JPS63501344A - コラ−ゲン系組織の処理 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 コラーゲン系組織の処理 技世一 本発明は、人体における移植に好適な物質になるコラーゲン系組織及びコラーゲ ン系人工器官の処理に関する。

１隻技生。

本発明はこれを損傷した人体の社や靭帯の交換又は治療に使用する異種移植用生 体人工器官（即ち、動物から得た移植物質）について説明する。但し、本発明の 移植可能な物質はヘルニア治療用パッチや仮縫合材などの他の目的にも適用でき るため、本発明は上記移植器官に限定されるものではない。

ここ数年、コラーゲン系動物又は人体組織が心臓弁膜、血管、靭帯や心腹などの 生体人工器官として使用されてきている。これら組織はグルタルアルデヒドなど のアルデヒド類で処理して、その拒否反応性（即ち、抗原性）を最小限に抑えて いる。

オーストラリア特許第４９７．４６２号明細書には、ヒトの膀帯から誘導した非 抗原性、非トロンボタン性かつ耐感染性の移植支片が開示されている。このよう な移植支片を得るために、（Ｍ帯の静脈及び２つの動脈を取り囲む）ホワルトン 膀帯膠質を手により、又は塩化ナトリウム溶液でフラッジ１処理する５−と−を 二より取出す。次に、マントｌ／ルを静脈に挿入し、膀帯自体から静脈及び動脈 を切離し、てから、静脈及び動脈をアルデヒドにより硬化処理して、これらを硬 直化する。極微量の抗原性及びトロンボタン性をも排除する点から、そして便宜 性の点から好ましい硬化剤と１．では、グルタルアルデヒドが記載されている。

オーストラリア特許第５１６，７４１号明細書に開示されている管用人工器官は 、架橋コラーゲン線維を得るために、グルタルアルデヒドで硬化処理した、ヒト 以外のコラーゲン質組織の合着管状壁、及び硬化コラ−・−ゲン質組織の合着壁 内に埋込んだ線維メツシュの管状補強体からなる。

硬化処理は緩衝グルタルアルデヒド溶液の浴で行い、硬化処理完了後、塩化ナト リウムと過酸化水素の浴で洗浄することによって全遊離グルタルアルデヒドを除 去する。緩衝グルタルアルデヒド溶液のグルタルアルデヒド濃度は５％で、浴の ｐＨはリン酸ナトリウム又はリン酸水素カリウムを使用して、約７．４　に保持 する。

オーストラリア特許第５１６．７４１号明細書によれば、羊強化コラーゲン線維 管の望ましい特徴がグルタルアルデヒド処理を中心にして回転し、抗原結合位置 を変えて、異種移植片が免疫反応することを防ぐ。

オーストラリア特許第６４，８１６／８０号明細書に開示されている管状人工器 官は、所定長さめ動物尿管をグルタルアルデヒド硬化処理することによって得ら れる。

この明細書で議論されている尿管には、ヒト、雄牛、雌牛、羊、ヤギ、豚、ロバ 、ラクダ、シカやカンガル−の尿管がある。硬化処理は、グルタルアルデヒド濃 度が２．５　重量％の緩衝グルタルアルデヒド浴で行う。

オーストラリア特許第８７．３３２／８２号明絽書に開示されている修正生体人 工器官はメツシュ材を結合した組織片からなり、メツシュの少なくとも一部を生 体組５表面に押付け、生体組織をメツシュ間に成長させるようにしている。より 明確にいえは、この明細書は、グルタルアルデヒド処理した哺乳動物の社を使用 することを開示しているが、グルタルアルデヒド処理それ自体は扱っていない。

コラーゲンは、皮膚、骨、口、軟骨、靭帯及び血管の主線維成分である蛋白質で ある。コラーゲンはグリシンに富み、かつプロリン、ヒドロキシプロリン、リジ ン及びヒドロキシリジンを含有している。前に指摘したように、コラーゲン、主 にリジンのアミノ酸側鎖を架橋してコラーゲン線維の強度を向上するために、グ ルタルアルデヒドを使用するが、この場合、これが本来Ｃつフレキシビリティ− の大半が失われ、また生体によって回復すべきその能力も大幅に低下する、 このように、機械的強度及び抗原性の向上したアルデヒド固定コラーゲンは、フ レキシビリティ−が小さく、またそのホスト線維への被吸収能力がないため、損 傷したヒトの謎や靭帯を交換又は治療するための異種移植用生体人工器官には向 いていない。この結果、好適な特性をもつホスト組織によって移植片が置換され てゆくことはほとんどない。

