(57)【要約】  新規ポリグリセロールアルデヒドポリマーが記載される。本ポリマーは、エーテル結合で連結されたグリセロールモノマーを含み、１分子当たり３〜約１７０個のアルデヒド基を有する。本ポリグリセロールアルデヒドは、様々なアミン含有ポリマーと反応して、創縫合、腸管吻合および血管吻合などの内部外科手術における縫合糸またはステープルの補充または交換、組織修復、血液、胆汁、胃腸液および脳脊髄液などの流体の漏洩防止、眼科手術、薬物送達、ならびに手術後癒着の防止などの医療用途向けに有用であり得るヒドロゲル組織接着剤およびシーラントを形成することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
エーテル結合で連結されたグリセロールモノマーを含み、１分子当たり３〜約１７０個のアルデヒド基を有するポリマー。
【請求項２】
約４００〜約２０，０００ダルトンの数平均分子量および約１００〜約３，０００ダルトンの１アルデヒド基当たりの当量を有する、請求項１に記載のポリマー。
【請求項３】
一般式：
【化１】
2012522074.tif 000018
（式中、Ａは、（ａ）１〜２０個の炭素原子および１〜８個のヒドロキシル基を含有するアルコールまたはポリオールから１個以上のヒドロキシル基を除去することによって誘導されるヒドロカルビル基か、（ｂ）（ｉ）１〜２０個の炭素原子および１〜８個のヒドロキシル基を含有するアルコールまたはポリオールと（ｉｉ）１つ以上の環状エーテルとの反応生成物であって、そのＭnが５，０００Ｄａ以下である前記反応生成物から１個以上のヒドロキシル基を除去することによって誘導されるオキサヒドロカルビルまたはポリオキサヒドロカルビル基か、のどちらかであり；Ｒ1は、水素原子、１〜８個の炭素のヒドロカルビル基、Ｒ2−Ｏ−［Ｒ3−ＣＨＯ］p、またはＲ3−ＣＨＯであり；Ｒ2は、エーテル結合で連結された１〜２７０個のグリセロール単位を含む重合体セグメントであり；Ｒ3は、１〜８個の炭素原子を含有するヒドロカルビレン基であり；ｎ＝１〜８であり；ｍ・ｎ＝３〜１７０であり；ｐ＝１〜４０である）
を有する、請求項１に記載のポリマー。
【請求項４】
前記環状エーテルが、オキシラン、メチルオキシラン、オキセタンおよびオキソランからなる群から選択される、請求項３に記載のポリマー。
【請求項５】
前記一般式において、Ａが、トリメチロールプロパンから３個のヒドロキシル基を除去することによって誘導される、ＣＨ3ＣＨ2Ｃ（ＣＨ2−）3であり；Ｒ2が、エーテル結合で連結された１〜６０個のグリセロール単位からなる重合体セグメントであり；Ｒ3が−ＣＨ2−であり；Ｒ1が水素原子、Ｒ2−Ｏ−［Ｒ3−ＣＨＯ］p、またはＲ3−ＣＨＯであり；ｍ＝１〜３０であり；ｎ＝３であり；ｐ＝１〜３０である、請求項３に記載のポリマー。
【請求項６】
約１０％〜約９９．９％の分岐度を有する、請求項１に記載のポリマー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、それらのすべてが２００９年３月２７日に出願された、米国仮特許出願第６１／１６４００５号明細書、同第６１／１６４００７号明細書、および同第６１／１６４０１２号明細書の米国特許法第１１９条の下での優先権を主張するものである。
【０００２】
本発明は医療用接着剤およびシーラントの分野に関する。より具体的には、本発明は、医療使用向けのヒドロゲル組織接着剤およびシーラントを形成するために有用である新規ポリグリセロールアルデヒドに関する。
【背景技術】
【０００３】
組織接着剤およびシーラントは、創縫合、内部外科手術における縫合糸またはステープルの補充または交換、血液、胆汁、胃腸液および脳脊髄液などの流体の漏洩防止、角膜への合成上張りまたは象眼の癒着、薬物送達装置、ならびに手術後癒着を防ぐための癒着防止バリアを含む、多くの潜在的な医療用途を有する。従来の組織接着剤は一般に、広範囲の接着用途向けに好適ではない。たとえば、シアノアクリレートベースの接着剤は局所的創縫合のために使用されてきたが、有毒な分解生成物の放出が内部用途向けのそれらの使用を制限する。フィブリンベースの接着剤は、遅硬化性であり、不十分な機械的強度を有し、そしてウィルス感染のリスクをもたらす。さらに、フィブリンベースの接着剤は、下層の組織と共有結合しない。
【０００４】
向上した接着特性および凝集特性を有し、かつ、毒性のない、幾つかのタイプのヒドロゲル組織接着剤が開発されてきた。これらのヒドロゲルは一般に、共有結合によって架橋網状構造を形成するために、求核性基を有する成分を、第１成分の求核性基と反応することができる求電子性基を有する成分と反応させることによって形成される。多数のこれらのヒドロゲル組織接着剤は、反応性成分の１つとしてアルデヒド基を含有する酸化多糖類を使用して製造される（たとえば、Ｋｏｄｏｋｉａｎら、同時係属および本願と所有権者を同じくする米国特許出願公開第２００６／００７８５３６号明細書、Ｇｏｌｄｍａｎｎ、米国特許出願公開第２００５／０００２８９３号明細書、およびＮａｋａｊｉｍａら、米国特許出願公開第２００８／０３１９１０１号明細書を参照されたい）。しかし、水溶液中の酸化多糖類の不安定性は、商業的使用向けのそれらの貯蔵寿命を制限する。たとえば、デキストランアルデヒドは、その親ポリマー、デキストランよりはるかに速く加水分解解重合を受ける（Ｅ．Ｓｃｈａｃｈｔら、Ｊ．Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｒｅｌｅａｓｅ，１：３３−４６，１９８４；およびＣａｌｌａｎｔら、Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ，８：１２９−１３６，１９８８）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
それ故、医療用途向けのヒドロゲル組織接着剤およびシーラントを形成するのに有用であり、かつ、酸化多糖類より水溶液中で安定である、アルデヒド基を含有するポリマーが必要とされている。酸化多糖類より水溶液中で安定であり、そして水分散性のマルチアームポリエーテルアミンと組み合わせられたときに、酸化多糖類で製造される匹敵する配合剤の接着強度に類似の、またはより大きい接着強度を持った組織接着剤を生成する、アルデヒド基を含有するポリマーがまた必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、酸化多糖類より水溶液中で安定であり、そして様々なアミン含有ポリマーと反応して、医療用途向けに望ましい特性を有する、ヒドロゲル組織接着剤およびシーラントを形成することができる新規ポリグリセロールアルデヒドを提供することによって上記ニーズに対処するものである。
【０００７】
したがって、一実施形態においては、本発明は、エーテル結合で連結されたグリセロールモノマーを含み、１分子当たり３〜約１７０個のアルデヒド基を有するポリマーを提供する。
【０００８】
一実施形態においては、このポリマーは一般式
【化１】
2012522074.tif 000002
（式中、Ａは、（ａ）１〜２０個の炭素原子および１〜８個のヒドロキシル基を含有するアルコールまたはポリオールから１個以上のヒドロキシル基を除去することによって誘導されるヒドロカルビル基か、（ｂ）（ｉ）１〜２０個の炭素原子および１〜８個のヒドロキシル基を含有するアルコールまたはポリオールと（ｉｉ）１つ以上の環状エーテルとの反応生成物であって、そのＭnが５，０００Ｄａ以下である反応生成物から１個以上のヒドロキシル基を除去することによって誘導されるオキサヒドロカルビルまたはポリオキサヒドロカルビル基か、のどちらかであり；Ｒ1は、水素原子、１〜８個の炭素のヒドロカルビル基、Ｒ2−Ｏ−［Ｒ3−ＣＨＯ］p、またはＲ3−ＣＨＯであり；Ｒ2は、エーテル結合で連結された１〜２７０個のグリセロール単位を含む重合体セグメントであり；Ｒ3は、１〜８個の炭素原子を含有するヒドロカルビレン基であり；ｎ＝１〜８であり；ｍ・ｎ＝３〜１７０であり；ｐ＝１〜４０である）
を有する。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
上におよび本発明の説明の全体にわたって用いられるように、特に示されない限り、以下の用語は、次の通り定義されるものとする：
【００１０】
用語「ポリグリセロールアルデヒド」は、本明細書において使用される場合、エーテル結合で連結されたグリセロールモノマーを含み、１分子当たり３〜約１７０個のアルデヒド基を有するポリマーを意味する。
【００１１】
用語「エーテル結合」は、ＲもＲ’もエーテル結合を形成する炭素原子に直接結合した別の酸素原子を含有しないような、酸素原子による２つの置換もしくは非置換アルキルまたはアリール基の化学結合（すなわち、Ｒ−Ｏ−Ｒ’）を意味する。すなわち、エーテル結合は、アセタール、ケタール、グリコシド、エステルまたはオルトエステル部分の一部ではない。
【００１２】
本明細書において「ＥＷ」とも言われる、用語「１アルデヒド基当たりの当量」は、分子中に導入されたアルデヒド基の数で割られたポリグリセロールアルデヒドの分子量を意味する。
【００１３】
用語「ｍ・ｎ」は、「ｎ」で表される量を乗じた「ｍ」で表される量を意味する。
【００１４】
用語「水分散性のマルチアームポリエーテルアミン」は、単一原子、コア分子、またはポリマー主鎖であってもよい、中心構造から発する、直鎖状であっても分岐状であってもよい、３つ以上のポリマー鎖（「アーム」）を有するポリエーテルであって、分岐（「アーム」）の少なくとも３つが第一級アミン基末端であるポリエーテルを意味する。水分散性のマルチアームポリエーテルアミンは、水溶性であるか、または水に分散されることができて水性溶液または分散液中で第２リアクタントと反応し得るコロイド状懸濁液を形成する。
【００１５】
用語「ポリエーテル」は、繰り返し単位［−Ｏ−Ｒ］−（式中、Ｒは２〜５個の炭素原子を有するヒドロカルビレン基である）を有するポリマーを意味する。ポリエーテルはまた、異なる繰り返し単位を含むランダムまたはブロックコポリマーであってもよい。
【００１６】
用語「分岐度」は、Ｄ．Ｈｏｅｌｔｅｒら（Ａｃｔａ  Ｐｏｌｙｍ．４８：３０−３５，１９９７）によって定義されており、理論的に可能な分岐点の最大数に対する、ポリマー中の分岐点のパーセントを意味する。
【００１７】
用語「超分岐」は、約１０％〜約９９．９％、より特に約２０％〜約９９％、より特に約３０％〜約７０％のＤ．Ｈｏｅｌｔｅｒら（Ａｃｔａ  Ｐｏｌｙｍ．４８：３０−３５，１９９７）によって定義されているような分岐度を有する、高度に分岐しているポリマーに関する（米国特許出願公開第２００８／００４５６６８号明細書）。
【００１８】
用語「第一級アミン」は、２個の遊離の水素を有する中性アミノ基に関する。アミノ基は、第一級、第二級または第三級炭素に結合していてもよい。
【００１９】
用語「架橋」は、２つの異なるポリマー鎖の間に結合したおよび２つの異なるポリマー鎖を連結する原子の結合または鎖を意味する。
