(57)【要約】【課題】生体適合性を有する医療用接着剤または被覆剤を提供する。【解決手段】次式（Ｉ）で表される、紫外線硬化性官能基を有するＮ−アルキルキトサン誘導体を提供する。  【化１】2005154477.tif 000012  ここで、ｌ＋ｍ＋ｎ＝１であり、それぞれ、０＜ｌ＜１＜１、０＜ｍ＜０．５、０＜ｎ＜１であり、Ｒ１は次式（ＩＩ）で表され、  【化２】2005154477.tif 000013Ｒ２は水素原子またはメチル基である。【選択図】      なし。【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（Ｉ）で表される、紫外線硬化性官能基を有するＮ−アルキルキトサン誘導体：
【化１】
2005154477.tif 000010
ここで、ｌ＋ｍ＋ｎ＝１であり、それぞれ、０＜ｌ＜１、０＜ｍ＜０．５、０＜ｎ＜１であり、Ｒ１は次式（ＩＩ）で表され、
【化２】
2005154477.tif 000011
Ｒ２は水素原子またはメチル基である。
【請求項２】
前記式（Ｉ）において、好ましくは、０．１＜ｌ＜１、０＜ｍ＜０．３、０．２＜ｎ≦０．８である、請求項１に記載のＮ−アルキルキトサン誘導体。
【請求項３】
前記式（Ｉ）において、さらに好ましくは、０．５＜ｎ≦０．８である、請求項１または２に記載のＮ−アルキルキトサン誘導体。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載のＮ−アルキルキトサン誘導体を含むことを特徴とする、医療用接着剤。
【請求項５】
請求項１〜３の何れか一項に記載のＮ−アルキルキトサン誘導体を含むことを特徴とする、医療用被覆剤。
【請求項６】
前記医療用被覆剤は、創傷保護剤である、請求項５に記載の医療用被覆剤。
【請求項７】
前記医療用被覆剤は、接着性を有する消毒剤である、請求項５に記載の医療用被覆剤。
【請求項８】
前記医療用被覆剤は、血管カテーテル注入部位のシーラーである、請求項５に記載の医療用被覆剤。
【請求項９】
前記医療用被覆剤は、乳頭および乳頭管のシーラーである、請求項５に記載の医療用被覆剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体に使用される医療用の接着剤および医療用の被覆剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来用いられている生体用の接着剤は、シアノアクリレート系、ゼラチン−アルデヒド系、および、フィブリングルー系の接着剤に大別される。シアノアクリレート系およびゼラチン−アルデヒド系の接着剤は、生体に対して大きな毒性を有し、創傷治癒を阻害する。一方、フィブリングルー系の接着剤は、毒性は低いが、細菌の培地となり得るために感染の危険性を有している。また、調製に時間がかかるために施術時間が長くなるという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記事情に鑑み、本発明は毒性が低く生体適合性に優れ、且つ、施用が簡便に行える医療用の接着剤を提供することを目的とする。また、同様に生体適合性に優れた医療用の被覆剤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】
【０００４】
上記目的を達成するために、本発明においては、式（Ｉ）で表される紫外線硬化性官能基を有するＮ−アルキルキトサン誘導体が提供される。
【化３】
2005154477.tif 000002
【０００５】
ここで、ｌ＋ｍ＋ｎ＝１であり、それぞれ、０＜ｌ＜１、０＜ｍ＜０．５、０＜ｎ＜１であり、Ｒ１は次式（ＩＩ）で表され、
【化４】
2005154477.tif 000003
【０００６】
Ｒ２は水素原子またはメチル基である。
【０００７】
さらに好ましくは、０．１＜ｌ＜１、０＜ｍ＜０．３、０．２＜ｎ≦０．８であり、特に好ましくは、０．５＜ｎ≦０．８である。
【０００８】
また、本発明の他の観点から、上記紫外線硬化性官能基を有するＮ−アルキルキトサン誘導体を含む医療用接着剤が提供される。
【０００９】
