(57)【要約】【課題】接着強度が高く、迅速な接着を可能とし、かつ優れた柔軟性を有する生体吸収性接着剤組成物の提供。【解決手段】糊剤成分としてのアルブミンに架橋剤としてのアルデヒドを作用させることによって得られる接着剤組成物であって、アルブミンの長鎖脂肪酸含有量が１．７ｍｏｌ／ｍｏｌ以上であり、アルデヒドが２価〜多価アルデヒドである接着剤組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
糊剤成分としてのアルブミンに架橋剤としてのアルデヒドを作用させることによって得られる接着剤組成物であって、アルブミンの長鎖脂肪酸含有量が１．７ｍｏｌ／ｍｏｌ以上であり、アルデヒドが２価〜多価アルデヒドである接着剤組成物。
【請求項２】
アルブミンがトランスジェニックウシ乳汁由来組換えヒト血清アルブミンである請求項１記載の接着剤組成物。
【請求項３】
アルブミンが化学的に長鎖脂肪酸を結合させたアルブミンである請求項１記載の接着剤組成物。
【請求項４】
２価〜多価アルデヒドがグリオキサール、スクシンアルデヒド、グルタールアルデヒドおよびマレアルデヒドからなる群より選択される請求項１記載の接着剤組成物。
【請求項５】
糊剤成分としてのアルブミンの溶液を含む第１の容器および架橋剤としてのアルデヒドの溶液を含む第２の容器を含む接着用キットであって、アルブミンの長鎖脂肪酸含有量が１．７ｍｏｌ／ｍｏｌ以上であり、アルデヒドが２価〜多価アルデヒドであるキット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は生体吸収性接着剤組成物に関する。より詳細には、糊剤成分としてのアルブミンに架橋剤としてのアルデヒドを作用させることによって得られる、接着強度が高く、迅速な接着を可能とし、かつ優れた柔軟性を有する接着剤組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療用接着剤としては、フィブリン系糊、ゼラチン系糊、シアノアクリレート系糊などが従来から実際の臨床の場で用いられている。
【０００３】
このうちシアノアクリレート系糊は非生体性の化合物を利用した接着剤である。その接着速度および接着強度は高いが、接着面の柔軟性が低く、生体内での分解により安全性の観点から好ましくない物質が生成される恐れがあるという問題点を有している。
【０００４】
フィブリン系糊は血液凝固反応を利用した接着剤であり、生体由来の物質を利用するため、生体内分解により生じる生成物の安全性には問題がないと考えられ、最も広く使用されている。しかし、接着強度に劣るので主に縫合との組合せで使用され、また使用までの準備に時間を要するので緊急の手術には適しておらず、さらに生体由来成分であるフィブリンにウイルスなどの病原体が混入する危険性があるといった問題点を有している。
【０００５】
ゼラチン系糊は接着強度が高く、迅速な接着が可能であるが、ゼラチンの硬化のために架橋剤として毒性の高いホルムアルデヒドを用い、さらに生体由来成分であるゼラチンにプリオンなどの病原体が混入する危険性を否定できないといった問題点を有している。
【０００６】
ゼラチン系糊に代えて、ホルマリンを架橋剤として使用しない接着剤も開発されている。例えば、アルブミンなどの血漿タンパク質および二価または多官能価アルデヒドの混合物を含んでなる接着剤組成物が知られている（特許文献１）。アルブミンを使用した接着剤は特許文献２にも記載されている。さらに血漿タンパク質への病原体の混入を回避して安全性を高めるためにヒト血清アルブミンなどの遺伝子操作由来タンパク質を主成分とする糊剤と２官能性乃至多官能性アルデヒドを主成分とする架橋剤からなる生体組織用接着剤が報告されている（特許文献３）。これらは接着強度が高く、迅速な接着に適しており、特に後者は生体由来の病原体の混入の危険性がなく高い安全性を有している。しかし、一般に、硬化した接着剤が接着体の物理的な運動を阻害しないために生体組織と同程度の柔軟性を示すことが望ましいとされているが、これらの接着剤は接着面の柔軟性が比較的低いという問題点を有している。
