(57)【要約】【課題】変性多糖から得られるハイドロゲルの形成において、患部に良好なハイドロゲルを形成できる器具、具体的にはプレフィルド型吐出器具を提供する。【解決手段】第１の組成物が収容された第１の容器と、第２の組成物が収容された第２の容器と、第１の容器が接続される第１の容器接続部分、第２の容器が接続される第２の容器接続部分、スタティックミキサー、前記第１，第２の容器接続部分と前記スタティックミキサーとを連通する液体流路、および前記スタティックミキサーに連通する混合物吐出部を有する混合部とを備え、前記第１の組成物が、フェノール性水酸基が導入された変性多糖と、過酸化物および過酸化物発生成分から選ばれる少なくとも１種と、水とを少なくとも含有し、前記第２の組成物が、フェノール性水酸基が導入された変性多糖と、ペルオキシダーゼと、水とを少なくとも含有することを特徴とするプレフィルド型吐出器具。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の組成物が収容された第１の容器と、
第２の組成物が収容された第２の容器と、
前記第１の容器が接続される第１の容器接続部分、前記第２の容器が接続される第２の容器接続部分、スタティックミキサー、前記第１，第２の容器接続部分と前記スタティックミキサーとを連通する液体流路、および前記スタティックミキサーに連通する混合物吐出部を有する混合部と、
を備え、
前記第１の組成物が、フェノール性水酸基が導入された変性多糖と、過酸化物および過酸化物発生成分から選ばれる少なくとも１種と、水とを少なくとも含有し、
前記第２の組成物が、フェノール性水酸基が導入された変性多糖と、ペルオキシダーゼと、水とを少なくとも含有する
ことを特徴とするプレフィルド型吐出器具。
【請求項２】
前記混合部が、前記第１の容器接続部分および前記第２の容器接続部分を有する連結部材（１）と、前記スタティックミキサーおよび前記混合物吐出部を有し、前記連結部材（１）に固定された部材（２）とを備え、
前記連結部材（１）に前記部材（２）が固定されることにより、前記第１の容器接続部分および前記第２の容器接続部分と前記スタティックミキサーとを連通する液体流路が形成された
請求項１に記載のプレフィルド型吐出器具。
【請求項３】
前記第１の容器および前記第２の容器が、それぞれシリンジである請求項１または２に記載のプレフィルド型吐出器具。
【請求項４】
前記スタティックミキサーが、ケニックス型スタティックミキサーである請求項１〜３のいずれか１項に記載のプレフィルド型吐出器具。
【請求項５】
フェノール性水酸基が導入された変性多糖と、過酸化物および過酸化物発生成分から選ばれる少なくとも１種と、水とを少なくとも含有する第１の組成物、およびフェノール性水酸基が導入された変性多糖と、ペルオキシダーゼと、水とを少なくとも含有する第２の組成物を、スタティックミキサーにより混合する工程を有することを特徴とするハイドロゲルの製造方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のプレフィルド型吐出器具を用いてハイドロゲルを形成する工程を有することを特徴とするハイドロゲルの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のプレフィルド型吐出器具を用いて形成されることを特徴とするハイドロゲル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレフィルド型吐出器具およびその用途に関する。
【背景技術】
【０００２】
軟骨等の生体組織の一部が損なわれた場合、その損なわれた箇所における細胞外基質としてハイドロゲルを用いた治療が行われている。このようなハイドロゲルとしては、多糖にヒドロキシフェニル基が導入された変性多糖を、西洋ワサビペルオキシダーゼ等の酵素および過酸化水素等の過酸化物を用いて、前記ヒドロキシフェニル基において酸化カップリングさせることで形成される高分子ネットワーク（ゲル）が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許８２８７９０６号公報
【特許文献２】米国特許７２８８５３２号公報
