(57)【要約】【課題】本発明の課題は、主骨格にポリアルキレンオキサイドを主骨格とした架橋構造体であって、生体適合性に優れた医療用材料を提供することにある。【解決手段】本発明は、側鎖に一級水酸基を有するポリアルキレンオキサイドが、エポキシ化合物とエーテル結合を介して架橋してなる構造体に関する。さらに本発明の架橋構造体は、エポキシ化合物を使用するため、架橋後に新たな水酸基が生成するため、架橋剤を用いることによる脂溶性の増大は抑制される上、架橋後も優れた体液および生体組織適合性が維持される。【選択図】  選択図なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの化学結合手を有する下記一般式（１）で表されるポリアルキレンオキサイドであって、複数の該ポリアルキレンオキサイド中の化学結合手が、少なくとも２つの化学結合手を有する下記一般式（２）で表される連結部中の化学結合手と互いに結合した架橋構造を有する請求項１記載の架橋構造体。
R１O-(C２H４O)ｘ-(CH２-CH(CH２OR１)O)ｙ-R１          （１）
（式中、ｘは０以上の整数，ｙは１以上の整数を表す。Ｒ１は各々独立に水素或いは一般式（２）と結合する化学結合手を表す。）
R１-CH２-CHR３-CH２-O-R２-O-CH２-CHR３-CH２-R１      （２）
（式中、Ｒ１は一般式（１）と結合する化学結合手を表す。Ｒ２は炭素数２〜６の直鎖または分岐のアルキル基、またはＲ２＝-(CH２-CH２-O)ｎ-CH２-CH２-  （ｎ＝１〜１９）を表す。R３は各々独立に下記一般式（３）で表される基であって、一般式（３）中Ｚ＝０〜５であり、R１、R２は一般式（２）と同様である。）
-〔OCH２CH(OH)-CH２OR２-OCH２-CH(CH２R１)〕ｚ-OH      （３）
【請求項２】
複数の側鎖に一級水酸基を有するポリアルキレンオキサイドと、エポキシ化合物をエポキシ開環反応によって得られるエーテル結合を介して架橋してなる架橋構造体。
【請求項３】
一般式（１）で表されるポリアルキレンオキサイド中のｘ，ｙがｙ／（ｘ＋ｙ）＝０．０２５〜１．０００の範囲であることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の架橋構造体。
【請求項４】
含水率が１０〜９９．９重量％の範囲にある請求項１〜３のいずれかに記載の架橋構造体。
【請求項５】
下記一般式（４）で表される構造を有するポリアルキレンオキサイドを水及び／又はテトラヒドロフランや１，４−ジオキサン、アセトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルフォキシドから選ばれた有機溶媒に溶解してポリマー溶液とした後、室温下、撹拌しながら、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、テトラメチレンジグリシジルエーテル、ポリテトラメチレンジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルから選ばれたエポキシ化合物、及び水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、トリエチルアミン、硫酸、塩酸、ルイス酸から選ばれた触媒を添加して製造されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の架橋構造体の製造方法。
HO-(C２H４O)ｘ-(CH２-CH(CH２OH)O)ｙ-H        （４）
（式中、ｘは０以上の整数，ｙは１以上の整数を表す。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリアルキレンオキサイドを主骨格とする生体適合性に優れた医療用材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリアルキレンオキサイドは、分散作用、凝集作用、増粘作用等に優れているため、紙処理剤や樹脂改質剤、凝集剤などの工業用途、界面活性剤や増粘剤、皮膚平滑剤などの化粧品あるいは食品産業用途、蛋白質処理剤や医療容器、医薬品、生化学用途等の広範な用途に使用されている。
特に、ポリエチレンオキサイドは高い水和能と排除体積に基づくタンパク質吸着抑制能が高く、かつ、生体組織に対して不活性であるため、多くの医療用具や医療用材料として幅広く利用されている。しかしながら、ポリエチレンオキサイドに代表されるポリアルキレンオキサイドは分子中の官能基が両末端の水酸基のみであるため、例えばフィルムに成形する場合等の加工性が低い。また末端水酸基を活用して網目構造を構築する場合、架橋密度を向上させるためには低分子量ＰＥＧを用いねばならず、そのために反応点を増加させることになり、分枝のための反応収率が低下し、高分子量の生成物を得ることが難しくなる。従って低分子量のため、医療用材料としての強度を満足することができない。
【０００３】
これに対して、医療用材料の強度を高めるために、官能基を介してポリエチレングリコールのヒドロゲルを架橋させる方法が開示されている。この方法によると、主鎖となるポリエチレングリコールの両末端にカルボン酸やリン酸、アミンといった官能基、あるいはアルデヒドや活性エステル、イソシアナート、エポキシドといった反応性官能基を入れることにより、分岐ポリエチレングリコールおよび架橋ポリエチレングリコールの作製を行っているが、架橋点は末端のみを利用しているため、用いるポリエチレングリコールの鎖長が長くなるにつれて生体組織液との親和性が低下し、反応点が減少するため、目的とする構造体を得ることは困難となる。一方、用いるポリエチレングリコールの鎖長が短い場合、架橋構造体を得るためには、架橋と同時に短鎖の高分子量化が必要であるため、得られる構造体の制御が困難である。さらに、未反応の反応性官能基がゲル中に残存することも懸念され、好ましくない（特許文献１参照）。
【０００４】
一方で、ポリアルキレンオキサイドをガンマ線により架橋する試みも報告されている（特許文献３参照）。ここでは、高分子量のポリエチレンオキサイドにガンマ線を照射することにより、ポリエチレンオキサイド主鎖にランダムに発生するラジカルを利用して化学架橋し、ヒドロゲルを作製している。また、ポリエチレンオキサイド単独およびポリエチレンオキサイド−ポリビニルアルコール系におけるガンマ線照射によるヒドロゲル作製方法も報告されている（非特許文献１参照）。しかしいずれの場合も、ガンマ線照射はポリエチレンオキサイド同士を架橋すると同時に、主鎖において分解反応も生じる。そのため、製造中に架橋反応と分解反応が拮抗するため、安定した架橋体を製造するのは困難である。条件設定によっては架橋構造体を設計することは困難である。
【０００５】
また、ポリアルキレンオキサイド以外の材料の表面に片末端あるいは両末端をハロゲン化したポリエチレングリコールのハロゲンを脱離基として作用させることにより、ポリエチレングリコール鎖を材料表面に導入して医療用材料とすることを開示する文献がある（特許文献２参照）。この場合、医療材料としての強度は基材により制御することができるが、材料表面に反応性・毒性の高い未反応ハロゲン基が残存、遊離することにより生体への影響が懸念され、好ましくない。
