(57)【要約】位置選択的化学を実施するための繊維集合体を提供する。一般に、本発明は、第１の反応性成分を封鎖する第１の繊維と、第２の反応性成分を封鎖する第２の繊維と、を含み、少なくとも第１または第２の繊維は放出剤の存在下で反応性成分を放出し、少なくとも第１または第２の繊維が反応性成分を放出すると、第１および第２の反応性成分が互いに反応して反応生成物を形成する繊維集合体を提供する。また、関連する製造・使用方法を提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の反応性成分を封鎖する第１の繊維と、
第２の反応性成分を封鎖する第２の繊維と、
を含み、
少なくとも前記第１または第２の繊維は、放出剤の存在下で前記反応性成分を放出し、
少なくとも前記第１または第２の繊維が前記反応性成分を放出すると、前記第１および第２の反応性成分が互いに反応して反応生成物を形成する、繊維集合体。
【請求項２】
請求項１において、
少なくとも前記第１または第２の繊維はポリマーである、繊維集合体。
【請求項３】
請求項１において、
少なくとも前記第１または第２の繊維はナノ繊維である、繊維集合体。
【請求項４】
請求項１において、
少なくとも前記第１または第２の繊維は、電界紡糸またはガスジェット法によって製造されたナノ繊維である、繊維集合体。
【請求項５】
請求項１において、
少なくとも前記第１または第２の反応性成分は、粒子、溶解分子、電界紡糸によって形成された線維状骨格、均一なコーティング、リボン、チューブ、ガス充填細孔、流体充填細孔、またはイオン交換樹脂ビーズに結合した形態である、繊維集合体。
【請求項６】
請求項１において、
前記第１の反応性成分と前記第２の反応性成分との反応生成物は、酸化窒素である、繊維集合体。
【請求項７】
請求項１において、
前記第１の反応性成分はカルボン酸であり、前記第２の反応性成分は亜硝酸塩である、繊維集合体。
【請求項８】
請求項１において、
前記第１の反応性成分はウレタンプレポリマーであり、前記第２の反応性成分はジアミンまたはジオールである、繊維集合体。
【請求項９】
請求項１において、
少なくとも前記第１または第２の反応性成分はイオン交換樹脂ビーズに結合している、繊維集合体。
【請求項１０】
請求項１において、
前記放出剤は、溶媒、信号伝達物質、放射線、熱、機械的な力、荷電粒子、電子、磁性粒子、磁場、流動流体による力、静水圧、機械的変形、またはそれらの組み合わせである、繊維集合体。
【請求項１１】
請求項１において、
前記放出剤は溶媒である、繊維集合体。
【請求項１２】
請求項１において、
少なくとも前記第１または第２の繊維は、前記放出剤の存在下で溶解または膨潤する、繊維集合体。
【請求項１３】
請求項５において、
前記流体は、ロウ、油、オリゴマー含有流体、低分子量液体、またはそれらの組み合わせである、繊維集合体。
【請求項１４】
請求項７において、
前記カルボン酸はアスコルビン酸である、繊維集合体。
【請求項１５】
第１の反応性成分を封鎖する第１の繊維を調製する工程と、
第２の反応性成分を封鎖する第２の繊維を調製する工程と、
前記第１および第２の繊維を繊維集合体に含有させる工程と、
を含み、
少なくとも前記第１または第２の繊維は、放出剤と接触する際に前記反応性成分を放出し、
少なくとも前記第１または第２の反応性成分が前記繊維から放出されると、前記第１および第２の反応性成分が互いに反応して反応生成物を形成する、繊維集合体の製造方法。
【請求項１６】
請求項１５において、
前記第１の繊維を調製する工程または前記第２の繊維を調製する工程は、少なくとも電界紡糸またはガスジェット法を使用して行われる、方法。
【請求項１７】
請求項１５において、
前記第１の繊維は、第１のポリマーおよび第１の反応性成分を含む第１の電界紡糸溶液を電界紡糸することによって調製され、
前記第２の繊維は、第２のポリマーおよび第２の反応性成分を含む第２の電界紡糸溶液を電界紡糸することによって調製され、
