JPH09503490A

JPH09503490A - 反応性チオール官能基を含む新規な有機生成物、該生成物の製造方法および該生成物を含有する生体材料

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Publication number: JPH09503490A
Application number: JP7504980A
Authority: JP
Inventors: コンスタンシス、アラン; スーラ、ジェラール
Original assignee: Flamel Technologies SA
Current assignee: Flamel Technologies SA
Priority date: 1993-07-21
Filing date: 1994-07-21
Publication date: 1997-04-08
Also published as: FR2707992B1; ATE172191T1; WO1995003272A1; DE69413983D1; EP0710226A1; US5646239A; FR2707992A1; EP0710226B1

Abstract

(57)【要約】本発明は、例えば時カルボンサンと含硫黄アミノ酸またはその誘導体との縮合によって生じる新規な有機生成物に関する。これらの生成物は反応性チオール官能基を含んでおり、酸化されてジスルフィド橋を形成し、ポリマーを生じることができる（架橋はされてもされなくてもよい）。これらの新規な有機生成物は下記の式に対応する。

Description

【発明の詳細な説明】反応性チオール官能基を含む新規な有機生成物、該生成物の製造方法および該生成物を含有する生体材料〔発明の技術分野〕本発明は、例えばジカルボン酸と硫黄含有アミノ酸またはその誘導体との縮合によって得られる新規な有機生成物に関する。これらの生成物は反応性ＳＨ官能基を含んでおり、該官能基が酸化されてジスルフィド橋を形成することによりポリマーとなることができ、該ポリマーは架橋されても架橋されなくてもよい。〔従来の技術〕本発明が狙っている一つの応用は、これら新規な有機生成物および／またはこれら任意に架橋されたポリマーを、生体材料として用いることである。これらの生成物は、例えば、活性成分の制御された放出を与えるためのシステム、縫合糸、結紮糸、外科的生体代用物、または器官または組織の特に生理的または機械的機能の少なくとも一部を置換することができる外因性構造物を製造するための出発材料として用いることができるであろう。生物的分解性の合成オリゴマーおよび合成ポリマーは既に公知であり、これは屡々、代謝物を形成できる単純な加水分解性鎖（エステルまたはアミド）状の化合物で構成されている。こうして、特許出願ＥＰ0,332,530号には、クエン酸とジアミン(例えばリジン、シスタミン(cystamine)またはシスチン)との縮合によって得られるポリアミドから構成される、重合度が1000未満、好ましくは20〜300の親水性ポリマーが記載されている。これらポリアミドの合成は、クエン酸の保護および脱保護に関連した実際的な困難性を提示している。これら生物的に分解可能なポリアミドは、医薬担体、縫合糸、結紮糸または生体代用物、或いは外科用接着剤の製造に用いることができる。もし、所定の応用において、特許出願ＥＰ0,332,530に記載されているタイプの相対的に質量の高いポリマーを使用することが有利であるならば、他の用途のために、反応性または重合性の官能基を有するモノマー若しくはオリゴマー（プレポリマー）を用いるのが好ましい。特に、これは修復手術（骨充填剤、外科用セメント、生物学的接着剤等）または歯科手術（歯科用セメント等）の場合である。これらの応用においては、修復されるべき組織の中に極めて容易に拡散することができ、全ての空洞中に浸透するモノマーまたはプレポリマーが有利である。次いで、その場での重合が起こり、望ましい充填特性、凝集性または接着性を有するポリマー鎖の絡み合いを生じる。かかる技術の状態において、本発明の本質的な目的の一つは、特に、毒性のない生体適合性で且つ二官能性の生体材料を製造するための基礎として用いることができる合成有機生成物であって、就中、活性成分の徐放システム、縫合糸、結紮糸、外科用接着剤として、或いは外科的代用物または移植片として有用な有機生成物を提供することである。本発明のもう一つの本質的な目的は、生物学的組織内に容易に拡散してその場で（イン・ビボで）重合することができ、充填、凝集強化、または接着の満足すべき機能を与えるプレポリマーおよび／またはモノマーの形の合成有機生成物を提供することである。〔発明の開示〕これらの目的および他の目的は、第一に、少なくとも二つのチオール官能基もしくはチオール誘導官能基および／またはカルボキシ官能基（保護されていても保護されていなくてもよい）および／またはカルボニル官能基を含んだ、下記一般式の新規な合成有機生成物に関する本発明によって達成される。ここで、・Ｒは炭化水素鎖、好ましくは１〜５０の炭素原子を含むアルキル鎖、より好ましくは１〜１０の炭素原子を有する脂肪族鎖であり、・Ｒ₁およびＲ₂は同一若しくは異なって、下記の群から選択される基であり、・Ｒ₃、Ｒ₄、Ｒ₅、Ｒ₆およびＲ₇は夫々独立に、水素、或いは脂肪族基および／または脂環式基および／または芳香族基、好ましくは低級アルキル基および／または芳香族基、更に好ましくは下記の群から選択される一つの基を表し、・ｘ、ｙおよびｚは、１または２に等しい。