CN100486999C - 多糖假海绵 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在保持适当强度的同时表现出低溶胀性和高体内降解性的光致交联多糖。该多糖假海绵通过向多糖中引入光致反应性基团而得到的光致反应性多糖的交联反应制成，并表现出低溶胀性和低蓝色葡聚糖染料亲和力，其分别满足如下性能(I)和(II)：(I)溶胀比不超过125%，其根据以下公式，通过在室温下将1mm厚、10mm长、10mm宽，且溶剂含量为96wt%的测试样品浸没于注射用水中1小时测得的值计算：溶胀比＝{(S2-S1)/S1}×100;其中S1代表浸没前测试样品的面积，S2是浸没后测试样品的面积，其中的面积由测试样品的长和宽计算；和(II)620nm波长处的吸收不超过0.15，其由含0.67wt%多糖的水溶液而测得，该多糖的水溶液通过将1mm厚、20mm长、10mm宽，且溶剂含量为96wt%的测试样品浸没于含0.5g/mL重均分子量为2，000，000的蓝色葡聚糖的水溶液中，然后将测试样品水洗并水解而制备。

Description

多糖假海绵
技术领域
本发明涉及多糖假海绵，更具体地，涉及结合有海绵和凝胶性能的多糖假海绵，其通过向多糖中引入光致反应性基团而得到的光致反应性多糖的交联反应而制造。
背景技术
传统地，已经已知向多糖中引入光致反应性基团而得到的光致反应性多糖，以及通过例如紫外线的光照使光致反应性多糖交联而得到的交联多糖(例如日本专利申请公开(KOKAI)第6-73102(1994)、8-143604(1996)、9-87236(1997)和2002-249501号)。另外，还已知由这些交联多糖制成的凝胶(多糖凝胶)或海绵(多糖海绵)。
已经通过用例如紫外线的光来照射光致反应性多糖溶液以使光致反应性多糖交联，制造了多糖凝胶，并将其用作诸如医用材料，如抑制活体组织粘附的抗粘附材料(例如日本专利申请公开(TOKUHYO)第11-512778号(1999))。其间，获得了溶剂化凝胶形式的上述多糖凝胶。当使用光致反应性多糖水溶液作为原料时，所得多糖凝胶由于其水合而以水凝胶的形式生成。这种多糖凝胶具有三维网状结构，并因此不溶于水，但是在水中溶胀直至达到其平衡条件。
另一方面，通过将光致反应性多糖溶液冻结，然后用例如紫外线的光来照射冻结溶液以使光致反应性多糖交联，制成多糖海绵。在制造过程中，极易从反应混合物中除去例如交联剂的杂质，从而能够生产高纯度的产品(例如WO 02/060971 A1)。同时，术语“海绵”是指具有闭合气孔或连通气孔的多孔物质。
发明内容
本发明解决的问题
交联葡糖胺多糖水凝胶作为多糖凝胶的一个例子，它具有优异的体内降解性。但是，水凝胶在模制成凝胶片等时往往易于裂开，必须非常小心地加以处理。另外，由于水凝胶的高溶胀性，当置于体内时可能难以防止凝胶片的移位。而且，关于凝胶片易裂的问题往往由于溶胀性高而变得更加突出，尤其是当其在活体组织中用作抗粘附材料时。
另一方面，交联葡糖胺多糖海绵作为多糖海绵的一个例子，它表现出低溶胀性，因此当置于体内时往往几乎不被移位。但是，多糖海绵具有多孔结构和低体内降解性，因此往往易于发生细胞渗透，导致海绵转化成纤维结构。因此，多糖海绵仅仅可用于有限的特定体内应用中，例如组织再生骨架。同时，认为细胞易于渗透到多糖海绵中是由于其多孔性所致。多糖海绵的多孔性(目径)可以从对通常视为几乎不会渗透到水凝胶网状结构中的蓝色葡聚糖的染色度(染料亲和力(dyeaffinity))来推测。多糖海绵的染料亲和力相对较大。