【特許文献３】米国特許８８１５２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなハイドロゲルには、生体組織への定着率を上げること、および機械的強度を上げることを目的とした開発が進められている。そのためにハイドロゲルの原料の活性を高めるための開発が行われている。例えば２液混合により得られるハイドロゲルが知られている。しかしながら、原料の活性を高めると、原料混合後すぐに患部に適用しないと、患部に適用するまでにゲル化が進行し、患部に必要なハイドロゲルを形成できなくなるという問題がある。
【０００５】
本発明は、前記変性多糖から得られるハイドロゲルの形成において、患部に良好なハイドロゲルを形成できる器具、具体的にはプレフィルド型吐出器具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、以下の構成を有するプレフィルド型吐出器具により上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
本発明は、例えば以下の［１］〜［７］に関する。
【０００８】
［１］第１の組成物が収容された第１の容器と、第２の組成物が収容された第２の容器と、前記第１の容器が接続される第１の容器接続部分、前記第２の容器が接続される第２の容器接続部分、スタティックミキサー、前記第１，第２の容器接続部分と前記スタティックミキサーとを連通する液体流路、および前記スタティックミキサーに連通する混合物吐出部を有する混合部とを備え、前記第１の組成物が、フェノール性水酸基が導入された変性多糖と、過酸化物および過酸化物発生成分から選ばれる少なくとも１種と、水とを少なくとも含有し、前記第２の組成物が、フェノール性水酸基が導入された変性多糖と、ペルオキシダーゼと、水とを少なくとも含有することを特徴とするプレフィルド型吐出器具。
【０００９】
［２］前記混合部が、前記第１の容器接続部分および前記第２の容器接続部分を有する連結部材（１）と、前記スタティックミキサーおよび前記混合物吐出部を有し、前記連結部材（１）に固定された部材（２）とを備え、前記連結部材（１）に前記部材（２）が固定されることにより、前記第１の容器接続部分および前記第２の容器接続部分と前記スタティックミキサーとを連通する液体流路が形成された前記［１］に記載のプレフィルド型吐出器具。
【００１０】
［３］前記第１の容器および前記第２の容器が、それぞれシリンジである前記［１］または［２］に記載のプレフィルド型吐出器具。
【００１１】
［４］前記スタティックミキサーが、ケニックス型スタティックミキサーである前記［１］〜［３］のいずれか１項に記載のプレフィルド型吐出器具。
【００１２】
［５］フェノール性水酸基が導入された変性多糖と、過酸化物および過酸化物発生成分から選ばれる少なくとも１種と、水とを少なくとも含有する第１の組成物、およびフェノール性水酸基が導入された変性多糖と、ペルオキシダーゼと、水とを少なくとも含有する第２の組成物を、スタティックミキサーにより混合する工程を有することを特徴とするハイドロゲルの製造方法。
【００１３】
［６］前記［１］〜［４］のいずれか１項に記載のプレフィルド型吐出器具を用いてハイドロゲルを形成する工程を有することを特徴とするハイドロゲルの製造方法。
【００１４】
［７］前記［１］〜［４］のいずれか１項に記載のプレフィルド型吐出器具を用いて形成されることを特徴とするハイドロゲル。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、前記変性多糖から得られるハイドロゲルの形成において、患部に良好なハイドロゲルを形成できる器具、具体的にはプレフィルド型吐出器具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は本発明のプレフィルド型吐出器具の一実施形態の模式図である。
【図２】図２は前記模式図における混合部の拡大図である。
【図３】図３は本発明のプレフィルド型吐出器具を構成する混合部の一実施形態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。図１〜３に、本発明のプレフィルド型吐出器具の一実施態様における模式図を示す。なお、以下の説明において図１〜３を参照しながら各部材に符号を付与することがあるが、本発明は図１〜３の実施態様に限定されるわけではない。
【００１８】
［プレフィルド型吐出器具］
例えば図１に示すように、本発明のプレフィルド型吐出器具１００は、第１の組成物１２が収容された第１の容器１０と、第２の組成物２２が収容された第２の容器２０と、前記第１の容器１０が接続される第１の容器接続部分３２、前記第２の容器２０が接続される第２の容器接続部分３４、スタティックミキサー３６、前記第１，第２の容器接続部分３２，３４と前記スタティックミキサー３６とを連通する液体流路３８、および前記スタティックミキサー３６に連通する混合物吐出部４０を有する混合部３０とを備える。
