(57)【要約】  本発明は、多糖類を二官能性ポリ（エチレングリコール）と架橋するための新規の方法に関する。本発明はさらに、これらの方法を使用して生成することができるポリマーヒドロゲル、ポリマーヒドロゲルを含む組成物、及びその使用方法を含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマーヒドロゲルを生成する方法であって、（ａ）少なくとも１つの水溶性多糖類及び多官能性ＰＥＧの水溶液を調製するステップ；（ｂ）溶液を乾燥させて固体残渣を生成するステップ；及び（ｃ）固体残留物を加熱して、ポリマーヒドロゲルを生成するステップを含む、ポリマーヒドロゲルを生成する方法。
【請求項２】
ステップ（ａ）の溶液が酸性触媒又は塩基性触媒を含まない、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記多官能性ＰＥＧが二官能性ＰＥＧである、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
ステップ（ａ）の水溶液中の水溶性多糖類の総濃度が、水に対して少なくとも０．５重量％である、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
ステップ（ａ）の水溶液中の水溶性ポリマーの総濃度が、水に対して４〜１０重量％である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
ステップ（ａ）の水溶液中の二官能性ＰＥＧの量が、二官能性ＰＥＧに対する多糖類のモノマー単位のモル比が少なくとも１００であるような量である、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
ステップ（ｂ）において、水溶液が少なくとも３０℃の温度で乾燥される、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
ステップ（ｃ）において、固体残留物が少なくとも約６０℃の温度に加熱される、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
ステップ（ｃ）において、固体残留物が少なくとも１時間加熱される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
（ｂ）の固体残留物がステップ（ｃ）の前に粉末化される、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
ポリマーヒドロゲルを生成する方法であって、（ａ）１つ又は複数の水溶性多糖類、二官能性ポリエチレングリコール、及び必要に応じて酸又は塩基を含む水溶液を生成するステップ；（ｂ）溶液を加熱するステップ；及び（ｃ）溶液を乾燥させることによりポリマーヒドロゲルを生成するステップを含み、１つ又は複数の水溶性多糖類の総濃度は、水に対して少なくとも約４重量％であり、二官能性ＰＥＧに対する多糖類のモノマー単位のモル比は、約２００〜約３００００である、ポリマーヒドロゲルを生成する方法。
【請求項１２】
ステップ（ｃ）のポリマーヒドロゲルを加熱するステップ（ｄ）をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記水溶性多糖類がイオン性である、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記多糖類がアニオン性である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記多糖類がカルボキシメチルセルロースである、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記水溶液がイオン性多糖類及び非イオン性多糖類を含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記イオン性多糖類がカルボキシメチルセルロースである、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記非イオン性多糖類がグルコマンナンである、請求項１８に記載の方法。
【請求項１９】
前記イオン性多糖類がカルボキシメチルセルロースであり、前記非イオン性多糖類がグルコマンナンである、請求項１６記載の方法。
【請求項２０】
前記二官能性ＰＥＧがＰＥＧＤＥである、請求項１から１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
請求項１から２０のいずれか一項に記載の方法により生成されたポリマーヒドロゲル。
【請求項２２】
請求項２１に記載のポリマーヒドロゲル及び薬学的に許容される担体を含む医薬組成物。
【請求項２３】
過体重又は肥満の治療を必要とする対象の過体重又は肥満を治療する方法であって、請求項２１に記載のポリマーヒドロゲルの有効量を対象に投与することを含む、治療方法。
【請求項２４】
前記ポリマーヒドロゲルが経口投与される、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
血糖コントロールの改善を必要とする対象の血糖コントロールを改善する方法であって、請求項１９に記載のポリマーヒドロゲルの有効量を対象に投与することを含む、改善方法。
【請求項２６】
前記ポリマーヒドロゲルが経口投与される、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
対象が糖尿病又は前糖尿病である、請求項２５又は２６記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、２０１７年４月５日に出願された米国仮特許出願第６２／４８１，９４７号の利益を主張する。上記出願の全教示内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、二官能性又は多官能性ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）で架橋された多糖類を含むポリマーヒドロゲルの組成物、酸性触媒又は塩基性触媒の存在下又は非存在下でヒドロゲルを生成する方法、及び吸収性材料としてのヒドロゲルの使用に関する。
【背景技術】
【０００３】
ポリマーヒドロゲルは、大量の水を吸収できる架橋親水性ポリマーである。特に、乾燥重量の１０倍を超える量の水を吸収できる架橋ポリマーヒドロゲルは、「超吸収性」と定義されている。これらの材料の一部は、乾燥ポリマー１グラムあたり１リットル以上の水（乾燥重量の１０００倍以上）を吸収することさえできる。
【０００４】
架橋又は架橋結び目、すなわち、ポリマーヒドロゲルネットワークを形成する高分子骨格間の物理的又は化学的結合は、ポリマー−液体系の構造的完全性を保証し、一方ではポリマーの完全な溶解を防止し、他方では分子メッシュ内の水相の保持を可能にする。
【０００５】
現在市販されている超吸収性ポリマーヒドロゲルの一部（すなわち、ＢＡＳＦ社のＨＹＳＯＲＢ（登録商標）及びＳＡＶＩＶＡ（登録商標）、ＺａｐｐａＴｅｃ社のＺＡＰＺＯＲＢ（登録商標）、Ａｃｃｅｐｔａ社のＡｃｃｅｐｔａ  ４３０２及び４３０３）は、顕著な吸収特性だけでなく、生体適合性も特徴とし、これはおそらく水分量が多いためであり、とりわけ、外部刺激に応じて吸収特性を調整できる可能性によるものである。結果として、そのようなポリマーヒドロゲルは、例えば、多くの産業用途のためのセンサー又はアクチュエーターの製造のためのインテリジェント材料として使用することができる。個人用衛生吸収性製品の分野での吸収性コアとしての通常の用途に加えて、放出制御製剤、人工筋肉、センサーなどの開発のための生物医学分野、及び例えば乾燥した土壌での水及び栄養素の放出制御のための装置における農業や園芸において、より新しく革新的な用途が存在する。
【０００６】
しかし、現在利用可能な超吸収性ポリマーヒドロゲルは、ほぼ独占的にアクリルベースの製品であり、したがって生分解性ではない。
【０００７】
環境保護の問題に対する関心が高まっていることを考えると、近年、従来の超吸収性ポリアクリラートの特性に類似した特性を有する生分解性ポリマーに基づく超吸収性材料の開発に関心が集まっている。超吸収性ポリマーヒドロゲルを得るために使用される生分解性ポリマーの例には、デンプン、グルコマンナン、及びセルロース誘導体などの多糖類が挙げられる。
【０００８】
望ましい吸収特性及びレオロジー特性を有する新しい生分解性及び生体適合性のポリマーヒドロゲルが必要である。
【発明の概要】
【０００９】
本発明は、吸水性架橋多糖類を生成するための新しい方法に関する。本発明はさらに、これらの方法を使用して生成することができるポリマーヒドロゲル、ポリマーヒドロゲルを含む組成物、及びその使用方法を含む。
【００１０】
