JP2010209130A - アルギン酸誘導体およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、アルギン酸ナトリウムの水溶液を用いた癒着防止材が提案されている(特許文献1)。しかし、この癒着防止材は低濃度では体内での滞留性が低く、癒着防止効果を充分に発揮させることができない。
例えば、カルボキシメチルセルロースをホスファチジルエタノールアミンで修飾した誘導体のハイドロゲルが癒着防止材として開示されている(特許文献3)。しかし、アルギン酸誘導体については記載も示唆もされていない。
上記したように、低粘度にも関わらず効果が高い癒着防止材は知られていない。
で表されるホスファチジルエタノールアミンとを、アルギン酸のカルボキシル基100当量に対し、ホスファチジルエタノールアミン0.1〜100当量の割合にて、
水および水と相溶する有機溶媒(A)とからなり、水が20〜70容量%含まれる混合溶媒に溶解し、触媒の存在下で反応させる工程を含む、アルギン酸誘導体の製造方法である。
さらに、本発明は水100重量部に対し、上記アルギン酸誘導体を0.1〜5.0重量部含むハイドロゲルである。
また、本発明の製造方法によれば、かかるアルギン酸誘導体を効率的に製造することができる。
本発明のアルギン酸誘導体は、アルギン酸のカルボキシル基の一部が下記式(1)で表される基により、置換度0.001〜0.1で置換されたアルギン酸誘導体である。
式(1)中のR1およびR2は、いずれも炭素数9〜19のアルケニル基であることが好ましい。なかでもR1およびR2は、いずれもオレイル基であることがより好ましい。
アルギン酸誘導体は、(i) アルギン酸成分(X)とホスファチジルエタノールアミン成分(Y)とを、(ii)成分(X)のカルボキシル基の100当量に対し、成分(Y)0.1〜100当量の割合で、(iii) 水および水と相溶する有機溶媒(A)とからなり、水が20〜70容量%含まれる混合溶媒に溶解し、触媒の存在下、反応させる工程を含む、アルギン酸誘導体の製造方法である。
成分(X)はアルギン酸で、その重量平均分子量は、5×103〜5×106、好ましくは5×104〜5×106、より好ましくは5×104〜1×106である。
ホスファチジルエタノールアミンは、生体由来の安全な物質である。
本発明の癒着防止材は、式(1)で表されるアルギン酸誘導体を含有するハイドロゲルであり、水100重量部に対し、式(1)で表されるアルギン酸誘導体を0.1〜5.0重量部、好ましくは0.3〜3.0重量部、さらに好ましくは0.5〜2.0重量部含むハイドロゲルである。
例えば、本発明のハイドロゲルは、癒着防止用のハイドロゲルとしては低粘度であって注射器を通して注入しやすく、透明性、安全性にも優れているから、低侵襲医療用途に用いることが可能である。本発明のハイドロゲルは取り扱い性に優れていて複雑な形状の部位にも適用できることから、内視鏡を用いた手術にも適用可能である。
本発明の癒着防止材は、脊椎、関節、腱、神経などに対する手術時に、損傷を受けた生体組織表面が癒着するのを防止するために用いることができる。さらに具体的には、脊椎手術の場合、例えば本発明の癒着防止材を硬膜と神経根周囲を隔離するために塗布することで癒着を防止することができる。
(i) アルギン酸ナトリウム((株)持田インターナショナル製)、
(ii) テトラヒドロフラン(和光純薬工業(株)製)、
(iii) 0.1M HCl(和光純薬工業(株)製)、
(iv) 0.1M NaOH(和光純薬工業(株)製)、
(v) 4−(4,6−ジメトキシ−1,3,5−トリアジン−2−イル)−4−メチルモルホリニウムクロリド(国産化学(株)製)、
(vi) L−α−ジオレオイルホスファチジルエタノールアミン(COATSOME ME−8181、日本油脂(株)製)、
(vii) 消毒用エタノール(和光純薬工業(株)製)、
(viii) ペントバルビタールナトリウム(ネンブタール注射液、大日本製薬(株)製)、
(ix) エタノール(和光純薬工業(株)製)、
(x) 注射用蒸留水(大塚製薬(株)製)。
アルギン酸誘導体中のリン脂質の割合は、バナドモリブデン酸吸光光度法による全リン含量の分析により求めた。
ハイドロゲルの複素弾性率は、動的粘弾性測定装置であるRheometer RFIII(TA Instrument)を使用し、37℃、角速度10rad/secで測定した。複素弾性率とは弾性体の応力とひずみの比を表す定数のことである。
(アルギン酸誘導体)