前記第２の反応性成分は、前記第１の反応性成分と反応することができる、方法。
【請求項１８】
請求項１５において、
前記第１の反応性成分と前記第２の反応性成分との反応生成物は酸化窒素である、方法。
【請求項１９】
請求項１５において、
前記第１の反応性成分はカルボン酸であり、前記第２の反応性成分は亜硝酸塩である、方法。
【請求項２０】
請求項１５において、
前記第１の反応性成分はウレタンプレポリマーであり、前記第２の反応性成分はジアミンまたはジオールである、方法。
【請求項２１】
請求項１５において、
少なくとも前記第１または第２の反応性成分は、イオン交換樹脂ビーズに結合している、方法。
【請求項２２】
請求項１５において、
少なくとも前記第１または第２の反応性成分は、粒子、溶解分子、電界紡糸によって形成された線維状骨格、均一なコーティング、リボン、チューブ、ガス充填細孔、流体充填細孔、またはイオン交換樹脂ビーズに結合した形態である、方法。
【請求項２３】
請求項１７において、
前記第１の電界紡糸溶液を電界紡糸することによって、前記第１の反応性成分を封鎖する第１の繊維を調製し、
前記第２の電界紡糸溶液を電界紡糸することによって、前記第２の反応性成分を封鎖する第２の繊維を調製する、方法。
【請求項２４】
請求項１９において、
前記カルボン酸はアスコルビン酸である、方法。
【請求項２５】
請求項２２において、
前記流体は、ロウ、油、オリゴマー含有流体、低分子量液体、またはそれらの組み合わせである、方法。
【請求項２６】
第１の反応性成分を封鎖する第１の繊維と、第２の反応性成分を封鎖する第２の繊維とを含む繊維集合体を用いて、患者を治療する工程を含み、
少なくとも前記第１または第２の繊維は、放出剤の存在下で前記反応性成分を放出し、
少なくとも前記第１または第２の反応性成分が前記繊維から放出されると、前記第１および第２の反応性成分が互いに反応して反応生成物を形成する、治療方法。
【請求項２７】
請求項２６において、
前記第１の反応性成分と前記第２の反応性成分との反応生成物は、酸化窒素である、方法。
【請求項２８】
請求項２６において、
前記第１の反応性成分はカルボン酸であり、前記第２の反応性成分は亜硝酸塩である、方法。
【請求項２９】
請求項２６において、
前記放出剤は、溶媒、信号伝達物質、放射線、熱、機械的な力、荷電粒子、電子、磁性粒子、磁場、流動流体による力、静水圧、機械的変形、またはそれらの組み合わせである、方法。
【請求項３０】
請求項２６において、
少なくとも前記第１または第２の繊維はナノ繊維である、方法。
【請求項３１】
請求項２６において、
少なくとも前記第１または第２の繊維は、電界紡糸またはガスジェット法によって製造されたナノ繊維である、方法。
【請求項３２】
請求項２８において、
前記カルボン酸はアスコルビン酸である、方法。
【請求項３３】
ウレタンプレポリマーを封鎖する第１の繊維と、ジアミンを封鎖する第２の繊維とを有する繊維集合体に、放出剤を添加する工程を含み、
前記繊維が前記放出剤の存在下にある場合、少なくとも前記ウレタンプレポリマーまたは前記ジアミンが前記繊維から放出され、
少なくとも前記ウレタンプレポリマーまたは前記ジアミンが前記繊維から放出されると、前記ウレタンプレポリマーおよび前記ジアミンが互いに反応してエポキシ系接着剤を形成する、エポキシ系接着剤の製造方法。
【請求項３４】
請求項３３において、
前記放出剤は水である、方法。
【請求項３５】
第１の反応性成分を封鎖する第１の繊維を含み、
前記第１の反応性成分が放出剤の存在下にある場合、前記第１の反応性成分は、前記放出剤と反応して反応生成物を生成する、繊維集合体。
【請求項３６】
請求項３５において、
前記第１の繊維はポリマーである、繊維集合体。
【請求項３７】
請求項３５において、
前記第１の繊維はナノ繊維である、繊維集合体。
【請求項３８】
請求項３５において、
前記第１の繊維は、電界紡糸またはガスジェット法によって製造されたナノ繊維である、繊維集合体。
【請求項３９】
請求項３５において、