一実施形態では、本発明は、ポリマーヒドロゲルを生成する第１の方法を提供する。上記方法は、（１）１つ又は複数の水溶性多糖類及び多官能性ポリエチレングリコールを含む水溶液を生成するステップ；（２）溶液を乾燥させて固体残留物を生成するステップ、及び（３）固体残留物を加熱して、ポリマーヒドロゲルを生成するステップを含む。ステップ（１）の溶液は、酸性触媒又は塩基性触媒を含まないことが好ましい。
【００１１】
本発明は、本明細書に記載の方法により調製できるポリマーヒドロゲル、これらのポリマーヒドロゲルを含む組成物、及びポリマーヒドロゲルの使用方法をさらに提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、例示的な二官能性ＰＥＧ架橋剤を示している。
【図２】図２は、ＰＥＧＤＥのエポキシド基と、（ａ）酸性条件下でのポリマーのヒドロキシル基；（ｂ）塩基性条件下でのポリマーのヒドロキシル基；（ｃ）ＯＨ−；及び（ｄ）乾燥条件下でのポリマーのヒドロキシル基との間で起こる反応を示している。
【図３】図３は、乾燥条件下でのＰＥＧＤＥのエポキシド基とポリマーのヒドロキシル基との反応を示している。
【図４】図４は、乾燥条件下でのＰＥＧＤＥのエポキシド基とポリマーのカルボキシル基との反応を示している。
【図５】図５は、熱処理なしで、触媒ありと触媒なしの両方で、１ｇの７Ｈ３  ＮａＣＭＣ及び０．０１ｇ又は０．００１ｇのＰＥＧＤＥ５００から生成されたヒドロゲルのＭＵＲ対時間及び模擬生理学的条件のグラフである。
【図６】図６は、熱処理なしで、触媒ありと触媒なしの両方で、１ｇの７Ｈ４  ＮａＣＭＣ及び０．０１ｇ又は０．００１ｇのＰＥＧＤＥ５００から生成されたヒドロゲルのＭＵＲ対時間及び模擬生理学的条件のグラフである。
【図７】図７は、触媒の非存在下、熱処理ありと熱処理なしの両方で、１ｇの７Ｈ３  ＮａＣＭＣ及び０．０１ｇのＰＥＧＤＥ５００から生成されたヒドロゲルのＭＵＲ対時間及び模擬生理学的条件のグラフである。
【図８】図８は、図７に示した２つのヒドロゲルのＧ’対時間及び模擬生理学的条件のグラフである。
【図９】図９は、触媒の非存在下、熱処理ありと熱処理なしの両方で、１ｇの７Ｈ３  ＮａＣＭＣ及び０．００１ｇのＰＥＧＤＥ５００から生成されたヒドロゲルのＭＵＲ対時間及び模擬生理学的条件のグラフである。
【図１０】図１０は、図９に示した２つのヒドロゲルのＧ’対時間及び模擬生理学的条件のグラフである。
【図１１】図１１は、触媒の非存在下、熱処理ありと熱処理なしの両方で、１ｇの７Ｈ４  ＮａＣＭＣ及び０．００１ｇのＰＥＧＤＥ５００から生成されたヒドロゲルのＭＵＲ対時間及び模擬生理学的条件のグラフである。
【図１２】図１２は、図１１に示した２つのヒドロゲルのＧ’対時間及び模擬生理学的条件のグラフである。
【図１３】図１３は、触媒の非存在下、熱処理ありと熱処理なしの両方で、１ｇの７Ｈ４  ＮａＣＭＣ及び０．０００１ｇのＰＥＧＤＥ５００から生成されたヒドロゲルのＭＵＲ対時間及び模擬生理学的条件のグラフである。
【図１４】図１４は、図１３に示した２つのヒドロゲルのＧ’対時間及び模擬生理学的条件のグラフである。
【図１５】図１５は、触媒の非存在下、熱処理ありと熱処理なしの両方で、１ｇの７Ｈ３  ＮａＣＭＣ／グルコマンナン（３：１  ｗｔ／ｗｔ）及び０．０１ｇのＰＥＧＤＥ５００から生成されたヒドロゲルのＭＵＲ対時間及び模擬生理学的条件のグラフである。
【図１６】図１６は、図１５に示した２つのヒドロゲルのＧ’対時間及び模擬生理学的条件のグラフである。
【図１７】図１７は、触媒の非存在下、熱処理ありと熱処理なしの両方で、１ｇの７Ｈ４  ＮａＣＭＣ／グルコマンナン（３：１  ｗｔ／ｗｔ）及び０．００１ｇのＰＥＧＤＥ５００から生成されたヒドロゲルのＭＵＲ対時間及び模擬生理学的条件のグラフである。
【図１８】図１８は、図１７に示した２つのヒドロゲルのＧ’対時間及び模擬生理学的条件のグラフである。
【図１９】図１９は、触媒の非存在下、熱処理ありで、１ｇの７Ｈ３  ＮａＣＭＣ及び０．０１ｇのＰＥＧＤＥ６０００から生成されたヒドロゲルのＭＵＲ対時間及び模擬生理学的条件のグラフである。
【図２０】図２０は、図１９に示したヒドロゲルのＧ’対時間及び模擬生理学的条件のグラフである。
【図２１】図２１は、触媒の非存在下、熱処理ありで、１ｇの７Ｈ４  ＮａＣＭＣ及び０．０１ｇのＰＥＧＤＥ６０００から生成されたヒドロゲルのＭＵＲ対時間及び模擬生理学的条件のグラフである。
【図２２】図２２は、図２１に示したヒドロゲルのＧ’対時間及び模擬生理学的条件のグラフである。
【図２３】図２３は、触媒の非存在下、熱処理ありで、１ｇの７Ｈ４  ＮａＣＭＣ及び０．００１ｇのＰＥＧＤＥ６０００から生成されたヒドロゲルのＭＵＲ対時間及び模擬生理学的条件のグラフである。
【図２４】図２４は、図２３に示したヒドロゲルのＧ’対時間及び模擬生理学的条件のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
一実施形態では、本発明は、（１）少なくとも１つの水溶性多糖類及び二官能性ＰＥＧの水溶液を調製するステップ；（２）溶液を乾燥させて固体残留物を生成するステップ；及び（３）固体残留物を加熱して、ポリマーヒドロゲルを生成するステップを含む、ポリマーヒドロゲルを生成する第１の方法を提供する。好ましくは、ステップ（ａ）の溶液は、酸性触媒又は塩基性触媒を含まない。
【００１４】
好ましくは、水溶液中の水溶性多糖類の総濃度は、水に対して少なくとも０．５重量％、好ましくは少なくとも２％、少なくとも３％又は少なくとも４％である。特定の実施形態では、水溶性多糖類の総濃度は、４〜１０重量％、好ましくは５〜８重量％、より好ましくは５〜７重量％、５．５〜６．５重量％又は約６重量％である。
【００１５】
ステップ（ａ）の水溶液中の二官能性ＰＥＧの量は、溶液中の水溶性ポリマーの総重量に対する重量比又は化学量論に基づいて、すなわち、水溶性多糖類モノマー単位のモルに対する二官能性ＰＥＧのモル比で説明することができる。特定の実施形態では、二官能性ＰＥＧは、二官能性ＰＥＧに対する多糖類のモノマー単位のモル比が少なくとも１００、好ましくは少なくとも２００、より好ましくは約２００〜約３００００であるような量で、ステップ（ａ）の溶液中に存在する。特定の実施形態では、二官能性ＰＥＧに対する多糖類のモノマーのモル比は、２００〜４０００、１０００〜３０００、１５００〜２５００又は約２５００である。
【００１６】
特定の実施形態では、ステップ（ａ）の溶液中の水溶性多糖類に対する二官能性ＰＥＧの重量比は、少なくとも約０．０００５、好ましくは少なくとも約０．００１である。特定の実施形態では、この重量比は、約０．００１〜約０．１、好ましくは約０．００５〜約０．１、約０．００５〜約０．０５又は約０．００１〜約０．１である。特定の実施形態では、この重量比は、約０．００５〜約０．０１５又は約０．０１である。
【００１７】
ステップ（１）の溶液は、例えば高温で蒸発乾燥することにより、ステップ（２）に従って乾燥させることができる。好ましくは、溶液を少なくとも２５℃、少なくとも３０℃、少なくとも４０℃又は少なくとも５０℃の温度で乾燥させる。好ましくは、溶液を１００℃未満の温度で乾燥させる。特定の実施形態では、溶液を３０〜７０℃、３５〜６５℃、４０〜６０℃、４５〜５５℃又は約５０℃の温度で乾燥させる。好ましくは、溶液を乾燥させて、フィルムの形態の固体残留物を形成させる。通常、フィルムはある程度の水を保持する。例えば、フィルムは、最大３０重量％の水、好ましくは最大２５重量％、２０重量％、１５重量％又は１０重量％の水であることができる。
【００１８】
固体残留物は、ステップ（３）で少なくとも約６０℃の温度に加熱することが好ましい。好ましくは、固体残留物は、少なくとも約７０℃、８０℃、９０℃、１００℃又は１２０℃の温度に加熱される。好ましくは、固体残留物は、約９０〜約１５０℃、約９５〜約１４５℃、約１００〜約１４０℃、約１１０〜約１３０℃又は約１２０℃の温度に加熱される。
【００１９】
固体残留物は、水溶性多糖類を二官能性ＰＥＧと架橋するのに十分な時間加熱される。特定の実施形態では、残留物は少なくとも３０分間加熱される。好ましくは、残留物は少なくとも１時間加熱される。例えば、残留物は１時間〜７時間、１．５時間〜６．５時間、２時間〜６時間、２．５時間〜５．５時間、３時間〜５時間、３．５時間〜４．５時間又は約４時間加熱することができる。
【００２０】
特定の実施形態では、ステップ（２）の固体残留物は、ステップ（３）による加熱の前に、例えば製粉又は粉砕により粉末化される。得られる粒子は、好ましくは、約５マイクロメートル〜約２，０００マイクロメートルの範囲内、好ましくは約１００マイクロメートル〜約１，０００マイクロメートルの範囲内の最大断面直径又は最大寸法を有する。好ましくは、平均粒子断面直径は、約３００マイクロメートル〜約８００マイクロメートルである。