【０００７】
このように従来使用されている接着剤には種々の問題点があり、接着強度が高く、迅速な接着を可能とし、かつ優れた柔軟性を有する生体吸収性接着剤が求められていた。
【特許文献１】特表平７−５０９２６２号公報
【特許文献２】特表平１０−５０３１０２号公報
【特許文献３】特開２０００−２８８０７９号公報
【特許文献４】特開平６−５６８８３号公報
【特許文献５】特開昭５３−１２７８０９号公報
【特許文献６】特表２００４−５３６０８１号公報
【非特許文献１】Birkett, D.J. et al., Clin. Chim. Acta, 85:253 (1978)
【非特許文献２】Goodman, D.S., J. Am. Chem. Soc., 80:3892-3898 (1958)
【非特許文献３】青木幸一朗ら編、「血清アルブミン−生体におけるその役割」、１８−２２頁、講談社、１９８４年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の主な目的は接着強度が高く、迅速な接着を可能とし、かつ優れた柔軟性を有する生体吸収性接着剤組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記した従来技術の問題点を解決するために鋭意検討し、トランスジェニックウシ乳汁由来組換えヒト血清アルブミンの長鎖脂肪酸含有量が高いことを見出し、さらに長鎖脂肪酸含有量が高いアルブミンを糊剤成分として使用して得られる接着剤組成物は接着強度が高く、迅速な接着を可能とし、優れた柔軟性を有しており、従って接着剤として適切であることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１０】
本発明は、
［１］糊剤成分としてのアルブミンに架橋剤としてのアルデヒドを作用させることによって得られる接着剤組成物であって、アルブミンの長鎖脂肪酸含有量が１．７ｍｏｌ／ｍｏｌ以上であり、アルデヒドが２価〜多価アルデヒドである接着剤組成物、
［２］アルブミンがトランスジェニックウシ乳汁由来組換えヒト血清アルブミンである［１］の接着剤組成物、
［３］アルブミンが化学的に長鎖脂肪酸を結合させたアルブミンである［１］の接着剤組成物、
［４］２価〜多価アルデヒドがグリオキサール、スクシンアルデヒド、グルタールアルデヒドおよびマレアルデヒドからなる群より選択される［１］の接着剤組成物、
［５］糊剤成分としてのアルブミンの溶液を含む第１の容器および架橋剤としてのアルデヒドの溶液を含む第２の容器を含む接着用キットであって、アルブミンの長鎖脂肪酸含有量が１．７ｍｏｌ／ｍｏｌ以上であり、アルデヒドが２価〜多価アルデヒドであるキット、
に関する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により接着強度が高く、迅速な接着を可能とし、かつ優れた柔軟性を有する生体吸収性接着剤組成物が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の接着剤組成物は生体組織間、または生体組織と人工材料との接着などに使用される。生体組織の例としてはヒトまたは非ヒト哺乳動物の任意の組織が挙げられる。人工材料の例としては任意の内科または外科用医療器具が挙げられる。
【００１３】
本発明の接着組成物は生体吸収性を示す。本明細書において生体吸収性なる用語は、接着に必要な期間が経過した後に生体環境下で分解されて吸収され得る性質をいう。
【００１４】