少なくとも前記第１の反応性成分は、粒子、溶解分子、電界紡糸によって形成された線維状骨格、均一なコーティング、リボン、チューブ、ガス充填細孔、流体充填細孔、またはイオン交換樹脂ビーズに結合した形態である、繊維集合体。
【請求項４０】
請求項３５において、
前記第１の反応性成分と前記放出剤との反応生成物は、酸化窒素である、繊維集合体。
【請求項４１】
請求項３５において、
前記第１の反応性成分はカルボン酸または亜硝酸塩である、繊維集合体。
【請求項４２】
請求項３５において、
前記第１の反応性成分はウレタンプレポリマー、ジアミン、またはジオールである、繊維集合体。
【請求項４３】
請求項３５において、
少なくとも前記第１の反応性成分は、イオン交換樹脂ビーズに結合している、繊維集合体。
【請求項４４】
請求項３５において、
前記放出剤は、溶媒、信号伝達物質、放射線、熱、機械的な力、荷電粒子、電子、磁性粒子、磁場、流動流体による力、静水圧、機械的変形、またはそれらの組み合わせである、繊維集合体。
【請求項４５】
請求項３５において、
前記放出剤は溶媒である、繊維集合体。
【請求項４６】
請求項３５において、
前記第１の繊維は、前記放出剤の存在下で溶解または膨潤する、繊維集合体。
【請求項４７】
請求項３９において、
前記流体は、ロウ、油、オリゴマー含有流体、低分子量液体、またはそれらの組み合わせである、繊維集合体。
【請求項４８】
請求項４１において、
前記カルボン酸はアスコルビン酸である、繊維集合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反応性成分を封鎖（ｓｅｑｕｅｓｔｅｒ）する繊維集合体に関する。また、本発明は、反応性成分を目的位置に供給するために使用することができる繊維集合体に関する。さらに、本発明は、特定の位置で化学作用を発生させる際に使用することができる繊維集合体に関する。
【背景技術】
【０００２】
位置選択的化学（ｓｉｔｅ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）に対する需要がある。
【０００３】
位置選択的化学は、反応生成物を容易に目標位置に供給することができない多くの用途で有用である。そのような反応生成物の例としては、限定されないが、気相組成物が挙げられる。具体例としては、酸化窒素が挙げられる。気相組成物を目標位置に導入するために、気相反応生成物を生成する反応を目標位置で行なうことができる。したがって、反応性成分が接触および反応して反応生成物を形成できるように、反応性成分を互いに近接して目標位置に供給することができる組成物または方法が求められている。
【発明の開示】
【０００４】
本発明は、第１の反応性成分を封鎖する第１の繊維と、第２の反応性成分を封鎖する第２の繊維と、を含み、少なくとも第１または第２の繊維は放出剤の存在下で反応性成分を放出し、少なくとも第１または第２の繊維が反応性成分を放出すると、第１および第２の反応性成分が互いに反応して反応生成物を形成する繊維集合体を提供する。
【０００５】
また、本発明は、第１の反応性成分を封鎖する第１の繊維を調製する工程と、第２の反応性成分を封鎖する第２の繊維を調製する工程と、第１および第２の繊維を繊維集合体に含有させる工程と、を含み、少なくとも第１または第２の繊維は、放出剤と接触する際に反応性成分を放出し、少なくとも第１または第２の反応性成分が繊維から放出されると、第１および第２の反応性成分が互いに反応して反応生成物を形成する、繊維集合体の製造方法を提供する。
【０００６】
また、本発明は、繊維集合体を用いて患者を治療する工程を含み、繊維集合体は、第１の反応性成分を封鎖する第１の繊維と、第２の反応性成分を封鎖する第２の繊維と、を含み、少なくとも第１または第２の繊維は放出剤の存在下で反応性成分を放出し、少なくとも第１または第２の反応性成分が繊維から放出されると、第１および第２の反応性成分が互いに反応して反応生成物を形成する治療方法を提供する。
【０００７】