【００１９】
以下、第１，第２の組成物をそれぞれ第１，第２の内容物ともいう。
【００２０】
本発明のプレフィルド型吐出器具を用いることにより、架橋度分布の均一性に優れたハイドロゲルを形成することができる。前記効果発現の理由は、第１，第２の内容物のいずれも、フェノール性水酸基が導入された変性多糖を含有しており、スタティックミキサーにより、第１，第２の内容物が効率よく混合できるためであると考えられる。
【００２１】
＜第１の容器、第２の容器＞
例えば図１に示すように、第１，第２の容器（チャンバ）１０，２０は、それぞれ、例えば筒部分１４，２４および作動子１６，２６（プランジャ、押し子）を有し、前記筒部分１４，２４は、一端に吐出部１８，２８と、他端に作動子１６，２６が挿入される開口部１９，２９とを有する。作動子は、容器内、すなわち筒の内容物収容空間において内容物上に配置され、内容物を吐出部から容器外に圧送するために前記容器の長手方向に往復運動可能な部材である。作動子が前記容器の吐出部方向に押されることで、前記容器に収容、充填されている内容物が前記容器の吐出部から押し出される。
【００２２】
第１，第２の容器は、それぞれ、通常は円筒部分を有するが、前記内容物を収容可能であり、かつ作動子により前記内容物を吐出部から押出し可能である限り、その他の形状を有してもよい。
【００２３】
第１の容器はシリンジであることが好ましく、第２の容器はシリンジであることが好ましい。すなわち本発明のプレフィルド型吐出器具は、プレフィルド２室型シリンジであることが好ましい。第１および第２の容器の先端（吐出部の先端）は、例えばニードルである。
【００２４】
第１の容器における作動子と第２の容器における作動子とは、それぞれの内容物の圧送量が同程度となるように連結していてもよく、それぞれの内容物の圧送量を個別に決められるように独立に動かせるように構成されていてもよい。第１の容器における作動子と第２の容器における作動子とが連結している場合は、それぞれの内容物の圧送量を同程度にできるため、スタティックミキサーにおいて内容物をより良好に混合することができる。
【００２５】
第１，第２の容器の筒部分の内径は、それぞれ独立に、通常は１〜５０ｍｍ、好ましくは３〜１５ｍｍである。第１，第２の容器の容量は、それぞれ独立に、通常は０．１〜３０ｍＬ、好ましくは０．５〜１０ｍＬである。
【００２６】
第１，第２の容器の吐出部開口部の内径は、それぞれ独立に、通常は０．５〜５ｍｍ、好ましくは１〜３ｍｍである。第１，第２の容器の吐出部の外径は、それぞれ独立に、通常は１〜７ｍｍ、好ましくは３〜５ｍｍである。
【００２７】
なお、本発明のプレフィルド型吐出器具は、さらに、第３の組成物（内容物）が収容された第３の容器を備えてもよい。以下の説明では第１，第２の内容物を混合させてハイドロゲルを得ているが、本発明では、このように２種類に限らず３種類以上の内容物を混合させてもよい。
【００２８】
《第１および第２の内容物》
第１の容器は、フェノール性水酸基が導入された変性多糖と、過酸化物および過酸化物発生成分から選ばれる少なくとも１種と、水とを少なくとも含有する第１の内容物を収容している。
【００２９】
第２の容器は、フェノール性水酸基が導入された変性多糖と、ペルオキシダーゼと、水とを少なくとも含有する第２の内容物を収容している。
【００３０】
特に言及しない限り、各成分は１種または２種以上用いることができる。
【００３１】
第１，第２の内容物におけるフェノール性水酸基が導入された変性多糖を構成する多糖としては、例えば、コンドロイチン硫酸、ヘパラン硫酸、ケラタン硫酸、デルマタン硫酸、ヒアルロン酸、ヘパリン等のグリコサミノグリカン、アルギン酸、キサンタンガム、セルロース、グアーガム、プルラン、デキストラン、フルクタン、マンナン、カラギーナン、キチン、キトサン、ペクチン、デンプン、グリコーゲン、デキストリン、ゲランガム、およびこれらの誘導体が挙げられる。誘導体としては、例えば、前記例示の多糖のアルカリ金属塩や、前記例示の多糖がアルキル化、ヒドロキシアルキル化、カルボキシアルキル化、アセチル化された化合物が挙げられる。
【００３２】