【００２１】
本発明の方法により生成されたポリマーヒドロゲルは、さらに精製及び／又は乾燥することができる。例えば、本発明の方法は、例えば、水などの極性溶媒、例えばメタノール又はエタノールなどのアルコールである極性有機溶媒、あるいはその組み合わせで、ポリマーヒドロゲルを洗浄することにより、ポリマーヒドロゲルを精製するステップをさらに含むことができる。極性溶媒に浸漬されたポリマーヒドロゲルは膨潤し、副産物や未反応の多官能性ＰＥＧなどの不純物を放出する。極性溶媒として水が好ましく、蒸留水及び／又は脱イオン水がさらにより好ましい。このステップで使用される水の体積は、少なくともゲルの最大媒体取り込み度に達する体積、又は膨潤したゲル自体の初期体積より少なくとも約２〜２０倍大きいことが好ましい。ポリマーヒドロゲル洗浄ステップは、２回以上繰り返されてもよく、使用される極性溶媒を変えてもよい。例えば、ポリマーヒドロゲルをメタノール又はエタノールで洗浄した後、蒸留水で洗浄し、これらの２つのステップを１回以上繰り返してもよい。
【００２２】
ポリマーヒドロゲルをさらに乾燥させて、ほとんど又は実質的にすべての水を除去することができる。
【００２３】
一実施形態では、乾燥ステップは、完全に膨潤したポリマーヒドロゲルをセルロース非溶媒に浸漬することにより実行され、これは位相反転として知られているプロセスである。本明細書で使用される場合、用語「セルロース非溶媒」は、水溶性多糖類を溶解せず、ポリマーヒドロゲルを膨潤させないが、好ましくは水と混和性である液体化合物である。適切なセルロース非溶媒として、例えば、アセトン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、及びトルエンが挙げられる。位相反転によるポリマーヒドロゲルの乾燥により、毛細管現象によりポリマーヒドロゲルの吸収特性を改善する最終的な微孔性構造が提供される。さらに、多孔性が相互接続又は開放されている場合、すなわち、ミクロポアが相互に連通している場合、ゲルの吸収／脱離速度も同様に改善される。完全に又は部分的に膨潤したゲルが非溶媒に浸漬されると、ゲルは、白色粒子としてガラス質の固体の形状で沈殿するまで、水の放出とともに位相反転を受ける。乾燥したゲルを短時間で得るために、非溶媒での様々なすすぎが必要になる場合がある。例えば、膨潤したポリマーヒドロゲルが非溶媒としてアセトンに浸漬されると、水／アセトン混合物が形成され、ポリマーヒドロゲルが乾燥するにつれて水分量が増加し；ある種のアセトン／水濃度、例えばアセトン中約５５％では、水がポリマーヒドロゲルから出られなくなるため、乾燥プロセスを進めるために新しいアセトンをポリマーヒドロゲルに追加する必要がある。乾燥中にアセトン／水の比率を増やすと、乾燥速度が上昇する。細孔の寸法は、乾燥プロセスの速度とポリマーヒドロゲル粒子の初期寸法の影響を受け：粒子が大きく、プロセスが速いほど、細孔の寸法が大きくなる傾向がある。マイクロスケールのサイズ範囲の細孔は強い毛細管効果を示し、その結果、より高い吸収性と保水性が得られるため、この範囲の細孔の寸法が好ましい。
【００２４】
別の実施形態では、ポリマーヒドロゲルは、位相反転によって乾燥されない。これらの実施形態では、ポリマーヒドロゲルを、空気乾燥、真空乾燥、凍結乾燥などの別のプロセスによって、又は例えばオーブン又は真空オーブン内で高温で乾燥することによって乾燥させる。これらの乾燥方法は、単独で又は組み合わせて使用できる。特定の実施形態では、これらの方法は、上記の非溶媒乾燥ステップと組み合わせて使用される。例えば、ポリマーヒドロゲルを非溶媒中で乾燥させた後、空気乾燥、凍結乾燥、オーブン乾燥、又はそれらの組み合わせを行って、非溶媒の残留痕跡を除去することができる。オーブン乾燥は、水又は残留非溶媒が完全に除去されるまで、例えば約３０〜４５℃の温度で行うことができる。次いで、洗浄及び乾燥したポリマーヒドロゲルをそのまま使用するか、又は粉砕して、所望のサイズのポリマーヒドロゲル粒子を生成することができる。
【００２５】
用語「二官能性ポリエチレングリコール」及び「二官能性ＰＥＧ」は、本明細書で互換的に使用され、各末端で末端反応性官能基で官能化されたポリエチレングリコールポリマーを指す。ポリエチレングリコールポリマーは、好ましくは直鎖状である。適切な反応性基には、ヒドロキシル、カルボキシル及びアミノ基などの多糖類の相補基と反応して共有結合を形成できるものが挙げられる。適切なそのような基には、アジド、チオール、スクシンイミド、エポキシド、カルボキシ、アミノ、エテニル、エチニル、ニトロフェニル、及びブロモアルキル基が挙げられる。好ましくは、官能基は中性ｐＨの水中で安定である。好ましい官能基はエポキシドである。適切な二官能性ＰＥＧの例には、図１に記載のものが含まれるが、これらに限定されない。
【００２６】
用語「多官能性ＰＥＧ」は、少なくとも２つの反応性基で官能化されたポリエチレングリコールポリマーを指す。適切な多官能性ＰＥＧには、上記で定義した二官能性ＰＥＧ、及び３つ以上の反応性基を有するＰＥＧ、特に３つ以上の反応性基、例えば、分岐状ＰＥＧの３つ以上のアームの末端の反応性官能基を有する分岐状ＰＥＧが挙げられる。好ましい多官能性ＰＥＧには、二官能性ＰＥＧ及び３又は４個の反応性基を有する分岐状ＰＥＧが挙げられる。二官能性ＰＥＧが特に好ましい。
【００２７】
二官能性又は多官能性ＰＥＧのＰＥＧユニットは、任意の適切な長さであってもよく、一般に数平均分子量（Ｍｎ）によって特徴付けられる。特定の実施形態では、ＰＥＧは、約１５０Ｄａ〜約２０，０００Ｄａ、好ましくは２００Ｄａ〜１０，０００Ｄａ、より好ましくは２５０Ｄａ〜５０００Ｄａ、４００Ｄａ〜２５００Ｄａ、２５０Ｄａ〜１０００Ｄａ、３５０Ｄａ〜６５０Ｄａ、４５０Ｄａ〜５５０Ｄａ又は約５００Ｄａ〜約５５０ＤａのＭｎを有する。特定の実施形態では、ＰＥＧユニットは、約４００Ｄａ〜７５００Ｄａ又は約５００Ｄａ〜約６５００ＤａのＭｎを有する。特定の実施形態では、ＰＥＧユニットは約６０００ＤａのＭｎを有する。
【００２８】
好ましい実施形態では、二官能性ＰＥＧは、本明細書ではＰＥＧジグリシジルエーテル、ＰＥＧジエポキシド又はＰＥＧＤＥとも呼ばれる、エポキシド−ＰＥＧ−エポキシドとして上記に示されたものである。ＰＥＧＤＥのエポキシド部分は、図２（ａ）〜２（ｄ）に要約されている反応など、多糖類の官能基とのいくつかのタイプの化学反応に関与している。図２（ａ）は、酸性条件下で起こる反応を示し、これは、一般に２つのステップを含む：１．エポキシ酸素原子はプロトン化され；このステップは、迅速であり、プロトン化された形態及びプロトン化されていない形態は平衡状態で存在する。２．立体効果（ＳＮ１）と炭素置換（ＳＮ２）の両方に依存する位置での求核的攻撃及び求核試薬ＲＯＨの添加であり；このステップは、遅く、律速である。酸性条件下では、ヒドロキシル基とカルボキシル基の両方がエポキシドと反応し；求核試薬がヒドロキシル基の場合、エーテル結合が形成される。求核試薬がポリマーのカルボキシル基／カルボキシラート基である場合、エステル結合が形成される。図２（ｂ）は、塩基性条件下での反応メカニズムを示す。強い求核試薬「ＲＯ−」は、ＯＨ−による前駆体ＲＯＨの脱プロトン化によって形成される。これらの条件下では、ヒドロキシル基のみがエポキシドと反応し、主にエーテル結合が形成される。図２（ｃ）は、図２（ｂ）（ＳＮ２）と同じメカニズムに従って、エポキシドの開環によるＲＯ−の代わりに、ＯＨ−自体の求核的攻撃と付加を伴う競合的副反応を示す。この反応は、多糖類を効果的に連結することなく架橋剤を無駄にする。この反応は、乾式プロセスで必要な量と比較して、塩基性条件下ではより多量の架橋剤が必要な理由である。
【００２９】
図２（ｄ）は、触媒の非存在下で乾燥状態で起こる反応を示し、立体効果（ＳＮ１）と炭素の置換（ＳＮ２）の両方に依存する位置でのエポキシドの開環を伴う求核的攻撃及び求核試薬の付加を含む。この場合、反応できる唯一の求核試薬はＲＯＨである。この反応は水溶液では非常に遅くなるが、乾燥状態では顕著である。実際、乾燥後、求核性基質とエポキシ環は非常に近く、エポキシド基が少量存在していても反応することができる。触媒のない乾燥状態では、ヒドロキシル基とカルボキシル基の両方がエポキシドと反応して、図３及び４に示すように、それぞれエーテル又はエステルを形成する。
【００３０】
本発明の方法の特定の実施形態では、二官能性ＰＥＧは、約４５０〜約６００Ｄａ、又は約５００〜約５５０Ｄａ又は約５２０〜約５３０Ｄａの分子量を有するＰＥＧＤＥである。本発明の方法の特定の実施形態では、二官能性ＰＥＧは、約４００〜約２００００Ｄａ、約４００〜約１０，０００Ｄａ、約４００〜約７５００Ｄａ、約５００〜約６５００Ｄａ又は約５００〜約６０００Ｄａの分子量を有するＰＥＧＤＥである。特定の実施形態では、二官能性ＰＥＧは、そのようなＰＥＧＤＥであり、ステップ（１）の溶液中のＰＥＧＤＥに対する水溶性多糖類の重量比は、約２０〜約２００００、好ましくは約５０〜約１００００、より好ましくは約１００〜約１０００である。