本発明の接着剤組成物には糊剤成分としてアルブミンを使用する。本明細書において糊剤成分とは、架橋剤の作用によって架橋されて硬化またはゲル化された結果接着作用を示す、接着剤組成物の主成分をいう。アルブミンなる用語は一般には動植物の細胞、体液などに含まれる一群の可溶性タンパク質の総称として用いられるが、医療目的のためには適用される生物種に適合性のものを使用することが好ましい。例えば、ヒトに使用される接着剤組成物の調製にはヒト血清アルブミンが好適に使用される。例えば、本発明で使用されるヒト血清アルブミンは、分子量が約６７，０００の単一物質であり、単量体を９０％以上、好ましくは９３％以上含む。さらに、生物に由来する夾雑成分、多糖類など、特に抗原性の夾雑成分、多糖類を実質的に含まない。
【００１５】
本発明において使用されるアルブミンの長鎖脂肪酸含有量は、従来の天然または組換えアルブミンよりも高い。一般に長鎖脂肪酸とはＣ１２以上、主にＣ１６〜Ｃ２０の脂肪酸をいう。長鎖脂肪酸の例としては、オレイン酸（Ｃ１８）、ステアリン酸（Ｃ１８）、リノール酸（Ｃ１８）、パルミチン酸（Ｃ１６）などが挙げられる。長鎖脂肪酸は例えばＡＣＳ−ＡＣＯＤ法により定量することができる（特許文献４）。すなわち、アシル−ＣｏＡシンセターゼ（ＡＣＳ）及びアシル−ＣｏＡオキシダーゼ（ＡＣＯＤ）と脂肪酸が反応して生じたＨ２Ｏ２を、ペルオキシダーゼが色素の酸化縮合に利用して発色させることを測定原理とするものであり、測定キット例えば、ＮＥＦＡ  Ｃ−テストワコー（和光純薬工業）等を使用することにより簡便に実施できる。アルブミンには１分子あたり０〜９個の脂肪酸が結合しているとの報告もあるが（非特許文献１）、医療用アルブミンの場合その含有量は比較的低く（特許文献５）、組換えアルブミンではアルブミン１分子あたり０．０３７分子しか脂肪酸が結合していないという報告もある（特許文献４）。本発明によれば、上記方法で測定した場合、アルブミンの長鎖脂肪酸含有量（アルブミン１ｍｏｌに結合している脂肪酸ｍｏｌ数）は１．７ｍｏｌ／ｍｏｌ以上、好ましくは２．０ｍｏｌ／ｍｏｌ以上、より好ましくは２．４ｍｏｌ／ｍｏｌ以上である。また上限については、脂肪酸の溶解度との関係から、実質的に９．０ｍｏｌ／ｍｏｌ以下である。また本発明で言う脂肪酸含有量は、最終製品としての糊剤成分を構成する濃縮アルブミン溶液における脂肪酸含有量を示しているものである。
【００１６】
上記のような高い長鎖脂肪酸含有量を有するアルブミンは、例えば天然または組換えのアルブミンに長鎖脂肪酸を化学的に結合させることによって得ることができる。このような化学的方法は例えば非特許文献２に記載されている。
【００１７】
あるいは、特定の組換えアルブミン、例えばトランスジェニックウシ乳汁由来組換えヒト血清アルブミンを本発明に使用することができる。例えば、特許文献６にはヒト血清アルブミンを生産するトランスジェニックウシの乳から精製された組換えヒト血清アルブミンが記載されている。このようなアルブミンは上記のような高い長鎖脂肪酸含有量を有する。また外科手術部位に適用される接着剤組成物であるため、トランスジェニック牛からの乳汁採取やその後の精製工程においてエンドトキシンの混入を排除するプロセスが必須である。
【００１８】
糊剤成分として使用するアルブミンは、例えば約２０〜約５５重量％の水溶液として製剤化し、使用時に架橋剤と混合することができる。２０％を下回ると適用部位で流れ出す恐れがあり、また５５％以上の濃度は調製が困難であり、かつ工業的に時間とコストがかかり過ぎて不適である。好ましくは３５〜４５重量％の範囲である。
【００１９】
本発明ではアルデヒド類との反応による架橋速度を速めたり、糊剤の粘度を調整する目的でアルブミン以外の成分を添加することも可能である。ここで用いられる成分としては、安全性に優れた医療用途で使用されているものが好ましく、キトサン類、例えば部分アセチル化キトサン、好ましくはアセチル化率５０％のキトサン、および部分脱アセチル化カルボキシメチルキチン等が使用できる。その糊剤成分溶液における濃度は好ましくは約０．１〜約１０重量％の範囲である。０．１％以上の濃度で架橋反応の促進がみられ、約１０％の範囲まで実使用可能なゲル化反応速度の促進が実現できる。
【００２０】