更に、ポリマー電解質用途としてアリル基を導入したポリエチレンオキサイド共重合体を用いたラジカル反応させた架橋について報告もされている（非特許文献２。しかし、仮に方法で得られた架橋体を医療用材料に用いたとしても、アリル基の架橋反応において、アゾビスイソブチロニトリルや過酸化ベンゾイルなどの生体に対して毒性の高い重合開始剤を利用しているため、医療用材料中にこれらの開始剤が残存することが懸念され、好ましくない。
【０００６】
【特許文献１】特表２００１−５１８５２８号公報
【特許文献２】特表２００１−５０８７８３号公報
【特許文献３】特公平６−７８５８号公報
【非特許文献１】F. Yosii, Y. Zhanshan, K. Isobe, K. Shinozaki, K. Makuuchi, Radiation Physics and Chemistry, 55, 133-138 (1999)
【非特許文献２】玉井聡行、松川公洋、井上弘、飯村卓哉、西岡昇、科学と工業、７４（９）、４５９−４６１（２０００）  このように、主骨格がポリアルキレンオキサイドである架橋構造体を作製する試みは数多く報告されているが、いずれの場合も医療用材料として十分親和性と強度を有するものは得られていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、ポリアルキレンオキサイドを主骨格に有する生体適合性に優れ、且つ充分な強度を有し、医療用材料に適した架橋構造体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】
【０００８】
本発明者らは、上記問題を解決すべく鋭意検討を進めた結果、複数の側鎖に一級水酸基を有するポリアルキレンオキサイドと、エポキシ化合物をエポキシ開環反応によって得られるエーテル結合を介して架橋してなる架橋構造体が上記課題を解決することを見出した。
【０００９】
即ち、本発明は、
１．少なくとも一つの化学結合手を有する下記一般式（１）で表されるポリアルキレンオキサイドであって、複数の該ポリアルキレンオキサイド中の化学結合手が、少なくとも２つの化学結合手を有する下記一般式（２）で表される連結部中の化学結合手と互いに化学結合した架橋構造を有する上記項１に記載の架橋構造体。
R１O-(C２H４O)ｘ-(CH２-CH(CH２OR１)O)ｙ-R１          （１）
（式中、ｘは０以上の整数，ｙは１以上の整数を表す。Ｒ１は各々独立に水素或いは一般式（２）と結合する化学結合手を表す。）
R１-CH２-CHR３-CH２-O-R２-O-CH２-CHR３-CH２-R１      （２）
（式中、Ｒ１は一般式（１）と結合する化学結合手を表す。Ｒ２は炭素数２〜６の直鎖または分岐のアルキル基、またはＲ２＝-(CH２-CH２-O)ｎ-CH２-CH２-  （ｎ＝１〜１９）を表す。R３は各々独立に下記一般式（３）で表される基であって、一般式（３）中Ｚ＝０〜５であり、R１、R２は一般式（２）と同様である。）
-〔OCH２CH(OH)-CH２OR２-OCH２-CH(CH２R１)〕ｚ-OH      （３）
【００１０】
２．複数の側鎖に一級水酸基を有するポリアルキレンオキサイドと、エポキシ化合物をエポキシ開環反応によって得られるエーテル結合を介して架橋してなる架橋構造体。   
３．一般式（１）で表されるポリアルキレンオキサイド骨格のｘ，ｙがｙ／（ｘ＋ｙ）＝０．０２５〜１．０００の範囲であることを特徴とする上記項１または２のいずれかに記載の架橋構造体。
４．含水率が１０〜９９．９重量％の範囲にある上記項１〜３のいずれかに記載の架橋構造体。
【００１１】
５．下記一般式（４）で表される構造を有するポリアルキレンオキサイドを水及び／又はテトラヒドロフランや１，４−ジオキサン、アセトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルフォキシドから選ばれた有機溶媒に溶解してポリマー溶液とした後、室温下、撹拌しながら、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、テトラメチレンジグリシジルエーテル、ポリテトラメチレンジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルから選ばれたエポキシ化合物、及び水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、トリエチルアミン、硫酸、塩酸、ルイス酸から選ばれた触媒を添加して製造されることを特徴とする上記項１〜４のいずれかに記載の架橋構造体の製造方法。
HO-(C２H４O)ｘ-(CH２-CH(CH２OH)O)ｙ-H        （４）
（式中、ｘは０以上の整数，ｙは１以上の整数を表す。）
である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、主骨格がポリアルキレンオキサイドからなる架橋構造体を得ることができる。この架橋構造体は、優れた生体組織適合性を有しており、且つ充分な強度を有し、安全性の高い医療用具として幅広く適用することができ有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明について詳細に説明する。
本発明でいう架橋構造体は、溶媒に対して難溶性を示すことを特徴とする。例えば、本発明により作製した架橋構造体を水溶液中に投入すると、溶媒量に関係なく、原料のポリアルキレンオキサイドに比べて有意に難溶性を示す。ここでいう難溶性とは、25℃の水溶液中で24時間経過後の架橋構造体の溶解率で規定され、本発明の架橋構造体は溶解率が50％以下となる。
本発明に用いるポリアルキレンオキサイドは、側鎖に一級水酸基を有することを特徴とする。該ポリアルキレンオキサイドは側鎖の一級水酸基により水溶解性、水和能力、保水能力を有する上、一級水酸基の高い反応性を利用して容易に架橋する事ができる。その結果、極めて高い透明性，吸水性，水蒸気透過性、保湿性能を有することを特徴とする、本発明の架橋構造体を容易に調製することができる。用いる該ポリアルキレンオキサイドの具体的な構造としては、下記一般式（１）で表される構造を有するポリアルキレンオキサイドが特に好ましい。
【００１４】
R１O-(C２H４O)ｘ-(CH２-CH(CH２OR１)O)ｙ-R１          （１）
（式中、ｘは０以上の整数，ｙは１以上の整数を表す。Ｒ１は各々独立に水素或いは一般式（２）と結合する化学結合手を表す。）
ここで、一般式（１）に示された繰り返し単位−(C２H４O)−（「繰り返し単位Ａ」と称する）、繰り返し単位−(CH２-CH(CH２OR1)O)−（「繰り返し単位Ｂ」と称する）の組成範囲が、繰り返し単位Ａの繰り返し数（＝ｘ）が０以上の整数、繰り返し単位Ｂの繰り返し数（＝ｙ）が１以上の整数であればよい。