【００３１】
本明細書で使用される場合、用語「水溶性多糖類」は、少なくとも４重量％の濃度で水に溶解する多糖類又は多糖類誘導体を指す。適切な多糖類の例には、置換セルロース、置換デキストラン、置換デンプン、グリコサミノグリカン、キトサン、及びアルギン酸塩が挙げられる。適切な多糖類誘導体には、メチルセルロース、エチルセルロース及びｎ−プロピルセルロースを含むＣ１−Ｃ６−アルキルセルロースなどのアルキルセルロース；ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシ−ｎ−プロピルセルロース、ヒドロキシ−ｎ−ブチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース及びカルボキシメチルセルロースなどのヒドロキシ−Ｃ１−Ｃ６−アルキルセルロース及びヒドロキシ−Ｃ１−Ｃ６−アルキル−Ｃ１−Ｃ６−アルキルセルロースを含むヒドロキシアルキルセルロース；ヒドロキシプロピルデンプン及びカルボキシメチルデンプンなどの置換デンプン；硫酸デキストラン、リン酸デキストラン及びジエチルアミノデキストランなどの置換デキストラン；ヘパリン、ヒアルロナン、コンドロイチン、コンドロイチン硫酸及びヘパラン硫酸を含むグリコサミノグリカン；並びにポリグルクロン酸、ポリマヌロン酸、ポリガラクツロン酸及びポリアラビン酸などのポリウロン酸が挙げられる。
【００３２】
好ましくは、少なくとも１つの多糖類は、イオン性多糖類である。本明細書で使用される場合、用語「イオン性多糖類」は、カルボキシル基、硫酸基、スルホン酸基、リン酸基又はホスホン酸基などの酸性官能基、あるいはアミノ基、置換アミノ基又はグアニジル基などの塩基性官能基を有するモノマー単位を含むポリマーを指す。適切なｐＨ範囲の水溶液の場合、酸性官能基を含むイオン性多糖類は、ポリアニオンとなり、そのような多糖類は、本明細書では「アニオン性多糖類」と呼ばれる。同様に、適切なｐＨ範囲の水溶液では、塩基性官能基を含むイオン性多糖類は、ポリカチオンとなり、本明細書では「カチオン性多糖類」と呼ばれる。本明細書で使用される場合、用語イオン性多糖類、アニオン性多糖類及びカチオン性多糖類は、酸性又は塩基性官能基が荷電されていない多糖類、並びに酸性又は塩基性官能基の一部又はすべてが適切な対イオンと組み合わせて荷電されている多糖類を指す。適切なアニオン性ポリマーには、アルギナート、硫酸デキストラン、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルデンプン、ヒアルロン酸、ポリグルクロン酸、ポリマヌロン酸、ポリガラクツロン酸、ポリアラビン酸；硫酸コンドロイチン及びリン酸デキストランが挙げられる。適切なカチオン性ポリマーには、キトサン及びジメチルアミノデキストランが挙げられる。好ましいイオン性ポリマーはカルボキシメチルセルロースであり、これは酸の形態で、又はナトリウム又はカリウムなどの適切なカチオンとの塩として使用することができる。
【００３３】
本明細書で使用される場合、用語「非イオン性多糖類」は、酸性又は塩基性基を含まない水溶性多糖類を指す。そのような多糖類は、水溶液では荷電されない。本方法で使用するのに適した非イオン性多糖類の例は、ヒドロキシプロピルデンプン、マンナン、グルコマンナン、アセマンナン、ヒドロキシ−Ｃ１−Ｃ６−アルキルセルロース、及びヒドロキシ−Ｃ１−Ｃ６−アルキル−Ｃ１−Ｃ６−アルキルセルロース、例えばヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシ−ｎ−プロピルセルロース、ヒドロキシ−ｎ−ブチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース及びエチルヒドロキシエチルセルロースである。
【００３４】
一実施形態では、第１の実施形態のステップ（ａ）又は第２の実施形態のステップ（１）の水溶性多糖類は、イオン性多糖類、好ましくはアニオン性多糖類、最も好ましくはカルボキシメチルセルロースである。
【００３５】
別の実施形態では、ステップ（１）の水溶性多糖類は、イオン性ポリマー及び非イオン性ポリマーを含む。イオン性ポリマーは、好ましくはアニオン性ポリマーであり、最も好ましくはカルボキシメチルセルロースである。非イオン性ポリマーは、好ましくは天然食物繊維であり、より好ましくは難消化性デンプン、グルコマンナン又はヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）である。
【００３６】
イオン性ポリマーと非イオン性ポリマーの重量比（イオン性：非イオン性）は、約１：１０〜約１０：１、好ましくは約１：５〜約５：１の範囲であってもよい。好ましい実施形態では、重量比は１：１よりも大きく、例えば約２〜約５である。特に好ましい実施形態では、イオン性ポリマーはカルボキシメチルセルロースであり、非イオン性ポリマーはグルコマンナンであり、重量比（カルボキシメチルセルロース：グルコマンナン）は約３：１である。
【００３７】
カルボキシメチルセルロース又はその塩は、好ましくは約０．３〜約１．５、より好ましくは約０．４〜約１．２の平均置換度を有する。置換度とは、セルロース系材料の無水グルコース単位に存在するカルボキシル基の平均数を指す。約０．３〜約１．５の範囲内の平均置換度を有するカルボキシメチルセルロースは一般に水溶性である。本明細書で使用される場合、カルボキシメチルセルロースは、水に溶解して少なくとも２重量％の濃度で真溶液を形成する場合に「水溶性」とみなされる。
【００３８】
カルボキシメチルセルロースは、幅広い分子量で市販されている。比較的高い分子量を有するカルボキシメチルセルロースは、本発明での使用に好ましい。通常、カルボキシメチルセルロースの分子量は、２５℃の１．０重量％水溶液での粘度で表すのが最も好都合である。本発明での使用に適したカルボキシメチルセルロースは、好ましくは、約５０センチポアズ〜約１０，０００センチポアズ、より好ましくは約５００センチポアズ〜約１０，０００センチポアズ、及び最も好ましくは約１，０００センチポアズ〜約２，８００センチポアズの１．０重量％水溶液の粘度を有する。好ましい一実施形態では、カルボキシメチルセルロースは、５００〜８００Ｋｄの加重平均分子量を有する。
【００３９】
特定の実施形態では、カルボキシメチルセルロースは、高粘度カルボキシメチルセルロースである。本明細書で使用される場合、用語「高粘度カルボキシメチルセルロース」は、通常、ナトリウム塩としてのカルボキシメチルセルロースを指し、２５℃で少なくとも６０００ｃｐｓの粘度を有する１％（ｗｔ／ｗｔ）水溶液を形成する。粘度は、ＡＳＴＭ  Ｄ１４３９−０３（２００８）ｅ１（ＡＳＴＭインターナショナル、ペンシルベニア州ウェストコンショホッケン（２００８）、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）に基づいて、例５に記載の方法に従って決定される。好ましい実施形態では、高粘度カルボキシメチルセルロースは、約８以下の多分散性指数などの低多分散性指数も有する。
【００４０】
本発明の任意の実施形態では、高粘度カルボキシメチルセルロースは、２５℃で少なくとも約６０００、７０００、７５００、又は８０００ｃｐｓの粘度を有する１％（ｗｔ／ｗｔ）水溶液を形成することが好ましい。特定の実施形態では、カルボキシメチルセルロースは、２５℃で６０００〜約１００００ｃｐｓ又は約６０００〜１１０００ｃｐｓの粘度を有する１％（ｗｔ／ｗｔ）水溶液を形成する。特定の実施形態では、カルボキシメチルセルロースは、２５℃で約６０００〜約９５００ｃｐｓ又は約７０００〜９５００ｃｐｓの粘度を有する１％（ｗｔ／ｗｔ）水溶液を形成する。別の実施形態では、カルボキシメチルセルロースは、２５℃で約７０００〜約９２００ｃｐｓ又は約７５００〜９０００ｃｐｓの粘度を有する１％（ｗｔ／ｗｔ）水溶液を形成する。さらに別の実施形態では、カルボキシメチルセルロースは、２５℃で約８０００〜約９３００ｃｐｓ、又は約９０００ｃｐｓの粘度を有する１％（ｗｔ／ｗｔ）水溶液を形成する。好ましくは、カルボキシメチルセルロースはナトリウム塩の形態である。好ましい実施形態では、カルボキシメチルセルロースは、約７８００ｃｐｓ以上、例えば約７８００〜１１０００ｃｐｓ、又は約８０００ｃｐｓ〜約１１０００ｃｐｓの粘度を有する１％（ｗｔ／ｗｔ）水溶液を形成するナトリウムカルボキシメチルセルロースである。好ましい実施形態では、高粘度カルボキシメチルセルロースは、約８以下、好ましくは約７以下、又は６以下の多分散性指数（Ｍｗ／Ｍｎ）をさらに有する。一実施形態では、多分散性指数は、約３〜約８、約３〜約７、約３〜約６．５、約３．０〜約６；約３．５〜約８、約３．５〜約７、約３．５〜約６．５、約３．５〜約６、約４〜約８、約４〜約７、約４〜約６．５、約４〜約６、約４．５〜約８、約４．５〜約７、約４．５〜約６．５、約４．５〜約６、約５〜約８、約５〜約７．５、約５〜約７、約５〜約６．５、又は約５〜約６である。