現在、多くの合成物質や生物学的物質が試みられているが、満足のいく靭帯や註 の代替物質はない。最も普通に使用されている代替物質は自生物質（例えば、膝 １劃であるが、これはいつでも利用できるものではなく、また強度も必ずしし十 分ではない、従って、精巧さが適正であり、また長さ、フレキシビリティ−や強 度があり、そして望ましい特性をもつ内生組織によって置換される（吸収される ）能力をもつ鍵や靭帯代替物質が必要である。

本発明の目的は、社や靭帯の治療又は交換に使用できるように、又は他の目的に 使用できるように、好適な特性をもつ内生組織によって大部分を交換できる、抗 原性に対して望ましい特性をもち、かつ機械的強度及びフレキシビリティ−をも つ人体用移植コラーゲン系物質を提供することにある。

光訓豊欠−約一 本発明によれば、 （ｉ＞　コラーゲン系物質を予め処理して、該物質のアミノ酸側鎖の一部を架橋 剤に結合できなくなるようにする工程と、そして （１１）　予処理コラーゲン系物質と架橋剤と反応させ、これによって残りのア ミノ酸側鎖を少なくとも一部を架橋させる工程、 からなる人体用移植コラーゲン系物質の製造方法が提供される。

好ましくは、アミノ酸側値の第一級アミンと反応できるか、又はこれを取除くこ とができる試薬でコラーゲン系物質を予め処理する０本発明の方法は、一般的に はコラーゲン質組織の処理に、そして特に靭帯、註、心臓弁膜、硬膜、心腹、皮 膚バッチや尿管に適用することができる。

コラーゲン系物質は、牛、豚、羊、馬やカンガル−などの広範な動物源から選択 することができる。

このような処理組織は、靭帯、註、心臓弁膜、硬膜、心腹、皮膚パッチ、血管や 尿管などの人体組織を交換又は治療するための異種移植片として使用することが できる。

好ましい予処理剤には、コラーゲン系物質のりジン残基と反応するフルオレセイ ンイソチオシアネート　（ＦＩＴＣ）やビクリルスルホン酸（ＰＳＡ）がある、 アルキル及びアリール酸ハロゲン化物、水安定性酸無水物類及びエステル類、イ ソチオシアネート類や第一級アミン基と結合する他の予処理剤を始めとする予処 理剤として、他の親電子性化学薬品も使用できる。

また、亜硝酸や亜硝酸イオンを含む□試薬も使用できる。

これらは主にアミン基を除去して、窒素ガスと、架橋剤と反応しない変性リジン 側鎖とを発生する・作用を示すと考えられる。

好ましい架橋剤は、コラーゲン系物質のアミノ酸側基、特にリジン残基の第一級 アミンに結合するグルタルアルデヒドである。同じ機能を発揮できる他の二宮能 性剤には、グリオキサル、マロンアルデヒド、スクシンアルデヒド、アセトアル デヒド、ジアルテビトスターチやアジピルジクロリドがある。ホルムアルデヒド 、アクロレインやアセトアルデヒドなどの一部の一官能性剤も使用できる。

処理条件は、言うまでもなく、予処理剤及び架橋剤の選択に応じて変わってくる 。例えば、予処理剤がＦＩＴＣやＰＳＡならば、１００〜２０００ｙ／／１の濃 度が使用できる。また、架橋剤がグルタルアルデヒドならば、０．２〜５％の濃 度が使用できる。