ｘの値が大きくなるにつれ、ポリアルキレンオキサイドの親水性が向上し、水に溶けやすくなる傾向がある。逆にｘの値が小さくなるにつれ、疎水性が向上する傾向がある。
【００１５】
そして、本発明に用いるポリアルキレンオキサイドは繰り返し単位Ｂのポリマー中の割合（ｙ／（ｘ＋ｙ））が０．０２５以上の場合において生体組織液に対する親和性（水和性）の向上と共に、容易に架橋反応が進行し、その結果、医療用材料の強度が達成されるという優れた特徴が見られる。すなわち、水酸基の割合が大きい場合には、反応させる架橋剤の量を自由に選択することが可能となり、架橋構造体の粘度や強度の調節が可能となるからである。
逆に、ｙ／（ｘ＋ｙ）が０．０２５よりも低い場合、本願実施例にも示されるように、ポリアルキレンオキサイドの水酸基量が少ないため分子間架橋構造を取りにくく、架橋反応により得られた架橋構造体は粘調性液体となり、水に対して溶解、拡散しやすい状態となりやすい。
【００１６】
一方、繰り返し単位Ｂだけでポリマーが構成されていても構わない。
以上のことから、非流動性の架橋構造体を得るためには、一般式（１）においてｙ／（ｘ＋ｙ）が０．０２５から１．０００の範囲で選択されるポリアルキレンオキサイドを用いることが好ましい。
尚、本発明に用いるポリアルキレンオキサイドは、繰り返し単位Ａと繰り返し単位Ｂとが上記条件を満足すればよく、ランダム重合であっても、ブロック重合であっても構わないが、ブロック重合体の場合、ブロック構造により親水部−疎水部が生成し界面活性能が生じる結果、例えば赤血球に対して溶血作用を生じることが懸念されるため、ランダム重合であるほうがより好ましい。
【００１７】
本発明に用いるポリアルキレンオキサイドの分子量は特に限定されるものではないが、好ましくはポリエチレングリコール（ＰＥＧ）換算重量平均分子量として５００〜１００，０００の範囲であり、より好ましくは５００〜６５，０００の範囲にある共重合体またはその誘導体である。前記の重量平均分子量が５００未満になるとポリアルキレンオキサイドは極めて水に溶けやすく粘度も低く、後述の製造条件によって架橋構造体としたとしても強度の向上が不十分となる。  
一方、１００，０００を越えるとポリアルキレンオキサイド自体が水に不溶となる、あるいは水溶液の粘度が上昇する結果、後述する架橋剤との反応効率が不十分となる。
【００１８】
次に、本発明に用いるポリアルキレンオキサイドの製造方法について説明する。
本発明に用いる側鎖に一級水酸基を有するポリアルキレンオキサイドとは、少なくともグリシドールの水酸基を有機置換基で保護した化合物である保護グリシジルエーテルをモノマーとして反応に用い、共重合させるモノマーがある場合は上記の条件を満足する割合で混合し、必要に応じて溶媒を添加した後、重合反応を行い、該保護基を脱保護することにより得られる。ここでいう保護グリシジルエーテルとしては、例えばｔ−ブチルグリシジルエーテル、グリシジルテトラヒドロピラニルエーテル、（１−エトキシ）エチルグリシジルエーテル、グリシジルトリメチルシリルエーテル、グリシジルメトキシメチルエーテル、アリルグリシジルエーテル、ベンジルグリシジルエーテル、アセチルグリシジルエーテル等を挙げることができる。これらの保護グリシジルエーテルは単独で用いても、混合で用いてもかまわない。
【００１９】
また、共重合させるモノマーとしてはエチレンオキサイドやプロピレンオキサイド、グリシジルメチルエーテル、グリシジル−ｎ−プロピルエーテル、グリシジルイソプロピルエーテル、ｎ−ブチルグリシジルエーテル、ｓｅｃ−ブチルグリシジルエーテル、２−エチルへキシルグリシジルエーテル、２−メチルオクチルグリシジルエーテル等のアルキルグリシジルエーテルや、グリシジルフェニルエーテル等のアリールグリシジルエーテル等を挙げることができる。この中でも、エチレンオキサイドが水溶性を低下させない点で特に好ましい。
重合溶媒を用いる場合、重合溶媒としてはトルエン、ヘキサン、ヘプタン、２−メトキシエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル等を用いることができる。
【００２０】
そして、重合反応は０〜８０℃の反応温度、１〜４０時間の反応時間、窒素やヘリウム、アルゴン等の反応雰囲気下で、大気圧〜１０気圧までの反応圧力で製造することができる。本発明のポリアルキレンオキサイドの製造では重合時に、アルキルアルミ等のルイス酸あるいはカリウムアルコキサイド等の強塩基等の重合開始剤を用いても良く、用いる場合には使用モノマーの総モル数に対し０．００１〜２モル％程度添加すれば良い。本発明に用い得る重合開始剤を具体的に示すと、例えばルイス酸としては、三フッ化ホウ素エーテル錯体、トリアルキルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリフェニルアルミニウムやトリブチルアルミニウムなどを挙げることができ、その他、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化セシウムやナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、ナトリムプロポキシド、ナトリウムｔ−ブトキシド、カリウムプロポキシド、カリウムｔ−ブトキシド、カリウムｔ−２−メチル−２−ブトシキド等などの重合開始剤を単独あるいは混合して使用することができる。本発明のポリアルキレンオキサイドはＰＥＧ換算重量平均分子量が５００〜１００，０００であることを特徴とするが、このＰＥＧ換算重量平均分子量は、反応触媒としてトリアルキルアルミニウムまたはカリウムアルコキシド等を用いることにより達成することが出来る。
【００２１】
尚、グリシドールの水酸基の保護基を脱保護するためには、エポキシの開環重合が終了した後、例えば２−エトキシエチル基、ｔ−ブチル基、トリアルキルシリル基が保護基の場合には酸処理、アセチル基が保護基の場合は塩基処理、ベンジル基が保護基の場合には水素添加などの通常の有機合成で用いる脱保護の条件で除去することにより、本発明に用いる側鎖に一級水酸基を有するポリアルキレンオキサイドを生成することができる。
更に本発明では、保護グリシジルエーテルの代わりにエピクロルヒドリン、エピブロモヒドリン等をモノマー原料とすることにより、本発明に用いる側鎖に一級水酸基を有するポリアルキレンオキサイドを製造することもできる。例えば、モノマー原料としてエピクロルヒドリンを用いた場合、保護グリシジルエーテルの代わりにエピクロルヒドリンを用いる以外は上記の製造条件と同様に重合し、重合が終了した後、クロロメチル基を、例えば、ジエチレングリコールメチルエーテル溶媒中で酢酸カリウムと１００〜１５０℃で加熱下反応させ，アセトキシメチル基に変換し、その後に室温あるいは加熱下で水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ処理によりアセチルオキシ基を加水分解することで水酸基を有する本発明のポリアルキレンオキサイドを製造することができる。
以上、本発明に用いる側鎖に一級水酸基を有するポリアルキレンオキサイドの製造条件について説明した。
【００２２】
