(57)【要約】【課題】接着力が強く生体毒性の低い生体用組織接着剤の開発が望まれていた。また、血管の閉塞、止血、エアーリーク、動脈瘤の封止などに対し、従来の止血材、血管塞栓材、シーラント又は動脈瘤の封止剤は、塗布部分から剥離し易く、十分な止血効果・封鎖強度を持ったものが存在しなかった。【構成】生分解性高分子を接着成分とし、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（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）によって修飾した低分子誘導体を硬化成分とする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。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
生分解性高分子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ことを特徴とする二成分系の生体内分解吸収性粘着性医用材料。
【請求項２】
請求項１記載の電子吸引性基が、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であることを特徴とする二成分系の生体内分解吸収性粘着性医用材料。
【請求項３】
請求項１記載の生分解性高分子が、コラーゲン、アテロコラーゲン、アルカリ可溶化コラーゲン、ゼラチン、ケラチン、アルブミン、グロブリン、フィブリノーゲン、グリコサミノグリカン、キチン、キトサン、ポリアミノ酸、ポリアルコール、又はこれらの誘導体の１種又は２種以上の組み合わせであることを特徴とする二成分系の生体内分解吸収性粘着性医用材料。
【請求項４】
請求項１記載の有機溶媒が、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であることを特徴とする二成分系の生体内分解吸収性粘着性医用材料。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載された二成分系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６】
請求項１ないし４のいずれかに記載された二成分系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材、血管塞栓材、シーラント、又は動脈瘤の封止剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生分解性高分子を接着成分とし、生体低分子誘導体を硬化成分とする、生体用組織接着剤等の新規な二成分系の生体内分解吸収性粘着性医用材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】
外科手術などにおいて、皮膚、臓器、血管などの創部の閉鎖・接合は、最も基本的な手技のひとつであり、現在では、糸による縫合が一般的になっている。しかし、創部の閉鎖・接合をする際、縫合糸を用いずに、迅速に、適度な張力に耐え得る生物学的適合性のよい接着剤にて行うことが考えられ、これまで、フィブリン系接着剤、シアノアクリレート系接着剤、ポリウレタン系接着剤などが生体組織用接着剤として臨床的に使用されている。他に、ゼラチン、コラーゲンなどの生分解性高分子を接着成分とする生体組織用接着剤などの医用材料が知られている（例えば、特許文献１〜６）。
【０００３】
【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
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
これまで、強固な組織接着力を持ち、残留した架橋剤又は分解生成物の生体毒性が低い生体用組織接着剤は存在しなかった。また、血管の閉塞、止血、エアーリーク、動脈瘤の封止などに対し、従来の止血材、血管塞栓材、シーラント又は動脈瘤の封止剤は、塗布部分から剥離し易く、十分な止血効果・封鎖強度を持ったものが存在しなかった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような問題点を解決するため、本発明では、生体分子を用いて合成した低分子誘導体を硬化成分として用いることにより、組織−組織間の接着強度が強く、生体毒性の低い生体内分解吸収性粘着性医用材料を開発した。
【０００６】
すなわち、本発明は、生分解性高分子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ことを特徴とする二成分系の生体内分解吸収性粘着性医用材料である。
【０００７】
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。
【０００８】