本明細書において「変性」とは、多糖にフェノール性水酸基、特にヒドロキシアリール基が導入されていることを意味する。変性多糖は、好ましくは、ヒドロキシアリール基が、直接または有機基を介して、エステル結合、ウレタン結合またはアミド結合により多糖に結合した化合物である。エステル結合およびウレタン結合は、多糖に含まれうる水酸基またはカルボキシ基が結合していた炭素原子と結合していることが好ましく、アミド結合は、多糖に含まれうるカルボキシ基が結合していた炭素原子と結合していることが好ましい。前記有機基としては、例えば、炭素数１〜２０のアルカンジイル基；前記アルカンジイル基にエーテル結合および２価のアミノ基（−ＮＨ−等）から選ばれる少なくとも１種が付加又は挿入され、必要に応じてさらにカルボキシ基又はそのエステルが導入された置換アルカンジイル基；ペプチド結合を有する有機基（ジペプチド等のオリゴペプチドまたはそのエステル体に由来する基等）が挙げられる。
【００３３】
変性多糖におけるヒドロキシアリール基の炭素数は、通常は６〜５０、好ましくは６〜３０である。前記ヒドロキシアリール基において、芳香核に結合する水酸基数は通常は１以上、好ましくは１〜３、より好ましくは１〜２である。ヒドロキシアリール基としては、例えば、ヒドロキシフェニル基、ヒドロキシナフチル基、ヒドロキシアントラセニル基が挙げられ、ヒドロキシアリール基は、アルキル基等の置換基を有してもよい。
【００３４】
前記ヒドロキシアリール基は、チラミン；４−ヒドロキシフェニル酢酸、４−ヒドロキシフェニルプロピオン酸、４−ヒドロキシフェニルブタン酸、２−（２，５−ジヒドロキシフェニル）酢酸、フェノールフタリン、ジフェノール酸；チロシン、２−（４−ヒドロキシフェニル）グリシン、３−（３，４−ジヒドロキシフェニル）アラニン等のヒドロキシアリール基を有するアミノ酸およびそのオリゴペプチド；由来の基が好ましく、チラミン由来の基がより好ましい。
【００３５】
変性多糖において、多糖にヒドロキシアリール基が導入されている。変性多糖におけるヒドロキシアリール基による置換度（ＤＳ）は、通常は０．１〜１００であり、好ましくは１〜５０、より好ましくは２〜２０である。置換度は、1Ｈ ＮＭＲより求めることができる。変性多糖の置換度とは、変性多糖の構成単糖１００単位あたりに導入されたヒドロキシアリール基の平均数を示す。変性多糖はこのような置換度を有することにより、ゲル化速度が向上する。
【００３６】
変性多糖の絶対分子量測定による数平均分子量は、通常は１，０００〜１０，０００，０００、好ましくは３，０００〜１，０００，０００、より好ましくは５，０００〜５００，０００である。
【００３７】
第１，第２の内容物における変性多糖は、同一種であっても異なっていてもよいが、均一性に優れたハイドロゲルが得られるという観点から、同一種であることが好ましい。
【００３８】
第１の内容物中の変性多糖の含有量は、通常は１〜３０質量％、好ましくは３〜２０質量％、より好ましくは５〜１５質量％である。このような態様であると、生体に対して低浸襲性な条件でゲル化が可能な組成物となる。
【００３９】
第２の内容物中の変性多糖の含有量は、通常は１〜３０質量％、好ましくは３〜２０質量％、より好ましくは５〜１５質量％である。このような態様であると、生体に対して低浸襲性な条件でゲル化が可能な組成物となる。
【００４０】
第１の内容物における過酸化物としては、例えば、過酸化水素が挙げられる。
【００４１】
過酸化物の含有量は、第１，第２の内容物の混合物において、第１，第２の内容物に含まれる合計の変性多糖中のフェノール性水酸基１モルに対して、通常は０．０１〜１０００モル、好ましくは０．１〜５００モル、より好ましくは０．５〜２００モルとなる量である。あるいは、過酸化物の含有量は、第１，第２の内容物の混合物において、通常は０．００１〜３質量％、好ましくは０．０１〜１質量％、より好ましくは０．０１〜０．６質量％となる量である。
【００４２】
第２の内容物におけるペルオキシダーゼは、変性多糖中のヒドロキシアリール基による架橋反応を促進するために用いられる。ペルオキシダーゼの起源は、例えば、ウシ肝臓、ウマ血球、ヒト血球、M. lysodeikticus、西洋ワサビ（ホースラディッシュ）、大豆、ダイコン、カブ、甲状腺、牛乳、腸、白血球、赤血球、酵母、Caldariomyces fumago、Steptococcus faecalisが挙げられる。これらの中でも、西洋ワサビペルオキシダーゼ（ホースラディッシュペルオキシダーゼ）が好ましい。
【００４３】