また、本発明の他の観点から、上記紫外線硬化性官能基を有するＮ−アルキルキトサン誘導体を含む医療用被覆剤が提供される。この医療用被覆剤は、好ましくは創傷保護剤、接着性を有する消毒剤、血管カテーテル注入部位のシーラー、並びに乳頭および乳頭管のシーラーである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、毒性が低く生体適合性に優れ、且つ取扱いが容易である医療用の接着剤を提供することができる。さらに、細菌等の感染を防止する医療用の被覆剤を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（１）紫外線硬化型キトサン誘導体Ｉ
本発明の紫外線硬化性官能基を有するＮ−アルキルキトサン誘導体（Ｉ）（以下、「紫外線硬化型キトサン誘導体Ｉ」と称す。）は、紫外線を照射することによって重合体を形成し、組織を接着・閉鎖することができる。従って接着剤として、または、膜状に形成することで被覆剤として用いることができる。
【００１２】
本発明の紫外線硬化型キトサン誘導体Ｉは、紫外線を照射する前においては明らかに生体に廃物反応を引き起こした。ところが、紫外線を照射して得られた重合体は、生体に対する適合性を示すことが明らかとなった。
【００１３】
よって、本発明の紫外線硬化型キトサン誘導体Ｉは、医療分野において生体に適用することが可能な接着剤および被覆剤などの資材とすることができる。
【００１４】
（２）紫外線硬化型キトサン誘導体Ｉの構造
本発明の紫外線硬化型キトサン誘導体Ｉは、式（Ｉ）で表される。
【化５】
2005154477.tif 000004
【００１５】
ここでＲ１は、次式（ＩＩ）で表される紫外線硬化性官能基である。
【化６】
2005154477.tif 000005
【００１６】
式（ＩＩ）において、Ｒ２は、水素原子またはメチル基であり、好ましくはメチル基である。
【００１７】
紫外線硬化性官能基を有するＮ−アルキルキトサン誘導体は、特開２０００−１０９５０１号公報にも開示されている。本発明者らは、紫外線硬化性官能基を有するＮ−アルキルキトサン誘導体にアセチル基を加えることによって、取扱いを容易にし、さらに毒性を低めることを可能にした。
【００１８】
式（Ｉ）において、ｎはＮ−アルキル基の置換度を表し、ｍはアセチル基の置換度を表す。ここで、ｌ＋ｍ＋ｎ＝１であり、それぞれ、０＜ｌ＜１、０＜ｍ＜０．５、０＜ｎ＜１であり、さらに好ましくは、０．１＜ｌ、０＜ｍ＜０．３、０．２＜ｎ≦０．８であり、特に０．５＜ｎ≦０．８である。
【００１９】
式（Ｉ）において、アセチル基の置換度ｍが大きくなるほど毒性は低くなるが、一方で不溶性が増すために官能基を導入し難くなり、そのために重合し難くなることが判明した（データは示さず）。
【００２０】
（３）紫外線硬化型キトサン誘導体Ｉの合成方法
本発明の紫外線硬化型キトサン誘導体Ｉは、所望の脱アセチル化度のキトサンと、アルデヒド基を有する（メタ）アクリル酸誘導体とを反応させて得られる。
【００２１】
所望の脱アセチル化度のキトサンは、キチンを脱アセチル化して用いても良いが、市販品をそのまま用いることができる。
【００２２】
アルデヒド基を有する（メタ）アクリル酸誘導体は、キトサンのアミノ基と反応可能なアルデヒド基を有し、紫外線を照射することによって硬化するアクリロイル基やメタクリロイル基を有する化合物であれば特に制限はなく、アクリロイル基やメタクリロイル基を有する芳香族アルデヒドが好ましく用いられる。具体的には２−ヒドロキシ−３−（４−ホルミル−２−メトキシ）フェノキシプロピルアクリレートや２−ヒドロキシ−３−（４−ホルミル−２−メトキシ）フェノキシプロピルメタクリレートなどが挙げられる。このようなアクリル酸誘導体は、後述の実施例に記載の方法によって合成することができる他、公知の方法（例えばＪ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓ．,Ｐａｒｔ  Ａ：Ｐｏｌｙｍ．Ｃｈｅｍ．,Ｖｏｌ.２５,３０６３−３０７７（１９８７）参照）によっても合成することができる。
【００２３】
キトサンと（メタ）アクリル酸誘導体との反応は、まず所望の脱アセチル化度のキトサンを、ギ酸または酢酸のような希有機酸溶液に溶解する。これにメタノール等の親水性溶媒を加えた後、（メタ）アクリル酸誘導体の溶液を加えて６〜１２時間程度攪拌する。次いで、水素化ホウ素ナトリウム等の還元剤の溶液を加えて６〜１２時間程度攪拌することによって行う。
【００２４】
キトサンと上記（メタ）アクリル酸誘導体との量比は、目的とするＮ−アルキル基の置換度によって適宜決定すればよい。また反応温度は０℃〜室温とすることができる。