【００２０】
本明細書において「ｗｔ％」とも言われる、用語「重量％」は、特に明記されない限り、溶液または分散液の総重量に対する重量パーセントを意味する。
【００２１】
用語「組織」は、人間または動物における、生きているものおよび死んでいるもの両方の、あらゆる生物学的組織を意味する。
【００２２】
用語「ヒドロゲル」は、かなりの量の水を吸収して弾性ゲルを形成することができる、共有結合架橋によって結び付けられている高分子の三次元の網状構造からなる、水膨潤性のポリマーマトリックスを意味する。
【００２３】
本明細書において使用される場合、用語「ＰＥＧ」はポリ（エチレングリコール）を意味する。
【００２４】
本明細書において使用される場合、用語「Ｍw」は重量平均分子量を意味する。
【００２５】
本明細書において使用される場合、用語「Ｍn」は数平均分子量を意味する。
【００２６】
用語「医療用途」は、人間および動物に関連するような医療用途を意味する。
【００２７】
使用される省略形の意味は次の通りである：「ｍｉｎ」は分を意味し、「ｈ」は時間を意味し、「ｓｅｃ」は秒を意味し、「ｄ」は日を意味し、「ｍＬ」はミリリットルを意味し、「Ｌ」はリットルを意味し、「μＬ」はマイクロリットルを意味し、「ｃｍ」はセンチメートルを意味し、「ｍｍ」はミリメートルを意味し、「μｍ」はマイクロメートルを意味し、「ｍｏｌ」はモルを意味し、「ｍｍｏｌ」はミリモルを意味し、「ｇ」はグラムを意味し、「ｍｇ」はミリグラムを意味し、「ｗｔ％」は重量パーセントを意味し、「ｍｏｌ％」はモルパーセントを意味し、「Ｖｏｌ」は容量を意味し、「ｖ／ｖ」は容量当たりの容量を意味し、「ｗ／ｗ」は重量当たりの重量を意味し、「Ｄａ」はダルトン（Ｄａｌｔｏｎ）を意味し、「ｋＤａ」はキロダルトンを意味し、記号「１０Ｋ」は、ポリマー分子が１０キロダルトンの数平均分子量を有することを意味し、「Ｍ」はモル濃度を意味し、「ｋＰａ」はキロパスカルを意味し、「ＮＭＲ」は核磁気共鳴分光法を意味し、「1Ｈ  ＮＭＲ」はプロトン核磁気共鳴分光法を意味し、「13Ｃ  ＮＭＲ」は炭素−１３核磁気共鳴分光法を意味し、「ｐｐｍ」は百万部当たりの部を意味し、「ＰＢＳ」はリン酸塩緩衝生理食塩水を意味し、「ＭＷＣＯ」は分子量カットオフを意味し、「ｐｓｉ」は１平方インチ当たりのポンドを意味し、「ＭＷ」は分子量を意味し、「ＦＷ」は式量を意味し、「ＭＨｚ」はメガヘルツを意味し、「ＳＥＣ」はサイズ排除クロマトグラフィーを意味し、「ｄｎ／ｄｃ」は比屈折率増分（すなわち、濃度の変化当たりの屈折率の変化）を意味し、「ｃＰ」はセンチポアズを意味する。
【００２８】
新規ポリグリセロールアルデヒド組成物が本明細書において開示される。ポリグリセロールアルデヒドは、様々なアミン含有ポリマーと反応して医療用途向けの望ましい特性を有する、ヒドロゲル組織接着剤およびシーラントを形成することができる。ポリグリセロールアルデヒドは、酸化多糖類より水溶液中で安定であり、それによって、それらの使用を商業目的のためにより実用的なものにする。ポリグリセロールアルデヒドを使用して製造されるヒドロゲル組織接着剤およびシーラントは、創縫合、腸管吻合および血管吻合などの内部外科手術における縫合糸またはステープルの補充または交換、組織修復、血液、胆汁、胃腸液および脳脊髄液などの流体の漏洩防止、眼科手術、薬物送達、ならびに手術後癒着の防止を含むが、それらに限定されない、医療および獣医用途向けに有用である。
【００２９】
ポリグリセロールアルデヒド
ポリグリセロールアルデヒドは、エーテル結合で連結されたグリセロールモノマーを含み、かつ、１分子当たり３〜約１７０個のアルデヒド基を有するポリマーである。有用なポリグリセロールアルデヒドは、約４００〜約２０，０００ダルトン、より特に約１，０００〜約２０，０００ダルトン、より特に約２，０００〜約２０，０００ダルトン、そしてより特に約２，０００〜約１０，０００ダルトンの数平均分子量；約１００〜約３，０００ダルトン、より特に約１００〜約２，０００ダルトン、より特に約１００〜約１，５００ダルトン、より特に約２００〜約１，５００ダルトン、より特に約１００〜約１，０００ダルトン、より特に約１００〜約８００ダルトン、より特に約２００〜約８００ダルトン、そしてより特に約２００〜約４００ダルトンの１アルデヒド基当たりの当量を有する。
【００３０】
一実施形態においては、ポリグリセロールアルデヒドは、一般式：
【化２】
2012522074.tif 000003
（式中、Ａは、（ａ）１〜２０個の炭素原子および１〜８個のヒドロキシル基を含有するアルコールまたはポリオールから１個以上のヒドロキシル基を除去することによって誘導されるヒドロカルビル基か、（ｂ）（ｉ）１〜２０個の炭素原子および１〜８個のヒドロキシル基を含有するアルコールまたはポリオールと（ｉｉ）オキシラン、メチルオキシラン、オキセタンまたはオキソランなどの１つ以上の環状エーテルとの反応生成物であって、そのＭnが約５，０００Ｄａ以下である反応生成物から１個以上のヒドロキシル基を除去することによって誘導されるオキサヒドロカルビルまたはポリオキサヒドロカルビル基か、のどちらかであり；Ｒ1は、水素原子、１〜８個の炭素のヒドロカルビル基、Ｒ2−Ｏ−［Ｒ3−ＣＨＯ］p、またはＲ3−ＣＨＯであり；Ｒ2は、エーテル結合で連結された１〜２７０個のグリセロール単位を含む重合体セグメントであり；Ｒ3は、１〜８個の炭素原子を含有するヒドロカルビレン基であり；ｎ＝１〜８であり；ｍ・ｎ＝３〜１７０であり；ｐ＝１〜４０である。Ｒ2はまた、オキシラン、メチルオキシラン、オキセタンおよびオキソランを含むが、それらに限定されないその他のモノマーを含んでもよい）
を有する。
【００３１】
一実施形態においては、一般式（１）においてＡは、トリメチロールプロパンから３個のヒドロキシル基を除去することによって誘導される、ＣＨ3ＣＨ2Ｃ（ＣＨ2−）3であり；Ｒ2は、エーテル結合で連結された１〜６０個のグリセロール単位からなる重合体セグメントであり；Ｒ3は−ＣＨ2−であり；Ｒ1は水素原子、Ｒ2−Ｏ−［Ｒ3−ＣＨＯ］p、またはＲ3−ＣＨＯであり；ｍ＝１〜３０であり；ｎ＝３であり；ｐ＝１〜３０である。
【００３２】
ポリグリセロールアルデヒドは、Ｈｙｐｅｒｐｏｌｙｍｅｒｓ  ＧｍｂＨ，Ｆｒｅｉｂｕｒｇ，Ｇｅｒｍａｎｙなどの会社から商業的に入手可能である、ポリグリセロールから製造されてもよい。さらに、好適なポリグリセロールは、Ｓｕｎｄｅｒら（Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ  ３２：４２４０−４２４６，１９９９）；米国特許第６，７６５，０８２号明細書および同第６，８２２，０６８号明細書、ならびに米国特許出願公開第２００３／０１２００２２号明細書によって記載されているものなどの当該技術分野において公知の方法を用いて製造されてもよい。典型的には、ポリグリセロールは、異なる分子量の分布を有する不均一混合物であり、当該技術分野において公知であるように、平均分子量、たとえば、重量平均分子量（Ｍw）、または数平均分子量（Ｍn）によって特徴づけられる。好適なポリグリセロールは、約４００〜約２０，０００ダルトン、より特に約１，０００〜約２０，０００ダルトン、より特に約２，０００〜約２０，０００ダルトン、そしてより特に約２，０００〜約１０，０００ダルトンの数平均分子量を有する。
【００３３】
上の一般式（１）においてＡで表される、ポリグリセロールのコアは、アルコールまたはポリオールに由来してもよい。好適なアルコールの例としては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、第三ブタノール、２−メトキシエタノール、２−（２−メトキシエトキシ）エタノールならびにポリ（エチレングリコール）およびポリ（プロピレングリコール）のモノメチルエーテルが挙げられるが、それらに限定されない。好適なポリオールの例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，２−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、グリセロール、トリメチロールプロパン、ジグリセロール、ペンタエリスリトール、トリグリセロール、テトラグリセロール、ジペンタエリスリトール、ソルビトール、マニトールおよびヘキサグリセロールが挙げられるが、それらに限定されない。さらに、一般式（１）においてＡで表される、ポリグリセロールのコアは、オキシラン、メチルオキシラン、オキセタンまたはオキソランなどの１つ以上の環状エーテルとの反応によってエトキシル化、プロポキシル化または別なふうにアルコキシル化されたアルコールまたはポリオールに由来してもよい。エトキシル化およびプロポキシル化アルコールおよびポリオールは商業的に入手可能であり、それらの製造方法は当該技術分野においてよく知られている。それらは、たとえば、Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｐｅｒｓｔｏｒｐ  Ｐｏｌｙｏｌｓ，Ｉｎｃ．（Ｔｏｌｅｄｏ，ＯＨ），Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｇａｒｄｅｎａ，ＣＡ）および和光純薬工業株式会社（日本国大阪）によって販売されている。それらは、たとえば、米国特許出願公開第２００４／００９６５０７号明細書および同第２００６／０１３５３９１号明細書ならびに国際公開第１９８６／００２６３５号パンフレット、欧州特許第０３９５３１６号明細書、国際公開第２００３／０２７０５４号パンフレットおよび国際公開第２００６／１０６１２２号パンフレットに開示されている方法に従って製造することができる。ランダム共重合かブロック共重合かのどちらかによってエトキシル化およびプロポキシル化の両方をされたアルコールおよびポリオールは商業的に入手可能であり、それらの製造方法は当該技術分野においてよく知られている。それらは、たとえば、Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙによって販売されている。それらは、たとえば、国際公開第２００４／０７６５２８号パンフレットに開示されている方法に従って製造することができる。
【００３４】
ポリグリセロールアルデヒドはまた、オキシランおよびメチルオキシランを含むが、それらに限定されない、その他のエポキシドモノマーを含有するポリグリセロールから製造されてもよい。その他のエポキシドモノマーを含有するポリグリセロールは、米国特許第６，７６５，０８２号明細書に記載されているものなどの、当該技術分野において公知の方法に従って製造することができる。
【００３５】