ペルオキシダーゼの含有量は、第１，第２の内容物の混合物において、反応性の点から、好ましくは０．０１〜３００Ｕ／ｍＬ、より好ましくは０．１〜５０Ｕ／ｍＬとなる量である。なお、Ｕとは酵素活性の単位を示し、至適条件下、温度３０℃で毎分１マイクロモルの基質を変化させることができる酵素量を示す。
【００４４】
本発明では、第１，第２の内容物を混合することにより、過酸化物がペルオキシダーゼにより速やかに分解されてヒドロキシラジカルが生成し、次いで、変性多糖中のヒドロキシアリール基が酸化され、前記基同士の酸化カップリング（架橋）が起こり、ゲル化が進行すると考えられる。
【００４５】
第１の内容物における過酸化物のかわりに、または過酸化物とともに、過酸化物発生成分、すなわち過酸化物を発生する成分を用いてもよい。例えば、基質と、当該基質を消費して過酸化水素を生成する酸化酵素との組み合わせである。酸化酵素が基質を、酸素の存在下（例：空気中の酸素）に酵素処理することによって、過酸化水素を生成させることができる。この場合、基質が第１の内容物に含まれ、酸化酵素が第２の内容物に含まれてもよく、基質が第２の内容物に含まれ、酸化酵素が第１の内容物に含まれてもよい。
【００４６】
基質は、酸化酵素により消費されて過酸化水素を生成する物質であり、酸化酵素に対応して選択される物質である。例えば、酸化酵素が、グルコースオキシダーゼ、コリンオキシダーゼ、アミノ酸オキシダーゼ、アルコールオキシダーゼ、ピルビン酸オキシダーゼまたはコレステロールオキシダーゼである場合、基質は、それぞれ、グルコース、コリン、アミノ酸、アルコール、ピルビン酸またはコレステロールである。
【００４７】
基質の含有量は、第１，第２の内容物の混合物において、第１，第２の内容物に含まれる合計の変性多糖中のフェノール性水酸基１モルに対して、通常は０．１〜１０００モル、好ましくは０．１〜１００モル、より好ましくは１〜５０モルとなる量である。酸化酵素の含有量は、第１，第２の内容物の混合物において、反応性の点から、０．０１Ｕ／ｍＬ以上が好ましく、１Ｕ／ｍＬ以上がより好ましく；１，０００Ｕ／ｍＬ以下が好ましく、５００Ｕ／ｍＬ以下がより好ましい。
【００４８】
第１，第２の内容物は、それぞれ水を含有する。また、前記内容物は、さらに塩化ナトリウムを含有してもよい。前記内容物は、リン酸緩衝生理食塩水のような塩化ナトリウム水溶液を含有してもよい。第１，第２の内容物中の水の含有量は、それぞれ、通常は５０〜９９．９質量％、好ましくは６０〜９９質量％、より好ましくは７０〜９５質量％である。第１，第２の内容物は、通常は液状である。
【００４９】
第１，第２の内容物は、ゲルの用途に応じた機能発現物質を含有してもよい。これにより、得られるゲル中に機能発現物質を含ませることができる。機能発現物質としては、例えば、薬剤、細胞が挙げられる。機能発現物質を含有するゲルは、医学用器具等の幅広い分野で用いることができる。
【００５０】
第１，第２の内容物の混合時のｐＨ（架橋反応時のｐＨ）は、通常は２〜１３、好ましくは３〜１１、より好ましくは５〜９である。このような範囲であると、生体に対して低浸襲性な条件でゲル化が可能な組成物となることから好ましい。
【００５１】
＜混合部＞
例えば図１に示すように、混合部３０は、第１の容器１０が接続される第１の容器接続部分３２と、第２の容器２０が接続される第２の容器接続部分３４と、スタティックミキサー３６と、第１，第２の容器接続部分３２，３４とスタティックミキサー３６とを連通する液体流路３８と、スタティックミキサー３６に連通する混合物吐出部４０とを有する。第１，第２の容器１０，２０がそれぞれ容器接続部分３２，３４において混合部３０に接続されており、第１，第２の容器１０，２０から容器接続部分３２，３４を通じてスタティックミキサー３６への液体流路３８が形成されている。
【００５２】
本発明のプレフィルド型吐出器具では、例えば、第１の容器において第１の容器の吐出部方向に作動子を押し込むことで第１の容器の吐出部から第１の内容物を圧送し、また、第２の容器において第２の容器の吐出部方向に作動子を押し込むことで第２の容器の吐出部から第２の内容物を圧送する。このようにして第１，第２の容器から押し出された第１，第２の内容物を、前記液体流路を介してスタティックミキサーに移送し通過させることで充分に混合する。次いで、この混合物を、前記混合物吐出部から吐出してゲル化させることで、ハイドロゲルを製造することができる。
【００５３】