また、本発明は、ウレタンプレポリマーを封鎖する第１の繊維とジアミンを封鎖する第２の繊維とを有する繊維集合体に放出剤を添加する工程を含み、繊維が放出剤の存在下にある場合に、少なくともウレタンプレポリマーまたはジアミンが繊維から放出され、少なくともウレタンプレポリマーまたはジアミンが繊維から放出されると、ウレタンプレポリマーおよびジアミンが互いに反応してエポキシ系接着剤を形成する、エポキシ系接着剤の製造方法を提供する。
【０００８】
さらに、本発明は、第１の反応性成分を封鎖する第１の繊維を含み、第１の反応性成分が放出剤の存在下にある場合に、第１の反応性成分は放出剤と反応して反応生成物を生成する繊維集合体を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は概して、反応性成分を封鎖し、放出剤（ｒｅｌｅａｓｉｎｇ  ａｇｅｎｔ：放出作因）と接触する際に反応性成分を放出する繊維に関する組成物および方法に関する。
【００１０】
さらに詳細には、本発明は、反応性成分を封鎖し、放出剤と接触する際に反応性成分を放出する少なくとも１種の繊維を含む組成物に関する。反応性成分は繊維から放出されると、好ましくは別の反応性成分と反応して、（好ましくは特定の用途に合った）反応生成物を形成する。
【００１１】
さらに、本発明は、反応性成分を封鎖し、少なくとも１種の繊維が放出剤と接触する際に反応性成分を放出する２種以上の繊維を含む組成物に関する。より具体的には、第１の繊維は第１の反応性成分を封鎖して放出することができ、第２の繊維は第２の反応性成分を封鎖して放出することができる。好ましくは、２種類の繊維が放出剤に接触すると、２種類の反応性成分の両方がそれぞれの繊維から放出され、好ましくは互いに反応して、特定の用途に合った反応生成物を形成する。
【００１２】
反応性成分は、反応性成分を機械的に繊維内に拘束したり、化学的に繊維に結合させたり、その他の方法で繊維に付着させたり、あるいはそれらを組み合わせることにより、繊維内に封鎖される。「機械的に繊維内に拘束される」とは、反応性成分が繊維内に物理的に拘束または固定されることを意味する。この意味において、反応性成分は繊維内に完全に包み込まれなくてもよく、反応性成分の一部が繊維の表面に露出していてもよい。
【００１３】
簡単に言えば、反応性成分を繊維に付着させる化学結合がある場合、反応性成分は、繊維に化学的に結合されている。
【００１４】
本発明の繊維の寸法または調製方法は特に限定されない。例えば、繊維は、特定の直径、長さ、デニール、その他の物理的特性に制限されるものではない。ただし、繊維は好ましくはナノ繊維であり、より好ましくは電界紡糸（ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｕｎ）されたナノ繊維である。また、繊維を製造するために別の調製方法を使用することができ、例えば、ナノ繊維ガスジェット（ＮＧＪ）法でナノ繊維を調製する方法が挙げられる。ＮＧＪ法は当業者には周知の方法である。
【００１５】
繊維によって封鎖される場合、封鎖された反応性成分の有用な物理的形態は特定の形態に限定されない。一方、封鎖された反応性成分は、様々な物理的形態を有することができる。封鎖された反応性成分の有用な物理的形態の例としては、限定されないが、粒子、溶解分子、電界紡糸によって形成された線維状骨格、繊維の表面上の均一なコーティング、リボン、チューブ、ガス充填細孔（ｇａｓ−ｆｉｌｌｅｄ  ｐｏｒｅ）、流体充填細孔（ｆｌｕｉｄ−ｆｉｌｌｅｄ  ｐｏｒｅ）、イオン交換樹脂ビーズに化学的に結合された化合物、またはそれらの組み合わせが挙げられる。
【００１６】
流体充填細孔の形態で封鎖される場合、流体の例としては、限定されないが、ロウ、油、オリゴマー含有流体、低分子量液体、またはそれらの組み合わせが挙げられる。
【００１７】
繊維によって封鎖され得る反応性成分の例には、限定されないが、カルボン酸、アスコルビン酸、亜硝酸カリウム、亜硝酸塩、ウレタンプレポリマー、ジアミン、およびジオールが含まれる。
【００１８】