ポリグリセロールアルデヒドは、上に記載されている、好適なポリグリセロールを、過ヨウ素酸、可溶性もしくは不溶性過ヨウ素酸塩、ポリマー結合過ヨウ素酸塩、シリカゲルなどの不溶性担体上へ吸着された過ヨウ素酸塩、四酢酸鉛、Ｎ−ブロモスクシンイミドまたは臭素および炭酸カリウムとともに触媒のトリフェニルビスマス（Ｄ．Ｈ．Ｒ．Ｂａｒｔｏｎら  Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  ４２：５６２７−５６３６，１９８６；国際公開第２００４／０８７６３４号パンフレット）、Ｎ−ヨードスクシンイミド、およびジクロロトリス（トリフェニルホスフィン）ルテニウム（ＩＩ）などの触媒とともに酸素を含むが、それらに限定されない、あらゆる好適な酸化剤を使用して酸化してアルデヒド基を導入することによって製造されてもよい。たとえば、ポリグリセロールは、本明細書において下の実施例に詳細に記載されるように、過ヨウ素酸ナトリウムとの反応によって酸化されてもよい。ポリグリセロールは、異なる酸化度、それ故、異なる量のアルデヒド基（すなわち、１アルデヒド基当たりの異なる当量）を持ったポリグリセロールアルデヒドを得るために異なる量の過ヨウ素酸塩と反応させられてもよい。ポリグリセロールアルデヒドの酸化度は、当該技術分野において公知の方法を用いて測定されてもよい。たとえば、アルデヒド基の密度（１グラム当たりのモル当量）は、分光光度法で（Ｍ．Ｓｕｇｉｍｏｔｏら  国際公開第９９／０１４８０号パンフレット）、または酸化銀およびチオシアン酸カリウム（Ｊ．Ａ．Ｍａｙｅｓら  Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ．Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ３６：９３４−９３５，１９６４）、亜硫酸水素ナトリウムおよびアルカリ（Ｓ．Ｓｉｇｇｉａら  Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ．Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  １９：１０２３−１０２５，１９４７）もしくはヒドロキシルアミン塩酸塩およびアルカリ（Ｈ．Ｚｈａｏら  Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  ８：４００−４０２，１９９１）での滴定によって測定されてもよい。あるいは、ポリグリセロールアルデヒドの酸化度は、核磁気共鳴（ＮＭＲ）分光法を用いて測定されてもよい。
【００３６】
ポリグリセロールアルデヒドはまた、当該技術分野において公知の方法を用いて好適なポリグリセロールを化学的に変性してアルデヒド基をポリマーに共有結合させることによって製造されてもよい。たとえば、ポリグリセロールのヒドロキシル基は、マスクされたアルデヒド基を含有する化合物でアルキル化またはアシル化することができる。マスクされたアルデヒド基の例としては、環状および非環状アセタールおよびチオアセタールが挙げられる。マスクされたアルデヒド基を含有するアルキル化剤としては、２−ハロエタナール、３−ハロプロパナールおよび４−ハロブタナールのジメチル、ジエチルおよびその他のジアルキルアセタールおよびチオアセタールならびに１，３−ジオキソラン、１，３−ジオキサン、１，３−ジチオランおよび１，３−ジチアンの２−（ハロメチル）−、２−（２−ハロエチル）−および２−（３−ハロプロピル）誘導体（ここで、「ハロ」はクロロ、ブロモまたはヨードである）が挙げられるが、それらに限定されない。マスクされたアルデヒド基を含有するアシル化剤としては、３，３−ジメトキシプロピオニルクロリド、２−（１，３−ジオキソラン−２−イル）−、２−（１，３−ジオキサン−２−イル）−、２−（１，３−ジチオラン−２−イル）−、および２−（１，３−ジチアン−２−イル）アセチルクロリド、ならびに３−（１，３−ジオキソラン−２−イル）−、３−（１，３−ジオキサン−２−イル）−、３−（１，３−ジチオラン−２−イル）−、および３−（１，３−ジチアン−２−イル）プロピオニルクロリドが挙げられるが、それらに限定されない。グリセロールが、マスクされたアルデヒド基を含有する化合物でアルキル化またはアシル化されたら、アルデヒド基は、アセタールまたはチオアセタールの、たとえば、穏和な酸−または金属−触媒加水分解によってマスクを取ることができる。
【００３７】
ポリグリセロールのヒドロキシル基はまた、その後酸化または還元してアルデヒドにすることができる官能基を含有する化合物でアルキル化またはアシル化することができる。酸化してアルデヒドにすることができる官能基の例は、炭素−炭素二重結合および第一級アルコールである。還元してアルデヒドにすることができる官能基の例は、カルボン酸およびエステルである。
【００３８】
炭素−炭素二重結合は、たとえば、オゾン分解、ジヒドロキシル化引き続くグリコール開裂、およびエポキシ化引き続く加水分解によって酸化してアルデヒドすることができる。炭素−炭素二重結合のジヒドロキシル化は、たとえば、四酸化オスミウム、オスミウム酸カリウムなどのオスミウム酸塩、または過マンガン酸カリウムなどの過マンガン酸塩を使用して達成することができる。生じたグリコールは、たとえば、過ヨウ素酸、過ヨウ素酸ナトリウムもしくはカリウムなどの過ヨウ素酸塩、四酢酸鉛、Ｎ−ブロモスクシンイミド、Ｎ−ヨードスクシンイミドもしくは臭素とともに触媒のトリフェニルビスマス、またはジクロロトリス（トリフェニルホスフィン）ルテニウム（ＩＩ）などの触媒とともに酸素を使用して開裂することができる。炭素−炭素二重結合は、過酸化水素、第三ブチルペルオキシドなどのアルキルペルオキシド、メタ−クロロ過安息香酸、過ギ酸、過酢酸、モノペルオキシフタル酸およびモノペルオキシフタル酸マグネシウムなどのペルオキシカルボン酸、ジメチルジオキシランおよびビス（トリフルオロメチル）ジオキシランなどのジオキシラン、好適な触媒とともにジオキシゲン、ヨードシルベンゼン、次亜塩素酸、次亜塩素酸ナトリウムなどの次亜塩素酸塩、または過硫酸カリウムを使用してエポキシ化することができる。
【００３９】
第一級アルコールは、たとえば、クロロクロム酸ピリジニウム、二クロム酸ナトリウム、カリウムおよびピリジウムなどの二クロム酸塩、（ジアセトキシヨード）ベンゼン、Ｄｅｓｓ−Ｍａｒｔｉｎペルヨージナン、またはＳｗｅｒｎ  ａｎｄ  Ｐｆｉｔｚｎｅｒ−Ｍｏｆｆａｔｔ酸化におけるように、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）が究極的な酸化剤である系を使用して酸化してアルデヒドにすることができる。当業者は、ポリグリセロールが第一級ヒドロキシル基を含有する化合物でアルキル化またはアシル化された時点で、ヒドロキシル基が、Ｗｕｔｓ  ａｎｄ  Ｇｒｅｅｎｅ（Ｇｒｅｅｎｅ’ｓ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ  Ｇｒｏｕｐｓ  ｉｎ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，４ｔｈ  Ｅｄｉｔｉｏｎ；Ｗｉｌｅｙ，２００６；ｃｈａｐｔｅｒ  ２）によって記載されているものを含むがそれらに限定されない、当該技術分野において公知の様々な群のいずれかを用いてマスクされてもまたは「保護されても」よいことを認める。特に、第一級ヒドロキシル基は、ベンジルもしくは置換ベンジルエーテル、第三ブチルエーテル、シリルエーテル、またはテトラヒドロピラニルエーテルとしてマスクされてもよい。
【００４０】
カルボン酸は、たとえば、水素化リチウムトリス第三ブトキシアルミニウム、水素化ジイソブチルアルミニウム（ＤＩＢＡＬ−Ｈ）、テキシルクロロボラン−ジメチルスルフィド、９−ボラビシクロ［３．３．１］ノナン、または触媒としての酢酸パラジウム−トリシクロヘキシルホスフィンとともに次亜リン酸ナトリウムおよびピバル酸無水物を使用して還元してアルデヒドにすることができる。カルボン酸エステルは、たとえば、ＤＩＢＡＬ−Ｈを使用して還元してアルデヒドにすることができる。あるいは、カルボン酸エステルは、たとえば、水素化リチウムアルミニウム、水素化ホウ素リチウム、リチウムジエチルアミノボロヒドリドなどのリチウムアミノボロヒドリド、水素化ホウ素亜鉛または水素化ホウ素ナトリウムを使用して還元して相当する第一級アルコールに、次に上記の通り逆に酸化してアルデヒドにすることができる。
【００４１】
炭素−炭素二重結合をポリグリセロールに結び付けるために使用することができる試薬の例としては、塩化アリル、臭化アリル、ヨウ化アリル、塩化３−ブテニル、臭化３−ブテニル、ヨウ化３−ブテニル、アリルグリシジルエーテル、４−ペンテノイルクロリドおよびアリルイソシアネートが挙げられるが、それらに限定されない。マスクされた第一級アルコールをポリグリセロールに結び付けるために使用することができる試薬の例としては、２−（トリメチルシロキシ）エチルイソシアネート、２−ベンジルオキシエチルイソシアネート、クロロギ酸２−（ベンジルオキシ）エチル、クロロギ酸２−（２−（ベンジルオキシ）エトキシ）エチル、（２−ベンジルオキシエトキシ）アセチルクロリド、１−ベンジルオキシ−２−クロロメトキシエタンが挙げられるが、それらに限定されない。カルボン酸またはエステルをポリグリセロールに結び付けるために使用することができる試薬の例としては、クロロ酢酸、ブロモ酢酸、ヨード酢酸、クロロ酢酸メチルまたはエチル、ブロモ酢酸メチルまたはエチル、ヨード酢酸メチルまたはエチル、イソシアナト酢酸エチルおよびクロロギ酸エトキシカルボニルメチルが挙げられるが、それらに限定されない。
【００４２】
ポリグリセロールに組み入れられたアルデヒド基の量は、上記の方法を用いて測定されてもよい。
【００４３】
一実施形態においては、ポリグリセロールアルデヒドは、約１０％〜約９９．９％、より特に約２０％〜約９９％、そしてより特に約３０％〜約７０％の分岐度を有する、超分岐である。分岐度は、ＮＭＲ分光法を含むがそれに限定されない、当該技術分野において公知の様々な方法のいずれかによって測定されてもよい。ポリグリセロールアルデヒドの分岐度は、上記のようなポリグリセロールの酸化および化学的変性がポリマーの分岐度を変えないので、前駆体ポリグリセロールが、アルデヒド基を導入するために、上記のように酸化されるまたは化学的に変性される前に、その前駆体ポリグリセロールの分岐度を測定することによって決定されてもよい。
【００４４】
13Ｃ  ＮＭＲ分光法によるポリグリセロールの分岐度の測定方法は、Ａ．Ｓｕｎｄｅｒら（Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ  ３２：４２４０−４２４６，１９９９）によって記載されている。あるいは、ポリグリセロールの分岐度は、その数平均分子量（Ｍn）と末端ジオール部分当たりのその当量とから計算することができる。数平均分子量は、ＳＥＣおよびＮＭＲ分光法を含むがそれらに限定されない、当該技術分野において公知の方法によって測定することができる。末端ジオール部分当たりの当量は、たとえば、ジオール部分を過ヨウ素酸ナトリウムで徹底的に酸化し、次に、たとえば、Ｒ．Ｂｅｌｃｈｅｒらの方法（Ａｎａｌｙｔｉｃａ  Ｃｈｉｍｉｃａ  Ａｃｔａ  ４１：３９５−３９７，１９６８）などの方法を用いて、ヨウ素酸ナトリウムおよび残存過ヨウ素酸ナトリウムについて生じた反応液を滴定することによって測定することができる。与えられたＭnについて、末端ジオール部分当たりの理論的当量を幾つかの分岐度について計算して分岐度対末端ジオール部分当たりの当量のプロットを行うことができる。計算点に最も良く適合する曲線は、非線形回帰を用いて決定されてもよく、生じた非線形回帰方程式は、上記のように測定された、関心のあるポリグリセロールのＭnおよび末端ジオール当たりの当量に基づいて分岐度を計算するために用いられてもよい。