第１，第２の容器接続部分は、第１，第２の容器の吐出部との接続において液漏れを起こさないように前記吐出部にそれぞれ接続される限り、その接続態様は特に限定されない。例えば、第１，第２の容器接続部分が開口部を有し、当該開口部に第１，第２の容器の吐出部が挿入されることでこれらが接続される。この場合、第１，第２の容器接続部分の開口部のそれぞれの内径は、第１，第２の容器の吐出部のそれぞれの外径に略等しい形状を有する。第１，第２の容器接続部分の開口部の内径は、それぞれ、通常は１〜７ｍｍ、好ましくは３〜５ｍｍである。
【００５４】
第１，第２の容器は、それぞれ、第１，第２の容器接続部分において混合部に着脱可能な状態で固定されていることが好ましく、固定方法は特に限定されず、例えばルアーロック式、ルアースリップ式が挙げられ、ルアーロック式が好ましい。例えば、第１，第２の容器の吐出部が雄ネジ部を有し、第１，第２の容器接続部分が前記雄ネジ部に螺合する雌ネジ部を有し、前記雄ネジ部が前記雌ネジ部にねじ込まれることにより、第１，第２の容器が混合部に固定される。
【００５５】
液体流路の内径は、通常は０．５〜７ｍｍ、好ましくは１〜４ｍｍである。第１，第２の容器接続部分から、スタティックミキサーまでの液体流路の流路長は、それぞれ独立に、通常は５〜５０ｍｍ、好ましくは１０〜３０ｍｍである。液体流路の内径は、例えば、図２に示す位置における内径である。
【００５６】
スタティックミキサーには、第１の容器および第２の容器からの液体流路が接続している。第１，第２の内容物は、それぞれ第１，第２の容器から液体流路を経由してスタティックミキサーに圧送されて、当該ミキサーを通過することで充分に混合される。
【００５７】
スタティックミキサー（静的混合器）は、例えば、駆動部を持たず、管と、管内に収容された、複数のミキシングエレメントが長手方向に連接されたミキシングユニットを１個以上有する管型混合器である。管内を通過する流体の流れをミキシングユニットにより変化させることにより、効果的に前記流体を混合することができる。
【００５８】
スタティックミキサーとしては、例えば、ケニックス型（ロビン＆マイヤーズ社）、スルザー型（スルザーケムテック社）、ハイミキサー型（東レ社）が挙げられる。１つのミキシングエレメントは、例えば、板状体を長手方向に進むに従って周方向に捩った形状（例えば１８０度捩った形状）をしており、右巻きエレメントと左巻きエレメントがある。ミキシングユニットにおいて、例えば、右巻きエレメントと左巻きエレメントとが交互に管内に配置された構成が挙げられる。
【００５９】
スタティックミキサーの長手方向の長さ（全ミキシングユニット長）は、通常は３〜５０ｍｍ、好ましくは５〜２０ｍｍである。スタティックミキサーの短手方向の長さ（管内径）は、通常は０．１〜６．９ｍｍ、好ましくは１．１〜３．９ｍｍである。ミキシングエレメントの個数は、通常は１以上、好ましくは２〜７である。ミキサーの長さおよび管内径は、例えば、図２に示す位置における長さである。
【００６０】
例えば図３に示すように、混合部３０は、例えば、第１の容器接続部分３２および第２の容器接続部分３４を有する連結部材５０（連結部材（１））と、スタティックミキサー３６および混合物吐出部４０を有し、連結部材５０に固定された部材６０（部材（２））とを備える。連結部材５０に部材６０を固定することにより、第１の容器接続部分３２および第２の容器接続部分３４とスタティックミキサー３６とを連通する液体流路３８を形成することができる。
【００６１】
部材（２）は、連結部材（１）に着脱可能な状態で固定されていることが好ましく、固定方法は特に限定されない。例えば、部材（２）が雄ネジ部を有し、連結部材（１）が前記雄ネジ部に螺合する雌ネジ部を有し、前記雄ネジ部が前記雌ネジ部にねじ込まれることにより、部材（２）が連結部材（１）に固定される。
【００６２】
スタティックミキサーにより充分に混合された第１，第２の内容物の混合物を、混合物吐出部より吐出させて、所望の形状のハイドロゲルを得ることができる。混合物吐出部の開口部の内径は、通常は０．５〜５ｍｍ、好ましくは１〜３ｍｍである。混合物吐出部の外径は、通常は１〜７ｍｍ、好ましくは３〜５ｍｍである。
【００６３】
＜その他＞
本発明において、各部材の材質としては、例えば、樹脂製、ガラス製が挙げられる。
【００６４】
本発明において、内容物の流路逆方向への流動が阻止されていてもよい。流路正方向とは、第１，第２の容器それぞれからスタティックミキサーへの流動方向であり、流路逆方向とは、例えば、スタティックミキサーから第１，第２の容器それぞれへの流動方向である。