但し、上記式（Ｉ）において、・Ｒ＝-（ＣＨ₂）_t、ここで、ｔ＝２、４または６〜１２であり、・Ｒ₁およびＲ₂は同一で、ＯＨ、-Ｏ-アルキル、-ＮＨ₂、または-Ｎ- アルキルであり、・Ｒ₃およびＲ₄は同一で、水素、-ＣＨ₃または-ＣＨ₂-ＣＯＯＨであり、・ｘおよびｙは同一で、１または２に等しい場合の化合物を除く。なお、単純化のために、この明細書を通して、芳香族環についてはPheと表記する。また、本明細書において、「低級アルキル」とは、１〜６の炭素原子を含む基を意味する。〔発明を実施するための好ましい形態〕上記式に対応する生物学的化合物は、有利には比較的低い分子量（2000未満）を有し、組織を構成するタンパク（コラーゲン、エラスチン等）または等タンパクのネットワークを通して迅速かつ容易に拡散することができる。これは、接着剤の分野の開発において有利な性質である。本発明の生成物の第一のサブグループには、Ｒ₁基およびＲ₂基がＯＲ₅であるものが含まれる。より正確には、Ｒ₃およびＲ₄が水素であるときは常に、オリゴマーの二つの末端の夫々に、システインに担持されたＳＨ官能基または誘導基を有するオリゴマー（「ジ-ＳＨ」オリゴマー）が存在する。これらのＳＨ官能基は、相互に反応してジスルフィド橋を形成することができ、これによって長い鎖を得ることが可能である。この性質は、生物的に分解可能な糸、膜または粘性溶液を製造するために利用することができる。これらのジ-ＳＨ化合物にカルボキシ官能基が存在することは、他の分子（例えば天延の巨大分子）との相互作用を予想させる。これによって、接着特性が改善することになる。加えて、これらのカルボキシ官能基は、親水性および活性成分を結合する能力をもたらす。本発明に従う生成物の第二の典型的なサブグループには、Ｒ₁が次式で表される基であり、Ｒ₂が-Ｏ-Ｒ₅であるか、或いはこれらの基の関係が逆であるような、上記一般式に対応する生成物が加わる。Ｒ₅およびＲ₆が水素であるとき、これら化合物は「トリ-ＳＨ」オリゴマーと称される。これらのオリゴマー（その末端ＳＨはジスルフィド結合を形成するために反応することができる）は、多重方向性のネットワークを生じる可能性が期待されるが、該ネットワークは本発明による生成物の機械的特性、接着力および生物学的分解に対する抵抗性を改善できるに過ぎない。本発明に従う有機生成物の第三のサブグループは、Ｒ₁およびＲ₂が、である生成物からなる。Ｒ₃、Ｒ₄、およびＲ₆がＨであれば、４つの末端ＳＨ基を含む４官能オリゴマー（「テトラ-ＳＨ」オリゴマー）が定義される。この複数のアンカー点が可能であることは、生体材料の分野において有利に利用することができる。これは、２官能および３官能オリゴマーについて上記で述べたことの延長線上にある。使用するシステイン単位は、システイン自身（ｘ，ｙ，ｚ＝１）、またはホモシステイン（ｘ，ｙ，ｚ＝２）によって形成することができ、任意にシスチンまたはホモシスチンから得ることができる。任意に置換されるアルキル鎖Ｒは、式（Ｉ）における基を、それがクエン酸以外のポリカルボン酸（有利にはジカルボン酸）の残基に属するように定義し、好ましくは、Ｒは下記の群から選択される。但し、・ｐ≦５、好ましくは２（コハク酸）または３（グルタル酸）に等しく、・ｑ≦５、好ましくは１（アスパラギン酸）または２（グルタミン酸）に等しく、・ｒ≦５、好ましくは１（リンゴ酸）に等しい。Ｒはまた、低分子量ポリ乳酸および／またはポリグリコール酸および／またはポリ（アミノ酸）鎖で構成されてもよい。本発明に従うこれらのオリゴマーは、任意に酸化剤の存在下において重合および／または架橋する能力を与えるＳＨ官能基を有している。従って、これらを酸化することによってポリマー（架橋されても架橋されなくてもよい）を得ることが可能であり、該ポリマーは生体材料として使用することができ、また任意に天然の代謝物に分解される（即ち、該ポリマーは哺乳動物の生物学的サイクルに含まれる）。更に、それらの大きさおよび構造は、生物学的組織の中へ容易に移行および浸透することができるようなものである。これらのオリゴマーは、何等の困難もなく標的の生物学的部位に到達し、その場で重合して、ポリマー鎖の噛み合ったネットワークを形成することができる。これらのオリゴマーには、その充填特性、凝集若しくは接着特性を利用した、修復手術（骨充填、外科用セメント、生物学的接着剤など）または歯科手術（歯科用セメントなど）のための製品の成分としての販路が存在する。また、これらの性質は、治療的な活性成分のある種の徐放システムで用いられる、生物学的接着剤の形の他の応用分野においても有利である。ある種の応用においては、液体の形を用いるのが好ましい。何故なら、これによって活性成分／プレポリマー単位の適用が容易になり、次いで、（重合をトリガーする酸化剤の存在下または不存在下において）その場での粘膜に接触したポリマーマトリックスの形成によって、活性成分の徐放が可能になるからである。かかるシステムは、局部的な病気の治療において特に有利である。更に、ＳＨ基のジスルフィド橋への酸化による本発明による生成物の重合は、イン・ビトロでも行うことができ、従って、生体材料として使用できる整形可能な膜または物体を作成することが可能である。本発明はまた、上記のようにしてオリゴマーから得ることができ、下記の一般式で表されるるポリマーに関する。