アルギン酸ナトリウム1500mgを水100mlに溶解し、さらにテトラヒドロフラン100mlを加えた。この溶液に、L−α−ジオレオイルホスファチジルエタノールアミン563.34mg(0.000252mol)(CMCNaのカルボキシル基100当量に対し11当量)、4−(4,6−ジメトキシ−1,3,5−トリアジン−2−イル)−4−メチルモルホリニウムクロリド230.4mg(0.0002776mol)を反応系に添加した後、終夜攪拌を行った。攪拌後、テトラヒドロフランを除去し、水をある程度蒸発させたところでエタノール中に加え、沈殿させた。ろ過によりエタノールを除き、再度、エタノールにて洗浄し、そのろ物を真空乾燥することでアルギン酸誘導体を得て、そのリン脂質含量を測定した。
リン脂質含量の測定結果より求めた式(d)の置換度は1.22mol%/糖であった。
凍結乾燥したアルギン酸誘導体60mgをイオン交換水5940mgに溶解し、濃度1重量%のハイドロゲルを調製した。得られたハイドロゲルは無色透明で、注射針を通して容易に押し出すことが可能なハイドロゲルであった。また、得られたハイドロゲルの複素弾性率を測定したところ、5.2N/m2であった。
アルギン酸ナトリウム60mgをイオン交換水5940mgに溶解し、濃度1重量%のハイドロゲルを調製した。得られたハイドロゲルは無色透明で、注射針を通して容易に押し出すことが可能なハイドロゲルであった。また、得られたハイドロゲルの複素弾性率を測定したところ、2.9N/m2であった。
(腹腔内癒着試験)
日本チャールス・リバー(株)のSprague−Dawley(SD)系ラット10匹を使用し、Buckenmaier CC 3rdらの方法に従って腹腔内癒着モデルを作製した[Buckenmaier CC 3rd, Pusateri AE, Harris RA, Hetz SP: Am Surg. 65(3):274-82, 1999]。すなわち、ラットをペントバルビタールナトリウムの腹腔内投与麻酔下で背位に固定し、腹部を剃毛した後、消毒用エタノールで消毒した。さらにイソジン消毒液で手術領域を消毒した後、腹部正中線に沿って3〜4cm切開して盲腸を露出させた。露出させた盲腸の一定の面積(1〜2cm2)について、滅菌ガーゼを用いて点状出血が生じるまで擦過した。盲腸を元に戻し、さらに相対する腹壁に欠損(8mm×1.6mm)を作製した。その後、腹壁の欠損部位に実施例1のハイドロゲル(0.5ml)を塗布し、切開部の筋層は連続縫合した後、皮膚は4〜5針縫合した。創傷部をイソジン消毒液で消毒した後、ケージに戻した。モデル作製4週間後に動物をペントバルビタールナトリウム麻酔下で開腹し、腹腔内癒着の程度を肉眼的に観察し、以下に示す基準に従ってスコア化した。
スコア0:癒着が認められない状態
スコア1:軽度の牽引で切れる程度の弱い癒着がある状態
スコア2:軽度の牽引に耐えられ得る中程度の癒着がある状態
スコア3:かなりしっかりとした癒着がある状態
こうして実施例1のアルギン酸誘導体組成物ハイドロゲルが癒着の程度や強度に及ぼす効果を評価した。
得られた癒着防止効果を表1に示す。
実施例1のアルギン酸誘導体ハイドロゲルの代わりに比較例1のアルギン酸ナトリウムハイドロゲルを用いること以外、実施例4と同様の操作を行った。
得られた癒着防止効果を表1に示す。
Claims (10)
- 1重量%水溶液について動的粘弾性測定装置で角速度10rad/secにて求められる複素弾性率が0.1〜100N/m2である請求項1に記載のアルギン酸誘導体。
- R1およびR2が炭素数9〜19のアルケニル基である請求項1または2に記載のアルギン酸誘導体。
- R1およびR2を含む脂肪酸骨格がオレイン酸エステルである請求項1〜3のいずれかに記載のアルギン酸誘導体。
- 実質的にアルギン酸を溶解しないが、水と相溶する有機溶媒(B)を用いてアルギン酸誘導体を精製する工程をさらに含む、請求項5に記載のアルギン酸誘導体の製造方法。
- 有機溶媒(B)がエタノールである請求項6に記載のアルギン酸誘導体の製造方法。
- 有機溶媒(A)がテトラヒドロフラン、ジオキサン、およびジメチルスルホキシドからなる群より選ばれる少なくとも1種である、請求項5〜7のいずれかに記載のアルギン酸誘導体の製造方法。
- 請求項1〜4のいずれかに記載のアルギン酸誘導体を含有する癒着防止材。
- 水100重量部に対し、請求項1〜4のいずれかに記載のアルギン酸誘導体を0.1〜5.0重量部含むハイドロゲル。
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