次に、該ポリアルキレンオキサイドとエポキシ化合物をエポキシ開環反応によって得られる架橋構造体の製造条件について説明する。
本発明でいうエポキシ化合物とは、２個以上のグリシジルエーテル基を有する化合物のことをいう。具体的には、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、テトラメチレンジグリシジルエーテル、ポリテトラメチレンジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、ポリグリセリンポリグリシジルエーテル、エリスリトールジグリシジルエーテル、エリスリトールトリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールジグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールトリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、ソルビトールジグリシジルエーテル、ソルビトールトリグリシジルエーテル、ソルビトールテトラグリシジルエーテル、ソルビトールペンタグリシジルエーテル、ソルビトールヘキサグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、トリグリシジルトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、レソルシノールジグリシジルエーテル、ヒドロキノンジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル等があげられる。
【００２３】
これらの中でも、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、テトラメチレンジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルが、架橋反応の反応収率および架橋生成物の親水・疎水性バランス等の効果の点でより好ましい。
これらエポキシ化合物は、単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。またその使用量は、架橋構造体の含水率など所望の物性に応じて適宜調整することができるが、架橋前のポリアルキレンオキサイド中に存在する全ての水酸基に対して、０．１〜２０モル倍量、特に０．３〜１０モル倍量が好ましい。０．１モル倍量未満の場合は架橋が不十分であり、２０モル倍量を超えると得られる架橋構造体の透明性低下あるいは引張破断等、展性や延性に乏しくなり、医療材料として必要とされる強度あるいは性質を得られなくなる可能性がある。
【００２４】
これらのエポキシ化合物により側鎖に一級水酸基を有するポリアルキレンオキサイドを架橋すると、架橋後に新たな水酸基が生成する。そのため、架橋剤による脂溶性の増大が抑制され、架橋後も優れた体液および生体組織適合性が維持される。架橋反応において、ポリアルキレンオキサイドの濃度および組成、架橋剤種類あるいは架橋剤量、溶媒の種類、反応温度等の反応条件により架橋構造体の含水率などの物性を制御することが可能である。
本発明の架橋構造体は、該ポリアルキレンオキサイドとエポキシ化合物を混合して反応させることにより製造するが、この際、適宜溶媒を用いることにより製造される。
【００２５】
用いる溶媒としては、水および有機溶媒、例えばテトラヒドロフランや１，４−ジオキサン、アセトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルフォキシドなどの有機溶媒、あるいはこれらに水を加えた混合溶媒を用いることができる。また、ベンゼン、トルエン、キシレン、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、ヘキサン、シクロヘキサン、デカン、ジエチルエーテル、酢酸エチル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、などの有機溶媒を用いることができる。これらの中でも、水または水との混合溶媒、テトラヒドロフランや１，４−ジオキサン、アセトンなど１００℃以下の沸点を有する有機溶媒を使用すると得られる架橋構造体に残存する反応溶媒の処理方法が容易であり、特に好ましい。
架橋構造体の製造温度は０〜２００℃、特に２０〜１２０℃の範囲が好ましい。０度未満の場合、架橋反応の進行が遅くなり、２００℃を超えると架橋前の共重合体または誘導体の熱分解が生じるため、いずれも好ましくない。
【００２６】
該ポリアルキレンオキサイドとエポキシ化合物との反応において、反応を開始させるために、或いは反応速度を向上させるために、触媒を用いることができる。用いられる触媒として酸または塩基を選択することができるが、特に限定されるものではない。酸触媒としては例えば硫酸、塩酸やルイス酸など、塩基触媒としては例えば無機塩基や無機酸の塩類、有機塩基や有機酸の塩類などがあげられる。具体的には、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、第３リン酸ナトリウム、トリメチルベンジルアンモニウムハイドロオキサイド、トリエチルベンジルアンモニウムハイドロオキサイド、 エチレンジアミン、トリエチルアミン等が挙げられ、なかでも水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、トリエチルアミン等が好ましい。触媒の使用量は、用いる架橋剤に対して０．０１〜１０モル倍量、特に０．１〜５モル倍量が良好な結果を与え、好ましい。塩基の使用量が架橋剤の０．０１モル倍量未満の場合、架橋反応が十分に進行せず架橋構造体が得られなくなり、１０モル倍量を超えると架橋反応の制御が困難となり、好ましくない。
【００２７】
架橋反応後は、必要に応じて、用いた酸や塩基を中和した後、ろ過などにより架橋構造体を分別し、洗浄処理をすることが可能である。架橋反応において、溶媒が水、用いた塩基が水酸化ナトリウムでかつ反応系内での濃度が０．９質量％である場合、水酸化ナトリウムと等モル量の塩酸で中和すると、中和反応により生成する塩化ナトリウム濃度が０．９重量％となり生体中の塩化ナトリウム濃度と一致するため、特に医療用具への適用に好ましい。
【００２８】
以上の条件で得られる架橋構造体は、少なくとも一つの化学結合手を有する下記一般式（１）中の化学結合手が、少なくとも二つの化学結合手を有する下記一般式（２）で表される連結部中の化学結合手と互いに化学結合した構造として表すことができる。
R１O-(C２H４O)ｘ-(CH２-CH(CH２OR１)O)ｙ-R１          （１）
（式中、ｘは０以上の整数，ｙは１以上の整数を表す。Ｒ１は各々独立に水素或いは一般式（２）と結合する化学結合手を表す。）
R１-CH２-CHR３-CH２-O-R２-O-CH２-CHR３-CH２-R１      （２）
（式中、Ｒ１は一般式（１）と結合する化学結合手を表す。Ｒ２は炭素数２〜６の直鎖または分岐のアルキル基、またはＲ２＝-(CH２-CH２-O)ｎ-CH２-CH２-  （ｎ＝１〜１９）を表す。R３は各々独立に水酸基或いは下記一般式（３）で表される基をであって一般式（３）中Ｚ＝０〜３であり、R１、R２は一般式（２）と同様である。）