【００２５】
反応生成物の同定は、赤外吸収スペクトルおよびプロトン核磁気共鳴スペクトルによって行うことができる。
【００２６】
上記式（ＩＩ）のＲ２が水素原子である紫外線硬化型キトサン誘導体Ｉの合成には、アルデヒド基を有する（メタ）アクリル酸誘導体として２−ヒドロキシ−３−（４−ホルミル−２−メトキシ）フェノキシプロピルアクリレートを用いる。また、Ｒ２がメチル基の紫外線硬化型キトサン誘導体Ｉの合成には、２−ヒドロキシ−３−（４−ホルミル−２−メトキシ）フェノキシプロピルメタクリレート（ＶＭＡ）を用いる。
【００２７】
（４）紫外線硬化型キトサン誘導体Ｉを用いた医療用接着剤
本発明に係る医療用接着剤は、紫外線硬化型キトサン誘導体Ｉを、ジメチルスルホキシドおよび水などの溶媒に混合し、光重合開始剤を添加して用いる。水に代わって、リン酸緩衝液、酢酸緩衝液などの緩衝液、或いは生理食塩水等を用いてもよい。
【００２８】
また、他の紫外線硬化性化合物を添加してもよく、その種類、添加量などは目的、用途に応じて適宜選択すればよい。
【００２９】
得られた混合物は通常液体であり、注射器などを用いて使用部位に注入する。その後、注入された接着剤に紫外線を照射して硬化させるが、紫外線照射の条件は公知の方法によることができる。
【００３０】
重合開始剤としては公知の化合物を使用でき、例えばベンゾフェノン、ベンゾイン、アセトフェノン、ベンゾインメチルエーテル、ベンソインエチルエーテル、メチルベンゾイルホルメートなどを使用することができる。
【００３１】
本発明に係る生体適合性のある接着剤は、外科手術の際の組織接着に使用しても良く、皮膚、血管、臓器等の組織を接合するための接着剤として使用することもできる。
【００３２】
（５）紫外線硬化型キトサン誘導体Ｉを用いた医療用被覆剤
本発明に係る医療用被覆剤は、上記接着剤と同様の構成であるが、使用部位に塗布して紫外線を照射することによって膜状の重合体として用いることができる。重合体を膜状に形成させることにより、細菌等の感染防止が可能な接着性を有する被覆剤として用いることができる。これは毒性が低く創傷治癒を阻害しないことから、創傷保護剤として用いてもよく、さらには殺菌性を有する薬剤を添加し、消毒剤として用いてもよい。また、血管カテーテル注入部位のシーラーとして用いてもよい。さらに、サージカルドレープに適用し、基材の表面に塗布して使用することもできる。
【００３３】
また、ウシの乳頭および乳頭管をシールして細菌の侵入を防止するための被覆剤として用いることも可能である。
【００３４】
本発明に係る医療用接着剤または被覆剤は、細菌の培地とならないために感染の危険性がない。また、光によって重合を開始するので、複数の薬剤を混合する必要がなく簡便に扱うことができる。
【００３５】
（実施例）
以下に、本発明の一実施形態を記載する。
【００３６】
（実施例１：ＶＭＡの合成）
本発明の紫外線硬化型キトサン誘導体Ｉを構成する紫外線硬化性官能基の一つである、２−ヒドロキシ−３−（４−ホルミル−２−メトキシ）フェノキシプロピルメタクリレート（ＶＭＡ）（別名３−メトキシ−４−（２−ヒドロキシ−３−メタクリロイロキシプロポキシ）ベンズアルデヒド）の合成反応スキームを以下に示す。
【化７】
2005154477.tif 000006
【００３７】
バニリン７．６ｇ（５０ｍｍｏｌ）および炭酸カリウム８．３ｇ（６０ｍｍｏｌ）、４級アンモニウム塩（例、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムヨージド）（触媒量）、およびエピクロロヒドリン４０ｍｌを、テトラヒロドフランＴＨＦ（１２０ｍｌ）に懸濁し、９０℃にて６時間加熱還流した。濃縮後水洗し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。エタノールより結晶化を行い、淡黄色針状結晶６．５ｇを得た（収率６２％）。
【００３８】
得られた上記のバニリン誘導体（ＶＥ）の結晶のうち５ｇと、メタクリル酸２．５ｍｌ（２９．５ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン１ｍｌ（７ｍｍｏｌ）、およびヒドロキノンモノメチルエーテル４００ｍｇ（３．２ｍｍｏｌ）をＴＨＦ１００ｍｌに溶解し、９０℃で６日間加熱還流した。濃縮後水洗し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。酢酸エチルより結晶化し、目的生成物（ＶＭＡ）の淡黄色針状結晶４．６ｇを得た（収率６５．６％）
