JP2000510360A

JP2000510360A - 脱水ヒドロゲル

Info

Publication number: JP2000510360A
Application number: JP09537835A
Authority: JP
Inventors: クィン，イミン; ギルディング，キース・デニス
Original assignee: イノベイティブ・テクノロジーズ・リミテッド
Priority date: 1996-04-20
Filing date: 1997-04-21
Publication date: 2000-08-15
Also published as: EP1021215A1; DE69713912T2; WO1997039781A1; US6203845B1; GB9608222D0; ES2180043T3; AU2395197A; EP1021215B1; DE69713912D1

Abstract

(57)【要約】脱水ヒドロゲルを製造する方法は、可塑剤を含むヒドロゲルプレカーサー物質の水溶液中へ、ヒドロゲルプレカーサー物質を架橋してヒドロゲルを形成することができるカチオンを含有する繊維を分散すること、こうして得られた混合物を、上記繊維を含む脱水ヒドロゲルを得るために凍結乾燥し、脱水ヒドロゲルを上記カチオンによって架橋することを含む。

Description

【発明の詳細な説明】脱水ヒドロゲル技術分野本発明は傷の治療に有用な脱水ヒドロゲルに関する。背景技術ヒドロゲルは水または生物体液によって膨潤する架橋高分子網目構造体である。脱水ヒドロゲルは、水または生物体液と接触すると膨潤してヒドロゲルを形成する架橋高分子網目構造体である。「脱水」の条件によって、脱水ヒドロゲルは貯蔵および輸送が容易となる。加えて、乾燥状態で傷に適用する場合、超吸収性材料として働く。本発明者らの同時係属ＰＣＴ出願であるＰＣＴ／ＧＢ９５／０２５４３（ＷＯ -Ａ-９６／１３２８５）には、可塑剤を含むヒドロゲルプレカーサー物質の水溶液中へ、上記プレカーサー物質を架橋してヒドロゲルを形成することができるカチオンを含有する繊維を分散させること、および上記繊維を含む脱水ヒドロゲルを調製するために水を蒸発させ、脱水ヒドロゲルが上記カチオンにより架橋されることを含む脱水ヒドロゲルの製造方法を開示している。発明の開示本発明では、可塑剤を含むヒドロゲルプレカーサー物質の水溶液中へ、上記プレカーサー物質を架橋してヒドロゲルを形成することができるカチオンを含有する繊維、繊維を分散すること、およびこうして得られた混合物を上記の繊維を含む脱水ヒドロゲルを調製するために凍結乾燥させ、脱水ヒドロゲルが上記カチオンにより架橋されていることを含む脱水ヒドロゲルの製造方法を提供する。したがって、本発明の方法においては、水を、ヒドロゲルプレカーサー物質、繊維および可塑剤の混合物から凍結乾燥法により蒸発させる。凍結乾燥には公知の条件を適用してもよい。したがって、ヒドロゲルが氷中に埋め込まれているような固体生成物（例えばシート状）を形成するように、例えば、混合物を−１０ ℃以下で凍結してもよい。凍結混合物を次に固体の氷から（中間の液相を経由しないで）水を水蒸気に変換できるように高真空にかけてもよい。凍結乾燥法はエドワード凍結乾燥機を用いて行ってもよい。本発明の方法の結果として、凍結混合物の精巧な細孔構造が保持されて最終生成物（脱水ヒドロゲル）は多孔質で高吸水性を有する。本発明の方法により製造された脱水ヒドロゲルは、厚さが、例えば２０μｍから１０ｍｍのフィルム形状であってもよい。本発明の方法により製造された脱水ヒドロゲルは、多くの利点を有する。特に繊維が入っていることにより脱水ヒドロゲルに強度と形態安定性が付与されている。脱水ヒドロゲルのフィルムは厚さ方向にのみ膨潤し、他の２方向には膨潤しないという特徴を有する（３方向すべてに膨潤する従来のフィルムと異なる）。