【００６５】
流路逆方向への流動を阻止するために、例えば、逆止め弁機構を液体流路上に設けることが挙げられる。逆止め弁機構は、例えば、２つの可動フラップを含む弁機構が挙げられ、フラップは、流体の流れを１方向のみ可能にするように構成することができる。例えば、流路正方向にフラップ上に圧力が加えられるとフラップが開くが、流路逆方向にフラップ上に圧力が加えられてもフラップは閉じたままである。
【００６６】
［ハイドロゲルの製造方法］
本発明のハイドロゲルの製造方法は、前記第１の内容物と前記第２の内容物とを、スタティックミキサーにより混合する工程を有し、具体的には、前述したプレフィルド型吐出器具を用いて前記第１の内容物と前記第２の内容物とをスタティックミキサーに圧送、混合することによりハイドロゲルを形成する工程を有する。
【００６７】
第１の内容物と第２の内容物との混合比は、体積比で通常は１：１であるが、スタティックミキサーにおける混合が良好に行えるのであれば異なる混合比であってもよい。
【００６８】
プレフィルド型吐出器具における混合物吐出部からの、第１の内容物と第２の内容物との混合物の吐出速度は、通常は１０〜３０００μＬ／秒、好ましくは５０〜２０００μＬ／秒、より好ましくは１００〜１０００μＬ／秒である。また、前記混合物の吐出量は、通常は０．１〜６０ｍＬ、好ましくは０．５〜２０ｍＬである。
【００６９】
前記混合物を所定の形状にゲル化させることができる。例えば、プレフィルド型吐出器具における混合物吐出部から、所定の形状を有する成形型（例えばチューブ）に前記混合物を吐出させる。例えば２液混合型の場合は２液の混合開始からゲル化が始まり、時間の経過とともに混合物の粘度が上昇するが、本発明のプレフィルド型吐出器具を用いることにより、２液を混合後、速やかに成形することができ、したがって患部に混合物を直接吐出し、ハイドロゲルを形成することができる。
【００７０】
ハイドロゲル形成時の温度（架橋反応温度）、具体的には前記第１の内容物と前記第２の内容物との混合温度は、通常は４〜５０℃、好ましくは１０〜４５℃、より好ましくは２０〜４０℃であり、ハイドロゲル形成時間は、通常は３０分以下、好ましくは１０分以下である。ハイドロゲル形成時の圧力は、特に限定されず、加圧、常圧（大気圧）および減圧のいずれでもよいが、常圧が好ましい。
【００７１】
本発明で得られるハイドロゲルは、例えば、軟骨等の生体組織の一部が損なわれた場合の、人工軟骨等として好適に用いることができ、また、例えば、変形性関節症の治療に用いられる関節腔内の潤滑剤や、損傷被覆材として用いることができる。変形性関節症は膝、肩、股、腰、足首、手首、指などの体の各関節に発生しうるが、本発明はいずれの関節にも適用しうる。
【００７２】
本発明で得られるハイドロゲルは、第１，第２の内容物中に含まれる変性多糖の、ヒドロキシアリール基の酸化カップリングによる架橋構造を有し、すなわち変性多糖の架橋体を含有する。前記ハイドロゲルは、水分を通常は５０〜９９．９質量％、好ましくは６０〜９９質量％、より好ましくは７０〜９５質量％含有するハイドロゲルである。前記ハイドロゲルは、前記架橋体を通常は５０〜０．１質量％、好ましくは４０〜１質量％、より好ましくは３０〜５質量％含有する。前記ハイドロゲルは、機械的強度および柔軟性に優れる。
【実施例】
【００７３】
以下、本発明を実施例に基づいて更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。
【００７４】
＜１＞ハイドロゲルの原料の準備
［合成例１］チラミン変性デキストラン（Ａ１）の合成
窒素雰囲気下フラスコにデキストラン（品名「デキストラン４０」、名糖工業株式会社製）４０ｇ、ジメチルホルムアミド１６００ｍＬ、および塩化リチウム３０．９ｇを加え、９０℃で９０分間攪拌した。得られた溶液を０℃に冷却し、ピリジン９．２ｍＬとクロロギ酸ニトロフェニル２３．８ｇを加え、０℃で１時間撹拌した。次いで、フラスコに冷やしたエタノール２０００ｍＬを加え、析出物を濾別し、濾物を冷やしたエタノールで洗浄し、乾燥した。
【００７５】
窒素雰囲気下フラスコに、乾燥後の濾物をジメチルホルムアミド７４０ｍＬで溶解した溶液を入れ、次いでチラミン９．１ｇを入れ、室温で３時間撹拌した。次いで、フラスコに冷やしたエタノール８００ｍＬを加え、析出物を濾別し、濾物を純水に溶解させ透析し、チラミンで変性したデキストラン（以下「チラミン変性デキストラン（Ａ１）」ともいう）を得た。チラミン変性デキストラン（Ａ１）を1Ｈ ＮＭＲにて分析したところ、そのＤＳは１２であった。