ここで、・Ｒ₁およびＲ₂は同一または異なっており、下記の群から選択される。なお、Ｒ₅、Ｒ₆およびＲ₇は夫々独立に、水素、或いは脂肪族基および／または脂環式基および／または芳香族基を表し、好ましくは低級アルキル基および／または芳香族基を表し、更に好ましくは下記の群から選択される一つの基を表す。・Ｒは、式（Ｉ）の基が、クエン酸以外のポリカルボン酸（有利にはジカルボン酸）の基に属するように選択され、好ましくは、Ｒは下記の群から選択される。但し、上記のように、・ｐ≦５、好ましくは２または３に等しく、・ｑ≦５、好ましくは１または２に等しく、・ｒ≦５、好ましくは１に等しく、・ｎは１〜１００、好ましくは２〜５０、更に好ましくは４〜３０であり、・ｘおよびｙは、１または２に対応している。Ｒはまた、低分子量のポリ乳酸鎖および／またはポリグリコール鎖および／またはポリ（アミノ酸）鎖で構成されていてもよい。これらのポリマーは、繰り返し単位が好ましくはコハク酸およびシステインの組合せに由来するポリスルフィドである。これらのポリマーは、本発明に従う他の新規な生成物（これはネットワーク（ III）からなる）を製造するための基礎として用いることができる。この架橋は、例えば、少なくとも一つの架橋剤を用いたアミド化および／またはエステル化によって行うことができ、該架橋剤は、好ましくはポリオールおよび／またはポリアミドから選択され、更に好ましくは次の生成物から選択される：シスチン、リジン、シスタミン(cystamine)およびその誘導体、アルドースおよびケトースおよびその水素化誘導体、並びに他のポリオール（グリセロール）。本発明は、新規生成物としての、上記タイプの少なくとも一つの架橋剤から得られるブリッジによって架橋されたネットワークIIIに関する。本発明に従う上記の全ての生成物が同一の製剤中において適合できるとすれば、本発明は少なくとも二つの上記生成物の混合物からなる何れかの組成物にも関することは明らかである。本発明による生成物は生体材料であり、また生体材料組成物の形成に特に適していることが証明された。従って、本発明の別の主題は、オリゴマー（Ｉ）および／またはポリマー（II ）および／またはネットワーク（III）および／または上記組成物の少なくとも一つと、下記のような生物学的巨大分子または生物的に分解可能な合成もしくは天然のポリマーとを混合および／または処方することによって形成される何れかの材料である。・多糖類、例えばデンプン、セルロース、キトサン、デキストラン、またはヒアルロン酸もしくは硫酸コンドロイチンのようなムコ多頭類；・タンパク、例えばコラーゲン、ゼラチン、アルブミン、またはグロブリン；・ポリ（アミノ酸）；・ポリエステル（特に乳酸および／またはグリコール酸のポリエステル）、ポリオルトエステル、ポリ酸無水物(polyanhydrides)、またはポリホスファゼン(polyphosphazenes)；・脂質およびリン脂質。本発明に従う生成物Ｉ、IIおよびIIIの製造は、第１段階がポリマー（特に式I Iに対応するものを含む）の製造であり、次いでこれを生成物Ｉにし、該生成物ＩがポリマーIIまたはネットワークIIIに再度変換されるような反応スキームに適合する。本発明の好ましい態様に従えば、この製造方法は下記の工程ａ）およびｂ）を実施することからなる。ａ）次式Ａで表される一方の反応体と、ここで、・ＸおよびＹは同一もしくは異なって、ハロゲン（好ましくは塩素）または−ＯＲ₈基を表し、またＲ₈は水素または脂環式基もしくは脂肪族基に対応し、好ましくは下記の基から選択される：・Ｒ基は炭化水素鎖に対応し、好ましくは１〜５０の炭素原子を含むアルキル鎖、更に好ましくは１〜１０の炭素原子を有する脂肪族鎖である：次式Ｂで表される他方の反応体との間でのポリ縮合を行う工程、ここで、・Ｒ₁およびＲ₂は上記に与えた定義に対応し：・Ｒ₉およびＲ₁₀は同一もしくは異なって、水素または脂肪族基（例えばアルキル）から選択され、好ましくは水素である：・ｘおよびｙは、１または２に等しい：ｂ）得られたポリマーを還元し、引き続き変換を行っても行わなくてもよい工程。実施に際しては、式Ａの化合物は酸ハロゲン化物（例えば酸塩化物）であるのが好ましく、式Ｂのシステイン化合物はアルキル基（好ましくはメチル基）であるＲ₁およびＲ₂でエステル化されているのが好ましい。ポリマー（式IIのポリマーを含む）を製造するために、次の二つのポリ縮合技術を想定することができる。即ち、溶液縮重合および界面縮重合である。これらの技術については、後述の実施例において概説することにする。ポリマーが得られたら、該ポリマーのエステル基を加水分解するのが有利である。ポリマーのエステル基以外の官能基を保持するために、この加水分解は溶液（穏和なアルカリ性媒質中）で行われる（ケン化）。本発明に従う第一の方法によれば、上記ポリマー（そのエステル基を加水分解されていても加水分解されていなくてもよい）は、含有されているジスルフィド橋の還元ｂ）を受けて、夫々の末端にＳＨ単位を有する殆どが２官能のオリゴマーを生じることができる。この還元技術は慣用的に用いられており、例えば、Method in Enzymolog，vol .143，「硫黄および硫黄アミノ酸」， W.B.Jakoby and O.W.Griffith，Academic Press Inc.，Orlando(1987)に記載されている。本発明に従う第二の方法によれば、部分的または完全にケン化されたポリマーを架橋させる。