-〔OCH２CH(OH)-CH２OR２-OCH２-CH(CH２R１)〕ｚ-OH      （３）
【００２９】
したがって、本発明の架橋構造体は一般式（１）で表されるポリアルキレンオキサイド骨格間を一般式（２）で表される連結部が主に梯子状に架橋した構造となっており、場合によっては、一般式（３）のように連結部から分岐した基ともポリアルキレンオキサイドが結合して3次元的な広がりをもつ構造となる場合もある。ここで、架橋構造体中の一般式（３）におけるＺ＝０の場合は水酸基の構造を示している。Ｚ＝１〜５の場合、一般式（２）の連結部中に含まれる二級水酸基に架橋剤のエポキシ基が反応した後、さらに該架橋剤の残存エポキシ基がポリアルキレンオキサイド骨格中の一級水酸基と反応したものがＲ１となることを繰り返し単位とする構造を示している。ただし、ポリアルキレンオキサイド骨格中に存在する一級水酸基に比べて連結部中の二級水酸基は反応性が低い上、水酸基の周囲における立体障害の点からも更なる反応は起こしにくい。
【００３０】
本発明に従って作製された架橋構造体に対して、水や水溶液、あるいは各種有機溶媒などを添加し、吸収させることも可能であるが、本発明の架橋構造体はこれにより限定されるものではない。
本発明における含水率は、下記計算式により算出することができる。
含水率＝１００×（含水した架橋構造体重量−乾燥した架橋構造体重量）（ｇ）／含水した架橋構造体重量（ｇ）
測定方法としては、例えば、２４時間以上過剰の水に浸漬させた架橋構造体１００ｍｇをあらかじめ秤量したガラス瓶（容量２ｍｌ）に入れ、秤量することにより含水した架橋構造体重量を求める。このガラス瓶を１００℃で３時間以上真空乾燥させることにより、乾燥した架橋構造体重量を求める。これらの値から、架橋構造体の含水率を算出することができる。
【００３１】
本発明における含水率は、１０〜９９．９重量％の範囲から選択される値であることが好ましい。含水率が１０重量％未満の場合、架橋構造体が白濁を生じたり、また体液適合性および生体組織適合性が乏しくなることが懸念される。一方、９９．９重量％を超える場合、架橋構造体の強度が低下することが懸念され、いずれも好ましくない。
本発明でいう生体適合性とは、本発明の架橋構造体の少なくとも表面が体液適合性および生体組織適合性を有することをいう。本発明における適合性とは生体と相互作用をしない、生体と干渉作用をしない、あるいは生体に対し不活性であるという意味で用いる。ここで体液として例えば、血液、リンパ液、脊髄液、関節液等が挙げられる。生体組織として例えば、臓器および組織を言い、肝臓、膵臓、腎臓、脾臓等の内臓組織、上皮組織、結合組織、血球・骨髄組織、筋肉、骨、軟骨、血管、目、脂肪組織、消化管・消化管粘膜、神経組織等が挙げられる。本発明の架橋構造体は、このような体液または生体組織と接触する部分に用いることが可能である。
【００３２】
本発明でいう医療用材料は、市販の医療用具および化粧品全般に適応することができ、特に限定されるものではない。例えば、血液回路、血液バッグ、血液透析膜、人工血管、人工臓器、血管内留置センサー、血液フィルター等の体液や血液と直接接触して使用される医療用具や、生体組織液との接触を回避できない肝臓、膵臓、腎臓、脾臓等の内臓組織、上皮組織、結合組織、血球・骨髄組織、筋肉、骨、軟骨、血管、目、脂肪組織、消化管・消化管粘膜、神経組織等の生体組織に用いる医療材など、多くの医療用具や医療材を構成する医療用材料などが挙げられる。本発明の架橋構造体を医療用材料として用いる場合、単体であっても、他の既知材料との組み合わせであってもよい。
【実施例】
【００３３】
以下に実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。
【００３４】
〔製造例１〕
アルゴン雰囲気下、耐圧反応容器にｔ−ブチルグリシジルエーテル（３３ ｍｌ）とエチレンオキサイド８５ｍｌおよびカリウムt−ブトキシド１Ｍテトラヒドロフラン溶液１ｍｌおよびトリイソブチルアルミニウム１Ｍヘキサン溶液１０ｍｌ、溶媒としてヘキサン３００ｍｌを加え、２５℃で２４時間反応を行った。反応終了後、反応生成物を回収し、減圧下溶媒を除去することで目的とする化合物（Ｉ）７５ｇを白色固体として得た。得られた化合物（Ｉ）のＰＥＧ換算分子量をＧＰＣにより測定した結果は、５３，０００であった。ＧＰＣの結果を図１に示す。更に１Ｈ−ＮＭＲ分析によると、テトラメチルシランを標準とする重水素化メタノール溶媒中での測定により、δ１．２０にｔ−ブチル基に由来する単線ピークが観測され、さらにδ３．４０〜３．８２に主にポリエチレングリコールに由来するピークが見られた。更に、１Ｈ−ＮＭＲ分析によるｔ−ブチル基の導入率はモル比で３．９％であった。（ｔ−ブチル基はグリシドールの水酸基の保護基である。）
【００３５】
室温下、上記化合物（Ｉ）２０ｇに、４Ｎ−塩化水素１，４−ジオキサン溶液２００ｍｌを加えて室温下で２４時間反応させた。反応終了後、反応溶媒を減圧下留去し、米国スペクトラポア社製透析膜（Ｓｐｅｃｔｒａ／Ｐｏｒ２, 分子量分画１２，０００〜１４，０００）を用い精製水を外液とした２日間の透析を行い、次いでミリポア社製メンブランフィルター（ＤＵＲＡＰＯＲＥ, ０．２２μｍ）を用いたろ過、次いで凍結乾燥の工程を経て、白色非晶質の目的生成物化合物（ＩＩ）１７．６ｇを得た。１Ｈ−ＮＭＲ分析によると、テトラメチルシランを標準とする重水素化メタノール溶媒中での測定により、δ１．２０に存在したｔ−ブチル基に由来する単線ピークが消失し、ｔ−ブチル基が除去されたことが確認されたことにより、側鎖に一級水酸基を有するポリアルキレンオキサイドを得た。ここで、側鎖一級水酸基の導入率はｔ−ブチル基の導入率と等しく、モル比で３．９％（一般式（４）におけるｙ／（ｘ＋ｙ）＝０．０３９）となる。得られたポリアルキレンオキサイド（化合物ＩＩ）のＰＥＧ換算分子量をＧＰＣにより測定した結果は、６１，０００であり、Ｍｗ／Ｍｎ=１．５４であった。ＧＰＣの結果を図２に示す。
本製造例におけるＧＰＣの条件は、以下の通りである。
【００３６】
カラム：Ｇ４０００ＰＷＸＬ（東ソー社製）
移動相：２０％アセトニトリルｉｎ ５０ｍＭ塩化リチウム
流速：０．８ｍｌ／ｍｉｎ
カラム温度：４０℃
ポンプ：Ｌ−６２００（日立製作所製）
検出器：Ｌ−３３００（ＲＩ：示差屈折計、日立製作所製）
【００３７】
化合物の分子量および分子量分布を算出するための検量線は、スタンダードポリエチレンオキサイド（ＴＯＳＯＨ製、重量平均分子量が２．４ｘ１０４，５．００ｘ１０４，１０．７ｘ１０４，１４．０ｘ１０４）を用いて作成した。
また、本製造例における１Ｈ−ＮＭＲの条件は、以下の通りである。
装置：ＪＮＭ−ＬＡ４００（日本電子社製）
観測核：１Ｈ
観測周波数：４００ＭＨｚ
測定モード：ｎｏｎ
積算回数：３２回
測定温度：室温
溶媒：ＤＭＳＯ−ｄ６
化学シフト基準：ＴＭＳ；０ｐｐｍ
試料濃度：５ｗｔ／ｖｏｌ％
サンプル管：５ｍｍφ
