(57)【要約】【課題】　創傷被覆材としての使用と、他の医療及び外科用の用途とに適するような性質を有する、サゴ及び他のデンプンをベースとするハイドロゲルを製造すること。【解決手段】　30重量％まで、好ましくは、7.5〜30重量％のデンプン、20重量％まで、好ましくは、7.5〜20重量％のポリビニルピロリドン、15重量％まで、好ましくは、7.5〜15重量％のポリビニルアルコール、10重量％まで、好ましくは、3〜10重量％の水溶性セルロース、及び水を含んでなる、ハイドロゲル形成用組成物。前記組成物から半ゲル状物を形成し、それを全体の吸収線量が5〜50kGyの範囲内となるまで電子ビーム又はγ線に曝露することにより、ハイドロゲルを生成する。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
30重量％までのデンプン、20重量％までのポリビニルピロリドン、15重量％までのポリビニルアルコール、10重量％までの水溶性セルロース、及び水を含んでなる、ハイドロゲル形成用組成物。
【請求項２】
7.5〜30重量％のデンプン、7.5〜20重量％のポリビニルピロリドン、7.5〜15重量％のポリビニルアルコール、3〜10重量％の水溶性セルロース、及び水を含んでなる、ハイドロゲル形成用組成物。
【請求項３】
7.5重量％のデンプン、7.5重量％のポリビニルピロリドン、7.5重量％のポリビニルアルコール、及び3重量％のカルボキシメチルセルロースを含んでなる、ハイドロゲル形成用組成物。
【請求項４】
デンプンが、サゴデンプン、タピオカデンプン、又はトウモロコシデンプンである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項５】
デンプンが照射デンプンである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項６】
水溶性セルロースがカルボキシメチルセルロースである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の組成物から半ゲル状物を形成し、それを総吸収線量が5〜50kGyの範囲内となるまで電離放射線に曝露することを含んでなる、ハイドロゲルを製造するための方法。
【請求項８】
各成分を適切な割合で別々に蒸留水中に溶解し、デンプン溶液と水溶性セルロース溶液又はカルボキシメチルセルロース溶液とを、デンプンのゲル化が始まる約90℃までの温度で勢いよくかき混ぜながら混合し、次いで、70℃〜90℃の温度のポリビニルピロリドン溶液及びポリビニルアルコール溶液を、連続的にゆっくりかきまぜながら添加し、透明な半ゲル化した溶液が生成されるまで熱し続ける、請求項７記載の方法。
【請求項９】
ポリビニルピロリドン溶液及びポリビニルアルコール溶液を調製し、使用の前に、70℃のオーブン中で少なくとも12時間おいておく、請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
照射前に、半ゲル状物をオートクレーブ処理にかける、請求項７〜９のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、デンプンハイドロゲルに関し、より特定的には、とりわけ、例えば、火傷、潰瘍、及び床ずれなどの創傷用の被覆材として、コンタクトレンズや人工軟骨への使用及びドラッグデリバリーシステムへの使用のための材料として、医療及び外科用途への使用に適する放射線架橋デンプンハイドロゲルに関する。
【背景技術】
【０００２】
　これまで何年にも亘ってガーゼによる創傷被覆材が使用されてきた。しかし、ガーゼによる創傷被覆材は、創傷部位を乾燥から防ぐことができず、結果として乾燥した組織が形成されたり、創傷部位に細菌やカビなどの伝染性のものを発症させたり、創傷部位にくっついてとるのが難しくなり、被覆材が付着し新しくできた組織までも剥がしてしまうので、創傷部位を被覆し直すとき患者に苦痛や不快感を与えたりするという不利益がある。
【０００３】
　近年、ガーゼ創傷被覆材の代替物の探索において、種々の生物学の材料上又は生合成材料、例えば、親水コロイド、アルギナート、吸収性ポリマー薄膜、そして、特に、ハイドロゲルが創傷被覆材として開発されている。
【０００４】
　ハイドロゲルは、可撓性があり弾性があるのでどのような形状の創傷範囲にも順応して覆うことができ、創傷部位を乾燥させることなく水分や滲出物を吸収する能力を有し、細菌やカビの感染に対して創傷部位を完全に封印し、更に、皮膚に強く付着しても、患者に苦痛を与えたり新しくできた組織を剥がしたりすることなく簡単にハイドロゲルをとることができるという、ガーゼ被覆材を超える利点を有する。