このポリマーはポリ縮合物自体であってもよく、或いは本発明の第一の方法に従って還元されたポリ縮合物（ジ-ＳＨの２官能オリゴマー）であってもよい。架橋は、好ましくはカップリング剤の存在下で、少なくとも一つの架橋剤によって行われる。この架橋剤は、好ましくは、少なくとも一つの-Ｓ-Ｓ-結合を有するジオールまたはジアミン、例えばシスチンジアルキルエステル（メチルまたはエチル）である。カップリング剤は、エチル（ジアミノプロピル）カルポジイミド（ＥＤＣ）またはカルボニルジイミダゾール（ＣＤＩ）から選択するのが有利である。ポリマーの酸官能基の数に対して使用する架橋剤の量を変化させることにより、架橋度を変化させることが可能である。架橋剤の濃度は、下記の比によって定義される。本発明に従えば、この比は0. 01〜１である。架橋剤のＮＨ₂基またはＯＨ基等官能基の数ポリマーのＣＯＯＨ基の数得られたネットワークIIIは、次のように記号化することができる。但し、Ｚ＝ＯまたはＮＨである。 -Ｚ-Ｐ-Ｚ-は、ポリオール（ＨＯ-Ｐ-ＯＨ）から誘導されるブリッジ（Ｚ＝Ｏのとき）、またはポリアミド（Ｈ₂Ｎ-Ｐ-ＮＨ₂）から誘導されるブリッジ（Ｚ＝ＮＨのとき）である。このようなネットワークの還元は、ジチオトレイトールまたはトリブチルホスフィンの存在下で、水懸濁液の中で行われる。その結果、多くの-ＳＨ官能委を含む分子の混合物が得られ、これは単離し、凍結乾燥し、また０℃の温度で窒素雰囲気下に保存することができる。次いで、（III）に類似したネットワークを形成するために、穏和な酸化条件下で、ジスルフィド橋を再形成することが可能である。架橋剤がシスチンもしくはホモシスチンのシスタミン(cystamine)またはエステルから選択される場合には、ネットワーク（III）のＰ基にもジスルフィド橋が含まれており、該ネットワークの酸化によって、殆どが上記のジ-ＳＨ、トリ- ＳＨおよびテトラ-ＳＨ（式Ｉ）分子からなる混合物が得られる。本発明に従う最後の段階は、上記の二つの形態の両者に共通して、先の段階で得られたＳＨオリゴマーを酸化してジスルフィド橋を（再）形成し、特に式（II ）のポリマーおよび／またはネットワーク（III）を製造することからなる。この酸化は、好ましくは少なくとも一つの酸化系、例えばヨウ素および／またはその誘導体および／または過酸化水素の存在下で、或いは電気化学に、または空気中で直接に行われる。本発明はまた、式Ｉおよび／またはIIおよびまたはIIIの少なくとも二つの生成物の混合によって形成される何れかの組成物を目的とする。特に有利な組成物は、オリゴマーＩの混合物を含むものである。何故なら、オリゴマーＩが再酸化されると、上記のようなマルチＳＨのコーティング、ゲルまたは生体材料を生じるからである。これらの再酸化化合物は、それらの特徴的な用途に対応して、多くの機械的特性を示すはずである。この機械的特性のレベルは、形成されたネットワークの構造およびオリゴマーの多重官能基（例えば多重ＳＨ基）の架橋の制御に本質的に依存する。理論的には、平均ＳＨ官能基度が厳密に２を越えるような何れの多重ＳＨ組成物も、不溶性ネットワークを生じることができる。平均ＳＨ官能基度は下記のように定義される。Ｆ_mean＝１分子当たりのＳＨ基の数＝Ａ／Ｂここで、・Ａ＝１×モノＳＨ分子の数＋２×ジＳＨ分子の数＋３×トリＳＨ分子の数＋４×テトラＳＨ分子の数・Ｂ＝モノＳＨ分子の数＋ジＳＨ分子の数＋トリＳＨ分子の数＋テトラＳＨ分子の数である。可能なノードを消費することによりネットワークの形成を乱す分子間反応の可能性を考慮すれば、確実にネットワークを形成するために、オリゴマー混合物のＦ_meanは2.1〜2.5を目標とするのが好ましい。一般に、Ｆ_meanが増大すると、ネットワークの弾性および膨潤（ゲル外観）は減少する。直接的または間接的に、望ましい平均官能基度（例えば2.3）を得ることができる。直接法に従えば、架橋は、ジＳＨ単位に対するモノＳＨ単位の相対的比率を見積もるために、シスチンジメチルエステルのような適量の架橋剤を用いて、公知の長さの線形ポリ縮合により行われる。得られたネットワークを還元した後には、Ｆ_meanが所望の値に近いモノＳＨ、ジＳＨ、トリＳＨおよびテトラＳＨの利用可能な混合物が生じる。しかしながら、架橋剤を確実に全て反応させ、かつＳＳ架橋を確実に全て還元されることが必要である。間接法は、理論Ｆ_meanを例えば３の領域に設定することによって線形ポリマーを「架橋する」ことと、このネットワークを還元して得られたＦ_meanを定量することと、線形ポリ縮合物を還元することによって２に近いモノＳＨおよびジＳＨの混合物を調製することと、所望の特性にとって最適な値に対応するＦ_meanを得るために、二つの定量測定された組成物を所望の比率で混合することとからなる。ゲル形成を必要とする生体材料を適用するためには、２以上、好ましくは2.6 未満、より好ましくは2.3未満のＦ_meanを有する組成物、即ちオリゴマーの混合物から出発するのが望ましい。硬質製品、充填剤セメント、骨接合成分または剛性移植片のためには、Ｆ_mean を2.3以上、好ましくは2.5以上に設定するのが望ましいと思われる。本発明によるオリゴマー（Ｉ）、ポリマー（II）または就中ネットワーク（II I）は、官能化されても官能化されなくてもよいが、直接的または間接的な毒性を示さない化合物である。これらは発癌性、催奇形性、免疫原性および変異原性を有していない。