【００４１】
適切なカルボキシメチルセルロースは、多数の供給業者から市販されている。市販のカルボキシメチルセルロースの例は、Ａｓｈｌａｎｄ／Ａｑｕａｌｏｎ社が販売地域に応じてＡＱＵＡＬＯＮ（商標）、ＢＬＡＮＯＳＥ（商標）、ＢＯＮＤＷＥＬＬ（商標）の商品名で販売しているナトリウムカルボキシメチルセルロース製品である。本発明の方法で使用するのに適した高粘度カルボキシメチルセルロースナトリウム塩は、Ａｓｈｌａｎｄ社により販売されているＡＱＵＡＬＯＮ（商標）７Ｈ４ＦＭである。
【００４２】
特に高い媒体取り込み比（ＭＵＲ）を有する超吸収性ポリマーヒドロゲルの形成をもたらす本発明の方法の好ましい実施形態では、水溶液中の総前駆体濃度は、出発水溶液の水の重量に対して、少なくとも２重量％であり、二官能性ＰＥＧの量は、前駆体の重量に対して、約１０重量％〜約０．０５重量％、約２重量％〜約０．０５重量％、約１重量％〜約０．１重量％、又は約１．５重量％〜約０．０５重量％である。本明細書において、用語「前駆体」は、ポリマーヒドロゲルポリマーネットワークを形成するために前駆体として使用される水溶性多糖類を示す。特定の実施形態では、「前駆体の重量」は、単独で使用される場合、ＣＭＣＮａの重量であり、又は使用されるＣＭＣＮａとグルコマンナンの合計重量である。
【００４３】
媒体取り込み比（ＭＵＲ）は、ポリマーヒドロゲルが水又は特定の水溶液を吸収する能力の尺度である。特に明記しない限り、用語ＭＵＲは、蒸留水の取り込みに関するものである。ＭＵＲは、平衡膨潤測定（例えば、感度が１０−５ｇのザルトリウスマイクロスケールを使用）によって決定され、次の式で計算される：
ＭＵＲ＝（Ｗｓ−Ｗｄ）／Ｗｄ
式中、Ｗｓは、水溶液、例えば蒸留水に浸漬し、平衡に達した後のポリマーヒドロゲルの重量であり、Ｗｄは、浸漬前の乾燥ポリマーヒドロゲルの重量である。
【００４４】
ポリマーヒドロゲルの粘弾性特性は、当該分野で公知の装置及び方法を使用して決定することができる。プレート−プレートジオメトリを使用して、ＴＡレオメーターで小さな変形振動測定を行った。すべての測定は、２５℃でペルチェセンサーを使用して４ｍｍのギャップで行った。弾性率Ｇ’及び損失弾性率Ｇ’’は、０．１〜５０ｒａｄ／ｓｅｃの周波数範囲で得られた。
【００４５】
本発明の方法の１つの特に好ましい実施形態は、以下のステップを含む：ステップ１、親水性ポリマー及びＰＥＧＤＥを室温で水に溶解させる；ステップ２、２日間にわたって４０℃で溶液から水を除去し、この間に、架橋反応が自然に起こり、ポリマーヒドロゲルが形成される；ステップ３、ステップ２の生成物を、必要に応じて８０℃に１０時間加熱し、架橋反応を完了させる；ステップ４、ポリマーヒドロゲルを２４時間かけて水で３回洗浄する；ステップ５、洗浄したポリマーヒドロゲルをアセトンに２４時間浸し、水を除去する；ステップ６、ポリマーヒドロゲルをさらに４５℃のオーブンで５時間乾燥させる；ステップ７、乾燥ポリマーヒドロゲルを粉砕して、ポリマーヒドロゲル粒子を提供する。
【００４６】
本発明のポリマーヒドロゲルは、少なくとも約１０の蒸留水中の媒体取り込み比を有する。好ましくは、本発明のポリマーヒドロゲルは、超吸収性ポリマーヒドロゲル、例えば、少なくとも１０のＭＵＲを有するポリマーヒドロゲルである。好ましい実施形態では、本発明のポリマーヒドロゲルは、少なくとも約２０、約３０、約４０、約５０、約６０、約７０、約８０、約９０又は約１００のＭＵＲを有する。例えば、特定の実施形態では、本発明のポリマーヒドロゲルは、約１０〜約１００、約２０〜約１００、約３０〜約１００、約４０〜約１００、約５０〜約１００、約６０〜約１００、約７０〜約１００、約８０〜約１００、又は約９０〜約１００のＭＵＲを有する。特定の実施形態では、本発明は、最大１５０、２００、２５０、３００、３３０又は３５０のＭＵＲを有するポリマーヒドロゲルを含む。
【００４７】
特定の実施形態では、本発明のポリマーヒドロゲルは、乾燥重量の少なくとも１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、又は１００倍である、血液、血漿、尿、間質液又は胃液などの１つ又は複数の体液の量を吸収することができる。ポリマーヒドロゲルが体液を吸収する能力は、１人又は複数人の対象から得られた体液のサンプルあるいは模擬尿又は模擬胃液などの模擬体液の試験など、従来の手段を使用して試験することができる。特定の好ましい実施形態では、ポリマーヒドロゲルは、１体積の模擬胃液（ＳＧＦ）と８体積の水とを組み合わせることにより調製された、相当量の流体を吸収することができる。ＳＧＦは、当技術分野で公知のＵＳＰ試験溶液手順を使用して調製することができる。いくつかの実施形態では、本発明のポリマーヒドロゲルは、このＳＧＦ／水混合物において、少なくとも約１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００以上のＭＵＲを有する。
【００４８】
本発明のポリマーヒドロゲルは、様々な程度の水和を有する架橋ポリマーを含む。例えば、ポリマーヒドロゲルは、実質的に乾燥状態又は無水状態、例えば、ポリマーヒドロゲルの約０重量％〜約５重量％が水又は水性流体である状態から、ポリマーヒドロゲルが最大量の水又は水性流体を吸収している状態までを含む、実質的な量の水又は水性流体を含む状態までの範囲の水和状態で提供することができる。
【００４９】
一実施形態では、本発明は、本発明のポリマーヒドロゲルを含む医薬組成物を提供する。医薬組成物は、活性剤としてポリマーヒドロゲルを、必要に応じて医薬的に許容される賦形剤又は担体と組み合わせて含むことができる。例えば、医薬組成物は、肥満の治療、満腹感の向上、血糖コントロールの改善、糖尿病の治療又は予防、あるいは体重管理を支援するための経口投与を目的とすることができる。別の実施形態では、医薬組成物は、別の活性剤と組み合わせてポリマーヒドロゲルを含む。ポリマーヒドロゲルは、例えば、活性剤の持続放出のためのマトリックスとして役立ち得る。
【００５０】
本発明のポリマーヒドロゲルは、過体重又は肥満の治療、食物又はカロリー摂取の低減、あるいは満腹感の達成又は維持のための方法に使用することができる。本方法は、好ましくはヒトを含む哺乳動物などの対象にポリマーヒドロゲルを摂取させることにより、対象の胃に本発明のポリマーヒドロゲルの有効量を投与するステップを含む。そのようなポリマーヒドロゲルは、例えば、食物のカロリー含有量に追加することなく、食物塊の体積を増加させることにより、胃容積を占有するために使用できる。ポリマーヒドロゲルは、食事前に、あるいは食物と組み合わせて、例えばポリマーヒドロゲルと食物との混合物として、対象によって摂取することができる。摂取及び胃液又は胃液と水との組み合わせとの接触により、ポリマーヒドロゲルが膨潤する。ポリマーヒドロゲルは、乾燥した状態、部分的に膨潤した状態、又は完全に膨潤した状態で、単独で、又は液体又は乾燥食品との混合物で摂取することができるが、好ましくは、その流体容量を大幅に下回る水和状態で摂取され、より好ましくは、ポリマーヒドロゲルは無水状態で摂取される。したがって、ポリマーヒドロゲルに占有される胃容積は、対象が摂取したポリマーヒドロゲルの容積よりも大幅に大きくなる可能性がある。本発明のポリマーヒドロゲルはまた、胃から小腸内に移動して膨潤することにより、体積を占有し、及び／又は小腸の壁に圧力をかけることができる。好ましくは、ポリマーヒドロゲルは、身体からの排泄のために結腸内で十分に収縮する前に、対象による食物の摂取を阻害するのに十分な期間、小腸で膨潤したままである。対象による食物の摂取を阻害するのに十分な時間は、一般に、対象が食事をし、摂取された食物が小腸を通過するのに必要な時間である。そのような収縮は、例えば、架橋の喪失による分解、流体の放出、及び体からの排泄に十分な体積の減少により起こり得る。この方法での使用に好ましいポリマーは、ｐＨ依存性の膨潤を示し、より低いｐＨよりも高いｐＨでより大きな膨潤が観察される。したがって、そのようなポリマーは、胃に食物及び／又は水が存在し、胃の内容物のｐＨを上昇させない限り、胃で著しく膨潤することはなく、小腸に移動する。食物と一緒に摂取すると、ポリマーヒドロゲルは、最初は胃で膨潤し、胃のｐＨが下がると収縮し、その後、胃から小腸に移動する。小腸の高ｐＨ環境では、ポリマーヒドロゲルが膨潤し、小腸の容積を占有し、及び／又は小腸の壁に圧力をかける。
【００５１】
本発明のポリマーヒドロゲルはまた、例えば、慢性及び急性腎疾患を含む腎疾患に罹患している対象、特に腎透析を受けている対象の治療のために、胃腸管から水分を除去するためにも使用できる。
【００５２】