【０００５】
　ハイドロゲルは、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキシド、及びポリアクリル酸などの水溶性ポリマーの水溶液を、例えば、放射線、特に、電子ビーム又はγ線への曝露により、架橋することによって製造することができる。現在、創傷被覆材及び他の医療用途に最も有用なハイドロゲルには、寒天又はカラゲーニンなどの多糖類も含まれる。
【０００６】
　「ケー・ハシム（K. Hashim）ら，“ハイドロゲル用デンプン／水溶性ポリマーブレンドの放射線架橋”，高崎ワークショップの議事，日本，高崎市，1999年11月1〜2日」によれば、ハイドロゲル中に使用された寒天又はカラゲーニンに代えてサゴデンプンを使用できることが提唱されている。この報告は、サゴデンプンと、ポリビニルピロリドン又はポリビニルアルコールとからのハイドロゲルの調製を開示している。
【０００７】
　サゴデンプンは、サゴヤシが育っている場所で広く入手可能な日用品であり、現在使用されている精製された形態の寒天やカラゲーニンよりもはるかに安いものである。また、他のデンプンも広く入手可能であり、これらの現在使用される材料よりも安い。したがって、創傷被覆材としての使用と、他の医療及び外科用の用途とに適するような性質を有する、サゴ及び他のデンプンをベースとするハイドロゲルを製造することができれば、これらの用途向けの製品ははるかに安い価格で入手可能となるであろう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
　本発明は、創傷被覆材としての使用と、他の医療及び外科用の用途とに適するような性質を有する、サゴ及び他のデンプンをベースとするハイドロゲルを製造することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
　本発明は、30重量％まで、好ましくは、7.5〜30重量％のデンプン、20重量％まで、好ましくは、7.5〜20重量％のポリビニルピロリドン、15重量％まで、好ましくは、7.5〜15重量％のポリビニルアルコール、10重量％まで、好ましくは、3〜10重量％の水溶性セルロース、及び水を含んでなる、ハイドロゲル形成用組成物を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
　本発明のハイドロゲルは、粘着性を有しゴム状の弾性を有するゲルであり、その特性は組成物の配合や照射線量により制御することができる。本ハイドロゲルは、傷口を覆い湿潤環境を与え治癒を促進する創傷被覆材やドラックデリバリーシステムなどへの応用が期待される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
　本発明のハイドロゲル形成用組成物においては、ポリビニルピロリドン及びポリビニルアルコールの量が多いと、ハイドロゲルは弾性が弱くなり、架橋させるのにより高い放射線量が必要となる。水溶性セルロースの量が多いと、ハイドロゲルの膨潤能が高くなり、結果として水分吸収が高くなるだけでなくハイドロゲルを製造する溶液の粘度も高くなる。
【００１２】
　ポリビニルピロリドン若しくはポリビニルアルコール単独から製造したハイドロゲル、又はそれらと寒天若しくはカラゲーニンとから製造したハイドロゲルと比較して、本発明のハイドロゲルは、デンプンによりハイドロゲルの強度が高くなる。
【００１３】
　本発明の組成物の諸成分の好ましい量は、照射デンプン7.5重量％、ポリビニルピロリドン7.5重量％、ポリビニルアルコール5重量％、及びカルボキシメチルセルロース3重量％である。
【００１４】
　デンプンは照射デンプンであっても又は非照射デンプンであってもよく、好ましくは、サゴデンプン、タピオカデンプン、又はトウモロコシデンプンである。デンプンを照射すると、その分子サイズは小さくなり、溶解しやすくなる。
【００１５】
　水溶性セルロースは、好ましくは、カルボキシメチルセルロースである。
　半ゲル状物を形成し、総吸収線量が5〜50kGyの範囲内となるまで、例えば、電子ビームやコバルト-60源からの電離放射線に曝露することにより、本発明の組成物からハイドロゲルを製造することができる。ポリビニルアルコールを完全に溶解させたりハイドロゲルを滅菌したりするため、照射の前に半ゲル状物をオートクレーブ処理にかけてもよく、その結果、照射によりハイドロゲルを滅菌しなくてもよいので、照射線量は低くてよい。
【００１６】