更に、これらは全体的に生物的に分解可能であり、換言すれば、これらはヒトまたは動物の代謝経路（特にクレブス回路）に完全かつ良好に適合する生成物からなっている。これら化合物の分解生成物は、それ自体完全に耐容性を有している。〔産業上の利用可能性〕本発明による生成物は、生体材料として有利な用途を有しており、例えば縫合糸もしくは結紮糸、血管、骨、組織もしくは靱帯の外科的代替物、何らかの移植片、または活性成分の徐放系を製造するための基礎として用いることができる。特に、本発明によるオリゴマー（Ｉ）は分子量が低く（1000Ｄａ未満）、従って生物学的組織の中に拡散し、そこで重合および／または架橋できることは注目に値する利点である。これが号タンパタとの間で形成するかみ合いによって、強固な接着性結合が与えられる。還元形を酸化系と組合せた場合、これらの生成物および／またはその混合物は、外科用もしくは歯科用のセメント、充填剤または生物学的接着剤の成分として非常に適している。これらの成分は本発明の範囲内に含まれるものである。酸化形の場合、これらの成分は内部に分散されたジスルフィド橋を有する凝集性のネットワークであり、該ネットワークは調節可能な機械的および生物学的特性を有する。以下の実施例１〜１０は、本発明による生成物の特性および幾つかの構造を例示するモノである。また、これらは本発明による生成物の構造および製造方法を説明するものである。〔実施例〕実施例１：ジメチルアセタミド（ＤＭＡＣ）中での、シスチンジメチルエステル塩酸塩とコハク酸塩化物の溶液ポリ縮合によるポリマー（１）の合成２５ｇ（0.073mole）のシスチンジメチルエステル塩酸塩と、400mlのＤＭＡＣとを１リットルの反応容器に収容し、次いで41.2mlのトリメチルアミン（0.293m ole）を加える。8.1mlの蒸留した新鮮なコハク酸塩化物を100mlのＤＭＡＣ中に希釈し、この混合物を滴下漏斗を用いて反応混合物に添加する。次いで、この反応混合物を室温で２４時間攪拌する。沈殿したトリエチルあっもニウム塩を濾過により除去し、次いで反応混合物を５リットルの水から沈殿させる。濾過によってポリマーを回収し、減圧下のオーブン中で乾燥することにより、13ｇの白色（ややピンク色）の粉末が得られる。¹Ｈ-ＮＭＲ（重水素化した三フッ化酢酸（ＴＦＡ）中）スペクトルおよびＩＲスペクトルは一致する。ＤＭＡＣ中のサイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）によって測定され、ポリスチレン等量で表される分子量は下記の通りである。Ｍ_n＝6200、Ｍ_w＝9600 実施例２：シスチンジメチルエステル塩酸塩およびコハク酸塩化物の水／トルエン界面重合による、ポリマー（１）の合成２５ｇ（0.073mole）のシスチンジメチルエステル塩酸塩と、200mlのＤＭＡＣとを１リットルの反応容器に収容し、次いで31.06ｇの無水炭酸ナトリウム（0.2 93mole）を加える。次いで100mlのトルエンを添加することによって、プレエマルジョンを形成する。8.1mの蒸留した新鮮なコハク酸塩化物を100mlのトルエン中に希釈し、この混合物を滴下漏斗を用いて反応混合物に添加する。次いで、この反応混合物を室温で４時間攪拌する。反応の間に沈殿したポリマーを濾過により回収し、アセトンで洗浄し、次いで水で洗浄する。これを減圧下のオーブン中で乾燥することにより、１４ｇの白色（ややピンク色）の粉末が得られる。¹Ｈ- ＮＭＲ（ＴＦＡ中）スペクトルおよびＩＲスペクトルは一致し、実施例１で得られたポリマーのものと同様であった。ＤＭＡＣ中のＳＥＣによって測定され、ポリスチレン等量で表される分子量は下記の通りである。Ｍ_n＝5700、Ｍ_w＝11500 実施例３：ポリマー（１）のエステル官能基の加水分解：ポリマー（２）の製造溶液ポリ縮合または界面ポリ縮合により得られた５ｇのポリマー（１）を、水１リットル中に懸濁させる。１Ｍ水酸化ナトリウムでｐＨを10.5に調節し、加水分解を通してこの値に維持する。溶液が透明になったら、水酸化ナトリウムの添加を停止する。次いで、酸性イオン交換樹脂によって、溶液をｐＨ＜３にまで酸性化する。これを濃縮し、凍結し、次いで凍結乾燥することにより、4.6ｇの白色粉末が得られる。¹Ｈ-ＮＭＲ（ＴＦＡ中およびＤ₂Ｏ中）スペクトルおよびＩＲスペクトルは一致し、全てのエステル官能基が加水分解されたことを示す。実施例４：ジチオトレイトールによるポリマー（２）の還元：分子（３）の製造３ｇのポリマー（２）および2.87ｇのジチオトレイトール（ＤＴＴ）を、窒素雰囲気下で70mlの水に溶解する。１Ｍ水酸化ナトリウムの添加によりｐＨを8.5 に調節し、窒素ガスをバブリングしながら、溶液を３時間攪拌する。次いで、この混合物を100mlの酢酸エチルで２回抽出する。酸性イオン交換樹脂の添加によって水層をｐＨ＝4.5にまで酸性化し、次いで濃縮し、過剰量のアセトンから析出させる。得られた粘着性の沈殿物を最小量の水に再溶解させ、アセトンから再析出させる。最後に、これを水に再溶解させて凍結乾燥する。やや黄色に着色した生成物２ｇが回収される。得られた¹Ｈ-ＮＭＲ（Ｄ₂Ｏ中）スペクトルは式（３）に一致し、カルボキシ基はイオン化形である。実施例５：トリ（ｎ−ブチル）ホスフィンに夜ポリマー（２）の還元：分子（３）の製造 2.4ｇのポリマー（２）を、窒素雰囲気下で30mlの水に溶解する。次いで、予め脱ガスした120mlのメタノールを添加する。次に、２mlのトリ（ｎ-ブチル）ホスフィンを反応混合物中に注入する。