単一の繊維によって封鎖することができる反応性成分の数または濃度の上限または下限は、限定されない。
【００１９】
単一の繊維によって封鎖することができる、異なる反応性成分の種類は、特に限定されない。実際には、本発明においては、繊維によって封鎖することができるあらゆる反応性成分を使用することができる。また、単一の繊維によって封鎖することができる、異なる反応性成分の種類の数もまた限定されない。一実施形態では、１種類の反応性成分が単一の繊維によって封鎖される。別の実施形態では、２種類以上の異なる反応性成分が単一の繊維によって封鎖される。
【００２０】
対象となる繊維に接触する際に、該繊維から反応性成分を放出させることができるあらゆるものが、放出剤として有用である。使用することができる放出剤は特に限定されない。有用な放出剤の例としては、限定されないが、溶媒、信号伝達物質（ｓｉｇｎａｌｉｎｇ  ｓｕｂｓｔａｎｃｅ）、放射線、熱、機械的な力、荷電粒子、電子、磁性粒子、磁場、流動流体による力、静水圧、機械的変形、またはそれらの組み合わせが挙げられる。
【００２１】
反応性成分または反応性物質を封鎖する繊維を調製する際に採用することができる方法は特に限定されない。反応性成分は、製造プロセス時または製造プロセス後に、繊維によって封鎖することができる。繊維の製造プロセス時に反応性成分を封鎖する例としては、限定されないが、電界紡糸時に反応性成分を繊維に直接封鎖する方法が挙げられる。この方法は、電界紡糸溶液に反応性成分を直接添加し、得られた溶液を電界紡糸することによって行なわれる。電界紡糸時に、反応性成分は繊維内に封鎖される。電界紡糸およびそのパラメータは公知であり、当業者が適度な実験を行なうことにより、電界紡糸法によって反応性成分を繊維内に封鎖することができる。
【００２２】
電界紡糸溶液中の反応性成分の濃度の上限または下限は、特に限定されない。有用な濃度は、当業者が適度な実験を行なうことにより、容易に決定可能である。電界紡糸溶液中の反応性成分の濃度は、繊維によって封鎖される反応性成分の所望の濃度に応じて決定することができる。そして、電界紡糸溶液の濃度は容易に決定することができる。
【００２３】
別の実施形態では、ナノ繊維ガスジェット（ＮＧＪ）法による繊維製造時に、反応性成分が繊維内に封鎖される。これは、ＮＧＪ法に使用される流体混合物に反応性成分を添加することによって行なわれる。ＮＧＪ法は公知であり、当業者が過度な実験を行なうことなく、封鎖された反応性成分を有するＮＧＪ繊維を調製することができる。
【００２４】
ＮＧＪ流体混合物中の反応性成分の濃度の上限または下限は、特に限定されない。
【００２５】
有用な濃度は、当業者が適度な実験を行なうことにより容易に決定することができる。ＮＧＪ流体混合物中の反応性成分の濃度は、繊維によって封鎖される反応性成分の所望の濃度に応じて決定することができる。ＮＧＪ流体混合物の濃度は、容易に決定することができる。
【００２６】
本発明の繊維集合体は通常、それぞれが反応性成分を封鎖する少なくとも２種の異なる繊維を有する。より具体的には、第１の繊維が少なくとも第１の種類の反応性成分を封鎖して放出することができ、第２の繊維が少なくとも第２の種類の反応性成分を封鎖して放出することができる。２種類の繊維の両方が放出剤と接触すると、第１および第２の反応性成分が各繊維から放出され、好ましくは互いに反応する。したがって、繊維集合体は、化学的な反応性成分を目標位置に供給するために適している。さらに、繊維からの反応物質の放出は、放出剤に繊維が接触するタイミングによって調節される。
【００２７】
繊維集合体の一実施形態では、繊維が反応性成分を放出する際に反応性成分が互いに反応できるように、好ましくは、第１および第２の繊維が互いに近接するように配置される。少なくとも２種類の繊維を互いに近接して配置させるためには、繊維を織り合わせるか、あるいは各繊維が少なくとも１箇所で互いに接触するように配置させることが好ましい。本発明で採用可能である異なる繊維構造は特に限定されない。繊維を互いに近接して配置させるための好ましい実施形態の例としては、限定されないが、第１の繊維の不織布マットを、第２の繊維の不織布マットと接触させることが挙げられる。より好ましくは、２つの不織布マットを接触させて、重ね合わせる。