繰り返しパルス待ち時間：２．９０ｓｅｃ
【００３８】
〔製造例２〕
アルゴン雰囲気下、耐圧反応容器にｔ-ブチルグリシジルエーテル１５ｍｌとエチレンオキサイド９１ｍｌおよびカリウムt-ブトキシド１Ｍテトラヒドロフラン溶液０．６ｍｌおよび溶媒としてエチレングリコールジメチルエーテル２００ｍｌを加え、８０℃で１９時間反応を行った。反応終了後、溶媒を除去することで目的とする化合物（ＩＩＩ）８０ｇを白色固体として得た。得られた化合物（ＩＩＩ）のＰＥＧ換算分子量をＧＰＣにより測定した結果は、５４，０００であった。１Ｈ−ＮＭＲ分析によると、テトラメチルシランを標準とする重水素化ジメチルスルホキシド溶媒中での測定により、δ１．１１にｔ-ブチル基に由来する単線ピークが観測され、さらにδ３．４０〜３．８２に主にポリエチレングリコールに由来するピークが見られた。更に、１Ｈ−ＮＭＲ分析によるｔ-ブチル基の導入率はモル比で５．５７％であった（ｔ−ブチル基はグリシドールの水酸基の保護基である。）。
【００３９】
氷冷下、上記化合物（ＩＩＩ）２０．３５ｇに、国産化学（株）製４Ｎ−塩化水素の１，４−ジオキサン溶液２００ｍｌを加えて室温下で３０時間反応させた。反応終了後、反応溶媒を減圧下留去し、米国スペクトラポア社製透析膜（Ｓｐｅｃｔｒａ／Ｐｏｒ２, 分子量分画１２，０００〜１４，０００）を用い精製水を外液とした２日間の透析を行い、次いでミリポア社製メンブランフィルター（ＤＵＲＡＰＯＲＥ, ０．２２μｍ）を用いたろ過、次いで凍結乾燥の工程を経て、白色非晶質の目的生成物化合物（ＩＶ）１７．７９ｇを得た。１Ｈ−ＮＭＲ分析によると、テトラメチルシランを標準とする重水素化ＤＭＳＯ溶媒中での測定により、δ１．１１に存在したｔ-ブチル基に由来する単線ピークが消失し、ｔ−ブチル基が除去されたことが確認されたことにより、側鎖に一級水酸基を有するポリアルキレンオキサイドを得た。ここで、側鎖一級水酸基の導入率はｔ−ブチル基の導入率と等しく、モル比で５．５７％（一般式（４）におけるｙ／（ｘ＋ｙ）＝０．０５５７）となる。得られたポリアルキレンオキサイド（化合物ＩＶ）のＰＥＧ換算分子量をＧＰＣにより測定した結果は、５８，０００であり、Ｍｗ／Ｍｎ=１．５４であった。
なお、本製造例におけるＧＰＣ及び１Ｈ−ＮＭＲの条件は、製造例１と同じである。
【００４０】
〔製造例３〕
アルゴン雰囲気下、耐圧反応容器に、ｔ−ブチルグリシジルエーテル２５ｍｌ、エチレンオキサイド１５０ｍｌおよびカリウムt-ブトキシド１Ｍテトラヒドロフラン溶液１．０ｍｌと、溶媒としてエチレングリコールジメチルエーテル２００ｍｌを加え、８０℃で２４時間反応を行った。反応終了後、溶媒を除去して目的とする化合物（Ｖ）１４０．０ｇを白色固体として得た。得られた化合物（Ｖ）の分子量分布をＧＰＣにより測定した結果は８１，０００であった。１Ｈ−ＮＭＲ分析によると、テトラメチルシランを標準とする重水素化ＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド）溶媒中での測定により、δ１．１１にｔ-ブチル基に由来する単線ピークが観測された。さらにδ３．４０〜３．８２に主にポリエチレングリコールに由来するピークが見られた。１Ｈ−ＮＭＲ分析によるｔ−ブチル基の導入率はモル比で５．１０％であった（ｔ−ブチル基はグリシドールの水酸基の保護基である。）。
【００４１】
氷冷下、上記化合物（Ｖ）２０．８４ｇに、国産化学（株）製４Ｎ−塩化水素の１，４−ジオキサン溶液２００ｍｌを加えて室温下で３０時間反応させた。反応終了後、反応溶媒を減圧下留去し、スペクトラポア（株）社製透析膜（Ｓｐｅｃｔｒａ／Ｐｏｒ２（商標）、分子量分画１２，０００〜１４，０００）を用い、精製水を外液とした２日間の透析を行った。次いで、ミリポア（株）社製メンブランフィルター（ＤＵＲＡＰＯＲＥ（商標）、０．２２μｍ）を用いたろ過、および凍結乾燥の工程を経て、白色非晶質の目的生成物化合物（ＶＩ）１７．６１ｇを得た。１Ｈ−ＮＭＲ分析によると、テトラメチルシランを標準とする重水素化ＤＭＳＯ溶媒中での測定により、δ１．１１に存在したｔ−ブチル基に由来する単線ピークが消失し、ｔ−ブチル基が除去されたことが確認されたことにより、側鎖に一級水酸基を有するポリアルキレンオキサイドを得た。ここで、側鎖一級水酸基の導入率はｔ−ブチル基の導入率と等しく、モル比で５．１％（一般式（４）におけるｙ／（ｘ＋ｙ）＝０．０５１）となる。得られたポリアルキレンオキサイド（化合物（ＶＩ））の分子量をＧＰＣにより測定した結果は７１，０００であり、重量平均分子量／数平均分子量（Ｍｗ／Ｍｎ）で表される分子量分布が１．６９であった。
なお、本製造例におけるＧＰＣ及び１Ｈ−ＮＭＲの条件は、製造例１と同じである。
【００４２】
〔実施例１〕
１０ｍｌの反応容器に、製造例３にて製造した化合物（ＶＩ）８００ｍｇ、水０．９ｍｌを入れ、化合物を溶解した。そこに８N水酸化ナトリウム水溶液（和光純薬工業（株）製）０．１ｍｌを添加し、エチレングリコールジグリシジルエーテル（東京化成（株）製）３３０ｍｇを入れ、室温にて１０分間撹拌した。その後、０．５ｍｍのスペーサーをはさんだガラス板（５７ｍｍ×７５ｍｍ）の間に入れ、５０℃にて６時間反応を行った。反応液は架橋の進行によりゲル化が認められ、無色透明のフィルムを得た。
【００４３】
〔実施例２〕
１０ｍｌの反応容器に、化合物（ＶＩ）８００ｍｇ、水０．９ｍｌを入れ、化合物を溶解した。そこに８N水酸化ナトリウム水溶液（和光純薬工業（株）製）０．１ｍｌを添加し、１、４−ブタンジオールジグリシジルエーテル（東京化成（株）製）３８０ｍｇを入れ、室温にて１０分間撹拌した。その後、０．５ｍｍのスペーサーをはさんだガラス板（５７ｍｍ×７５ｍｍ）の間に入れ、５０℃にて６時間反応を行った。反応液は架橋の進行によりゲル化が認められ、無色透明のフィルムを得た。
【００４４】
〔比較例１〕
１０ｍｌの反応容器に、ポリエチレングリコール（和光純薬工業（株）製、重量平均分子量２０，０００）８００ｍｇに水０．９ｍｌを入れて溶解した。そこに８N水酸化ナトリウム水溶液（和光純薬工業（株）製）０．１ｍｌを添加し、エチレングリコールジグリシジルエーテル（東京化成（株）製）３３０ｍｇを入れ、室温にて１０分間撹拌した。その後、０．５ｍｍのスペーサーをはさんだガラス板（５７ｍｍ×７５ｍｍ）の間に入れ、５０℃にて２４時間反応を行った。しかし、反応液はゲル化せず、粘度の上昇はみられなかった。
【００４５】
〔比較例２〕
１０ｍｌの反応容器に、ポリエチレングリコール（和光純薬工業（株）製、重量平均分子量５００，０００）８００ｍｇに水１．４ｍｌを入れて溶解した。そこに８N水酸化ナトリウム水溶液（和光純薬工業（株）製）０．１ｍｌを添加し、エチレングリコールジグリシジルエーテル（東京化成（株）製）３３０ｍｇを入れ、室温にて１０分間撹拌した。その後、０．５ｍｍのスペーサーをはさんだガラス板（５７ｍｍ×７５ｍｍ）の間に入れ、５０℃にて２４時間反応を行った。反応液は粘性の高い白色溶液であり、粘度の上昇も見られなかった。そこで、３７℃で３時間乾燥させて水分を減少させることにより白濁したフィルムとして得ることができた。