本発明において架橋剤としては任意の２価〜多価アルデヒドが使用される。好ましくは毒性の低いアルデヒドが用いられる。例えば、２価〜多価アルデヒドとしては、グリオキサール、スクシンアルデヒド、グルタールアルデヒドおよびマレアルデヒドからなる群より選択されるジアルデヒド、天然物由来の多価アルデヒド、例えばデキストランジアルデヒド、m-periodateにより酸化された糖類、Genipinなどが挙げられる。これらを単独で、または任意の組み合わせで使用することができる。例えば、使用する架橋剤の種類を適切に選択することによって硬化（ゲル化）に要する時間や柔軟性を用途に応じて適切に調整することが可能である。
【００２１】
架橋剤として使用する２価〜多価アルデヒドは、例えば約１〜約２０重量％の水溶液として製剤化し、使用時に糊剤成分と混合することができる。１％以下では架橋反応が遅く実使用不可能である。一方２０％を超える濃度では糊剤アルブミンとの均一混合が難しく、かつ周囲組織への影響が懸念される。
【００２２】
本発明の接着剤組成物は高い接着強度を有する。接着強度は、例えば以下の方法によって測定することができる。
羊毛布を幅１ｃｍ×長さ５ｃｍの断片に切断して接着強度試験用の試験片とする。試験片表面の水分をろ紙にて出来る限り除去し、試験しようとする糊剤成分溶液０．１ｇを片方の端の１ｃｍ２の領域に塗布する。そこへ架橋剤溶液１０μｌを添加し、直ちに別の試験片を接着面の面積が１ｃｍ２となるように貼り合わせる。接着面に１００ｇの分銅を置き２分間押圧後分銅を除き、引っ張り試験（試験機：オートグラフ  ＡＧＳ−５０ＮＪ形（島津製作所）、引っ張り速度：３ｃｍ／分）を行う。この測定法で測定した場合、本発明の接着剤組成物は、少なくとも約４００ｇ／ｃｍ２、好ましくは少なくとも７５０ｇ／ｃｍ２の引っ張り強度を示す。現状、臨床で汎用されるフィブリン糊の接着力は、我々が実験したところ１２０ｇ／ｃｍ２程度であった。フィブリン糊の欠点の一つである接着力の不足を解消するためには、手術部位組織の湿潤状態も考慮すると、フィブリン糊の接着力の３倍以上は必要であることから、４００ｇ／ｃｍ２以上とした。
【００２３】
本発明の接着剤組成物は迅速な接着を可能とし、優れた柔軟性を有する。例えば、接着の速度はゲル化に要する時間（ゲル化時間）を測定することによって調べることができ、柔軟性はｔａｎ（δ）の値で表すことができる。ｔａｎ（δ）は（粘性項（Ｇ”）／弾性項（Ｇ’））の比率である。ｔａｎ（δ）およびゲル化に要する時間は例えば、試験しようとする糊剤成分溶液（４５ｗｔ％）０．５ｇを動的粘弾性測定装置のプレート上にのせ、架橋剤溶液０．０４ｍＬを添加し、動的粘弾性モードで、せん断応力（ＣＳ）：１００Ｐａ、ｆ（周波数）：１Ｈｚ、ｔ（測定時間）：２００秒、Ｔ（温度）：２０℃の設定条件で測定することができる。糊剤成分溶液自体のｔａｎ（δ）値は１．０より大きく、ゲル化とともに値は小さくなり、ゲル化ポイントにおいて１．０になる。ゲルの硬化とともに弾性項（Ｇ’）が増加し、ｔａｎ（δ）値は小さくなる。すなわち、１．０より小さい範囲で、より大きなｔａｎ（δ）値はより高い柔軟性を示す。本発明の接着剤組成物のｔａｎ（δ）値は、例えば０．２〜０．８、好ましくは０．３〜０．７、より好ましくは０．４〜０．６である。
【００２４】
本発明により糊剤成分としてのアルブミンの溶液を含む第１の容器および架橋剤としてのアルデヒドの溶液を含む第２の容器を含む接着用キットであって、アルブミンの長鎖脂肪酸含有量が１．７ｍｏｌ／ｍｏｌ以上であり、アルデヒドが２価〜多価アルデヒドであるキットが提供される。このようなキットは本発明の接着剤組成物を臨床の場で実際に使用する際に有用である。それぞれの成分を無菌下に容器に充填してもよく、あるいは予め容器に充填した後に滅菌処理してもよい。長鎖脂肪酸はアルブミン分子の熱抵抗性成分と考えられており、長鎖脂肪酸結合量（含有量）が多いほどアルブミン分子の熱安定性が高まる（非特許文献３）。従って、本発明の接着剤組成物に使用される高鎖脂肪酸含有量を有するアルブミンは滅菌処理のために加熱する場合にも有利である。