代表的には、脱水ヒドロゲルは（繊維、ヒドロゲル形成ポリマーおよび可塑剤、即ち水および他の成分を含む全重量を基準にして）１５〜４０重量％の繊維、１０〜３５重量％のポリマー、および５〜７５重量％の可塑剤を含む。より好ましくは、繊維とポリマーは、同じ重量基準で合わせて約４０〜６０重量％、理想的には約５０重量％で、したがってそれに相当して可塑剤は６０〜４０重量％、理想的には約５０重量％である。一般には繊維の量はポリマーの量より多くなる。例えばその重量比は１.５〜３：１であってよい。代表的には、脱水ヒドロゲルには、水が脱水ヒドロゲルの全重量を基準にして５０重量％未満、理想的には２０重量％未満含まれる。使用してもよい脱水ヒドロゲル物質の例としては、アルギン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩、ペクチニン酸ナトリウム、Ｏ-カルボキシメチルキトサンナトリウム塩（ＯＣＣ）、Ｎ，Ｏ-カルボキシメチルキトサンナトリウム塩（ＮＯＣＣ）、ポリアクリル酸ナトリウムおよび天然ゴムおよびペンダントとしてカルボキシル基（保湿剤）を含む合成ポリマーが含まれる。ヒドロゲルプレカーサーは、全体または一部が、傷の治癒を加速することが知られている天然ポリマーであるエースマンナン〔ＡｃｅＭａｎｎａｎ〕（またはアロエベラ〔Ａｌｌｏｅｖｅｒａ〕の他の成分）からなっていてもよい。エースマンナンは、例えばマトリックスの８０％まで含まれてもよい。エースマンナンはカリントン・ラボラトリーズ（米国テキサス州、ダラス）から入手できる臨床グレードの物質であってもよい。使用される繊維にはヒドロゲルを架橋するに有効な２価またはより多価のカチオンが含まれる。好適なカチオンの例としてはＣａ⁺²、Ｚｎ⁺²および酵素の共同因子として作用するカチオン類が含まれる。使用できる繊維の特に好ましい例はアルギン酸カルシウム繊維である。繊維は一般に長さ１〜８０ｍｍ、深さ１０〜５０μｍのものである。繊維は脱水ヒドロゲルの製造中にヒドロゲルプレカーサー物質の水溶液から水を吸収するものであってもよい。好適な可塑剤の例としては、グリセロール、ポリエチレングリコール、ソルビトールおよび同様の糖類、およびプルロニック（ｐｌｕｒｏｎｉｃ）タイプのＰＥＯ／ＰＰＯポリマーが含まれる。本発明の代表的な脱水ヒドロゲルの調製方法では、相対的な必要量にある繊維、ポリマーおよび可塑剤を、結果の混合物中の繊維、ポリマーおよび可塑剤の合計が５重量％未満（例えば３重量％未満、例えば２重量％）となるように水と混合する。完全に混合した後、分散物の適当な厚さに成形し、凍結乾燥して水を５０重量％未満、より一般的には２０％またはそれより少なく含む脱水ヒドロゲルを製造してもよい。脱水ヒドロゲルは多くの利点を有する。特に、傷に付けた時〔献血者の部位（ donor site）、擦過傷、表面擦過傷、多量の滲出物のある表面の傷、または滲出量の十分な節約〕、例えばそれ自身の重量の３０倍の滲出物を吸収することができ、その結果再水和してヒドロゲルを形成する。脱水ヒドロゲルがフィルム形状の場合は、他の２方向への膨潤を実質的に行わずに、厚さ方向に膨潤することがわかる。滲出物を十分に吸収することによりフィルムは溶解することができる。本発明の生成物は現状の市販のヒドロゲルよりも吸収量が多く、また軽量で包装が容易である。本発明の方法により製造した脱水ヒドロゲルは、湿潤蒸気のみに較べて液体の水の存在下でより呼吸性のある親水性のフィルムにラミネートしてもよい。ヒドロゲル上に（即ち傷から遠い側に）このようなフィルムを被覆して使用することにより、水がフィルムを通して脱水ヒドロゲルから確実に表出することができる。したがってヒドロゲルの再溶解を防ぐことができる。