予備処理の実施温度は、概して、予処理剤の選択に依存する。従って、予備処理 温度は１５℃という低温であってもよいし、また６０℃という高温であってもよ い。

予備処理時間は５分未満〜８日以上の間で変えることができる。

本発明の方法に従って処理するコラーゲン系物質の量は、予処理剤１１につき２ ０〜２５０ｇにすることができる。

本発明の方法は、カンガル−の尾灯や牛の心腹を処理して、機能的統合性の犠牲 を最小限に抑えながら、抗原性を最小限に抑える場合に特に好適である。

本発明は、アミノ酸側鎖の一部のみを架橋した人体用移植コラーゲン系物質を提 供するものである。

ｔ　−２，の；日 本発明の一実施例では、カンガル−の尾灯から人体用移植コラーゲン物質を製造 した。まず、下部組織を損傷しないようにメスを用いて、カンガル−の尾の皮膚 の一部を注意しながう切離すことによって剥がした６次に、緩んだ皮膚をつかみ 、皮膚全体を剥がした。切開の全過程において、殺菌塩化ナトリウム溶液で組紐 を湿性状態に維持した。

大きいｎの大部分は、皮膚の真下にあるので、皮膚を剥ぐと、露出した。各社の 筋組繊隣接部及び末梢骨隣接部の近くで各社を切離し、取出した。直ちに、低温 の殺菌塩化ナトリウム溶液の浴にこれを浸漬した。１〜２時間この浴に浸漬した 後、新しい低温の塩化ナトリウム溶液に浸漬する前に、鮪を仕分けして、損傷物 質及び弛緩した鍵鞘を取除いた。

次に、コラーゲンのアミノ酸側鎖の第一級アミンと反応できる試薬を用いて、社 を化学的に予備処理した。使用した予備処理試薬は、それぞれ７’３０ｍｇ／ｌ 及び５０Ｃ１＋ｇ／ｌで重炭酸塩緩衝液に溶解したフルオレセインイソチオシア ネートおよびビクリルスルホン酸であった。ｌｌ７０ｇにつきこれら溶液をそれ ぞれ約５００ｚｌずつ使用した。低温の塩化ナトリウム溶液から社を取出し、低 温の処理試薬の容器に容れ、約４℃で３日間そのままにしておいた。

予備処理後、室温で３日間精製・緩衝２％グルタルアルデヒド溶液内に固定した 。各ｎを棚内で長さ方向に延ばし、両端を軽く挟んで湾曲を最小限に抑えた。各 欄を２％グルタルアルデヒドのトレーに浸漬した。グルタルアルデヒド約７００ ｘｌにつき鍵は７０ｇであった。

グルタルアルデヒド固定工程後、低温の塩化ナトリウム溶液１１を含むトレー内 で少なくとも７分間（最小限２分のかくはんを含む）殺菌的にそれぞれ７０ｇの 健を洗浄した。低温の塩化ナトリウム溶液を取り替えながら、この操作をさらに ２回繰返した０次に、ｎを殺菌的に最後の包装工程に回し、ガンマ放射線で加熱 殺菌する前に、最終包装溶液を充填した。

このようにして製造した異種移植片はスポーツによる膝の怪我の治療に、特に十 字靭帯の治療に適用できるものと考えられた。さらに、この異種移植片には、他 の靭帯代替物質としての可能性や鍵の治療又は代替物質としての可能性がある。

前十字靭帯の場合、大腿骨及び脛骨に穿った孔を介して一つ以上の長い口線維を 巻くと、膝の十字靭帯に動きが非常に似た多線雄体を得ることができた。

別な実施例では、ヘルニアの治療に好適な物質を牛の６震から製造した１層殺直 後、心腹に手を加えない状態で心臓全体を得た。直ちに、一枚の平坦シートとし て心臓から心腹を注意しながら切離し、そのまま直ちに低温の殺菌塩化ナトリウ ム溶液に浸漬した。１〜２時間塩化ナトリウム溶液に浸漬した後、心腹を洗浄し て、外来異物を取除いてから、新しい低温の塩化ナトリウム溶液に浸漬した。

次に、亜硝酸で心腹を化学的に予備処理しな。一つの好適な予処理溶液は１１の リン酸緩衝液に溶解した６、９ｇの亜硝酸ナトリウムである。低温の予処理溶液 的１００１１を入れた更に各心腹を容れ、約４℃で２４時間保持した。