ポリマーヒドロゲルは、例えば、便秘の治療のために、それを必要とする対象の胃腸管内の流体含有量を変更（例えば、結腸に水を送達する）するためにさらに使用することができる。
【００５３】
本発明のポリマーヒドロゲルは、錠剤又はカプセル又は経口投与に適した他の製剤の形態で対象に投与することができる。錠剤又はカプセルは、ｐＨ修飾剤などの１つ又は複数の追加の薬剤、及び／又は薬学的に許容される担体又は賦形剤をさらに含んでもよい。ポリマーヒドロゲルは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる国際公開第２０１０／０５９７２５号に記載されているように、食物又は飲料の成分として投与することもできる。
【００５４】
本発明はさらに、本発明のポリマーヒドロゲルを含む製品を含む。そのような製品には、ポリアクリルポリマーヒドロゲルが従来使用されている製品、例えばパーソナルケア用の吸収性製品（すなわち、おむつ、衛生ナプキンなど）及び農業用製品（例えば、水及び栄養素の制御放出用装置）などの消費者製品が挙げられる。本発明のポリマーヒドロゲルの吸収特性は、いくつかの実施形態では使用されるカルボキシメチルセルロースの量に依存し、ゲル構造中の微小多孔性の誘導によって改善することができ、ポリアクリルゲルの吸収特性と同等である。したがって、本発明の方法によって得られるポリマーヒドロゲルは、上記のすべての分野で使用するのに適した機械的特性を有する。しかし、本ポリマーヒドロゲルは、生分解性、製造プロセス中にいかなる毒性副産物も存在しないこと、及びより少なく容易に入手可能な試薬を使用することなど、アクリルポリマーヒドロゲルを上回る利点を有する。そのような特徴は、生物医学及び製薬分野でも本発明のポリマーヒドロゲルの実際の使用を可能にする。
【００５５】
したがって、本発明の範囲は、水及び／又は水溶液を吸収することができ、及び／又は水及び／又は水溶液と接触した際に膨潤することができる製品中の吸収性材料として、本発明の方法により得ることができるポリマーヒドロゲルの使用も含む。
【実施例】
【００５６】
本発明の材料及び方法は、例示としてのみ意図され、本発明の範囲を限定することを意図しない、以下の例に関連してよりよく理解される。開示された実施形態に対する様々な変更及び修正は、当業者には明らかであり、本発明の化学構造、誘導体、配合及び／又は方法に関する変更及び修正を含むがこれらに限定されない変更及び修正は、本発明の趣旨及び添付の特許請求の範囲から逸脱せずに行ってよい。
【００５７】
＜材料＞
ナトリウムカルボキシメチルセルロース（ＮａＣＭＣ）−
ＡＱＵＡＬＯＮ（商標）７Ｈ３ナトリウムカルボキシメチルセルロース−平均置換度約０．８９、２５℃で１％水溶液の粘度が約１０００〜３０００センチポアズ。
ＡＱＵＡＬＯＮ（商標）７Ｈ４ナトリウムカルボキシメチルセルロース−平均置換度約０．７４、２５℃で１％水溶液の粘度が約６０００〜１２０００センチポアズ。
グルコマンナン（ＧＭＮ）−２５℃で１％水溶液の粘度が約３０，０００センチポアズ。
ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、Ｍｎ＝５２６Ｄａ（ＰＥＧＤＥ５００）−Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ社。
ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、Ｍｎ＝６０００Ｄａ（ＰＥＧＤＥ６０００）−Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ社。
水酸化ナトリウム−Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ社
【００５８】
＜触媒を用いたナトリウムカルボキシメチルセルロースの架橋方法＞
ＮａＣＭＣを蒸留水に溶解して、総溶液重量に基づいて６〜１０重量％のＮａＣＭＣを含むストック溶液（溶液Ａ）を形成した。ＰＥＧＤＥ５００を水に溶解して、総溶液重量に基づいて１重量％のＰＥＧＤＥ５００を含むストック溶液（溶液Ｂ）を形成した。水酸化ナトリウムを水に溶解して、総溶液重量に基づいて４重量％のＮａＯＨ（１Ｍ）を含むストック溶液（溶液Ｃ）を形成した。次いで、溶液Ｂを溶液Ａに添加して、所望の比率のＮａＣＭＣ及びＰＥＧＤＥの溶液を提供する。ある量の溶液ＣをＮａＣＭＣ及びＰＥＧＤＥ５００の溶液に添加して、最終溶液の水酸化物濃度を０．２５Ｍにする。次いで、ＮａＣＭＣ、ＰＥＧＤＥ５００、及びＮａＯＨで構成される溶液を完全に混合する。次いで、均一な混合物を、空気対流式オーブンで５０℃で蒸発乾燥させて成形する。乾燥後、回収された架橋カルボキシメチルセルロースをブレンダーで顆粒に粉砕した。特定の場合には、架橋カルボキシメチルセルロースをオーブンで２〜２０時間１２０℃で処理し、架橋反応を完了させた。特定の場合には、架橋カルボキシメチルセルロースを酸性水（０．２５Ｍ塩酸）で１〜３時間洗浄し、未反応の材料及び副産物を除去し、触媒を中和した。
【００５９】
＜触媒を用いないナトリウムカルボキシメチルセルロースの架橋方法＞
ＮａＣＭＣを蒸留水に溶解して、総溶液重量に基づいて６〜１０重量％のＮａＣＭＣを含むストック溶液（溶液Ａ）を形成した。ＰＥＧＤＥ５００又はＰＥＧＤＥ６０００を水に溶解して、総溶液重量に基づいて１重量％のＰＥＧＤＥを含むストック溶液（溶液Ｂ）を形成した。次いで、溶液Ｂを溶液Ａに添加して、所望の比率のＮａＣＭＣ及びＰＥＧＤＥの溶液を提供する。次いで、ＮａＣＭＣ及びＰＥＧＤＥで構成される溶液を完全に混合する。次いで、均一な混合物を、空気対流式オーブンで５０℃で蒸発乾燥させて成形する。乾燥後、回収された架橋カルボキシメチルセルロースをブレンダーで顆粒に粉砕した。特定の場合には、架橋カルボキシメチルセルロースをオーブンで２〜２０時間１２０℃で処理し、架橋反応を完了させた。特定の場合には、架橋カルボキシメチルセルロースを蒸留水で１〜３時間洗浄し、未反応の材料及び副産物を除去した。
【００６０】
＜触媒を用いたナトリウムカルボキシメチルセルロース及びグルコマンナンの混合物の架橋方法＞
各ＮａＣＭＣを粉末状態のグルコマンナンと個別に混合し、粉末混合物を蒸留水に溶解して、総溶液重量に基づいて６〜１０重量％のＮａＣＭＣ／グルコマンナン混合物を含む溶液（溶液Ａ１）を形成した。ＰＥＧＤＥを水に溶解して、総溶液重量に基づいて１重量％のＰＥＧＤＥ５００を含む溶液（溶液Ｂ）を形成した。水酸化ナトリウムを水に溶解して、総溶液重量に基づいて４重量％のＮａＯＨ（１Ｍ）を含む溶液（溶液Ｃ）を形成した。次いで、溶液Ｂを溶液Ａ１に添加して、水溶液中に存在するＮａＣＭＣ／グルコマンナン混合物の総重量に基づいて様々な濃度のＰＥＧＤＥ５００を提供した。次いで、溶液ＣをＮａＣＭＣ／グルコマンナン混合物及びＰＥＧＤＥ５００を含む溶液に添加して、最終溶液の水酸化物濃度を０．２５Ｍにした。次いで、得られた各溶液を完全に混合した。次いで、均一な混合物を、空気対流式オーブンで５０℃で蒸発乾燥させて成形した。乾燥後、回収された架橋ＮａＣＭＣ／グルコマンナン混合物をブレンダーで顆粒に粉砕した。特定の場合には、架橋ＮａＣＭＣ／グルコマンナンブレンドをオーブンで２〜２０時間１２０℃で加熱し、架橋反応を完了させた。特定の場合には、架橋ＮａＣＭＣ／グルコマンナン混合物を酸性水（０．２５Ｍ塩酸）で１〜３時間洗浄し、未反応の材料及び副産物を除去し、触媒を中和した。
【００６１】
＜触媒を用いないナトリウムカルボキシメチルセルロース及びグルコマンナンの混合物の架橋方法＞
各ＮａＣＭＣを粉末状態のグルコマンナンと個別に混合し、粉末混合物を蒸留水に溶解して、総溶液重量に基づいて６〜１０重量％のＮａＣＭＣ／グルコマンナン混合物を含む溶液（溶液Ａ１）を形成した。ＰＥＧＤＥを水に溶解して、総溶液重量に基づいて１重量％のＰＥＧＤＥを含む溶液（溶液Ｂ）を形成した。次に、溶液Ｂを溶液Ａ１に添加して、水溶液中に存在するＮａＣＭＣ／グルコマンナン混合物の総重量に基づいて様々な濃度のＰＥＧＤＥを提供した。次いで、得られた各溶液を完全に混合した。次いで、均一な混合物を、空気対流式オーブンで５０℃で蒸発乾燥させて成形した。乾燥後、回収された架橋ＮａＣＭＣ／グルコマンナン混合物をブレンダーで顆粒に粉砕した。特定の場合には、架橋ＮａＣＭＣ／グルコマンナンブレンドをオーブンで２〜２０時間１２０℃で加熱し、架橋反応を完了させた。特定の場合には、架橋ＮａＣＭＣ／グルコマンナン混合物を蒸留水で１〜３時間洗浄し、未反応の材料及び副産物を除去した。
【００６２】
＜ポリマーヒドロゲルの吸収特性の評価＞
前述の例で得られたポリマーヒドロゲルの吸収特性を、３７℃の様々な媒体で研究した。乾燥ポリマーヒドロゲル（１００ｍｇ）をＳＧＦ又はＳＧＦ／水１：８に浸し、平衡に達するまで膨潤させた。各媒体の膨潤率を様々な時点で測定した。
【００６３】