【００４６】
実施例１および実施例２、比較例２で作製したフィルムを、自重の１００倍量の水中に浸漬、室温にて２４時間静置した後の重量減少率を測定した。その結果、実施例１および実施例２では重量減少が認められなかったのに対し、比較例２ではフィルム全体が溶解してしまった。また、水中に２４時間浸漬させたフィルムの含水率を測定した。以上の物性比較結果を表１に示した。表１より、実施例１および実施例２で作製したフィルムは比較例１および２とは異なり、含水率の高い架橋構造体として得られることが分かる。
【００４７】
〔実施例３〕
実施例２と同様に架橋反応を行った。製造例１〜３と同様の条件で作製した、１Ｈ−ＮＭＲ分析により一般式（４）におけるｙ／（ｘ＋ｙ）の値が０．０３８１、ＰＥＧ換算分子量４２，０００、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．３４のポリアルキレンオキサイドを使用し、ポリアルキレンオキサイド中に含まれる水酸基モル数に対し、水酸化ナトリウムは１当量、エチレングリコールジグリシジルエーテルは４当量用いた以外は、実施例２と同じ条件で反応した結果、無色透明フィルムを得た。
【００４８】
〔実施例４〕
製造例１および製造例２と同様の条件で作製した、１Ｈ−ＮＭＲ分析により一般式（４）におけるｙ／（ｘ＋ｙ）の値が０．０２２８、ＰＥＧ換算分子量５１，０００、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．３４のポリアルキレンオキサイドを使用し、ポリアルキレンオキサイド中に含まれる水酸基モル数に対し、水酸化ナトリウムは１当量、エチレングリコールジグリシジルエーテルは４当量用いた以外は実施例３と同じ条件で反応した結果、反応前後で溶液の粘度上昇が認められ、粘調性液体の架橋構造体を得た。
【００４９】
〔実施例５〕
製造例１および製造例２と同様の条件で作製した、１Ｈ−ＮＭＲ分析により一般式（４）におけるｙ／（ｘ＋ｙ）の値が０．０１８４、ＰＥＧ換算分子量５１，０００、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．３８のポリアルキレンオキサイドを使用し、ポリアルキレンオキサイド中に含まれる水酸基モル数に対し、水酸化ナトリウムは１当量、エチレングリコールジグリシジルエーテルは４当量用いた以外は実施例３と同じ条件で反応した結果、反応前後で溶液の粘度上昇が認められ、粘調性液体の架橋構造体を得た。
以上の結果を表２に示す。
以上の結果より、一般式（４）におけるｙ／（ｘ＋ｙ）の値が０．０１８４および０．０２２８のポリアルキレンオキサイドは、本条件下ではゾルを生成し、水酸基導入率が０．０３８１のポリアルキレンオキサイドはゲルを生成した。
【００５０】
〔実施例６〕
２ｍｌの反応容器に、製造例２にて製造した化合物（ＩＶ）２００ｍｇに水０．２２ｍｌを入れて溶解した。そこに８Ｎ水酸化ナトリウム水溶液（和光純薬工業（株）製）０．０３ｍｌを添加したものを、合計４つ準備した。各反応容器に、エチレングリコールジグリシジルエーテル（東京化成（株）製）を２０、４０、８０、１６０ｍｇ添加し、室温にて１０分間撹拌した。その後、０．１ｍｍのスペーサーをはさんだガラス板（５７ｍｍ×７５ｍｍ）の間に入れ、５０℃にて２４時間反応を行った。反応後、ガラス板の間からゲルフィルムを得た。
【００５１】
上記フィルムを、フィルム重量の１００倍量の水に入れ、３７℃で２４時間静置することにより、フィルムに含水させた。このフィルムを１００ｍｇずつ切り取って秤量することにより、含水した架橋構造体重量を求めた。このフィルムを真空乾燥後、秤量することにより乾燥した架橋構造体重量を求めることにより含水率を算出し、図３に示した。図３より、得られるフィルムの含水率は、架橋剤添加量により制御できることがわかった。
【００５２】
〔実施例７〕
２ｍｌの反応容器に、製造例２にて製造した化合物（ＩＶ）２００ｍｇに水０．２２ｍｌを入れて溶解した。そこに８Ｎ水酸化ナトリウム水溶液（和光純薬工業（株）製）０．０３ｍｌを添加したものを、合計４つ準備した。各反応容器に、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル（東京化成（株）製）を２５、５０、１００、２００ｍｇ添加し、室温にて１０分間撹拌した。その後、０．１ｍｍのスペーサーをはさんだガラス板（５７ｍｍ×７５ｍｍ）の間に入れ、５０℃にて２４時間反応を行った。反応後、ガラス板の間からゲルフィルムを得た。
【００５３】
上記フィルムを、フィルム重量の１００倍量の水に入れ、３７℃で２４時間静置することにより、フィルムに含水させた。このフィルムを１００ｍｇずつ切り取って秤量することにより、含水した架橋構造体重量を求めた。このフィルムを真空乾燥後、秤量することにより乾燥した架橋構造体重量を求めることにより含水率を算出し、図４に示した。図４より、得られるフィルムの吸水度は、架橋剤添加量により制御できることがわかった。
〔実施例８〕
実施例６で作製したフィルム（化合物（ＩＶ）：２００ｍｇ、エチレングリコールジグリシジルエーテル（東京化成（株）製）：１００ｍｇで作製したもの）のタンパク質吸着性について、ヒト血清アルブミン（分子量６６５００、シグマ社製；ＨＳＡ）を使用することにより検討を行った。
まず、実施例６で作製したフィルム（厚み０．１ｍｍ）を直径１３ｍｍの大きさに切り取り、各フィルムを２４穴（ｗｅｌｌ）プレートに入れ、３ｍｇ／ｍｌＨＳＡ水溶液（ｐＨ７．４リン酸バッファー）を０．３ｍｌ／ｗｅｌｌ添加、３７℃で２４時間浸漬させた。その後、フィルムを０．３ｍｌ／ｗｅｌｌのリン酸バッファーに１０分間浸漬することを３回繰り返し、軽く水切りをした。その後、１重量％ドデシル硫酸ナトリウム、１重量％炭酸ナトリウムを０．３ｍｌ／ｗｅｌｌ添加し、６０℃で２４時間浸漬しＨＳＡを抽出した。この抽出液４０μｌにＭｉｃｒｏ  ＢＣＡ試薬（ＰＩＥＲＣＥ社製タンパク質定量試薬）を加え、３７℃で２時間静置させ、５６０ｎｍの波長の吸光度を測定した。タンパク質量は、あらかじめ作製したＨＳＡ検量線により算出した。吸着量はフィルム１枚あたりの吸着量として示した。
【００５４】
〔比較例３〕
実施例６のフィルムを使用する代わりに、ポリビニルアルコール製ヒドロゲルであるソフトコンタクトレンズ（商品名フォーカスデイリーズ、チバビジョン社製；直径１３ｍｍ、厚み０．１ｍｍ）を使用したこと以外は、実施例８と同様の操作を行うことにより、ＨＳＡ吸着量を算出した。吸着量はレンズ１枚あたりの吸着量として示した。
実施例６および比較例３のフィルムへのＨＳＡ吸着量の結果を表３に示した。表３より、実施例６は比較例３よりもきわめて低いＨＳＡ吸着量を示したことから、本発明のフィルムはタンパク質に対して不活性であることがわかった。
【００５５】
〔実施例９〕
２ｍｌの反応容器に、製造例３にて製造した化合物（ＶＩ）０．４ｇ、水０.９５ｍｌを入れ、化合物を溶解した。そこに８N水酸化ナトリウム水溶液（和光純薬工業（株）製）０．０５ｍｌを添加し、エチレングリコールジグリシジルエーテル（東京化成（株）製）３００ｍｇを入れ、室温にて１０分間撹拌した。その後、０．２ｍｍのスペーサーをはさんだガラス板（５７ｍｍ×７５ｍｍ）の間に入れ、５０℃にて２４時間反応を行った。反応後、ガラス板の間からゲルフィルムを得ることができた。
