度に１つずつ注入する。
較正曲線を作成する。
【０１６７】
内部標準：Ｄ−ソルビトール１８２ｇ／ｍｏｌ（溶出液中０．１５重量／重量％）の保持時間を用いて、装置の安定性を経時的に確認する。
【０１６８】
カルボキシメチルセルロースナトリウムの分析：
密閉バイアル内で１０ｍＬの溶出液に０．０１５ｇのＣＭＣ粉末を溶解させることによって、各ＣＭＣ試料を調製する。試料は３連で調製する。
室温で一晩撹拌することにより、ＣＭＣ試料を溶出液に溶解させる。
各試料を注入する。
【０１６９】
インターフェースコンピュータ及び適切なデータ解析ソフトウェア（Ｅｍｐｏｗｅｒ３、Ｗａｔｅｒｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）を用いてデータを解析して、Ｍｗ及び多分散指数を測定する（統合アルゴリズム：ＡｐｅｘＴｒａｃｋ）。
【０１７０】
結果
ＡＱＵＡＬＯＮ  ７Ｈ４ＦＭ及び７Ｈ３ＳＸＦの各々の３つのロットの解析結果を以下の表５に示す。
【０１７１】
【表５】
2019515922.tif 000007
【０１７２】
これらの結果は、ＡＱＵＡＬＯＮ（商標）７Ｈ４ＦＭ試料が、７Ｈ３ＳＸＦ試料よりも著しく大きな粘度及びＭｗを有することを示す。７Ｈ４ＦＭ試料はまた、７Ｈ３ＳＸＦ試料と比較して、著しく低い多分散指数を有し、この材料の狭い分子量分布及び大きな分子量均一性を示す。
【０１７３】
例１１  模擬腸液中の膨潤及びＧ’の測定
模擬腸液の調製
米国薬局方３３−２８ＮＦ（２０１０）の方法に従って、「腸液、模擬ＴＳ（試験溶液）」として公式に知られている模擬腸液（ＳＩＦ）試験溶液を調製した。２５０ｍＬの水に一塩基性リン酸カリウム（６．８ｇ）を溶解させ、次いでこの溶液に７７ｍＬの０．２Ｎの水酸化ナトリウム及び５００ｍＬの水を加えた。次いで１０．０ｇのパンクレアチンを加え、０．２Ｎの水酸化ナトリウム又は０．２Ｎの塩酸を用いて、得られた溶液をｐＨ６．８±０．１に調節し、最後に、体積１０００ｍＬになるように水で希釈した。
【０１７４】
例２の方法（ヒドロゲルＢ）に従って調製された２つのロットの架橋カルボキシメチルセルロース及び例３の方法（ヒドロゲルＡ）に従って調製された２つのロットの架橋カルボキシメチルセルロースについて、ＳＧＦ／水１：８及び模擬腸液（ＳＩＦ）のＧ’及び媒体取込み率を測定した。模擬腸液をＳＧＦ／水１：８の代わりに使用した以外は、例５に記載したように、模擬腸液のＧ’及びＭＵＲを測定した。結果を以下の表６に示す。
【０１７５】
【表６】
2019515922.tif 000008
【０１７６】
結果は、高粘度カルボキシメチルセルロースを使用して生成された材料が、低粘度カルボキシメチルセルロースを用いて生成された材料と比較して、ＳＩＦ又はＳＧＦ／水１：８中のいずれかで膨潤させた場合に著しく大きなＧ’を有することを示す。驚くべきことに、ＳＧＦ／水１：８中の低粘度材料のＭＵＲは高粘度材料のＭＵＲよりもわずかに大きかったが、ＳＩＦ中では２種類の材料は本質的に同等であった。特に、ＳＧＦ／水１：８からＳＩＦに移行する際、高粘度材料のＭＵＲ低下は低粘度材料の低下よりも著しく小さかった。
【０１７７】
小腸内で膨潤したヒドロゲルの存在が、血糖コントロールに影響を及ぼす機構、特に摂取される食物の弾力性及び粘性を増加させることによってグルコース吸収を遅らせるための拡散障壁の形成に関して重要な役割を果たすため、これらの結果は重要である。さらに、小腸内容物の比較的高い弾性応答が、胃バイパスと類似した効果を達成するのに寄与する可能性がある（Ｓａｅｉｄｉ  Ｎら、Ｓｃｉｅｎｃｅ  ２０１３，３４１（６１４４）：４０６−１０）。
【０１７８】
腸液は高いイオン強度を有し、これはドナン型膨潤の寄与の減少によりヒドロゲル膨潤を著しく減少させる（Ａ．Ｓａｎｎｉｎｏ及びＬ．Ｎｉｃｏｌａｉｓ、Ｐｏｌｙｍｅｒ、４６（１３）４６７６−４６８５（２００５）参照）。ドナンの寄与は、ヒドロゲルの内側と外側との間に生成される浸透圧によってヒドロゲル膨潤を促進し、水がヒドロゲルに浸透することを可能にし、ヒドロゲルの内側と外側との間のイオン電荷の濃度の差に線形的に依存する。その差が大きいほど、ドナンの寄与は高くなる。
【０１７９】
高い粘度及び低い多分散度を有するカルボキシメチルセルロースから製造されたヒドロゲルは、先行技術に記載されているＣＭＣベースのヒドロゲルと比較して、高いＧ’と相まって予想外に良好な水和速度を有し、また例５に記載されるような小腸モデルでは、良好な組み合わされたＧ’／ＭＵＲ性能を有する。この改善された性能は、小腸液の比較的高いイオン強度を考慮すると驚くべきことである。
【０１８０】
その好ましい実施形態を参照して、本発明を具体的に示し、記載してきたが、当業者であれば、添付の特許請求の範囲によって包含される本発明の範囲から逸脱することなく、形態及び詳細を様々に変更し得ることを理解するであろう。
【図１】
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【図２】
2019515922.tif 000010
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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