水和ポリマーヒドロゲルに対する消化の効果をシミュレートするために、ＳＧＦ／水１：８で６０分間膨潤したポリマーヒドロゲルに、１００％ＳＧＦをゆっくりと添加し、ゲル粒子を崩壊させた。ＭＵＲを、様々な時点で監視した。実験は、すべて３７℃で、１：８  ＳＧＦ／水での膨潤、ＳＧＦ／水１：４での脱膨潤、ＳＧＦでの崩壊、模擬腸液（ＳＩＦ）での再膨潤、及び模擬結腸液（ＳＣＦ）での分解の全サイクルを通してＭＵＲを監視することにより行った。
【００６４】
＜架橋材料の特性評価＞
特に明記しない限り、以下に記載する測定は、以下の特性１）乾燥減量が１０％以下であり；（２）１００μｍ〜１０００μｍのサイズ範囲で少なくとも９５質量％の微粒子状であり、平均サイズが４００〜８００μｍである、架橋材料のサンプルを使用して行われる。以下の特定の方法では、特定の機器の使用を記載する。各場合には、当技術分野で公知のように、同等の機器を使用することができる。
【００６５】
（Ａ）乾燥減量の測定
架橋材料の水分含有量は、ＵＳＰ＜７３１＞、乾燥減量に従って決定される。
【００６６】
機器／装置
水分計Ｒａｄｗａｇ、モデルＷＰＳ  ５０Ｓ
実験室用スパーテル
アルミニウムるつぼ
シリカゲル付きデシケーター
【００６７】
手順
１．サンプルを少なくとも１２時間デシケーターに置く。
２．水分計の秤皿にアルミニウムるつぼを置き、天びんを風袋引きする。
３．アルミニウムるつぼのサンプルを正確に１．０００±０．００５ｇに計量する。サンプルの初期重量はＷｉである。
４．水分計をセットして、周囲圧力及び周囲水分下でサンプルを１０５℃で３０分間加熱する。
５．水分計の電源を入れ、ＬＯＤプログラムを実行する（１０５℃で３０分間）。
６．サンプルを計量する。サンプルの最終重量はＷｆである。
ＬＯＤ値は、次の式に従って決定される：
ＬＯＤ＝（Ｗｉ−Ｗｆ）／Ｗｉｘ１００％。
【００６８】
乾燥減量は３回測定され、報告されたＬＯＤは３つの値の平均である。
【００６９】
（Ｂ）粒径範囲の測定
装置及び材料：
ふるいシェーカーＲｅｔｓｃｈ、Ｍｏｄｅｌ  ＡＳ  ２００ベーシック
メッシュサイズ１０００μｍ及び１００μｍのステンレス鋼ふるい
アルミニウム計量皿
実験室用ステンレス鋼スパーテル
０．１ｇ単位で計量できる校正済み天びん
【００７０】
手順：
１．空のふるい及びアルミニウム皿を０．１ｇ単位で計量する。
２．４０．０±０．１ｇの粉末を計量する。
３．サイズが１０００μｍ及び１００μｍの試験用ふるいを、上部の孔径を大きく、下部の孔径を小さく、積み重ねる。アルミニウム皿をネストの底部に組み立てる。
４．スタックの上部にある１０００μｍのふるいにサンプルを注ぐ。
５．このスタックをシェーカーのカバーとエンド皿の間に置き、サンプルがアセンブリ内に残るようにする。
６．シェーカーのメインスイッチをオンにする。
７．連続操作のためにシェーカーのノブＵＶ２をセットする。
８．シェーカーのノブＭＮ２を右に回して、振動の高さを５０まで上げる。
９．このスタックをシェーカーで５分間震盪する。
１０．ふるいを分解し、各ふるいを再計量する。
１１．パラグラフ８に記載されているように、各ふるいの試験片の重量％を決定する。  １２．満たされた試験ふるい及び空の試験ふるいの重量を測定した後、差分により、各ふるい内の材料の重量を決定する。
１３．同様の方法で収集皿の材料の重量を決定する。
１４．各ふるい及び収集皿に含まれるサンプルの重量を使用して、次の式で％分布を計算する：
Ｗｘ％＝Ｗｘ／Ｗｓａｍｐｌｅ＊１００％
式中：
Ｗｘ％＝各ふるい又は収集皿内の％でのサンプル重量であり、「ｘ」は次のとおりである：
１０００μｍより大きい粒子サイズの場合は「＞１０００」。
１００〜１０００μｍの粒子サイズの場合は「１００〜１０００」。
１００μｍより小さい粒子サイズが場合は「＜１００」。
Ｗｓａｍｐｌｅ＝試験片の初期重量。
【００７１】
（Ｃ）タップ密度の測定
装置及び材料：
１００ｍＬガラスメスシリンダー
１００ｍＬガラスビーカー
実験室用スパーテル
機械式タップ密度テスター、Ｃｏｐｌｅｙ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社のモデルＪＶ  １０００
０．１ｇ単位で計量できる校正済み天びん。
【００７２】
手順：
１．４０．０±０．１グラムの試験サンプルを計量する。この値はＭと指定される。
２．乾燥した１００ｍＬガラスメスシリンダーにサンプルを導入する。
３．圧縮せずに粉末を慎重に水平にし、未定の見かけの体積Ｖ０を最も近い目盛り単位まで読み取る。
４．機械式タップ密度テスターをセットして、シリンダーを最初に５００回タップし、タップされた容積Ｖ５００を最も近い目盛り単位まで測定する。
５．タップを７５０回繰り返し、タップされた容積Ｖ７５０を最も近い目盛り単位まで測定する。
６．２つの容積の差が２％未満の場合、Ｖ７５０は最終のタップされた容積Ｖｆであり、それ以外の場合は、後続の測定値の差が２％未満になるまで、必要に応じて、１２５０タップに増加させて繰り返す。
【００７３】
計算：
次の式により、タップ密度ＤＴを１ｍＬあたりのグラムで計算する：
ＤＴ＝Ｍ／Ｖｆ
式中：
Ｍ＝グラムでのサンプルの重量であり、０．１ｇ単位で四捨五入してある。
Ｖｆ＝ｍＬでの最終容積。
【００７４】
（Ｄ）ＳＧＦ／水（１：８）での媒体取り込み比の測定
ＳＧＦ／水（１：８）中の架橋材料の媒体取り込み比は、以下のプロトコルに従って決定される。
１．乾燥したフリットガラス漏斗を支持体の上に置き、４０．０±１．０ｇの精製水を漏斗に注ぐ。
２．漏斗の首に水滴が検出されなくなるまで待機し（約５分）、漏斗の先端を吸収紙で乾燥させる。
３．空の乾燥したガラスビーカー（ビーカー＃１）に漏斗を入れ、風袋引きした秤上に置き、空の装置の重量（Ｗｔａｒｅ）を記録する。
４．１００ｍＬビーカー（ビーカー＃２）にマグネチックスターラーバーを入れ；ビーカー＃２を秤に置き、風袋引きする。
５．上記のように調製した４０．０±１．０ｇのＳＧＦ／水（１：８）溶液をビーカー＃２に加える。
６．ビーカー＃２をマグネチックスターラーに置き、室温で穏やかに攪拌する。
７．計量紙を使用して、０．２５０±０．００５ｇの架橋材料粉末を正確に計量する（Ｗｉｎ）。
８．ビーカー＃２に粉末を加え、渦を発生させずにマグネチックスターラーで３０±２分間穏やかに攪拌する。
９．得られた懸濁液からスターラーバーを取り外し、漏斗を支持体の上に置き、懸濁液を漏斗に注ぎ、スパーテルで残りの材料を収集する。
１０．材料を１０±１分間排水させる。
１１．排水された材料を含む漏斗をビーカー＃１の内側に置き、計量する（Ｗ’ｆｉｎ）。
【００７５】
媒体取り込み比（ＭＵＲ）は次のように計算される。
ＭＵＲ＝（Ｗｆｉｎ−Ｗｉｎ）／Ｗｉｎ。
Ｗｆｉｎは、次のように計算された膨潤ヒドロゲルの重量である。
Ｗｆｉｎ＝Ｗ’ｆｉｎ−Ｗｔａｒｅ
【００７６】
Ｗｉｎは、最初の乾燥サンプルの重量である。
【００７７】
ＭＵＲは、架橋材料の各サンプルについて３回測定され、報告されたＭＵＲは３回の測定の平均である。
【００７８】
（Ｅ）弾性率の測定
弾性率（Ｇ’）は、以下に示すプロトコルに従って決定される。使用されるレオメーターは、ペルチェプレート；下部フラットプレートＸｈａｔｃｈ、直径４０ｍｍ；及び上部フラットプレートＸｈａｔｃｈ、直径４０ｍｍを備えたＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社のＲｈｅｏｍｅｔｅｒ  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＨＲ−１（５３３２−０２７７  ＤＨＲ−１）又は同等品である。
１．１００ｍＬビーカーにマグネチックスターラーバーを入れる。
２．上記のように調製した４０．０±１．０ｇのＳＧＦ／水（１：８）溶液をビーカーに加える。
３．ビーカーをマグネチックスターラーに置き、室温で穏やかに攪拌する。
４．計量紙を使用して、０．２５０±０．００５ｇの架橋材料粉末を正確に計量する（Ｗｉｎ）。
５．ビーカーに粉末を加え、渦を発生させずにマグネチックスターラーで３０±２分間穏やかに攪拌する。
６．得られた懸濁液からスターラーバーを取り外し、漏斗を支持体の上に置き、懸濁液を漏斗に注ぎ、スパーテルで残りの材料を収集する。
７．材料を１０±１分間排出させる。
８．得られた材料を収集する。
９．材料をレオメーターで掃引周波数試験し、１０ｒａｄ／ｓの角周波数で値を測定する。
【００７９】
測定は３回行われる。報告されたＧ’値は、３回の測定の平均である。
【００８０】
＜結果＞
一連の反応のパラメーター、及び各生成物の１：８  ＳＧＦ／水でのＭＵＲ及びＧ’の結果を下記の表に示す。反応１−４４の架橋剤はＰＥＧＤＥ５００である。反応４５−５２の架橋剤はＰＥＧＤＥ６０００である。
【表１−１】
2020517760.tif 000003
【表１−２】
2020517760.tif 000004
【表２】
2020517760.tif 000005