質量分析の結果は、２９４．１１（分子量２９４．３０、Ｃ１５Ｈ１８Ｏ６）であり、元素分析の結果は、Ｃ，６１．２２；Ｈ，６．１６；Ｏ，３２．６２（％）であった。
【００３９】
（実施例２：紫外線硬化型キトサン誘導体の合成）
ダイトキサンＦＰ−１（大日精化工業（株）販売、分子量２〜３万、脱アセチル化度９７）１．６６ｇを、ｐＨ４．５に調整した酢酸バッファー１００ｍｌに溶解し、メタノールで希釈した。
【００４０】
この溶液を氷浴で冷却し、ＶＭＡ  ２．３５ｇを含むメタノール溶液を滴下した。
【００４１】
室温にて一晩攪拌した後、再び氷浴にて反応液を冷却し、水素化シアノホウ素ナトリウム661ｍｇを溶解した水溶液を滴下した。氷浴中で１時間、室温にて一晩反応させた後、１％水酸化ナトリウムで中和し、蒸留水にて１週間透析を行った。
【００４２】
透析チューブ内の生成物を遠心分離にて集積し、乾燥重量で紫外線硬化型キトサン誘導体Ｉを約３％含む含水ペーストを得た。得られた生成物のＦＴ／ＩＲスペクトルの結果を図１に示す。図中に示した側鎖由来の吸収ピークの大きさから、紫外線硬化性官能基の置換度ｎは０．７〜０．８であった。
【００４３】
（実施例３：紫外線硬化型キトサン誘導体Ｉを用いた医療用接着剤の生体適合性試験）
本発明の一実施形態である接着剤を用い、生体に対する適合性を試験した。接着剤の組成は下記の表１に示す。
【表１】
2005154477.tif 000007
【００４４】
アセプロマジン（０．５ｍｇ／Ｋｇ）、ペントバルビタール（２５ｍｇ／Ｋｇ）で麻酔したイヌの背部に、体軸方向の切開（２ｃｍ）を３ヶ所加え、切開部の皮下を鋏で直径２ｃｍほどに拡大した。
【００４５】
各切開箇所には、次の３種の処理を行った。（Ａ）対照物質としてジメチルスルホキシドを０．５ｍｌ注入し、紫外線を照射しなかった。（Ｂ）接着剤を０．５ｍｌ注入し、紫外線を照射しなかった。（Ｃ）接着剤を０．５ｍｌ注入し、紫外線を照射した。紫外線照射の条件は下記の表２に示す。
【表２】
2005154477.tif 000008
【００４６】
上記の処理後、各切開箇所を吸収性縫合糸で縫合し、臨床的炎症反応の確認として疼痛（圧痛）、熱感、膨張、発赤、一般状態を１週間に渡り観察した。１週間後、麻酔下で各部位を採材し、組織学的検索を行った。
【００４７】
下記の表３に、観察結果を示した。
【表３】
2005154477.tif 000009
【００４８】
図２に示したように、対照物質を処理した組織（Ａ）では、注入物周囲に線維芽細胞の増殖と赤血球が認められた。線維芽細胞は大型であり、異物巨細胞も観察された。臨床的炎症反応は確認されなかったが、神経の周囲に赤血球の増殖が観察され、組織学的には炎症反応が著しいことが確認された。
【００４９】
図３に示したように、接着剤を注入し紫外線を照射しなかった組織（Ｂ）では、注入腔周囲および注入物周囲に線維芽細胞の増殖が確認されたが、注入物内部での線維芽細胞の増殖はわずかであった。また、異物巨細胞が明瞭に確認された。したがって、対照物質および非紫外線照射の接着剤はそれぞれ、埋設物が生体内で異物と見なされていることが示された。
【００５０】
一方、図４に示したように、紫外線を照射した接着剤（Ｃ）では、注入物の周囲および内部に線維芽細胞の増殖が確認されたが、異物巨細胞は確認されなかった。これは、細胞が紫外線照射により硬化したキトサン誘導体Ｉを異物と見なしていないことを示している。
【００５１】
以上から、本発明に係る紫外線硬化型キトサン誘導体Ｉを用いた接着剤は、紫外線照射による硬化後は生体適合性を有することが示された。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】紫外線硬化型キトサン誘導体ＩのＦＴ／ＩＲスペクトルを示す図。
【図２】ジメチルスルホキシド注入部分の組織切片を示す写真。
【図３】本発明に係る接着剤（紫外線非照射）の注入部分の組織切片を示す写真。
【図４】本発明に係る接着剤（紫外線照射）の注入部分の組織切片を示す写真。
【図１】
2005154477.tif 000014
【図２】
2005154477.tif 000015
【図３】
2005154477.tif 000016
【図４】
2005154477.tif 000017