代表的には、呼吸性フィルムは、５０μｍ厚さのフィルムとして、水蒸気のみが存在する状況で、ＭＶＴＲが６,０００〜１０,０００ｇｍ^-2２４ｈｒ^-1（ＡＳＴＭＥ９６Ｂによる測定）で、液体の水の存在する状況で、ＭＶＴＲが６,０００〜１０，０００ｇｍ^-2２４ｈｒ^-1（ＡＳＴＭＥ９６ＢＷによる測定）である物質であろう。代表的には呼吸性フィルムは、厚さが３０〜７０μｍ、より好ましくは４０〜６０μｍ、例えば約５０μｍである。呼吸性フィルムは、例えばポリウレタンであってもよい。好適なフィルムは、ＩＴ３２５、ＩＴ４２５およびＩＴ６２５の名称でイノベイティブ・テクノロジーズ社から入手できる。必要であれば、脱水ヒドロゲルには、傷に送り込むための活性剤（例えば抗菌物質）を組み込んでもよい。発明を実施するための最良の形態本発明は、それに限定されるものではないが、次の実施例により更に説明を加える。実施例１ＭＦＩ-２Ｂの繊維（イノベイティブ・テクノロジーズ社から入手できるアルギン酸カルシウム繊維）３ｇを約１０ｍｍの長さに裁断した。繊維をアルギン酸ナトリウム粉体２ｇ〔プロトノール（Ｐｒｏｔｏｎｏｌ）ＬＦ１０／６０ＬＳ、プロノバ（Ｐｒｏｎｏｖａ）社製〕、グリセロール５ｇおよび水１０００ｍｌと混合した。次いで混合物をステンレススチール製の深皿（２３ｃｍ×２３ｃｍ）に入れ、ゲル状のプレカーサー溶液を作製した。それから溶液をフリーザー（Ｔ＜−１０℃）に入れ、ゲルプレカーサーを凍らせて固体の氷とした。次に皿を直ちに凍結乾燥機（エドワード社製）に入れて、凍結乾燥したパッドを得て、約２０時間かけて乾燥した。得られた生成物は、１０ｃｍ×１０ｃｍのパッド当たり標準生理食塩水を少なくとも２０ｇ吸収することのできる脱水ヒドロゲルであった。実施例２ＭＦＩ-２１Ｂの繊維（イノベイティブ・テクノロジーズ社から入手できるアルギン酸カルシウム／ナトリウム繊維）３ｇを約５０ｍｍの長さに裁断した。繊維をアルギン酸ナトリウム粉体２ｇ〔プロトノールＬＦ１０／６０、プロノバ（Ｐｒｏｎｏｖａ）社製〕、グリセロール６ｇおよび水１０００ｍｌと混合した。次いで混合物をステンレススチール製の深皿（２３ｃｍ×２３ｃｍ）に入れ、ゲル状のプレカーサー溶液を作製した。それから溶液をフリーザー（Ｔ＜−１０℃ ）に入れ、ゲルプレカーサーを凍らせて固体の氷とした。次に皿を直ちに凍結乾燥機（エドワード社製）に入れて、凍結乾燥したパッドを得て、約２０時間かけて乾燥した。得られた生成物は、１０ｃｍ×１０ｃｍのパッド当たり標準生理食塩水を少なくとも２０ｇ吸収することのできる脱水ヒドロゲルであった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ (72)発明者ギルディング，キース・デニスイギリス、シーダブリュー７・４ディエル、チェシャー、ウィンズフォード、ウェッテンホール、ウィンズフォード・ロード、ネペンザ

Claims

【特許請求の範囲】１．可塑剤を含むヒドロゲルプレカーサー物質の水溶液中に、上記プレカーザー物質を架橋してヒドロゲルを形成することのできるカチオンを含有する繊維を分散し、こうして調製した混合物を上記繊維を含む脱水ヒドロゲルを調製するために凍結乾燥し、脱水ヒドロゲルが上記カチオンによって架橋されることを含む脱水ヒドロゲルの製造方法。２．ヒドロゲルプリカーサー物質がアルギン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩、ペクチニン酸ナトリウム、Ｏ-カルボキシメチルキトサンナトリウム塩（ＯＣＣ）、Ｎ,Ｏ-カルボキシメチルキトサンナトリウム塩（ＮＯＣＣ）、ポリアクリル酸ナトリウムおよび天然ゴム、およびカルボキシル基ペンダント（保湿剤）を含む合成ポリマーから選ばれる製に記載の方法。３．繊維がＣａ⁺²、Ｚｎ⁺²および／または酵素の共同因子としても作用するカチオンを含む請求項１または２に記載の方法。４．繊維がアルギン酸カルシウム繊維である請求項1〜３のいずれかに記載の方法。