３時間反応させた後に、ロータリー式エバポレータを用いてメタノールを蒸発させる。残留した水溶液に50mlの水を添加し、次いでこれを200mlの酢酸エチルで２回抽出する。次に、実施例４に記載したようにして、この水溶液を酸性化し、アセトンから析出させる。Ｄ₂Ｏ中の¹Ｈ- ＮＭＲスペクトルは、実施例４で得た生成物のスペクトルと同じである。実施例６：ポリマー（２）のシスチンジメチルエステルによる架橋５ｇのポリマー（２）および5.3ｇのシスチンジメチルエステル塩酸塩を、100 mlの水に溶解する。次いで、６ｇのＮ-ジメチルアミノプロピル-Ｎ’-エチルカルボジイミド（ＥＤＣ）を５mlの水に溶解し、これを直ちに反応混合物に添加する。この混合物は直ちに暗赤色に着色し、数秒後にはピンク色の沈殿物が形成される。３時間後に反応を停止し、200mlの水を添加する。析出物を濾過により回収し、水で何回も洗浄し、次いで減圧下のオーブン中で乾燥する。実施例７：ポリマー（２）のシスチンジメチルエステルによる架橋５ｇのポリマー（２）および5.73ｇのシスチンジメチルエステル塩酸塩を、100mlの水に溶解する。次いで、６ｇのＮ-ジメチルアミノプロピル-Ｎ’-エチルカルボジイミド（ＥＤＣ）を５mlの水に溶解し、これを直ちに反応混合物に添加する。３時間後に反応を停止し、200mlの水を添加する。析出物を濾過により回収し、水で何回も洗浄し、次いで減圧下のオーブン中で乾燥する。実施例８：ジチオトレイトールによる、実施例６で得た架橋ポリマーの還元５ｇの実施例７で得た架橋ポリマーおよび1.1ｇのジチオトレイトールを、予め窒素気流でパージした５０mlの水に溶解する。１Ｍ水酸化ナトリウムでｐＨを 9.5に調節する。反応混合物は透明になり、反応は１時間後に停止される。50ml の酢酸エチルで６回抽出した後、この水溶液をイオン交換樹脂によってｐＨ＝５にまで酸性化し、50mlの酢酸エチルで２回再抽出し、次いで凍結乾燥する。得られた生成物は、主に下記の分子（３）（４）および（５）を含む混合物である。カルボキシ官能基はイオン化形（-ＣＯＯ^-Ｎａ⁺）である。この混合物は、ｐＨ＜３であれば、もはや完全に不溶性である。実施例９：ジチオトレイトールによる、実施例６で得た架橋ポリマーの還元；得られた生成物のエステル官能基の加水分解反応は実施例８で説明したようにして行うが、還元された溶液は35℃においてｐＨ＝9.5で２４時間維持される。50mlの酢酸エチルで６回抽出した後、この水溶液をイオン交換樹脂によってｐＨ＝５にまで酸性化し、50mlの酢酸エチルで２回再抽出し、次いで凍結乾燥する。得られた生成物は、主に下記の分子（３）（６）および（７）を含む混合物である。カルボキシ官能基はイオン化形（-ＣＯＯ^-Ｎａ⁺）である。この混合物は、イオン交換樹脂を通すことによって酸性化することができる（ｐＨ＝2.5まで）。この場合、水中での溶解性は保持される。実施例１０：ジチオトレイトールによる、実施例７で得た架橋ポリマーの還元１ｇの実施例７で得た架橋ポリマーおよび1.1ｇのジチオトレイトールを、予め窒素気流でパージした５０mlの水に溶解する。１Ｍ水酸化ナトリウムでｐＨを 9.5に調節する。反応混合物は透明になり、反応は１時間後に停止される。50ml の酢酸エチルで６回抽出した後、この水溶液を１ＮのＨｃｌによってｐＨ＝４にまで酸性化する。粘着性でやや褐色がかった析出物が得られる。これは、主に下記の分子（３）（８）および（９）を含む混合物である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９５年５月２６日【補正内容】請求の範囲１．少なくとも二つのチオール官能基もしくはチオール誘導官能基およびカルボキシ官能基（保護されていても保護されていなくてもよい）および／またはカルボニル官能基を含んだ、下記一般式の新規な有機生成物。ここで、・Ｒは任意に置換されてもよい炭化水素鎖、好ましくは１〜５０の炭素原子を含むアルキル鎖、より好ましくは１〜１０の炭素原子を有する脂肪族鎖であり、・Ｒ₁およびＲ₂は同一若しくは異なって、下記の群から選択される基であり、・Ｒ₃、Ｒ₄、Ｒ₅、Ｒ₆およびＲ₇は夫々独立に、水素、或いは脂肪族基および／または脂環式基および／または芳香族基、好ましくは低級アルキル基および／または芳香族基、更に好ましくは下記の群から選択される一つの基を表し、・ｘ、ｙおよびｚは、１または２に等しい。但し、上記式（Ｉ）において、・Ｒ＝-（ＣＨ₂）、_t-またはフェニレン、ここで、ｔ＝２、４または６〜１２であり、・Ｒ₁およびＲ₂は同一で、ＯＨ、-Ｏ-アルキル、または-Ｎ-アルキルであり、・Ｒ₃およびＲ₄は同一で、水素、-ＣＨ₃または-ＣＨ₂-ＣＯＯＨであり、・ｘおよびｙは同一で、１または２に等しい場合の化合物を除く。２．請求項１に記載の生成物であって、Ｒ₁およびＲ₂が-Ｏ-Ｒ₅であることを特徴とする生成物。３．請求項１に記載の生成物であって、Ｒ₁が下記の基であり、またＲ２は-Ｏ-Ｒ₅であり、或いはその逆であることを特徴とする生成物。４．請求項１に記載の生成物であって、Ｒ₁およびＲ₂が下記の基であることを特徴とする生成物。５．請求項１〜４の何れか１項に記載の生成物であって、酸化によってポリマー（架橋されても架橋されなくてもよい）を得ることが可能であり、該ポリマーは生体材料として使用することができ、また任意に天然の代謝物に分解されることを特徴とする生成物。６．