また、接着成分として使用する生分解性高分子は、天然の生分解性高分子としては、コラーゲン、アテロコラーゲン、アルカリ可溶化コラーゲン、ゼラチン、ケラチン、アルブミン、グロブリン、フィブリノーゲン、グリコサミノグリカン、キチン、キトサン、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、合成の生分解性高分子としては、ポリアミノ酸、ポリアルコー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。
【０００９】
また、生分解性高分子を溶解する溶媒は、蒸留水、緩衝液又は有機溶媒の１種又は２種以上の組み合わせが挙げられる。
【００１０】
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（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等の生分解性高分子が溶解する溶媒の１種又は２種以上の組み合わせが挙げられる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明で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。
【００１２】
本発明におけ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反応させ、活性エステルを導入したものである。
【００１３】
すなわち、本発明におけ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）カルボジイミドの存在下で電子吸引性基となる分子、例えば、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドを加え、シリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製することにより得られる。
【００１４】
生分解性高分子には、天然の生分解性高分子としてコラーゲン（数１０種類のタイプによらない）、アテロコラーゲン（数１０種類のタイプによらない）、アルカリ可溶化コラーゲン（数１０種類のタイプによらない）、ゼラチン、ケラチン、アルブミン、グロブリン、フィブリノーゲン、グリコサミノグリカン、キチン、キトサン（脱アセチル化度、分子量によらない）、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。タンパク質は、由来する生物によらない。合成の生分解性高分子としては、ポリアミノ酸（アミノ酸の種類、分子量によらない）、ポリアルコール（種類、分子量によらない）、又はこれらの誘導体の１種又は２種以上の組み合わせ等の電子吸引性基により修飾された生体低分子と反応しうる官能基を有する高分子が含まれる。
【００１５】
グリコサミノグリカンには、コンドロイチン硫酸、デルマタン硫酸、ヒアルロン酸、ヘパラン硫酸、ヘパリン、ケラタン硫酸、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含まれる。これらのグリコサミノグリカンは、分子量、由来する生物によらない。
【００１６】
接着成分（生分解性高分子）と硬化成分（生体低分子誘導体）の割合は、有機溶媒あるいは蒸留水、緩衝液等の溶媒中の接着成分０．０１〜８０重量％に対し、硬化成分０．０１〜１０００ｍＭとする。溶媒中の接着成分のより好ましい範囲は、１０〜６０重量％である。また、接着成分に対する硬化成分のより好ましい範囲は１０〜２００ｍＭ程度である。好ましくは、０〜１００℃、より好ましくは４〜６０℃で反応させる。なお、両者の配合に際しては、均一に反応をさせるため、双方を適宜濃度の溶液として混合するのが好ましい。
【００１７】
また、接着成分又は硬化成分溶液を作成するための溶媒としては、蒸留水のほか、生理食塩水、炭酸水素ナトリウム、ホウ酸、リン酸等の緩衝液が挙げられる。緩衝液を使用することにより、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。
【００１８】
また、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。
【００１９】
以上のような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、血管塞栓材、シーラント、又は動脈瘤の封止剤としても用いられる。なお、本発明の生体内分解吸収性粘着性医用材料は当該用途に適用後は生体内で分解し、一定期間経過すると吸収、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。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明について実施例を挙げて詳細に説明する。
細胞毒性試験