【００２８】
別の実施形態では、繊維集合体は、第１の反応性成分を封鎖する少なくとも第１の繊維を有する。第１の反応性成分が放出剤の存在下にある場合、第１の反応性成分は放出剤と反応して、反応生成物を生成する。また、放出剤は、第１の繊維から第１の反応性成分を放出させるために機能することができる。さらに、この実施形態では、第２の繊維は繊維集合体の一部として必須ではなく、化学反応は放出剤と第１の反応性成分との間で発生する。この実施形態では、繊維全体を第１の反応性成分によって製造することができる。
【００２９】
繊維集合体は、反応性成分を目標位置に供給するために有用であり、結果として、繊維集合体をどのように使用するかについては特に限定されない。繊維集合体の好ましい使用は、皮膚の傷やいぼ等の傷害を治療するための酸化窒素放出医療用品（包帯）である。別の実施形態では、繊維集合体は、エポキシ系接着剤を製造するために有用である。
【００３０】
本発明を実施するために、以下の実施例について試験を行った。しかしながら、以下の実施例は本発明の範囲を制限するものではない。請求項は本発明を定義するために機能するだろう。
【実施例】
【００３１】
［具体例］
ナノ繊維集合体は、それぞれが反応性成分を封鎖する少なくとも２種の繊維を含む。本実施例では、繊維１はアスコルビン酸を含み、繊維２は亜硝酸カリウムを含む。アスコルビン酸および亜硝酸カリウムは、電界紡糸前のポリマー溶液に可溶であってもよく、あるいは不溶であってもよい。繊維ポリマーは水溶性であってもよく、あるいは水不溶性であってもよい。上述したように形成された繊維マットは、水分と接触した場合に成分を放出して、アスコルビン酸およびＮＯ２−を与え、アスコルビン酸およびＮＯ２が反応して、酸化窒素（ＮＯ）を生成する。あるいは、イオン交換樹脂ビーズに吸着させることなどによって、硝酸塩および／またはアスコルビン酸を固定することにより、ポリマー繊維またはナノ繊維に含有させることができる。したがって、ビーズに固定された１種以上の反応性化合物は、水分と接触する際に繊維から浸み出さず、ビーズ上でｉｎ  ｓｉｔｕで反応する。例えば、アスコルビン酸を第１のナノ繊維に含有させ、イオン交換樹脂ビーズに固定された亜硝酸塩を第２のナノ繊維に含有させることができる。いずれの成分も水分が存在しない場合、繊維から浸み出すことはない。しかしながら、第１の繊維のポリマーを溶媒に接触させるか、あるいは、第１の繊維からアスコルビン酸を放出させる別の化合物に接触させることにより、アスコルビン酸が放出されて、固定された亜硝酸塩と反応して、酸化窒素を放出する。また、繊維の介在層を組み込むことにより、亜硝酸塩を含有する繊維へのアスコルビン酸の移動を制御することもできる。
【００３２】
【化１】
2006525445.tif 000002
Ａ＝アスコルビン酸
Ｎ＝Ｋ＋ＮＯ２−（亜硝酸塩）
別の実施例では、以下に模式的に示すように、第１の繊維がウレタンプレポリマーを含み、第２の繊維が架橋剤を含む。
【００３３】
【化２】
2006525445.tif 000003
Ｕ＝ウレタンプレポリマー（ハイポール（Ｈｙｐｏｌ）（登録商標））
ＤＡ＝ジアミン（架橋剤）
ナノ繊維が溶媒中で溶解または膨潤するまでは、反応は全く起こらない。
【００３４】
上述した繊維集合体は、皮膚の傷やいぼ等の傷害を治療するための酸化窒素放出医療用品（包帯）としての使用を想定したものである。また、この方法は、エポキシ系接着剤の製造などのように、反応性成分を封鎖することが望ましいその他の分野でも有用である。
【００３５】
本発明の要旨を逸脱しない様々な変形および変更は、当業者に明らかだと思われる。本発明は、上述した実施形態に限定されない。
【国際調査報告】
2006525445.tif 000004
2006525445.tif 000005