【００４５】
ヒドロゲル組織接着剤およびシーラント
上記のポリグリセロールアルデヒドは、創縫合、腸管吻合および血管吻合などの内部外科手術における縫合糸またはステープルの補充または交換、組織修復、血液、胆汁、胃腸液および脳脊髄液などの流体の漏洩防止、眼科手術、薬物送達、ならびに手術後癒着の防止を含むが、それらに限定されない、医療および獣医用途向けのヒドロゲル組織接着剤およびシーラントを製造するために様々なアミン含有ポリマーと組み合わせて使用されてもよい。たとえば、ポリグリセロールアルデヒドは、本明細書において下の実施例で詳細に記載されるように、マルチアームポリエーテルアミン（Ｋｏｄｏｋｉａｎら、同時係属および本願と所有権者を同じくする米国特許出願公開２００６／００７８５３６第号明細書）と反応するための酸化多糖類の代わりに使用されてもよい。あるいは、ポリグリセロールアルデヒドは、キトサンまたはアミノ基を有する変性ポリビニルアルコールなどのアミノ基を有するポリマー（Ｇｏｌｄｍａｎｎ、米国特許出願公開第２００５／０００２８９号明細書）と、またはポリＬ−リジンなどのアミノ基含有ポリマー（Ｎａｋａｊｉｍａら，米国特許出願公開第２００８／０３１９１０１号明細書）と反応するために酸化多糖類の代わりに使用されてもよい。
【００４６】
本ポリグリセロールアルデヒドは、ヒドロゲル組織接着剤およびシーラントを製造するために様々な形態で使用されてもよい。一実施形態においては、ポリグリセロールアルデヒドは水性溶液または分散液の形態で使用される。分散液は、本明細書において使用される場合、水性媒体中で第２リアクタントと反応することができるコロイド状懸濁液を意味する。ポリグリセロールアルデヒドを含む水性溶液または分散液を調製するために、少なくとも１つのポリグリセロールアルデヒドが、溶液または分散液の総重量に対して重量で約５％〜約４０％、より特に約５％〜約３０％、より特に約１０％〜約３０％、そしてより特に約２０％〜約３０％の濃度を示すように水に加えられる。さらに、異なる重量平均分子量、異なる程度のアルデヒド置換（すなわち、１アルデヒド基当たりの異なる当量）、または異なる重量平均分子量および異なる程度の両方のアルデヒド置換を有する少なくとも２つの異なるポリグリセロールアルデヒドの混合物が使用されてもよい。ポリグリセロールアルデヒドの混合物が使用される場合、ポリグリセロールアルデヒドの全濃度は、溶液または分散液の総重量に対して約５重量％〜約４０重量％、より特に約５％〜約３０％、より特に約１０％〜約３０％、そしてより特に約２０重量％〜約３０重量％である。
【００４７】
ヒドロゲル組織接着剤またはシーラントを製造するための成分としての使用のためには、ポリグリセロールアルデヒドを含む水性溶液または分散液は、感染を防ぐために滅菌されることが好ましい。電子ビーム照射、ガンマ線照射、エチレンオキシド滅菌、または０．２μｍ孔膜を通しての限外濾過を含むが、それらに限定されない、当該技術分野において公知の、反応して有効なヒドロゲルを形成するポリグリセロールアルデヒドの能力に悪影響を及ぼさない、あらゆる好適な滅菌方法が用いられてもよい。
【００４８】
ポリグリセロールアルデヒドを含む水性溶液または分散液は、意図される用途次第で様々な添加剤をさらに含んでもよい。好ましくは、添加剤は、ヒドロゲルを形成するための有効なゲル化を妨害しない。使用される添加剤の量は、特定の用途に依存し、所定の実験を用いて当業者によって容易に決定され得る。たとえば、ポリグリセロールアルデヒドを含む水性溶液または分散液は、ｐＨ調整剤、粘度調整剤、酸化防止剤、安定剤、抗菌剤、着色剤、界面活性剤、ヒドロゲル組織接着剤またはシーラントの分解速度を上げるまたは下げる添加剤、調合薬および治療薬から選択される少なくとも１つの添加剤を含んでもよい。
【００４９】
ポリグリセロールアルデヒドを含む水性溶液または分散液は、溶液または分散液のｐＨを調整するための少なくとも１つのｐＨ調整剤を場合により含んでいてもよい。好適なｐＨ調整剤は、当該技術分野においてよく知られている。ｐＨ調整剤は、酸性または塩基性化合物であってもよい。酸性ｐＨ調整剤の例としては、カルボン酸、無機酸、およびスルホン酸が挙げられるが、それらに限定されない。塩基性ｐＨ調整剤の例としては、水酸化物、アルコキシド、カルボキシレート、第一級および第二級アミン以外の窒素含有化合物、ならびに塩基性炭酸塩およびリン酸塩が挙げられるが、それらに限定されない。
【００５０】
ポリグリセロールアルデヒドを含む水性溶液または分散液は、少なくとも１つの抗菌剤を場合により含んでいてもよい。好適な抗菌性保存剤は、当該技術分野においてよく知られている。好適な抗菌剤の例としては、メチルパラベン、エチルパラベン、プロピルパラベン、およびブチルパラベンなどのアルキルパラベン；トリクロサン；クロルヘキシジン；クレゾール；クロロクレゾール；ヒドロキノン；安息香酸ナトリウムおよび安息香酸カリウム；ポリヘキサメチレンビグアニド；ゲンタマイシン、ストレプトマイシン、アミカシンおよびカナマイシンなどのアミノグリコシド抗生物質、セファレキシンおよびセフトリアキソンなどのセファロスポリン、ロラカルベフなどのカルバセフェム、バンコマイシンなどのグリコペプチド、エリスロマイシンおよびリファンピシンなどのマクロライド、アモキシシリンおよびアンピシリンなどのペニシリン、バシトラシンおよびポリミキシンＢなどのポリペプチド、シプロフロキサシン、レボフロキサシンおよびモキシフロキサシンなどのキノロン、オキシテトラサイクリンおよびドキシサイクリンなどのテトラサイクリン、ならびにスルホンアミドを含む、細菌に対して有効な抗生物質；ケトコナゾール、ミコナゾールおよびアンフォテリシンＢなどの抗真菌剤；アシクロビルまたはＡＺＴなどの抗ウイルス剤；抗蠕虫剤；ならびに抗原虫薬が挙げられるが、それらに限定されない。
【００５１】
ポリグリセロールアルデヒドを含む水性溶液または分散液は、溶液の視感度を高めるために少なくとも１つの着色剤を場合により含んでいてもよい。好適な着色剤としては、染料、顔料、および天然着色剤が挙げられる。好適な着色剤の例としては、ＦＤ＆Ｃ  Ｖｉｏｌｅｔ  Ｎｏ．２，  ＦＤ＆Ｃ  Ｂｌｕｅ  Ｎｏ．１、Ｄ＆Ｃ  Ｇｒｅｅｎ  Ｎｏ．６、Ｄ＆Ｃ  Ｇｒｅｅｎ  Ｎｏ．５、Ｄ＆Ｃ  Ｖｉｏｌｅｔ  Ｎｏ．２などの、ＦＤ＆ＣおよびＤ＆Ｃ着色剤；ならびにビート根赤、カンタキサンチン、クロロフィル、エオシン、サフラン、およびカルミンなどの天然着色剤が挙げられるが、それらに限定されない。
【００５２】
ポリグリセロールアルデヒドを含む水性溶液または分散液は、少なくとも１つの界面活性剤を場合により含んでいてもよい。界面活性剤は、本明細書において使用される場合、水の表面張力を下げる化合物を意味する。界面活性剤は、ラウリル硫酸ナトリウムなどの、イオン性界面活性剤、またはポリオキシエチレンエーテル、ポリオキシエチレンエステル、およびポリオキシエチレンソルビタンなどの、中性界面活性剤であってもよい。
【００５３】
さらに、ポリグリセロールアルデヒドを含む水性溶液または分散液は、少なくとも１つの医薬品または治療薬を場合により含んでもよい。好適な薬物および治療薬は、当該技術分野においてよく知られている（たとえばｔｈｅ  Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｔａｔｅｓ  Ｐｈａｒｍａｃｏｐｅｉａ（ＵＳＰ），Ｐｈｙｓｉｃｉａｎ’ｓ  Ｄｅｓｋ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ（Ｔｈｏｍｓｏｎ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ）、Ｔｈｅ  Ｍｅｒｃｋ  Ｍａｎｕａｌ  ｏｆ  Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ  ａｎｄ  Ｔｈｅｒａｐｙ  １８ｔｈ  ｅｄ．，Ｍａｒｋ  Ｈ．Ｂｅｅｒｓ  ａｎｄ  Ｒｏｂｅｒｔ  Ｂｅｒｋｏｗ（ｅｄｓ．），Ｍｅｒｃｋ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｇｒｏｕｐ，２００６；または、動物の場合には、Ｔｈｅ  Ｍｅｒｃｋ  Ｖｅｔｅｒｉｎａｒｙ  Ｍａｎｕａｌ，９ｔｈ  ｅｄ．，Ｋａｈｎ，Ｃ．Ａ．（ｅｄ．），Ｍｅｒｃｋ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｇｒｏｕｐ，２００５を参照されたい）。非限定的な例としては、抗炎症剤、たとえば、プレドニゾン、デキサメタゾン、ブデソニドなどのグルココルチコイド；インドメタシン、サリチル酸アセテート、イブプロフェン、スリンダク、ピロキシカム、およびナプロキセンなどの非ステロイド系抗炎症剤；組織プラスミノゲン活性化剤およびストレプトキナーゼなどの線維芽溶解剤；ヘパリン、ヒルジン、アンクロッド、ジクマロール、シンクマル（ｓｉｎｃｕｍａｒ）、イロプロスト、Ｌ−アルギニン、ジピラミドールおよびその他の血小板機能阻害剤などの抗血液凝固剤；抗体；核酸；ペプチド；ホルモン；成長因子；サイトカイン；ケモカイン；凝固因子；内因性凝固阻害剤；抗細菌剤；抗ウイルス剤；抗真菌剤；抗癌剤；細胞癒着阻害剤；治癒促進剤；ワクチン；トロンビン、フィビリノゲン、ホモシステイン、およびエストラムスチンなどの、血栓形成剤；硫酸バリウムおよび金粒子および放射性標識などの、遮放射線(radio-opaque)化合物が挙げられるが、それらに限定されない。
【実施例】
【００５４】
本発明は、以下の実施例でさらに明確にされる。これらの実施例は、本発明の好ましい実施形態を示すが、例示のみを目的として示されることが理解されるべきである。上記の議論およびこれらの実施例から、当業者は、本発明の本質的な特性を確認することができ、それの精神および範囲から逸脱することなしに、それを様々な使用および条件に適合させるために本発明の様々な変更および修正を行うことができる。
【００５５】
試薬
高分岐ポリグリセロール
５００（ＰＧ−５００）、２，０００（ＰＧ−２０００）および５，０００（ＰＧ−５０００）の名目分子量を有する高分岐ポリグリセロールは、Ｈｙｐｅｒｐｏｌｙｍｅｒｓ  ＧｍｂＨ（Ｆｒｅｉｂｕｒｇ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から購入した。名目ＭＷ１，０００、５，０００および１０，０００を有する高分岐ポリグリセロールは、Ｓｕｎｄｅｒら（Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ  ３２：４２４０−４２４６，１９９９）の方法に従って合成した。