已进行本发明以解决上述问题。本发明的一个目的是提供具有新型物理结构的光致交联多糖，其在保持其适当强度的同时表现出低溶胀性和高体内降解性。
解决问题的方式
当前发明人的真实研究用于解决上述问题和提供具有新型物理结构的光致交联多糖，它表现出传统交联多糖海绵和凝胶的优异结合性能，由于这一研究结果，已经发现通过为溶胀性低的多糖海绵赋予多糖凝胶的性能而得到的特定多糖假海绵，可以实现能够克服传统多糖海绵缺点的新型物理结构。本发明是在上述发现的基础上取得的。即，本发明包括以下彼此相关的多个方面。
为了实现这一目标，在本发明的第一个方面，提供了通过向多糖中引入光致反应性基团而得到的光致反应性多糖的交联反应制成的多糖假海绵，所述的多糖假海绵表现出低溶胀性和低蓝色葡聚糖染料亲和力，其分别满足如下性能(I)和(II)：
(I)溶胀比不超过125％，其根据以下公式，通过在室温下将1mm厚、10mm长、10mm宽，且溶剂含量为96wt％的测试样品浸没于注射用水中1小时测得的值计算：
溶胀比＝{(S2-S1)/S1}×100
其中S1代表浸没前测试样品的面积，S2是浸没后测试样品的面积，其中的面积由测试样品的长和宽计算；以及
(II)620nm波长处的吸收不超过0.15，其由含0.67wt％多糖的水溶液而测得，该多糖的水溶液通过将1mm厚、20mm长、10mm宽，且溶剂含量为96wt％的测试样品浸没于含0.5g/mL重均分子量为2,000,000的蓝色葡聚糖的水溶液中，然后将该测试样品水洗并水解而制备。
在本发明的第二个方面，提供了通过如下方式制得的多糖假海绵，对通过向多糖中引入光致反应性基团而得到的光致反应性多糖的溶液进行光照以得到具有形状保持性能的多糖凝胶，冻结所得到的多糖凝胶，然后对所得到的冻结多糖凝胶进行光照。
在本发明的第三个方面，提供了通过如下方式制得的多糖假海绵，对通过向多糖中引入光致反应性基团而得到的光致反应性多糖的溶液进行光照以得到具有形状保持性能的多糖凝胶，冻干所得到的多糖凝胶，然后对产生的冻干多糖凝胶进行光照。
在本发明的第四个方面，提供了一种制造多糖假海绵的方法，其包括如下步骤，对通过向多糖中引入光致反应性基团而得到的光致反应性多糖的溶液进行光照以得到具有形状保持性能的多糖凝胶，冻结所得到的多糖凝胶，然后对产生的冻结多糖凝胶进行光照。
在本发明的第五个方面，提供了一种制造多糖假海绵的方法，其包括如下步骤，对通过向多糖中引入光致反应性基团而得到的光致反应性多糖的溶液进行光照以得到具有形状保持性能的多糖凝胶，冻干所得到的多糖凝胶，然后对产生的冻干多糖凝胶进行光照。
在本发明的第六个方面，提供了包含上述多糖假海绵的医用材料。
发明的效果
根据本发明，提供了不仅具有优异的生物降解性，而且具有高强度和对组织中粘附的高屏障效应的多糖假海绵，以及使用该多糖假海绵的医用材料。
附图说明
图1显示了本发明的多糖假海绵1的断裂强度。
图2显示了本发明的多糖假海绵1的蓝色葡聚糖染料亲和力，其中带有竖条的条形图代表浸入(dipping)法得到的结果，而带有横条的条形图代表浸透(soaking)法得到的结果。
图3显示了本发明的多糖假海绵1的溶胀性。
图4显示了本发明的多糖假海绵1的酶促降解性。
图5显示了一段时间测量的残余蓝色葡聚糖和残余多糖假海绵的百分含量，其中将含蓝色葡聚糖的多糖假海绵植入到大鼠腹腔内。
图6是根据本发明的多糖假海绵2的表面放大图。
图7是根据本发明的多糖假海绵2的剖面放大图。
图8是制造实施例2(2)中制成的交联透明质酸凝胶的表面放大图。
图9是制造实施例2(2)中制成的交联透明质酸凝胶的剖面放大图。
图10是制造实施例3(2)中制成的交联透明质酸海绵的表面放大图。