予備処理後、心腹を低温の塩化ナトリウム溶液で洗浄し、４℃で７日間精製・緩 衝２％グルタルアルデヒド溶液に固定した。２％グルタルアルデヒド約１００ｚ ｉ’を入れた皿内で各心腹を平らにした。

グルタルアルデヒド固定後、約５００ｉｐの殺菌塩化ナトリウム溶液を含むトレ ー内で少なくと６３０分間各心膜心腹菌的に洗浄した。殺菌塩化ナトリウム溶液 を取替えながら、この操作なさらに２回繰返した９次に、各心腹を殺菌的に最終 包装工程に回し、最終包装溶液を充填し、そしてガンマ線により加熱殺菌した。

このようにした製造した心腹物質は、ヘルニアの治療に適用できると考えられる ９例えば、これは補強バッチとして使用できる。また、このように処理した物質 には、心腹の治療に使用できる可能性や０鞘物質として使用できる可能性などの 他の可能性もある。

さらに、本発明は、急速に溶解する縫合材などにおける数日間や、極めて緩慢に 分解する合成材などにおける数年間ではなく、３〜１２ケ月という中間的な寿命 をもつ治療／縫合材を製造するのにも適用できる。より小さな径のカンガル−訂 で６、十分な仮縫合材になる。

なお、本発明の範囲及び領域から逸脱せずに、方法及び製品の細部において多く の変更が可能である。

国際調査報告 ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　ＴＨＥ　ＩＮ工ＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣ）Ｉ　Ｒ ＥＰＯＲ丁　０ＮＳＵ　６８６７ｉ０ ＵＳ　３９３００３６　ＣＡ　１０７１０１２ＵＳ　３５６０１４１ ＷＯ８６１０２５４２ＡＵ　５０１７６／８５　ＥＰ　１９８８８４　ＵＳ　４ ５９７７６６ＧＢ　１１２２５０５１ ＬＩＳ　３５２３０２７　ＤＥ　１７１７１２５

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．（ｉ）コラーゲン系物質を予め処理して、該物質のアミノ酸側鎖の一部を架 橋剤に結合できなくなるようにする工程と、そして （ｉｉ）予備処理コラーゲン系物質と架橋剤と反応させ、これによって残りのア ミノ酸側鎖の少なくとも一部を架橋させる工程、 からなる人体用移植コラーゲン系物質の製造方法。
2. ２．アミノ酸側鎖の第一級アミンと反応できるか、又はそれを取除くことのでき る試薬で該物質を予備処理する、請求の範囲第１項に記載の方法。
3. ３．コラーゲン質系物質を靭帯、健、硬膜弁膜、硬膜、硬膜、皮層パッチ及び尿 管からなる群から選択する、請求の範囲第１項又は第２項に記載の方法。
4. ４．コラーゲン系物質を牛、豚、羊、馬及びカンガルーの動物源から選択する、 請求の範囲第１項から第３項までのいずれか１項に記載の方法。
5. ５．コラーゲン系物質のリジン残基と反応する試薬を使用して、予備処理を実施 する、請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１項に記載の方法。
6. ６．フルオレセインイソチオシアネート、ピクリルスルホン酸、アルキル及びア リール酸ハロゲン化物、水安定性酸無水物質及びエステル類、イソチオシアネー ト類、亜硝酸及びニトリドイオンを有する他の試薬からなる群から選択した試薬 を使用して、予備処理を実施する、請求の範囲第１項から第５項までのいずれか １項に記載の方法。
7. ７．グルタルアルデヒド、グリオキサル、マロンアルデヒド、スクシンアルデヒ ド、アセトアルデヒド、ジアルデヒドスクーチ、アジビルジクロリド、ホルムア ルデヒド、アクロレイン及びアセトアルデヒドからなる群から架橋剤を選択する 、請求の範囲第１項から第６項までのいずれか１項に記載の方法。
8. ８．請求の範囲第１項から第７項までのいずれか１項に記載の方法で製造した、 移植可能なコラーゲン系物質。