【００２５】
実際の生体組織の接着に際しては、糊剤成分と架橋剤を混合した後に塗布してもよく、あるいは生体組織に糊剤成分を塗布した後、架橋剤を加え、接着部を押圧し硬化させてもよい。例えば、糊剤成分溶液および架橋剤溶液をバイアル瓶、注射筒などに充填し、必要に応じて脱酸素剤等を同時に封入して酸素を透過させない包装材で包装してもよい。架橋剤の種類、濃度、糊剤成分量に対する添加量などは、使用する糊剤成分の濃度、接着剤の用途などにより異なるが、十分な硬化が約１分〜約５分程度で達成されるよう調整することが望ましい。
【００２６】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明の範囲はこれら実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００２７】
トランスジェニックウシ乳汁由来組換えγヒト血清アルブミン（GTC-Biotherapeutics、www.gtc-bio.com/albumin）またはヒト血清アルブミン（Baxter、ブミネート２５％）を使用して接着剤組成物を作製した。トランスジェニックウシ乳汁由来組換えγヒト血清アルブミンおよびヒト血清アルブミンの長鎖脂肪酸含有量はそれぞれ２．４ｍｏｌ／ｍｏｌおよび１ｍｏｌ／ｍｏｌであった。ｔａｎ（δ）およびゲル化に要する時間（ゲル化時間）を、試験しようとする糊剤成分溶液（４５ｗｔ％アルブミン溶液）０．５ｇを動的粘弾性測定装置（HAAKE、レオストレス  ＲＳ１）のプレート上にのせ、架橋剤溶液（５％グルタルアルデヒド溶液）０．０４ｍＬを添加し、動的粘弾性モードで、せん断応力（ＣＳ）：１００Ｐａ、ｆ：１Ｈｚ、ｔ：２００秒、Ｔ（温度）：２０℃の設定条件で測定した。また対照として市販のゼラチン系糊であるＧＲＦグルー（泉工医科工業）を同容量使用した。結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
表１に示すように、より高い長鎖脂肪酸含有量を有するトランスジェニックウシ乳汁由来組換えγヒト血清アルブミンを使用した場合、ヒト血清アルブミンに比較して大きなｔａｎ（δ）値を示し、より高い柔軟性が示された。また、トランスジェニックウシ乳汁由来組換えγヒト血清アルブミンを用いて得られた接着剤組成物のゲル化に要する時間はＧＲＦグルーの場合の約３分の１であり、迅速な硬化が可能であった。
【実施例２】
【００３０】
非特許文献２に記載の方法に従って長鎖脂肪酸を化学的にアルブミンに結合させた。アルブミン（Baxter、ブミネート２５％；長鎖脂肪酸結合量  約１ｍｏｌ／１ｍｏｌアルブミン）を分画分子量３万の限外ろ過膜を用いて、脱塩および低分子量物質を分離除去し、０．１５Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７．４５）中１０ｍｇ／ｍＬの溶液とする。このアルブミン溶液５ｍＬと長鎖脂肪酸（０．１５Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７．４５）中５×１０−４ｍｏｌ／Ｌ）１５ｍＬとを混合し、さらにｎ−ヘプタン２ｍＬを添加し、上下に傾けながら５０時間反応させた。反応後５００ｒｐｍ、１５分間の遠心分離によって分離した水層を回収した。分画分子量３万の限外ろ過膜で処理し、その後濃縮して目的の長鎖脂肪酸結合アルブミンを得た。ここで長鎖脂肪酸としてはパルミチン酸ナトリウムとオレイン酸ナトリウムの等量混合物を使用した。その結果、２〜３ｍｏｌ／ｍｏｌの長鎖脂肪酸が結合したアルブミンが得られた。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明により接着強度が高く、迅速な接着を可能とし、かつ優れた柔軟性を有する生体吸収性接着剤組成物が提供される。