【００５６】
デキストランアルデヒドの製造
デキストランアルデヒドは、水溶液中のデキストランをメタ過ヨウ素酸ナトリウムで酸化することによって製造する。Ｄ１０−５０、約１０，０００Ｄａの平均分子量および約５０％の酸化転化率（すなわち、デキストランポリマー中のグルコース環の約半分が酸化されてジアルデヒドになっている）および約１５０の１アルデヒド基当たりの当量（ＥＷ）を有する酸化デキストランは、Ｃｏｈｅｎら（同時係属および本願と所有権者を同じくする国際公開第２００８／１３３８４７号パンフレット）によって記載されている方法によって８，５００〜１１，５００ダルトンの重量平均分子量を有するデキストラン（Ｓｉｇｍａ）から製造する。典型的な手順をここで記載する。
【００５７】
機械撹拌機、滴加漏斗、内温プローブ、および窒素パージを備えた２０Ｌ反応器に、１０００ｇのデキストランおよび９．００Ｌの脱イオン水を装入する。混合物を周囲温度で撹拌してデキストランを溶解させ、次に１０〜１５℃に冷却する。冷却したデキストラン溶液に、反応温度を２５℃より下に保ちながら、９．００Ｌの脱イオン水に溶解された１０００ｇの過ヨウ素酸ナトリウムの溶液を１時間にわたって加える。過ヨウ素酸ナトリウムをすべて加えたら、混合物を２０〜２５℃でさらに４時間撹拌する。反応混合物を次に０℃に冷却し、浄化するために濾過する。塩化カルシウム（５００ｇ）を濾液に加え、混合物を周囲温度で３０分間撹拌し、次に濾過する。ヨウ化カリウム（４００ｇ）を濾液に加え、混合物を周囲温度で３０分間撹拌する。生じた赤色溶液の３Ｌ部分を、滴加中機械撹拌機によって激しく撹拌しながら１０〜１５分間にわたって９．０Ｌのアセトンに加える。さらに２、３分の撹拌後に、塊状生成物を上澄み液から分離する。第２濾液へのヨウ化カリウムの添加によって得られた残りの赤色溶液を上記と同じ方法で処理する。組み合わせた塊状生成物を小片に壊し、大きなステンレススチールブレンダー中で２Ｌのメタノールと組み合わせ、固体が顆粒になるまで混合する。顆粒状固体を濾過によって回収し、窒素パージしながら真空下に乾燥させる。顆粒状固体を次に、ハンマーミルにかけて微細粉末にする。２０Ｌ反応器に、１０．８Ｌの脱イオン水および７．２Ｌのメタノールを装入し、混合物を０℃に冷却する。先のステップで形成された顆粒状固体を反応器に加え、スラリーを１時間激しく撹拌する。撹拌を止め、固体を反応器の底部に沈降させる。上澄み液を真空によってデカンテーションし、１５Ｌのメタノールを反応器に加え、スラリーを０℃に冷却しながら３０〜４５分間撹拌する。スラリーを分割して濾過し、回収した固形分をメタノールで洗浄し、組み合わせ、窒素パージしながら真空下に乾燥させて、本明細書においてＤ１０−５０と言われる、約６００ｇの酸化デキストランを得る。
【００５８】
生成物の酸化度は、約５０％（１アルデヒド基当たりの当量＝１５０）であるとプロトンＮＭＲによって測定される。ＮＭＲ法において、２つの範囲のピーク、具体的には、百万部当たり約６．２部（ｐｐｍ）〜約４．１５ｐｐｍ（マイナスＨＯＤピーク）の−Ｏ2ＣＨｘ−および約４．１５ｐｐｍ〜約２．８ｐｐｍ（マイナス存在する場合あらゆるメタノールピーク）の−ＯＣＨｘ−についての積分を測定する。酸化レベルの計算は、これらの面積についての計算された比（Ｒ）、具体的には、Ｒ＝（ＯＣＨ）／（Ｏ2ＣＨ）に基づく、すなわち、
【数１】
2012522074.tif 000004
【００５９】
Ｄ１０−２０、約１０，０００Ｄａの平均分子量、約２０％の酸化転化率および約４００の１アルデヒド基当たりの当量（ＥＷ）を有する酸化デキストランは、上記のものに類似の方法で、しかし比例してより少ない過ヨウ素酸ナトリウムを使用して製造する。
【００６０】
８−アームＰＥＧ１０Ｋオクタアミン（Ｐ８−１０−１）の製造：
８−アームＰＥＧ１０Ｋオクタアミン（Ｍn＝１０ｋＤａ）は、同時係属および本願と所有権者を同じくする米国特許出願公開第２００７／０２４９８７０号明細書においてＣｈｅｎａｕｌｔによって記載されている２ステップ手順を用いて合成する。第１ステップにおいては、８−アームＰＥＧ１０Ｋオクタクロリドを、塩化チオニルと８−アームＰＥＧ１０Ｋオクタオールとの反応によって製造する。第２ステップにおいては、８−アームＰＥＧ１０Ｋオクタクロリドを水性アンモニアと反応させて８−アームＰＥＧ１０Ｋオクタアミンを生成する。典型的な手順をここで記載する。
【００６１】
８−アームＰＥＧ１０Ｋオクタオール（Ｍn＝１００００；ＳｕｎＢｒｉｇｈｔ  ＨＧＥＯ−１００００；ＮＯＦ  Ｃｏｒｐ．，１０００ｇ）を、攪拌機、還流冷却器および蒸留ヘッドを備えた４Ｌのガラス反応容器において窒素の雰囲気下に１．５Ｌのトルエンに溶解させる。混合物を、減圧下（１３ｋＰａ、ポット温度６５℃）に約５００ｍＬのトルエンの留去によって共沸で乾燥させる。混合物を窒素で大気圧に戻し、８５℃より下の温度を保って、塩化チオニル（２３３ｍＬ）を１０分にわたって混合物に加える。塩化チオニルの添加が完了した後、混合物を８５℃に加熱し、８５℃で４時間撹拌する。過剰の塩化チオニルおよびトルエンのほとんどを真空蒸留（２ｋＰａ、ポット温度４０〜６０℃）によって除去する。トルエンの２つの逐次５００ｍＬ部分を加え、減圧下（２ｋＰａ、浴温６０℃）に蒸発させて塩化チオニルの除去を完了する。圧力を０．７〜０．９ｋＰａに下げ、蒸留を８５℃のポット温度で６０〜９０分間継続してトルエンの除去を完了する。１合成からのプロトンＮＭＲ結果は、1Ｈ  ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＤＭＳＯ−ｄ６）δ  ３．７１−３．６９（ｍ，１６Ｈ），３．６７−３．６５（ｍ，１６Ｈ），３．５０（ｓ，約８００Ｈ）である。生成物がまだ暖かい間に、それを１Ｌの脱イオン水に溶解させ、反応容器から排出させる。
【００６２】
上に製造された８−アームＰＥＧ１０Ｋオクタクロリドの水溶液を、攪拌機を備えた５ガロンのステンレススチール圧力容器中で１６Ｌの濃い水性アンモニア（２８重量％）と組み合わせ、雰囲気を窒素で交換する。容器を密封し、混合物を６０℃で４８時間加熱する。混合物を４０℃に冷却し、アンモニウムを追い出すために乾燥窒素で１８〜２４時間窒素（２Ｌ／分）でスパージングする。窒素流れを止め、混合物を４０℃で２時間真空下（２ｋＰａ）に撹拌する。残った溶液を、３０インチ長さ×６インチ外径カラムに充填された水酸化物形態の５．０ｋｇの強塩基性アニオン交換樹脂（Ｐｕｒｏｌｉｔｅ（登録商標）Ａ−８６０，Ｔｈｅ  Ｐｕｒｏｌｉｔｅ  Ｃｏ．，Ｂａｌａ−Ｃｙｎｗｙｄ，ＰＡ）に通す。溶出液を集め、脱イオン水の２つの７Ｌ部分をカラムに通し、同様に集める。水溶液を組み合わせ、減圧下（２ｋＰａ、浴温６０℃）に濃縮し、次に６０℃／０．３ｋＰａでさらに乾燥させて、無色のろう様固体として、本明細書においてＰ８−１０−１と言われる、約９００〜９５０ｇの８−アームＰＥＧ１０Ｋオクタアミンを得る。
【００６３】
８−アームＰＥＧ１０Ｋヘキサデカミン（Ｐ８−１０−２）の製造：
８−アームＰＥＧ１０Ｋヘキサデカミン（Ｍn＝１０ｋＤａ、１ポリマー分子当たり平均１６個の第一級アミン基）は、同時係属および本願と所有権者を同じくする国際公開第２００８／０６６７８７号パンフレットにおいてＡｒｔｈｕｒらによって記載されている２ステップ手順を用いて合成する。第１ステップにおいては、８−アームＰＥＧ１０Ｋオクタメシラートを、８−アームＰＥＧ１０Ｋオクタオールをトリエチルアミンの存在下に塩化メタンスルホニルと反応させることによって製造する。第２ステップにおいては、８−アームＰＥＧ１０Ｋオクタメシラートを水中でトリス（２−アミノエチル）アミンと反応させて８−アームＰＥＧ１０Ｋヘキサデカミンを生成する。典型的な手順をここで記載する。
【００６４】
トリエチルアミン（８．８ｍＬ）を、一面の窒素下に２００ｍＬのＣＨ2Ｃｌ2中の４０ｇの８−アームＰＥＧ１０Ｋオクタオール（Ｍn＝１００００；ＳｕｎＢｒｉｇｈｔ  ＨＧＥＯ−１００００；ＮＯＦ  Ｃｏｒｐ．）の溶液に加える。混合物を氷−水浴中で撹拌しながら冷却する。塩化メタンスルホニル（４．８ｍＬ）を、０℃で撹拌される反応混合物に滴加する（注意：発熱）。塩化メタンスルホニルの添加が完了したとき、氷−水浴を取り除き、反応物を室温で一晩撹拌する。反応容量を回転蒸発によって８０ｍＬに低減し、分液漏斗に移し、分液漏斗でそれを６０ｍＬの１．０Ｍ水性リン酸二水素カリウムで３回、６０ｍＬの１Ｍ水性炭酸カリウムで１回、６０ｍＬの水で１回穏やかに洗浄する。ＣＨ2Ｃｌ2層をＭｇＳＯ4上で乾燥させ、回転蒸発によって濃縮してシロップを得る。収率８５〜９０％。
【００６５】
１４９ｍＬの水中の３０ｇの８−アームＰＥＧ１０Ｋオクタメシラートの溶液を、１４９ｍＬの水中の１４９ｍＬのトリス（２−アミノエチル）アミンの溶液に加え、混合物を室温で一晩撹拌する。水性重炭酸ナトリウム（１０重量％、１５０ｍＬ）を反応混合物に加え、それを次にＣＨ2Ｃｌ2の１８０ｍＬ部分で３回抽出する。組み合わせた有機層をＭｇＳＯ4上で乾燥させ、濾過し、回転蒸発によって濃縮する。生じた無色透明のシロップを５００ｍＬのエーテル中で沈澱させ、氷浴中で冷却する。白色固体を濾過によって集め、高真空下に一晩乾燥させる。収率９０％。８−アームＰＥＧ１０Ｋヘキサデカミン生成物は、本明細書においてＰ８−１０−２と言われる。
【００６６】
実施例１
ポリグリセロールアルデヒド  ＭＷ  ５００の合成
本実施例の目的は、約５００Ｄａの平均分子量を有するポリグリセロールアルデヒドを製造することであった。このポリグリセロールアルデヒドは、過ヨウ素酸ナトリウムを使用して約５００Ｄａの平均分子量を有するポリグリセロールを酸化することによって製造した、すなわち、
【化３】
2012522074.tif 000005
【００６７】
１５ｍＬの水中の１．９０ｇの過ヨウ素酸ナトリウムの溶液を、反応温度が３０℃より上に上昇することを避けるのに十分にゆっくり、１５ｍＬの水中の１．００ｇのポリグリセロール  ＰＧ−５００（Ｈｙｐｅｒｐｏｌｙｍｅｒｓ  ＧｍｂＨ，Ｆｒｅｉｂｕｒｇ，Ｇｅｒｍａｎｙ）の溶液に加えた。添加が完了したら、混合物を周囲温度で２時間撹拌し、次に７５ｍＬのメタノールへ注いだ。沈澱した塩を濾過によって除去した後、濾液を減圧下に蒸発させてポリグリセロールアルデヒド生成物を得、それを1Ｈ  ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，メタノール−ｄ4）を用いてキャラクタリゼーションした。
【００６８】
実施例２
ポリグリセロールアルデヒド  ＭＷ  １，０００の合成