【００７６】
［合成例２］チラミン変性ヒアルロン酸（Ａ２）の合成
合成例１において、デキストランの代わりにヒアルロン酸を用いたこと以外は同様の手法にて、チラミンで変性したヒアルロン酸（以下「チラミン変性ヒアルロン酸（Ａ２）」ともいう）を得た。チラミン変性ヒアルロン酸（Ａ２）を1Ｈ ＮＭＲにて分析したところ、そのＤＳは３．２であった。
【００７７】
［調製例１〜１３］
サンプル瓶に、下記表１に示す成分を入れ、ミックスローターで各成分を均一に混合することで、調製例１〜１３の溶液を準備した。表１中に示す各成分の詳細は以下のとおりである。
【００７８】
変性多糖水溶液Ａ１：チラミン変性デキストラン（Ａ１）を１２．５質量％含有する、リン酸緩衝生理食塩水（品名「ＰＢＳ（−）」、和光純薬工業株式会社（製））溶液。
【００７９】
変性多糖水溶液Ａ２：チラミン変性ヒアルロン酸（Ａ２）を１２．５質量％含有する、リン酸緩衝生理食塩水（品名「ＰＢＳ（−）」、和光純薬工業株式会社（製））溶液。
【００８０】
過酸化水素水：０．３質量％濃度の過酸化水素水。
【００８１】
ＨＲＰ水溶液：ホースラディッシュペルオキシダーゼの水溶液
（濃度：５００Ｕ／ｍＬ）
【００８２】
【表１】
2019050913.tif 000003
【００８３】
各成分の数値の単位はμＬである。
【００８４】
＜２＞混合方法
［方法１］
図１の模式図に示す２室型シリンジ（液体流路内径：４ｍｍ、ミキサースペース内径：３ｍｍ、スタティックミキサー長さ：１１ｍｍ、スタティックミキサー羽根数（ミキシングエレメント数）：４枚、シリンジ吐出部内径：１．５ｍｍ）のそれぞれ別のチャンバに２液を１ｍＬずつ充填し、吐出速度：３３０μＬ／秒でマイクロチューブ（内径：７ｍｍ、長さ：４０ｍｍ）に吐出することで２液を混合した。
【００８５】
［方法２］
それぞれ別のマイクロチューブ（内径：７ｍｍ、長さ：４０ｍｍ）に２液を１ｍＬずつ充填し、一方のマイクロチューブ内の液を、他方のマイクロチューブ内に一気に流し込み、次いで、ボルティックミキサーを用いて５秒間攪拌することで２液を混合した。
【００８６】
＜３＞プレフィルド２室型シリンジの準備およびハイドロゲルの評価
［実施例１〜８、比較例１〜６］
下記表２に示す２液を、下記表２に示す方法で混合した。マイクロチューブ内で形成したハイドロゲルについて、転倒試験および均一性試験を以下の方法にて評価した。
【００８７】
転倒試験：マイクロチューブの開口部を下に向けたとき、マイクロチューブ内で形成したハイドロゲルが５分間経っても流れ出なければ「Ａ」、流れ出れば「Ｂ」として評価した。
【００８８】
均一性試験：ハイドロゲルが形成したマイクロチューブ内に、リン酸緩衝生理食塩水（品名「ＰＢＳ（−）」、和光純薬工業株式会社（製））を２ｍＬ、多糖分解酵素を１００ｍＬ加え、２３℃で２４時間静置した。静置した後のハイドロゲルの状態を目視にて確認し、ゲルが均一に分解されている場合を「Ａ」、均一に分解されていない場合を「Ｂ」として評価した。ゲルが均一に分解できる場合は、架橋が均一であり、ゲルが均一に分解されていない場合は、架橋が均一でないと考えられる。評価結果を表２に示す。
【００８９】
なお、多糖分解酵素は、変性多糖がチラミン変性デキストラン（Ａ１）の場合はデキストラナーゼを、変性多糖がチラミン変性ヒアルロン酸（Ａ２）の場合はヒアルロニダーゼを用いた。
【００９０】
【表２】
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【符号の説明】
【００９１】
１０…第１の容器、１２…第１の組成物、１４…第１の容器の筒部分、１６…第１の容器の作動子、１８…第１の容器の吐出部、１９…第１の容器の開口部、２０…第２の容器、２２…第２の組成物、２４…第２の容器の筒部分、２６…第２の容器の作動子、２８…第２の容器の吐出部、２９…第２の容器の開口部、３０…混合部、３２…第１の容器接続部分、３４…第２の容器接続部分、３６…スタティックミキサー、３８…液体流路、４０…混合物吐出部、５０…連結部材（１）、６０…部材（２）、１００…プレフィルド型吐出器具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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