細胞毒性試験は、以下の手順で行った。硬化成分とする低分子誘導体の一例として、クエン酸の３つのカルボキシル基をＮ−ヒドロキシスクシンイミド（ＨＯＳｕ）により修飾した生体低分子誘導体（ＣＡＤ）を合成し、これを用い、Ｌ９２９細胞を用いた細胞毒性試験を行った。図１は、セルカウンティングキット（同仁化学株式会社製）を用いて細胞数をカウントした結果である。何も添加していない場合の細胞数を１００％としてある。ＣＡＤは、クエン酸、ＨＯＳｕと同様に毒性が極めて低いことを示している。
【００２１】
実施例１〜３
生分解性高分子としてアルカリ可溶化コラーゲン（ＡｌＣｏｌ）を用い、ＡｌＣｏｌの３０重量％のＤＭＳＯ溶液２００μＬに硬化成分として市販ＣＡＤをそれぞれ１００ｍＭ（実施例１）、５０ｍＭ（実施例２）、３０ｍＭ（実施例３）溶解したＣＡＤ溶液５０μＬを加え、２５℃で数秒撹拌し混合溶液を調製した。
【００２２】
実施例４
５０重量％のアルカリ可溶化コラーゲン（ＡｌＣｏｌ）のＤＭＳＯ溶液２００μＬに市販ＣＡＤを１００ｍＭ溶解したＣＡＤ溶液５０μＬを加え、２５℃で数秒撹拌し混合溶液を調製した。
【００２３】
次いで、実施例１〜４について、市販の豚モモ肉を用いて接着試験を行った。組織接着試験は、以下の手順で行った。調製した上記の各混合溶液を予め用意した豚モモ肉（厚さ２ｍｍ、幅２ｃｍ、長さ６ｃｍ）に２×２ｃｍ２の面積で塗布し、同等の大きさの肉片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１２時間放置した。接着強度は、引っ張り試験機（英弘精機社製ＴＡ−ＸＴ２ｉ）により測定した。測定は２５℃、測定スピード５ｍｍ／ｓで行った。結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
2004261222.tif 000002
【００２５】
表１の実施例１〜３の比較により、ＣＡＤ濃度が高くなるほど接着強度が強くなることが分かる。また、実施例１と４の比較により、一定濃度のＣＡＤ濃度では、ＡｌＣｏｌ濃度が高いほど接着強度が高くなることが分かる。
【００２６】
比較例１
生体組織用接着剤として、フィブリン糊（ヘキスト社製、商品名  ベリプラストＰ）のＡ液とＢ液を混合し、生体組織用接着剤とした。この生体組織用接着剤を予め用意した豚モモ肉（厚さ２ｍｍ、幅２ｃｍ、長さ６ｃｍ）に２×２ｃｍ２の面積で０．２０ｇ塗布し、同等の大きさの肉片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１２時間放置した。
【００２７】
比較例２
生体組織用接着剤として、ゼラチン−レゾルシノール溶液及びホルムアルデヒド−グルタールアルデヒド溶液の２液からなるゼラチン糊（Ｅ．Ｈ．Ｓ．社（フランス）製、商品名  ＧＲＦグルー）を用いた。ゼラチン−レゾルシノール溶液を予め用意した豚モモ肉（厚さ２ｍｍ、幅２ｃｍ、長さ６ｃｍ）に２×２ｃｍ２の面積で０．２０ｇ塗布し、同等の大きさの肉片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１２時間放置した。
【００２８】
比較例３
２−オクチルシアノアクリレート（ＥＴＨＩＣＯＮ社製、商品名  ＤＥＲＡＭＡＢＯＮＤ）を用いた。この生体組織用接着剤を予め用意した豚モモ肉（厚さ２ｍｍ、幅２ｃｍ、長さ６ｃｍ）に２×２ｃｍ２の面積で０．２５ｇ塗布し、同等の大きさの肉片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１２時間放置した。
【００２９】
比較例１〜３の生体組織用接着剤について引っ張り試験機（英弘精機社製ＴＡ−ＸＴ２ｉ）により接着強度を測定した。測定は２５℃、測定スピード５ｍｍ／ｓで行った。比較例１〜３の結果と実施例４の最大接着条件（ＡｌＣｏｌ濃度：５０重量％、ＣＡＤ濃度：１００ｍＭ）の結果を表２に示す。
【００３０】
【表２】
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【００３１】
表２より、実施例４のＣＡＤを用いた生体組織用接着剤では、比較例３には及ばないものの、比較例１及び比較例２の生体組織用接着剤群よりも、接着強度が高いことが分かる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明は、毒性の少ない生体内分解吸収性粘着性医用材料を提供するもので、用途としては、生体用組織接着剤の他に止血材、血管塞栓材、シーラント、動脈瘤の封止剤等、医療現場で直接架橋させて用いる医用材料に用いることができる。この生体内分解吸収性粘着性医用材料は、従来のようにその適用時の毒性に注意を払う必要がなく、その操作も極めて簡単である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、化合物を添加しない場合の細胞数を１００％とし、クエン酸誘導体（ＣＡＤ）の合成に関係する３つの化合物の細胞毒性試験結果を示した図である。
【図１】
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