本実施例の目的は、約１，０００Ｄａの平均分子量を有するポリグリセロールアルデヒドを製造することであった。このポリグリセロールアルデヒドは、過ヨウ素酸ナトリウムを使用して約１．０００Ｄａの平均分子量および約４８％の分岐度を有するポリグリセロールを酸化することによって製造した。出発ポリグリセロール  １０００の分岐度は、Ａ．Ｓｕｎｄｅｒら（Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ  ３２：４２４０−４２４６，１９９９）によって記載されている13Ｃ  ＮＭＲ分光法を用いて測定した。
【００６９】
２０ｍＬの水中の２．５２ｇの過ヨウ素酸ナトリウムの溶液を、反応温度が３０℃より上に上昇することを避けるのに十分にゆっくり、１０ｍＬの水中の２．０９ｇのポリグリセロール  １０００の溶液に加えた。添加が完了したら、混合物を周囲温度で２時間撹拌し、０℃に冷却し、固形分を除去するために濾過した。塩化カルシウム二水和物（０．６７ｇ）を濾液に加え、それを３０分間撹拌し、次に固形分を除去するために濾過し、第２濾液を生み出した。この第２濾液に０．５ｍＬの酢酸および３．４ｇのヨウ化カリウムを加えた。混合物を１時間撹拌し、９０ｍＬのアセトンで希釈し、濾過して沈澱したポリマーを回収した。ポリマーを、ヨウ素の茶色を除去するために、分割して、合計２５０ｍＬのアセトンで洗浄した。ポリマーをメタノールに溶解させ、この溶液を濾過し、次に減圧下に蒸発させ、残留物を真空下に乾燥させた。ポリグリセロールアルデヒド生成物の収量は１．１５７ｇ（６８％）であった。ポリグリセロールアルデヒド生成物を1Ｈ  ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，Ｄ2Ｏ）を用いてキャラクタリゼーションした。
【００７０】
実施例３
ポリグリセロールアルデヒド  ＭＷ  ２，０００の合成
本実施例の目的は、約２，０００Ｄａの平均分子量を有するポリグリセロールアルデヒドを製造することであった。このポリグリセロールアルデヒドは、過ヨウ素酸ナトリウムを使用して約２．０００Ｄａの平均分子量および約５１％の分岐度を有するポリグリセロールを酸化することによって製造した。出発ポリグリセロール  ２０００の分岐度は、Ａ．Ｓｕｎｄｅｒら（Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ  ３２：４２４０−４２４６，１９９９）によって記載されている13Ｃ  ＮＭＲ分光法を用いて測定し、そしてまた、上記の通り、その数平均分子量（Ｍn）と末端ジオール部分当たりのその当量とから計算した。両方法は同様の結果を示した。
【００７１】
１９３ｍＬの水中の２１．２０ｇのＮａＩＯ4の溶液を、反応温度が３０℃より上に上昇することを避けるのに十分にゆっくり、８６ｍＬの水に溶解した２１．９５ｇのポリグリセロール  ２０００（Ｈｙｐｅｒｐｏｌｙｍｅｒｓ  ＧｍｂＨ）の溶液に加えた。添加が完了したら、混合物を周囲温度で半時間撹拌した。Ｂｅｌｃｈｅｒらの方法（Ａｎａｌｙｔｉｃａ  Ｃｈｉｍｉｃａ  Ａｃｔａ  ４１：３９５−３９７、１９６８）に従った、ヨウ素酸塩および残存過ヨウ素酸塩についての反応混合物のアリコートの滴定は、過ヨウ素酸塩の９７．５％が消費され、ヨウ素酸塩に転化したことを示した。２ｍＬの２．１Ｍクロロアセテート緩衝液、ｐＨ  ２．０、ひとつまみのヨウ化カリウムおよび６滴の１％デンプンでの透析液の１ｍＬアリコートの処理が色をまったく示さなくなるまで、反応液を、６、７Ｌ部分の脱イオン水に対して２．５日間透析した（Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ｓｐｅｃｔｒａｐｏｒ  ６管、ＭＷＣＯ  １，０００）。透析管中の溶液を凍結させ、凍結乾燥してポリグリセロールアルデヒド  ＭＷ  ２，０００を得、それを1Ｈ  ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，Ｄ2Ｏ）を用いてキャラクタリゼーションした。
【００７２】
実施例４
ポリグリセロールアルデヒド  ＭＷ  ５，０００、ＥＷ  ２００の合成
本実施例の目的は、約５，０００Ｄａの平均分子量および約２００Ｄａの１アルデヒド基当たりの当量を有するポリグリセロールアルデヒドを製造することであった。このポリグリセロールアルデヒドは、過ヨウ素酸ナトリウムを使用して約５，０００Ｄａの平均分子量および約６０％の分岐度を有するポリグリセロールを酸化することによって製造し、透析によって精製した、すなわち、
【化４】
2012522074.tif 000006
出発ポリグリセロール  ５０００の分岐度は、上記の通り、その数平均分子量（Ｍn）と末端ジオール部分当たりのその当量とから計算した。
【００７３】
５０ｍＬの水中の１１．５２ｇのＮａＩＯ4の溶液を、反応温度が３０℃より上に上昇することを避けるのに十分にゆっくり、３０ｍＬの水に溶解した１０．０６ｇのポリグリセロール  ５０００（Ｈｙｐｅｒｐｏｌｙｍｅｒｓ  ＧｍｂＨ）の溶液に加えた。添加が完了したら、混合物を周囲温度で１時間撹拌した。Ｂｅｌｃｈｅｒらの方法（上記を参照）に従った、ヨウ素酸塩および残存過ヨウ素酸塩についての反応混合物のアリコートの滴定は、過ヨウ素酸塩の７４．９％が消費され、ヨウ素酸塩に転化したことを示した。２ｍＬの２．１Ｍクロロアセテート緩衝液、ｐＨ  ２．０、ひとつまみのヨウ化カリウムおよび６滴の１％デンプンでの透析液の１ｍＬアリコートの処理が色をまったく示さなくなるまで、反応液を、６、７Ｌ部分の脱イオン水に対して２．５日間透析した（Ｖｉｓｋｉｎｇ  Ｍｅｍｂｒａ−Ｃｅｌ  ３５００／４、ＭＷＣＯ  ３，５００）。透析管中の溶液を凍結させ、凍結乾燥して、本明細書においてＰＧＡ−５−２００と言われる、４．８９ｇのポリグリセロールアルデヒド  ＭＷ  ５，０００、ＥＷ  ２００を得た。
【００７４】
マルチアングル光散乱検出のサイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ−ＭＡＬＳ）［移動相ＰＢＳ（１０ｍＭリン酸塩、２．７ｍＭ  ＫＣｌ、０．１３７Ｍ  ＮａＣｌ、ｐＨ  ７．４）、０．５ｍＬ／分、２つのＴＳＫｇｅｌ  ＧＭＰＷＸＬ混床カラム（ＴＯＳＯＨ  Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ  ＬＬＣ（Ｍｏｎｔｇｏｍｅｒｙｖｉｌｌｅ，ＰＡ））、カラム温度  ３０℃、ｄｎ／ｄｃ  ０．１２４ｍＬ／ｇ］は、Ｍn  ５，０００、Ｍw  １０，７００およびＭw／Ｍn  ２．１を示した。ポリグリセロールアルデヒドは、1Ｈ  ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，Ｄ2Ｏ）を用いてキャラクタリゼーションした。
【００７５】
消費された過ヨウ素酸塩（ＮａＩＯ4のＦＷは２１３．８９である）の量および消費された過ヨウ素酸塩の各当量がポリマーからの当量のメタノール（ＦＷ  ３２．０４）の消失をもたらすという事実に基づき、１アルデヒド当たりの当量（ＥＷ）を、
【数２】
2012522074.tif 000007
の通り計算した。
【００７６】
実施例５
ポリグリセロールアルデヒド  ＭＷ  ５，０００、ＥＷ  ４００の合成
本実施例の目的は、約５，０００Ｄａの平均分子量および約４００Ｄａの１アルデヒド基当たりの当量を有するポリグリセロールアルデヒドを製造することであった。このポリグリセロールアルデヒドは、過ヨウ素酸ナトリウムを使用して約５，０００Ｄａの平均分子量および約６０％の分岐度を有するポリグリセロールを酸化することによって製造した。出発ポリグリセロール  ５０００の分岐度は、上記の通り、その数平均分子量（Ｍn）と末端ジオール部分当たりのその当量とから計算した。
【００７７】
３１ｍＬの水中の５．４０ｇのＮａＩＯ4の溶液を、反応温度が３０℃より上に上昇することを避けるのに十分にゆっくり、３０ｍＬの水に溶解した１０．９２ｇのポリグリセロール  ５０００（Ｈｙｐｅｒｐｏｌｙｍｅｒｓ  ＧｍｂＨ）の溶液に加えた。添加が完了したら、混合物を周囲温度で半時間撹拌し、次に、２ｍＬの２．１Ｍクロロアセテート緩衝液、ｐＨ  ２．０、ひとつまみのヨウ化カリウムおよび６滴の１％デンプンでの透析液の１ｍＬアリコートの処理が色をまったく示さなくなるまで、７、７Ｌ部分の脱イオン水に対して２．８日間透析した（Ｖｉｓｋｉｎｇ  Ｍｅｍｂｒａ−Ｃｅｌ  ３５００／４、ＭＷＣＯ  ３，５００）。透析管中の溶液を凍結させ、凍結乾燥して４．２８ｇのポリグリセロールアルデヒド  ＭＷ  ５，０００、ＥＷ  ４００を得、それを1Ｈ  ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，Ｄ2Ｏ）を用いてキャラクタリゼーションした。
【００７８】
実施例４において記載された方法を用いて、１アルデヒド基当たりの当量（ＥＷ）を、
【数３】
2012522074.tif 000008
の通り計算した。
【００７９】
ＳＥＣ−ＭＡＬＳ［移動相ＰＢＳ（１０ｍＭリン酸塩、２．７ｍＭ  ＫＣｌ、０．１３７Ｍ  ＮａＣｌ、ｐＨ  ７．４）、０．５ｍＬ／分、２つのＴＳＫｇｅｌ  ＧＭＰＷＸＬ混床カラム（ＴＯＳＯＨ  Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ  ＬＬＣ）、カラム温度  ３０℃、ｄｎ／ｄｃ  ０．１２４ｍＬ／ｇ］は、Ｍn  ４，２００、Ｍw  １１，２００およびＭw／Ｍn  ２．６を示した。
【００８０】
実施例６
ポリグリセロールアルデヒド  ＭＷ  ５，０００、ＥＷ  ２００の合成
本実施例の目的は、約５，０００Ｄａの平均分子量および約２００Ｄａの１アルデヒド基当たりの当量を有するポリグリセロールアルデヒドを製造することであった。このポリグリセロールアルデヒドは、過ヨウ素酸ナトリウムを使用して約５，０００Ｄａの平均分子量および約４２％の分岐度を有するポリグリセロールを酸化することによって製造し、一連の沈澱によって精製した。出発ポリグリセロール  ５０００の分岐度は、Ａ．Ｓｕｎｄｅｒら（Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ  ３２：４２４０−４２４６，１９９９）によって記載されている13Ｃ  ＮＭＲ分光法を用いて測定した。ポリグリセロール  ５０００を、実施例４におけるように、徹底的に酸化して約２００Ｄａの１アルデヒド当たりの当量を有するポリグリセロールアルデヒドを得た。
【００８１】