　好ましくは、はじめに各成分を適切な割合で別々に蒸留水中に溶解し、デンプン溶液と水溶性セルロース溶液とを、デンプンのゲル化が始まる約90℃までの温度で勢いよくかき混ぜながら混合し、次いで、約70℃〜90℃の温度のポリビニルピロリドン溶液及びポリビニルアルコール溶液を、連続的にゆっくりかきまぜながら添加し、透明な半ゲル化した溶液が生成されるまで熱し続ける。半ゲル化した溶液をプラスチック製鋳型に移し室温まで冷却する。鋳型を、好ましくは、ポリエチレン又はポリエチレンテレフタラート製フィルムで封をし、照射し、ポリマーを架橋させてゲル化を完了させ、また必要であれば、ゲルを滅菌する。
【００１７】
　好ましくは、ポリビニルピロリドン溶液及びポリビニルアルコール溶液を調製し、使用の前に、約70℃で少なくとも12時間おいておく。
　約20kGyを超える高い放射線量を使用すると、シートの形態を保持した粘着性ゲルが形成される。
【００１８】
　低い放射線量を使用すると、形態を保持しないが、チューブ状の他の容器（例えば、蓄冷材など）への応用が可能なペースト状又は半液体状のゲルが形成される。
　かかる粘着性ハイドロゲルは高いゲル強度を有し、弾性及び可撓性にすぐれ、非常に高い膨潤性と粘着性を有するので、創傷被覆材としての使用に非常に適している。また、本発明のハイドロゲルは、ハイドロゲルが慣用的に使用される多くの他の目的（例えば、培地など）に使用することもできる。
【００１９】
　以下の実施例により本発明を更に説明する。本実施例おいて、全てのパーセントは重量基準である。
【実施例１】
【００２０】
　7.5％の（a）サゴデンプン、（b）タピオカデンプン、又は（c）トウモロコシデンプン、7.5％のポリビニルピロリドン、7.5％のポリビニルアルコール、及び3.0％のカルボキシメチルセルロースを用いてハイドロゲルを製造した。
【００２１】
　蒸留水中に個々の成分の溶液を形成し、透明な半ゲル化した溶液が得られるまで約90℃の温度でゆっくりかきまぜながら各溶液を混合することにより、ゲルを製造し、電子ビームで線量25kGyまで照射した。
【００２２】
　製造されたハイドロゲルは表１に示す性質を有する。
【００２３】
【表１】
2004059926.tif 000002
【実施例２】
【００２４】
　7.5％のサゴデンプン、7.5％のポリビニルピロリドン、7.5％のポリビニルアルコール、及び3.0％のカルボキシメチルセルロースを用いてハイドロゲルを製造した。
　幾つかの場合において、デンプンを100kGyで前照射した。
【００２５】
　蒸留水中に個々の成分の溶液を形成し、透明な半ゲル化した溶液が得られるまで約90℃の温度でゆっくりかきまぜながら各溶液を混合することにより、ゲルを製造し、電子ビームで線量25kGy又は40kGyまで照射した。幾つかの試料は照射の前に121℃で１時間オートクレーブ処理にかけた。
【００２６】
　比較として、カルボキシメチルセルロース含量を同じ量の蒸留水で置き換えたハイドロゲルも製造した。
　製造されたハイドロゲルは表２に示す性質を有する。
【００２７】
【表２】
2004059926.tif 000003
【実施例３】
【００２８】
　100kGyで前照射したサゴデンプン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、及び水溶性セルロース誘導体を蒸留水中に溶解し、それら溶液をデンプンのゲル化温度で透明な半ゲル化した溶液が形成されるまで熱し、続いて、121℃、1時間のオートクレーブ処理と線量25kGyでの照射を行うことにより、ハイドロゲルを製造した。
【００２９】
　以下の組成を有する溶液を使用してハイドロゲルを製造した。
　a）前照射デンプン30％、ポリビニルピロリドン7.5％、ポリビニルアルコール7.5％、及びカルボキシメチルセルロース3％
　b）前照射デンプン7.5％、ポリビニルピロリドン20％、ポリビニルアルコール7.5％、及びカルボキシメチルセルロース3％
　c）前照射デンプン7.5％、ポリビニルピロリドン7.5％、ポリビニルアルコール15％、及びカルボキシメチルセルロース3％
　d）前照射デンプン7.5％、ポリビニルピロリドン7.5％、ポリビニルアルコール7.5％、及びカルボキシメチルセルロース10％
　e）前照射デンプン7.5％、ポリビニルピロリドン7.5％、ポリビニルアルコール7.5％、及びカルボキシメチルセルロース3％
　製造されたハイドロゲルは表３に示す性質を有する。
【００３０】
【表３】
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