このフィルムの細胞毒性について、ヒト子宮頸部癌細胞（Ｈｅｌａ）およびヒト胎児肺由来線維芽細胞（ＨＥＬ）を使用することにより検討を行った。上記記載にて作製したフィルムを、緩衝液（Ｄｕｌｂｅｃｃｏ’ｓ  Ｍｏｄｉｆｉｅｄ  Ｅａｇｌｅ  Ｍｅｄｉｕｍ；ＤＭＥＭ、Ｇｉｂｃｏ（株）製）１０ｍｌ中に入れ、３７℃で２４時間静置することにより、フィルムを膨潤平衡状態とした。この膨潤平衡させたフィルムを直径６ｍｍの円形に切り取り、セルカルチャーインサート（８．０μｍポアサイズＰＥＴメンブレン）（ＢＤファルコン（株）製）に入れた。
【００５６】
Ｈｅｌａ溶液（１．５×１０５ｃｅｌｌｓ／ｍｌ）およびＨＥＬ溶液（１．６５×１０５ｃｅｌｌｓ／ｍｌ）を細胞培養用２４穴（ｗｅｌｌ）プレートに各０．５ｍｌ／ｗｅｌｌ加え、３７℃、５％ＣＯ２の条件にて９０分間培養した。培養後、フィルムの入ったセルカルチャーインサートを各ｗｅｌｌに入れ、再び９０分間培養した。培養後、全てのｗｅｌｌからカルチャーインサートを取り除き、生細胞数をＣｅｌｌＴｉｔｅｒ９６ＡＱｕｅｏｕｓＡｓｓａｙシステム（プロメガ（株）社（Ｍａｄｉｓｏｎ，ＷＩ， ＵＳＡ）製）により評価した。
評価結果を表４に示す。対照群として、フィルムなしのセルカルチャーインサートを入れたｗｅｌｌでの生細胞数を１００%とした。実施例７のフィルムを入れたｗｅｌｌでは、表４に示されるように、Ｈｅｌａ，ＨＥＬいずれにおいても生細胞数の減少は見られず、本発明の架橋構造体は細胞に対して不活性であることがわかった。
【００５７】
〔実施例１０〕
３０ｍｌの反応容器に、製造例３にて製造した化合物（ＶＩ）５ｇ、水５．５ｍｌを入れ、化合物を溶解した。そこに８N水酸化ナトリウム水溶液（和光純薬工業（株）製）０．７４ｍｌを添加し、エチレングリコールジグリシジルエーテル（東京化成（株）製）２００ｍｇを入れ、磁気撹拌子にて５０℃、１２時間撹拌した。反応後、反応液の粘度上昇、および磁気撹拌子の回転が止まっていることによりゲル化の確認をした。
該反応液に等モル量の塩酸を添加することによりゲルを中和し、さらに緩衝液（Ｄｕｌｂｅｃｃｏ’ｓ  Ｍｏｄｉｆｉｅｄ  Ｅａｇｌｅ  Ｍｅｄｉｕｍ；ＤＭＥＭ、Ｇｉｂｃｏ（株）製）２０ｍｌを添加することにより、ゲルを膨潤させた。
【００５８】
〔実施例１１〕
実施例１０にて製造したゲルを更に緩衝液により膨潤させて調整したゲル０．４ｍｌを綿状のポリグリコール酸（ＰＧＡ）３０ｍｇと混ぜ合わせることにより、ゲル−綿ＰＧＡ複合体（１）を調製した。ＢＡＬＢ／ｃ雌性マウス（日本ＳＬＣ（株）より購入、５週齢, ３０匹に対し、ペントバルビタール麻酔後、後背部皮下にゲル−ＰＧＡ綿複合体（１）を埋植した。比較対照として、実施例４における緩衝液のみを浸潤させた緩衝液−綿ＰＧＡ（２）を調製し、ゲル−綿ＰＧＡ複合体（１）と同様の手技で３０匹に対し埋植した。埋入後、１群３匹で２，３，５，７，９，１１，１３，１５，１７，１９日目に埋植したＰＧＡ綿を摘出しそれぞれ１０％中性ホルマリンに浸漬し、パラフィン包埋を行いＨＥ染色標本およびマッソントリクローム染色標本を作製した。その後、光学顕微鏡のもとで病理組織学的検査を実施した。評価方法については目視による炎症性細胞（マクロファージ、好中球、リンパ球）の浸潤の評価基準に従って行った。すなわち変化が強い場合＋＋、中程度の場合＋、軽度の変化±、変化が見られない場合−と判定した。その結果について＋＋を３点、＋を２点、±を１点、−を０点として各群の平均点をもとめ評価した。  
【００５９】
結果を、表５に示す。表５より、埋植後７日におけるＰＧＡ綿周囲部分における炎症性細胞の浸潤は、比較対照群である緩衝液−綿ＰＧＡ（２）群において顕著に観察されるものの、ゲル−綿ＰＧＡ複合体（１）群においては顕著な炎症性細胞浸潤は観察されなかった。
以上の結果から、ＰＧＡ綿を用いた本評価においては本発明ゲルによりゲル−ＰＧＡ綿複合体（１）とすることにより、優れた生体非認識性を発揮し、比較対照群に比べ移植時における炎症性細胞浸潤を有意に抑制することが明らかとなった。
【００６０】
〔実施例１２〕
上記製造例３中の化合物(ＶＩ)に関し生理食塩水を投与溶媒として用いた。更に生理食塩水を比較対照とし、化合物(ＶＩ)を、投与量１０００ｍｇ／ｋｇおよび３００ｍｇ／ｋｇ、また投与液量２５ml/kgの条件で６週齢BALB/c雌性マウス（各群ｎ＝５、日本エスエルシー（株）から購入）の尾静脈より実験開始日から０日目、３日目、６日目の３回にわたり間歇投与を行った。
体重減少を指標として毒性評価を実施した。実験開始日におけるマウスの体重を１００％とした場合の体重変化を評価し、１０％の体重減少が起きた場合に毒性有りと判断した。
【００６１】
評価結果を図５に示す。生理食塩水にて溶解した化合物(ＶＩ)の各濃度投与群および比較対照の生理食塩水を２５ml/kgの投与液量で、３日に１回、計３回に渡り静脈内間歇投与した結果を示す。投与後の１０％以上の体重減少は見られず、体重に関しいずれの投与群においても同一日測定日における優位差は見られず、毒性無しと判断された。図中の各ポイントは平均体重（％）±標準偏差（ＳＤ）を示す。図中の上向き矢印は投与日であることを示す。
【００６２】
【表１】
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【００６３】
【表２】
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【００６４】
【表３】
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【００６５】
【表４】
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【００６６】
【表５】
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【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明の架橋構造体は、分散作用、凝集作用、増粘作用等に優れているため、紙処理剤や樹脂改質剤、凝集剤などの工業用途、界面活性剤や増粘剤、皮膚平滑剤などの化粧品あるいは食品産業用途、蛋白質処理剤や医療容器、医薬品、生化学用途等の広範な用途に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】化合物（Ｉ）のＰＥＧ換算分子量をＧＰＣにより測定した結果
【図２】化合物(ＩＩ)のＰＥＧ換算分子量をＧＰＣにより測定した結果
【図３】架橋剤添加量と含水率の関係図
【図４】架橋剤添加量と含水率の関係図
【図５】投与後日数と平均体重変化の関係図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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