請求項１〜５の何れか１項に記載の生成物であって、Ｒは、式（Ｉ）における基が、クエン酸以外のポリカルボン酸（有利にはジカルボン酸）の基に属するように選択され、好ましくは、Ｒは下記の群から選択される基であることを特徴とする生成物。但し、・ｐ≦５、好ましくは２または３に等しく、・ｑ≦５、好ましくは１または２に等しく、・ｒ≦５、好ましくは１に等しい。７．請求項１〜５の何れか１項に基シアノ生成物であって、Ｒは、低分子量のポリ乳酸鎖および／またはポリグリコール酸鎖および／またはポリ（アミノ酸）鎖で構成される生成物。８．請求項６または７に記載の生成物から得ることができるポリマーであって、下記の一般式に対応することを特徴とするポリマー。ここで、ｎは１〜１００であり、Ｒ１およびＲ２は請求項１〜４の何れか１項に定義した通りであり、Ｒは請求項６または７に定義した通りである。９．少なくとも一つの架橋剤から生じたブリッジにより架橋された請求項８に記載のポリマーで構成され、前記架橋剤は、好ましくはポリオールおよび／またはポリアミン、更に好ましくはシスチンおよびその誘導体、リジンおよびその誘導体、アルドースおよびケトースおよびこれらの水素化誘導体、並びに他のポリオール（グリセロール）からなる群から選択されることを特徴とするネットワーク。１０．請求項１〜９の何れか１項に記載の少なくとも二つの生成物の混合物で構成されることを特徴とする組成物。１１．請求項１０に記載の組成物であって、式（Ｉ）のオリゴマーの混合物によって形成され、且つ２以上のＦ_meanを有する組成物。１２．請求項１〜７の何れか１項に記載の生成物を製造する方法であって、ａ）次式Ａで表される一方の反応体と、ここで、・ＸおよびＹは同一もしくは異なって、ハロゲン（好ましくは塩素）または−ＯＲ₈基を表し、またＲ₈は水素、或いは脂環式基および／または脂肪族基に対応する：・Ｒは請求項１で定義した通りである：次式Ｂで表される他方の反応体との間でのポリ縮合を行う工程と、ここで、・Ｒ₁およびＲ₂は請求項１で定義したとおりであり：・Ｒ₉およびＲ₁₀は同一もしくは異なって、水素または脂肪族基（例えばアルキル）から選択され、好ましくは水素であり：・ｘおよびｙ＝１または２である：ｂ）得られたポリマーを還元し、引き続き変換を行っても行わなくてもよい工程とを実施することから本質的に構成される方法。１３．請求項１２に記載の方法であって、工程ａ）の結果得られたポリマーのエステル官能基が、加水分解されることを特徴とする方法。１４．請求項１２または１３に記載の方法であって、前記工程ｂ）に先立って、少なくとも部分的にケン化されたポリマーを架橋して請求項９に記載のタイプのネットワークを生じさせ、この架橋は、好ましくはカップリング剤の存在下で少なくとも一つの架橋剤によって行われることを特徴とする方法。１５．請求項１４に記載の方法であって、請求項１〜６の何れか１項に記載の生成物を加水分解して、Ｒ₁およびＲ₂＝ＯＨとすることを特徴とする方法。１６．請求項８に記載のポリマーおよび／または請求項９に記載のネットワークを製造する方法であって、請求項１２〜１５の何れか１項に記載の方法で得られた生成物を、好ましくは酸化系（好ましくはヨウ素および／またはその誘導体および／または過酸化水素からなる）を用いて酸化することを特徴とする方法。１７．請求項１〜１１の少なくとも１項に記載の生成物、ポリマー、ネットワークおよび組成物の少なくとも一つで構成されることを特徴とする生体材料。１８．請求項１〜１１の少なくとも１項に記載の生成物、ポリマー、ネットワークおよび組成物の少なくとも一つと、酸化系とで構成されることを特徴とする生体材料。１９．請求項１〜１１の少なくとも１項に記載の生成物および／またはポリマーおよび／またはネットワークおよび／または組成物の少なくとも一つと、下記のような生物学的巨大分子または生物的に分解可能な合成もしくは天然のポリマーとの混合物および／または処方によって構成されたことを特徴とする生体材料：・多糖類、例えばデンプン、セルロース、キトサン、デキストラン、またはヒアルロン酸もしくは硫酸コンドロイチンのようなムコ多頭類；・タンパク、例えばコラーゲン、ゼラチン、アルブミン、またはグロブリン；・ポリ（アミノ酸）；・ポリエステル（特に乳酸および／またはグリコール酸のポリエステル）、ポリオルトエステル、ポリ酸無水物(polyanhydrides)、またはポリホスファゼン(polyphosphazenes)；・脂質およびリン脂質。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩＣ０８Ｇ 75/14 ＮＴＶ 7446−4ＪＣ０８Ｇ 75/14 ＮＴＶ

Claims