【００８１】
模擬消化条件下での選択されたヒドロゲルの特性を図５〜２４に示す。
【００８２】
図５及び６は、熱処理なしで、触媒ありと触媒なしの両方で調製された０．０１又は０．００１のＰＥＧＤＥ５００／ＮａＣＭＣ重量比で、７Ｈ３  ＮａＣＭＣ又は７Ｈ４  ＮａＣＭＣ及びＰＥＧＤＥ５００から生成されたヒドロゲルのＭＵＲ対時間及び模擬生理学的条件のグラフである（図５：反応５、８、１３及び１４；図６：反応２１、２２、２７及び２８）。結果は、触媒の非存在下で生成されたヒドロゲルは、胃及び腸の条件下で有意なＭＵＲを有するが、結腸の条件下では溶解することを示している。対照的に、塩基性触媒の存在下で生成されたヒドロゲルは、胃の条件下で溶解する。
【００８３】
図７は、触媒の非存在下、熱処理ありと熱処理なしの両方で、０．０１のＰＥＧＤＥ５００／ＮａＣＭＣ重量比で、７Ｈ３  ＮａＣＭＣ及びＰＥＧＤＥ５００から生成されたヒドロゲルのＭＵＲ対時間及び模擬生理学的条件のグラフである（反応８及び１１）。結果は、熱処理なしで生成されたヒドロゲルは、熱処理されたヒドロゲルと比較して、胃及び腸の両方の条件下でより大きなＭＵＲを有することを示している。両方のヒドロゲルは、結腸の条件下で溶解する。
【００８４】
図８は、図７に示した２つのヒドロゲルのＧ’対時間及び模擬生理学的条件のグラフである。結果は、溶解前のすべての時間で、熱処理されたヒドロゲルのＧ’が、熱処理されなかったヒドロゲルのＧ’よりも有意に大きいことを示している。
【００８５】
図９は、触媒の非存在下、熱処理ありと熱処理なしの両方で、０．００１のＰＥＧＤＥ５００／ＮａＣＭＣ重量比で、７Ｈ３  ＮａＣＭＣ及びＰＥＧＤＥ５００から生成されたヒドロゲルのＭＵＲ対時間及び模擬生理学的条件のグラフである（反応１５及び１６）。結果は、両方のヒドロゲルは、胃の条件下で同様のＭＵＲを有するが、熱処理なしで生産されたヒドロゲルは、腸の条件下でより大きなＭＵＲを有することを示している。両方のヒドロゲルは、結腸の条件下で溶解する。
【００８６】
図１０は、図９に示した２つのヒドロゲルのＧ’対時間及び模擬生理学的条件のグラフである。結果は、溶解前のすべての時間で、熱処理されたヒドロゲルのＧ’が、熱処理されなかったヒドロゲルのＧ’よりも有意に大きいことを示している。
【００８７】
図１１は、触媒の非存在下、熱処理ありと熱処理なしの両方で、０．００１のＰＥＧＤＥ５００／ＮａＣＭＣ重量比で、７Ｈ４  ＮａＣＭＣ及びＰＥＧＤＥ５００から生成されたヒドロゲルのＭＵＲ対時間及び模擬生理学的条件のグラフである（反応２２及び２５）。結果は、熱処理なしで生成されたヒドロゲルは、熱処理されたヒドロゲルと比較して、胃及び腸の条件下でより大きなＭＵＲを有することを示している。両方のヒドロゲルは、結腸の条件下で溶解する。
【００８８】
図１２は、図１１に示した２つのヒドロゲルのＧ’対時間及び模擬生理学的条件のグラフである。結果は、溶解前のすべての時間で、熱処理されたヒドロゲルのＧ’が、熱処理されなかったヒドロゲルのＧ’よりも有意に大きいことを示している。
【００８９】
図１３は、触媒の非存在下、熱処理ありと熱処理なしの両方で、０．０００１のＰＥＧＤＥ５００／ＮａＣＭＣ重量比で、７Ｈ４  ＮａＣＭＣ及びＰＥＧＤＥ５００から生成されたヒドロゲルのＭＵＲ対時間及び模擬生理学的条件のグラフである（反応２８及び２９）。結果は、熱処理なしで生成されたヒドロゲルは、熱処理されたヒドロゲルと比較して、胃及び腸の条件下でより大きなＭＵＲを有することを示している。両方のヒドロゲルは、結腸の条件下で溶解する。
【００９０】
図１４は、図１３に示した２つのヒドロゲルのＧ’対時間及び模擬生理学的条件のグラフである。結果は、溶解前のすべての時間で、熱処理されたヒドロゲルのＧ’が、熱処理されなかったヒドロゲルのＧ’よりも有意に大きいことを示している。
【００９１】
図１５は、触媒の非存在下、熱処理ありと熱処理なしの両方で、０．００１のＰＥＧＤＥ５００／ポリマー重量比で、７Ｈ３  ＮａＣＭＣ／グルコマンナン（３：１ｗｔ／ｗｔ）及びＰＥＧＤＥ５００から生成されたヒドロゲルのＭＵＲ対時間及び模擬生理学的条件のグラフである（反応３２及び３３）。結果は、熱処理なしで生成されたヒドロゲルは、熱処理されたヒドロゲルと比較して、胃及び腸の条件下でより大きなＭＵＲを有することを示している。両方のヒドロゲルは、結腸の条件下で溶解した。
【００９２】
図１６は、図１５に示した２つのヒドロゲルのＧ’対時間及び模擬生理学的条件のグラフである。結果は、溶解前のすべての時間で、熱処理されたヒドロゲルのＧ’が、熱処理されなかったヒドロゲルのＧ’よりも有意に大きいことを示している。
【００９３】
図１７は、触媒の非存在下、熱処理ありと熱処理なしの両方で、０．００１のＰＥＧＤＥ５００／ポリマー重量比で、１ｇの７Ｈ４  ＮａＣＭＣ／グルコマンナン（３：１ｗｔ／ｗｔ）及びＰＥＧＤＥ５００から生成されたヒドロゲルのＭＵＲ対時間及び模擬生理学的条件のグラフである（反応３６及び３７）。結果は、熱処理なしで生成されたヒドロゲルのＭＵＲが有意に大きいことを示している。
【００９４】
図１８は、図１７に示したヒドロゲルのＧ’対時間及び模擬生理学的条件のグラフである。結果は、熱処理ありで生成されたヒドロゲルのＧ’が有意に大きいことを示している。
【００９５】
図１９は、触媒の非存在下、熱処理ありで、１ｇの７Ｈ３  ＮａＣＭＣ及び０．０１ｇのＰＥＧＤＥ６０００から生成されたヒドロゲルのＭＵＲ対時間及び模擬生理学的条件のグラフである（反応４６）。
【００９６】
図２０は、図１９に示したヒドロゲルのＧ’対時間及び模擬生理学的条件のグラフである。
【００９７】
図２１は、触媒の非存在下、熱処理ありで、１ｇの７Ｈ４  ＮａＣＭＣ及び０．０１ｇのＰＥＧＤＥ６０００から生成されたヒドロゲルのＭＵＲ対時間及び模擬生理学的条件のグラフである（反応５０）。このヒドロゲルのＭＵＲは、図１９のヒドロゲルのＭＵＲよりも有意に小さい。
【００９８】
図２２は、図２１に示されたヒドロゲルのＧ’対時間及び模擬生理学的条件のグラフである。
【００９９】
図２３は、触媒の非存在下、熱処理ありで、１ｇの７Ｈ４  ＮａＣＭＣ及び０．００１ｇのＰＥＧＤＥ６０００から生成されたヒドロゲルのＭＵＲ対時間及び模擬生理学的条件のグラフである（反応５２）。
【０１００】
図２４は、図２３に示されたヒドロゲルのＧ’対時間及び模擬生理学的条件のグラフである。
【０１０１】
結果は、塩基性触媒の存在下で比較的少量のＰＥＧＤＥ５００でカルボキシメチルセルロースを架橋することによって生成されたヒドロゲルは、構造的完全性を失い、模擬胃条件下で溶解することを示している。対照的に、触媒の非存在下で調製されたヒドロゲルは、熱処理の有無にかかわらず、模擬胃及び腸の両方の条件下で無傷のままであり、模擬結腸の条件下で溶解した。さらに、ヒドロゲルを熱処理すると、模擬胃及び腸の条件下でＭＵＲが減少するが、これらの条件下ではＧ’が増加する。
【０１０２】
本発明は、その好ましい実施形態を参照して特に示され、記載されてきたが、添付の特許請求の範囲によって包含される本発明の範囲から逸脱することなく、形態及び詳細における様々な変更が可能であることは、当業者には理解されるであろう。
【図１】
2020517760.tif 000006
【図２】
2020517760.tif 000007
【図３】
2020517760.tif 000008
【図４】
2020517760.tif 000009
【図５】
2020517760.tif 000010
【図６】
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【図７】
2020517760.tif 000012
【図８】
2020517760.tif 000013
【図９】
2020517760.tif 000014
【図１０】
2020517760.tif 000015
【図１１】
2020517760.tif 000016
【図１２】
2020517760.tif 000017
【図１３】
2020517760.tif 000018
【図１４】
2020517760.tif 000019
【図１５】
2020517760.tif 000020
【図１６】
2020517760.tif 000021
【図１７】
2020517760.tif 000022
【図１８】
2020517760.tif 000023
【図１９】
2020517760.tif 000024
【図２０】
2020517760.tif 000025
【図２１】
2020517760.tif 000026
【図２２】
2020517760.tif 000027
【図２３】
2020517760.tif 000028
【図２４】
2020517760.tif 000029
【国際調査報告】
2020517760.tif 000030
2020517760.tif 000031