４５０ｍＬの水中の５０．００ｇのＮａＩＯ4の溶液を、反応温度が３０℃より上に上昇することを避けるのに十分にゆっくり、１５０ｍＬの水に溶解した５０．００ｇのポリグリセロール  ５０００の溶液に加えた。添加が完了したら、混合物を周囲温度で１時間撹拌した。エチレングリコール（３ｍＬ）を加えて過剰の過ヨウ素酸塩をクエンチした。混合物を周囲温度で半時間撹拌し、２Ｌのイソプロパノールで希釈し、沈澱した塩を除去するために濾過した。混合物を、減圧下に蒸発させることによって約２００ｍＬに濃縮した。Ｂｅｌｃｈｅｒらの方法（上記を参照）に従った、残存するヨウ素酸塩および過ヨウ素酸塩についての生じた混合物のアリコートの滴定は、生成物中に残存する３．１０ミリモルのヨウ素酸塩および０．１３５ミリモルの過ヨウ素酸塩の存在を示した。塩化カルシウム二水和物（０．４５８ｇ、３．１２ミリモル）および５００ｍＬのイソプロパノールを混合物に加え、それを次に２０ｇ（２．５×０．８７５インチのパッド）のＣｅｌｉｔｅ（登録商標）４５４珪藻土（Ｗｏｒｌｄ  Ｍｉｎｅｒａｌｓ，Ｌｏｍｐｏｃ，ＣＡ）を通して濾過した。混合物を、イソプロパノールの除去を確実にするために追加の水を使用して、減圧下に蒸発させることによって濃縮し、生じた水溶液を凍結乾燥して４６．４ｇのポリグリセロールアルデヒド  ＭＷ  ５，０００、ＥＷ  ２００を得、それを1Ｈ  ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，Ｄ2Ｏ）を用いてキャラクタリゼーションした。
【００８２】
ＳＥＣ−ＭＡＬＳ［移動相ＰＢＳ（１０ｍＭリン酸塩、２．７ｍＭ  ＫＣｌ、０．１３７Ｍ  ＮａＣｌ、ｐＨ  ７．４）、０．５ｍＬ／分、２つのＴＳＫｇｅｌ  ＧＭＰＷＸＬ混床カラム（ＴＯＳＯＨ  Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ  ＬＬＣ）、カラム温度  ３０℃、ｄｎ／ｄｃ  ０．１２４ｍＬ／ｇ］は、Ｍn  ２，４６０、Ｍw  ８，５８０およびＭw／Ｍn  ３．５を示した。
【００８３】
実施例７
ポリグリセロールアルデヒド  ＭＷ  １０，０００、ＥＷ  ２００の合成
本実施例の目的は、約１０，０００Ｄａの平均分子量および約２００Ｄａの１アルデヒド基当たりの当量を有するポリグリセロールアルデヒドを製造することであった。このポリグリセロールアルデヒドは、過ヨウ素酸ナトリウムを使用して約１０，０００Ｄａの平均分子量および約６２％の分岐度を有するポリグリセロールを酸化することによって製造した。出発ポリグリセロール  １０，０００の分岐度は、上記の通り、その数平均分子量（Ｍn）と末端ジオール部分当たりのその当量とから計算した。
【００８４】
４００ｍＬの水中の４５．３７ｇのＮａＩＯ4の溶液を、反応温度が３０℃より上に上昇することを避けるのに十分にゆっくり、１２０ｍＬの水に溶解した４０．３７ｇのポリグリセロール  １０，０００の溶液に加えた。添加が完了したら、混合物を周囲温度で１時間撹拌した。Ｂｅｌｃｈｅｒらの方法（上記を参照）に従った、ヨウ素酸塩および残存過ヨウ素酸塩についての反応混合物のアリコートの滴定は、過ヨウ素酸塩の８２．８％が消費され、ヨウ素酸塩に転化したことを示した。エチレングリコール（３ｍＬ）を加えて過剰の過ヨウ素酸塩をクエンチした。混合物を周囲温度で半時間撹拌し、２Ｌのイソプロパノールで希釈し、沈澱した塩を除去するために濾過した。混合物を、減圧下に蒸発させることによって約２３０ｍＬに濃縮した。Ｂｅｌｃｈｅｒらの方法（上記を参照）に従った、残存するヨウ素酸塩および過ヨウ素酸塩についての生じた混合物のアリコートの滴定は、生成物中に残存する１．８９ミリモルのヨウ素酸塩および０．０００ミリモルの過ヨウ素酸塩の存在を示した。塩化カルシウム二水和物（０．２７９ｇ、１．９０ミリモル）および７００ｍＬのイソプロパノールを混合物に加え、それを次に２０ｇ（２．５×０．８７５インチのパッド）のＣｅｌｉｔｅ（登録商標）４５４珪藻土を通して濾過した。混合物を、イソプロパノールの除去を確実にするために追加の水を使用して、減圧下に蒸発させることによって濃縮し、生じた水溶液を凍結乾燥して３５．８ｇのポリグリセロールアルデヒド  ＭＷ  １０，０００、ＥＷ  ２００を得、それを1Ｈ  ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，Ｄ2Ｏ）を用いてキャラクタリゼーションした。
【００８５】
実施例４において記載された方法を用いて、１アルデヒド当たりの当量（ＥＷ）を、
【数４】
2012522074.tif 000009
の通り計算した。
【００８６】
ＳＥＣ−ＭＡＬＳ［移動相ＰＢＳ（１０ｍＭリン酸塩、２．７ｍＭ  ＫＣｌ、０．１３７Ｍ  ＮａＣｌ、ｐＨ  ７．４）、０．５ｍＬ／分、２つのＴＳＫｇｅｌ  ＧＭＰＷＸＬ混床カラム（ＴＯＳＯＨ  Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ  ＬＬＣ）、カラム温度  ３０℃、ｄｎ／ｄｃ  ０．１２４ｍＬ／ｇ］は、Ｍn  ４，６１０、Ｍw  ８，５１０およびＭw／Ｍn  ２．１を示した。
【００８７】
実施例８
ポリグリセロールアルデヒド  ＭＷ  １０，０００、ＥＷ  ４００の合成
本実施例の目的は、約１０，０００Ｄａの平均分子量および約４００Ｄａの１アルデヒド基当たりの当量を有するポリグリセロールアルデヒドを製造することであった。このポリグリセロールアルデヒドは、過ヨウ素酸ナトリウムを使用して約１０，０００Ｄａの平均分子量および約６２％の分岐度を有するポリグリセロールを酸化することによって製造した。出発ポリグリセロール  １０，０００の分岐度は、上記の通り、その数平均分子量（Ｍn）と末端ジオール部分当たりのその当量とから計算した。
【００８８】
２００ｍＬの水中の２１．３９ｇのＮａＩＯ4の溶液を、反応温度が３０℃より上に上昇することを避けるのに十分にゆっくり、１２０ｍＬの水に溶解した３９．４８ｇのポリグリセロール  １０，０００の溶液に加えた。添加が完了したら、混合物を周囲温度で１時間撹拌した。イソプロパノール（２Ｌ）を加え、沈澱した塩を除去するために濾過した。混合物を、減圧下に蒸発させることによって約２００ｍＬに濃縮した。Ｂｅｌｃｈｅｒらの方法（上記を参照）に従った、残存するヨウ素酸塩および過ヨウ素酸塩についての生じた混合物のアリコートの滴定は、生成物中に残存する０．３２９ミリモルのヨウ素酸塩および０．０００ミリモルの過ヨウ素酸塩の存在を示した。塩化カルシウム二水和物（０．０５０ｇ、０．３４ミリモル）および５００ｍＬのイソプロパノールを混合物に加え、それを次に２０ｇ（２．５×０．８７５インチのパッド）のＣｅｌｉｔｅ（登録商標）４５４珪藻土を通して濾過した。混合物を、イソプロパノールの除去を確実にするために追加の水を使用して、減圧下に蒸発させることによって濃縮し、生じた水溶液を凍結乾燥して１７．４ｇのポリグリセロールアルデヒド  ＭＷ  １０，０００、ＥＷ  ４００を得、それを1Ｈ  ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，Ｄ2Ｏ）を用いてキャラクタリゼーションした。
【００８９】
実施例４において記載された方法を用いて、１アルデヒド当たりの当量（ＥＷ）を、
【数５】
2012522074.tif 000010
の通り計算した。
【００９０】
ＳＥＣ−ＭＡＬＳ［移動相ＰＢＳ（１０ｍＭリン酸塩、２．７ｍＭ  ＫＣｌ、０．１３７Ｍ  ＮａＣｌ、ｐＨ  ７．４）、０．５ｍＬ／分、２つのＴＳＫｇｅｌ  ＧＭＰＷＸＬ混床カラム（ＴＯＳＯＨ  Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ  ＬＬＣ）、カラム温度  ３０℃、ｄｎ／ｄｃ  ０．１２４ｍＬ／ｇ］は、Ｍn  ３，５９０、Ｍw  ５，４４０およびＭw／Ｍn  １．５を示した。
【００９１】
実施例９および１０
ポリグリセロールアルデヒド  ＭＷ  ５，０００、ＥＷ  ２００の安定性
これらの実施例の目的は、水溶液で貯蔵されたときのポリグリセロールアルデヒド、ＭＷ  ５，０００、ＥＷ  ２００の安定性をデキストランアルデヒドＤ１０−５０と比較することであった。
【００９２】
実施例４に従って製造された、ポリグリセロールアルデヒド、ＭＷ  ５０００、ＥＷ  ２００（ＰＧＡ−５−２００）の水溶液（２５重量％固形分）（実施例９）、および試薬の部において記載されたように製造された、デキストランアルデヒドＤ１０−５０の水溶液（例１０、比較）を４５℃でインキュベートし、Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度計を用いて溶液粘度を定期的に分析した。４５℃での老化前後のＰＧＡ−５−２００の分子量をまた、ＳＥＣ−ＭＡＬＳによって測定した。粘度結果を表１にまとめる。ＰＧＡ−５−２００は、１２日後に溶液粘度の損失をまったく示さないが、Ｄ１０−５０は、１６日の半減期で溶液粘度の二次損失を示す。溶液における４５℃で１２日間の老化の前後で、ＳＥＣ−ＭＡＬＳによって測定された、ＰＧＡ−５−２００のＭwは、それぞれ、９，３００および９，６００であり、再びＰＧＡ−５−２００が水溶液で貯蔵されたときに安定であることを示した。
【００９３】
表１
水溶液中、45℃でのポリグリセロールアルデヒド PGA-5-200
およびデキストランアルデヒド D10-50の安定性
2012522074.tif 000011
【００９４】
実施例１１および１２
ポリグリセロールアルデヒド  ＭＷ  ５，０００、ＥＷ  ２００の安定性
これらの実施例の目的は、水溶液で貯蔵されたときのポリグリセロールアルデヒド、ＭＷ  ５，０００、ＥＷ  ２００の分子量安定性をデキストランアルデヒドＤ１０−５０のそれと比較することであった。重量平均分子量（Ｍw）は、ＳＥＣ−ＭＡＬＳによって測定した。
【００９５】
実施例４に従って製造された、ポリグリセロールアルデヒド、ＭＷ  ５０００、ＥＷ  ２００（ＰＧＡ−５−２００）の水溶液（２５重量％固形分）（実施例１１）、および試薬の部において記載されたように製造された、デキストランアルデヒドＤ１０−５０の水溶液（２５重量％固形分）（例１２、比較）を４０℃でインキュベートし、ＳＥＣ−ＭＡＬＳ［移動相ＰＢＳ（１０ｍＭリン酸塩、２．７ｍＭ  ＫＣｌ、０．１３７Ｍ  ＮａＣｌ、ｐＨ  ７．４）、０．５ｍＬ／分、連続のＴＳＫｇｅｌ  Ｇ５０００ＰＷＸＬおよびＧ３０００ＰＷＸＬカラム（ＴＯＳＯＨ  Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ、各１つ）、カラム温度  ３５℃、ｄｎ／ｄｃ  ０．１２４ｍＬ／ｇ］によって重量平均分子量（Ｍw）について定期的に分析した。結果を表２にまとめる。ＰＧＡ−５−２００は、４０℃での促進老化後にＭwの損失をまったく示さないが、Ｄ１０−５０は、４０℃での促進老化の７日後にＭwの１１％の低下を示す。
【００９６】
表２
水溶液中、40℃でのポリグリセロールアルデヒド PGA-5-200
およびデキストランアルデヒド D10-50の安定性
2012522074.tif 000012
*ndは未測定を意味する。
【００９７】
実施例１３
ヒドロゲル形成
本実施例の目的は、ポリグリセロールアルデヒドとマルチアームＰＥＧアミンとの反応によるヒドロゲルの形成を実証することであった。
【００９８】