【特許請求の範囲】１．少なくとも二つのチオール官能基もしくはチオール誘導官能基およびカルボキシ官能基（保護されていても保護されていなくてもよい）および／またはカルボニル官能基を含んだ、下記一般式の新規な有機生成物。ここで、・Ｒは炭化水素鎖、好ましくは１〜５０の炭素原子を含むアルキル鎖、より好ましくは１〜１０の炭素原子を有する脂肪族鎖であり、・Ｒ₁およびＲ₂は同一若しくは異なって、下記の群から選択される基であり、・Ｒ₃、Ｒ₄、Ｒ₅、Ｒ₆およびＲ₇は夫々独立に、水素、或いは脂肪族基および／または脂環式基および／または芳香族基、好ましくは低級アルキル基および／または芳香族基、更に好ましくは下記の群から選択される一つの基を表し、・ｘ、ｙおよびｚは、１または２に等しい。但し、上記式（Ｉ）において、・Ｒ＝-（ＣＨ₂）_t-、ここで、ｔ＝２、４または６〜１２であり、・Ｒ₁およびＲ₂は同一で、ＯＨ、-Ｏ-アルキル、-ＮＨ₂、または-Ｎ- アルキルであり、・Ｒ₃およびＲ₄は同一で、水素、-ＣＨ₃または-ＣＨ₂-ＣＯＯＨであり、・ｘおよびｙは同一で、１または２に等しい場合の化合物を除く。２．請求項１に記載の生成物であって、Ｒ₁およびＲ₂が-Ｏ-Ｒ₅であることを特徴とする生成物。３．請求項１に記載の生成物であって、Ｒ₁が下記の基であり、またＲ２は-Ｏ-Ｒ₅であり、或いはその逆であることを特徴とする生成物。４．請求項１に記載の生成物であって、Ｒ₁およびＲ₂が下記の基であることを特徴とする生成物。５．請求項１〜４の何れか１項に記載の生成物であって、酸化によってポリマー（架橋されても架橋されなくてもよい）を得ることが可能であり、該ポリマーは生体材料として使用することができ、また任意に天然の代謝物に分解されることを特徴とする生成物。６．請求項１〜５の何れか１項に記載の生成物であって、Ｒは、式（Ｉ）における基が、クエン酸以外のポリカルボン酸（有利にはジカルボン酸）の基に属するように選択され、好ましくは、Ｒは下記の群から選択される基であることを特徴とする生成物。但し、・ｐ≦５、好ましくは２または３に等しく、・ｑ≦５、好ましくは１または２に等しく、・ｒ≦５、好ましくは１に等しい。７．請求項１〜５の何れか１項に基シアノ生成物であって、Ｒは、低分子量のポリ乳酸鎖および／またはポリグリコール酸鎖および／またはポリ（アミノ酸）鎖で構成される生成物。８．請求項６または７に記載の生成物から得ることができるポリマーであって、下記の一般式に対応することを特徴とするポリマー。ここで、ｎは１〜１００であり、Ｒ１およびＲ２は請求項１〜４の何れか１項に定義した通りであり、Ｒは請求項６または７に定義した通りである。９．少なくとも一つの架橋剤から生じたブリッジにより架橋された請求項８に記載のポリマーで構成され、前記架橋剤は、好ましくはポリオールおよび／またはポリアミン、更に好ましくはシスチンおよびその誘導体、リジンおよびその誘導体、アルドースおよびケトースおよびこれらの水素化誘導体、並びに他のポリオール（グリセロール）からなる群から選択されることを特徴とするネットワーク。１０．請求項１〜９の何れか１項に記載の少なくとも二つの生成物の混合物で構成されることを特徴とする組成物。１１．請求項１０に記載の組成物であって、式（Ｉ）のオリゴマーの混合物によって形成され、且つ２以上のＦ_meanを有する組成物。１２．請求項１〜７の何れか１項に記載の生成物を製造する方法であって、ａ）次式Ａで表される一方の反応体と、ここで、・ＸおよびＹは同一もしくは異なって、ハロゲン（好ましくは塩素）または−ＯＲ₈基を表し、またＲ₈は水素、或いは脂環式基および／または脂肪族基に対応する：・Ｒは請求項１で定義した通りである：次式Ｂで表される他方の反応体との間でのポリ縮合を行う工程と、ここで、・Ｒ₁およびＲ₂は請求項１で定義したとおりであり：・Ｒ₉およびＲ₁₀は同一もしくは異なって、水素または脂肪族基（例えばアルキル）から選択され、好ましくは水素であり：・ｘおよびｙ＝１または２である：ｂ）得られたポリマーを還元し、引き続き変換を行っても行わなくてもよい工程とを実施することから本質的に構成される方法。１３．請求項１２に記載の方法であって、工程ａ）の結果得られたポリマーのエステル官能基が、加水分解されることを特徴とする方法。１４．請求項１２または１３に記載の方法であって、前記工程ｂ）に先立って、少なくとも部分的にケン化されたポリマーを架橋して請求項９に記載のタイプのネットワークを生じさせ、この架橋は、好ましくはカップリング剤の存在下で少なくとも一つの架橋剤によって行われることを特徴とする方法。１５．請求項１４に記載の方法であって、請求項１〜６の何れか１項に記載の生成物を加水分解して、Ｒ₁およびＲ₂＝ＯＨとすることを特徴とする方法。１６．請求項８に記載のポリマーおよび／または請求項９に記載のネットワークを製造する方法であって、請求項１２〜１５の何れか１項に記載の方法で得られた生成物を、好ましくは酸化系（好ましくはヨウ素および／またはその誘導体および／または過酸化水素からなる）を用いて酸化することを特徴とする方法。１７．請求項１〜１１の少なくとも１項に記載の生成物、ポリマー、ネットワークおよび組成物の少なくとも一つで構成されることを特徴とする生体材料。１８．請求項１〜１１の少なくとも１項に記載の生成物、ポリマー、ネットワークおよび組成物の少なくとも一つと、酸化系とで構成されることを特徴とする生体材料。１９．請求項１〜１１の少なくとも１項に記載の生成物および／またはポリマーおよび／またはネットワークおよび／または組成物の少なくとも一つと、下記のような生物学的巨大分子または生物的に分解可能な合成もしくは天然のポリマーとの混合物および／または処方によって構成されたことを特徴とする生体材料：・多糖類、例えばデンプン、セルロース、キトサン、デキストラン、またはヒアルロン酸もしくは硫酸コンドロイチンのようなムコ多頭類；・タンパク、例えばコラーゲン、ゼラチン、アルブミン、またはグロブリン；・ポリ（アミノ酸）；・ポリエステル（特に乳酸および／またはグリコール酸のポリエステル）、ポリオルトエステル、ポリ酸無水物(polyanhydrides)、またはポリホスファゼン（polyphosphazenes）；・脂質およびリン脂質。