実施例２において記載されたように製造された、２５重量％ポリグリセロールアルデヒド  ＭＷ１，０００の水溶液（１００μＬ）を、試薬の部において記載されたように製造された、８−アームＰＥＧ１０ＫオクタアミンＰ８−１０−１の１００μＬの５０重量％水溶液と一緒に撹拌した。６つの反復ゲル化時間測定の結果（すなわち、平均および標準偏差）を表３に示す。
【００９９】
表３
ヒドロゲルの形成のためのゲル化時間
2012522074.tif 000013
【０１００】
表３の結果は、ヒドロゲルがポリグリセロールアルデヒド  ＭＷ  １，０００とマルチアームＰＥＧアミンＰ８−１０−１との反応によって短時間内に形成されることを実証する。
【０１０１】
実施例１４〜１６
振動ディスクレオメトリーによって測定されるヒドロゲル形成
これらの実施例の目的は、ポリグリセロールアルデヒドとマルチアームＰＥＧアミンとの反応によるヒドロゲルの形成を実証することであった。ヒドロゲルの形成を振動ディスクレオメトリーによって測定した。
【０１０２】
実施例４において記載されたように製造された、ポリグリセロールアルデヒド  ＭＷ  ５，０００、ＥＷ  ２００（ＰＧＡ−５−２００）の約１．６ｍＬの水溶液と、試薬の部において記載されたように製造された、８−アームＰＥＧオクタアミンＰ８−１０−１を含有する約１．６ｍＬの水溶液とを、５ｍＬの双筒式注射器（プランジャー部分ＰＬＨ  Ｘ０５−０１−４５ＭおよびＰＰＤ  Ｘ０５−０１−０２ＳＭ付きのＭｉｘｐａｃ  ＳＤＬ  Ｘ０５−０１−５０Ｍ）から１２段固定式ミキシングチップ（Ｍｉｘｐａｃ  ＭＬ  ２．５−１２−ＳＭ）を通してＭｏｄｅｌ  ＡＰＡ２０００流動計（Ａｌｐｈａ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ａｋｒｏｎ，ＯＨ））の試料プラットホーム上へ放出させた。２つのプレートを接合して、貯蔵弾性率（Ｇ’）を合計３分間約２秒毎に測定した。２１秒でのＧ’の値をゲル化速度の尺度とみなした。結果を表４に示す。許容できる機械的特性の範囲を有するヒドロゲルは、ポリグリセロールアルデヒドおよびマルチアームＰＥＧアミンの濃度および割合を調節することによって生み出すことができる。
【０１０３】
表４
ヒドロゲル形成のレオメトリー結果
2012522074.tif 000014
【０１０４】
実施例１７〜２４
密封したメス切り口のインビトロ破裂試験
これらの実施例の目的は、ポリグリセロールアルデヒドとマルチアームＰＥＧアミンとから形成されたヒドロゲルを使用するブタ子宮角における切り口の密封の破裂強度を実証することであった。
【０１０５】
実施例３〜５に従って製造された、ポリグリセロールアルデヒドの水溶液をそれぞれ、実施例１４〜１６におけるように、双筒式注射器の片側へ装填し、試薬の部において記載されたように製造された、マルチアームＰＥＧオクタアミンＰ８−１０−１の３０または５０重量％水溶液を反対側へ装填した。１２段固定式ミキシングチップ（Ｍｉｘｐａｃ  ＭＬ  ２．５−１２−ＬＭ）を各注射器のノズルに取り付けた。
【０１０６】
地元の食肉処理場から入手した、新鮮なブタ子宮角を２〜３インチ（５〜７．５ｃｍ）セクションに切り、管腔に対して直角にはさみで１ｃｍの切開を行った。上記の２つの水溶液の混合物を、ミキシングチップ付きの双筒式注射器を用いて切れ目に適用し、１．０〜１．５分間硬化させた。子宮角セクションを次に、圧力計付きの注射器ポンプに連結された管の一端に取り付けた。子宮角セクションを他端で閉鎖固定し、水に浸し、パープル染色した水を、１０ｍＬ／分の速度でこのセクションを通してポンプ送液した。密封が破裂する圧力および破壊の様式（凝集破壊対接着破壊）を書き留めた。平均および標準偏差として示される、結果を表５にまとめる。
【０１０７】
表５
破裂圧力測定の結果
2012522074.tif 000015
【０１０８】
比較のために、破裂圧力測定を、ポリグリセロールアルデヒドの代わりに酸化デキストランを使用して上記の通り行った。具体的には、Ｄ１０−２０またはＤ１０−５０を含有する水溶液（試薬の部において記載されたように製造された）を、ブタ子宮角における切り口を密封するためにＰ８−１０−１  ＰＥＧアミンを含有する水溶液と組み合わせて使用した。結果を表６に示す。
【０１０９】
表６
破裂圧力測定の比較結果
2012522074.tif 000016
【０１１０】
表５に示される結果は、ポリグリセロールアルデヒドとマルチアームＰＥＧアミンとから形成されたヒドロゲル接着剤が、組織接着剤、シーラントおよびその他のインビボ用途向けに十分である破裂強度を示すことを実証する。表５に示される結果と表６に示される結果との比較は、ポリグリセロールアルデヒドが、水分散性のマルチアームポリエーテルアミンと組み合わせられたときに、酸化多糖類で製造された匹敵する配合剤（比較例２３および２４）の接着強度に類似するか、またはより大きい接着強度を持った組織接着剤を生成することを実証する。
【０１１１】
実施例２５
ヒドロゲルの細胞毒性試験
本実施例の目的は、ポリグリセロールアルデヒドとマルチアームＰＥＧアミンとから形成されたヒドロゲルのインビトロ細胞毒性試験における安全性を実証することであった。
【０１１２】
実施例１４〜１６におけるような、双筒式５ｍＬ注射器およびプランジャー部分、ならびに１２段固定式ミキシングチップ（Ｍｉｘｐａｃ  ＭＬ  ２．５−１２−ＬＭ）を保護袋中に密封し、オートクレーブ処理によって滅菌した。実施例４に従って製造された、２５重量％のポリグリセロールアルデヒド  ＭＷ  ５，０００、ＥＷ  ２００（ＰＧＡ−５−２００）の水溶液と、試薬の部において記載されたように製造された、２０および３０重量％の８−アームＰＥＧ１０ＫオクタアミンＰ８−１０−１の水溶液とを滅菌濾過し（０．２μｍ）、次に無菌フード内で操作した。ポリグリセロールアルデヒド溶液を、双筒式注射器の片側へ装填し、２０または３０重量％Ｐ８−１０−１溶液を反対側へ装填した。１２段固定式ミキシングチップを各注射器のノズルに取り付けた。
【０１１３】
接着剤ヒドロゲルの平坦ストリップを、各双筒式注射器から固定式ミキシングチップを通して無菌ポリスチレン培養皿のウェル中へ押し出した。滅菌技術を用いて、各ヒドロゲルの３０ｍｇ試料を無菌ポリスチレン培養皿の３５ｍｍ直径ウェル中へ移し、１０％ウシ仔牛血清を補充された２ｍＬのＤｕｌｂｅｃｃｏの修飾必須培地（ｍｏｄｉｆｉｅｄ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌ  ｍｅｄｉｕｍ）（ＤＭＥＭ）で覆った。ウェルに次に、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｔｙｐｅ  Ｃｕｌｔｕｒｅ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ（ＡＴＣＣ；（Ｍａｎａｓｓａｓ，ＶＡ））から入手した、ＮＩＨ３Ｔ３マウス線維芽細胞の一晩培養物の１ｍＬ（５０，０００〜１００，０００細胞）を播種し、１０％ウシ仔牛血清を補充されたＤＭＥＭ中で培養した。３７℃で２４および４８時間の培養後に、細胞を、細胞円形化（死を示唆する）、ウェル底部の融合性コーティング、ヒドロゲルの端までの増殖、およびヒドロゲルの過成長（ヒドロゲルへの細胞培養物の癒着を示唆する）について調べた。試験は３通り行った。ヒドロゲルの不存在下で培養された細胞が細胞生存についての陽性対照としての役割を果たし、ＩＳＯ  １０９９３−５：１９９９に従ってＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）の１ｃｍ×１ｃｍストリップの存在下に培養された細胞が細胞生存についての陰性対照としての役割を果たした。２５重量％ポリグリセロールアルデヒド・プラス２０重量％ＰＥＧアミン溶液、および２５重量％ポリグリセロールアルデヒド・プラス３０重量％ＰＥＧアミン溶液の両方から形成されたヒドロゲルは、このアッセイに従ったＮＩＨ３Ｔ３マウス線維芽細胞に対して細胞毒性の兆候をまったく示さなかった。細胞は、ヒドロゲル試料にまで広がるがヒドロゲル試料にはびこらない陽性対照に匹敵する、融合性単層を形成した。これらの結果は、ポリグリセロールアルデヒドとマルチアームＰＥＧアミンとから形成されたヒドロゲルが身体における使用に安全であることを示唆する。
【０１１４】
実施例２６〜２７
ヒドロゲルのインビトロ分解
これらの実施例の目的は、ポリグリセロールアルデヒドとマルチアームＰＥＧアミンとから形成されたヒドロゲルの経時分解をインビトロ分解試験において実証することであった。
【０１１５】
実施例１４〜１６におけるような、双筒式５ｍＬ注射器の一円筒に、実施例４に従って製造された、ポリグリセロールアルデヒド  ＭＷ  ５，０００、ＥＷ  ２００の２０または２５重量％溶液を装填した。他の円筒には、試薬の部において記載されたように製造された、８−アームＰＥＧ１０ＫオクタアミンＰ８−１０−１と、試薬の部において記載されたように製造された、８−アームＰＥＧ１０ＫヘキサデカミンＰ８−１０−２との５：１（ｗ／ｗ）混合物の２５重量％溶液を装填した。１２段固定式ミキシングチップ（ＭｉｘＰａｃ  ＭＬ  ２．５−１２−ＳＭ）を各注射器に取り付けた。ヒドロゲルを、各双筒式注射器からミキシングチップを通してＴｅｆｌｏｎ（登録商標）鋳型へ押し出して約３０ｍｍ×７ｍｍ×１ｍｍのストリップを生み出した。各ストリップを、鋳型から取り出す前に１５分間硬化させた。各試験ストリップを、あらかじめ湿らせた、風袋を量ったステンレススチール網（＃４００）カップに個別に入れ、カップ・プラス試料を秤量し、２０ｍＬシンチレーション・バイアルに入れ、約１８ｍＬのＤｕｌｂｅｃｃｏのリン酸塩緩衝生理食塩水（ＤＰＢＳ）で覆った。それぞれ試験ストリップ・プラス網カップを含有する、蓋をしたバイアルを、３７℃および軌道振盪機における１０５ｒｐｍで培養した。定期的に、試験ストリップ入りの各網コップをそのバイアルから取り出し、紙タオルで軽く押さえて水気を切り、秤量し、そのバイアルに戻し、約１８ｍＬの新鮮なＤＰＢＳで覆った。各バイアルを次に蓋をし、軌道振盪機に戻した。各配合物の２通りの試験ストリップをランさせた。２通り試験ストリップの質量を各時点で記録し、平均した。結果を表７にまとめる。
【０１１６】
これらの実施例は、ポリグリセロールアルデヒドとマルチアームＰＥＧアミンとから形成されたヒドロゲルが数日間水性環境中で存続するが時間とともに分解することを実証する。
【０１１７】
表７
インビトロ分解中のヒドロゲル試料の質量（オリジナルの％）a
2012522074.tif 000017
a 質量(オリジナルの%)は、２通りのランの平均である。
b PEGアミンと組み合わせられる前の溶液中のポリグリセロールアルデヒド MW 5,000, EW 200の重量%。各ヒドロゲルは、ポリグリセロールアルデヒド MW 5,000, EW 200の溶液を、5:1 (w/w) P8-10-1:P8-10-2の25重量%溶液と混合することによって形成した。
【国際調査報告】
2012522074.tif 000019
2012522074.tif 000020