图11是制造实施例3(2)中制成的交联透明质酸海绵的剖面放大图。
具体实施方式
以下详细描述本发明。为解释方便起见，首先说明根据本发明制造多糖假海绵的方法。在本发明中，与传统的光致交联多糖类似，使用通过向多糖中引入光致反应性基团而得到的光致反应性多糖作为原料。光致反应性多糖可以通过使多糖与一经光照便能发生光致二聚反应或光致聚合反应的化合物(光致反应性物质)反应而制造。
多糖的例子可以包括同多糖、杂多糖及其衍生物。同多糖是仅由一种单糖构成的多糖。同多糖的例子可以包括例如直链淀粉和纤维素的葡聚糖；甘露聚糖；例如果胶酸和藻酸的glycuronan；例如甲壳质和多聚乙酰神经氨酸的多聚葡糖胺；聚半乳糖胺；或者类似物。在这些同多糖中，优选葡聚糖，更优选纤维素。
同多糖衍生物的具体例子可以包括例如羧甲基纤维素的羧甲基化衍生物、例如羟甲基纤维素的羟甲基化衍生物、和例如壳聚糖的去乙酰化衍生物。在这些同多糖衍生物中，优选水溶性衍生物，更优选羧甲基化衍生物，尤其是羧甲基纤维素，和羟甲基化衍生物，尤其是羟甲基纤维素，更为优选羧甲基化同多糖。
杂多糖是由两种糖构成的多糖。在杂多糖中，优选葡糖胺多糖或其衍生物。葡糖胺多糖的具体例子可以包括透明质酸、软骨素、硫酸软骨素、硫酸皮肤素、肝素、硫酸乙酰肝素、硫酸角质素或者类似物。葡糖胺多糖衍生物的具体例子可以包括例如硫酸化透明质酸和聚硫酸软骨素(chondroitin polysulfate)的硫酸化衍生物；例如去硫酸化肝素的去硫酸化衍生物；和例如高碘酸氧化还原肝素和高碘酸氧化还原去硫酸化肝素的氧化还原衍生物(日本专利申请公开(KOKAI)第11-310602号(1999))。去硫酸化肝素的例子可以包括6-位去硫酸化的肝素(WO 00/06608 A1)和2-位去硫酸化的肝素(日本专利申请公开(KOKAI)第2003-113090号)。
本发明中使用的多糖的重均分子量取决于其种类不同而不同。当使用透明质酸作为多糖时，透明质酸的重均分子量通常为200,000至3,000,000，优选300,000至2,000,000，更优选400,000至1,200,000，当使用其它糖作为多糖时，其重均分子量通常为4,000至2,500,000。
光致反应性基团可以是具有光致反应性交联基团或光致反应性不饱和键的化合物(光致反应性物质)的残基，其能够通过用例如紫外线的光线来照射而发生光致二聚反应或光致聚合反应以形成交联结构。同时，除非向其中引入光致反应性基团会将多糖的糖苷键切断或断裂，光致反应性基团的种类并不受特定限制，只要它可以一经光照便发生聚合或二聚。
光致反应性物质的例子可以包括肉桂酸、取代肉桂酸，例如用氨基取代肉桂酸苯环上连接的任意氢原子形成的氨基肉桂酸，优选对氨基肉桂酸；丙烯酸；马来酸；富马酸；呋喃基丙烯酸；噻吩丙烯酸；亚肉桂基乙酸；山梨酸；胸腺嘧啶；香豆素；及其衍生物。在这些光致反应性物质中，考虑到安全性，优选肉桂酸、取代肉桂酸及其衍生物。
另外，光致反应性物质上可以连有间隔基，以提高其光致反应性并促进光致交联反应或者向多糖中引入光致反应基团的反应。间隔基优选为具有含2至18个碳原子的链状或环状烃残基的二价或多价官能化合物。例如，在使用肉桂酸作为光致反应性物质的情况下，间隔基优选为具有2至8个碳原子的氨基醇。在这种情况下，氨基醇用酯键或酰胺键连接到肉桂酸的羧基上。更具体地，间隔基为正氨基丙醇或正氨基丁醇。
光致反应性多糖可以使用例如日本专利申请公开(KOKAI)第6-73102号(1994)和第8-143604号(1996)、日本专利申请公开(TOKUHYO)第11-512778号(1999)等中所描述的已知方法制造。
在本发明的方法中，光致反应性多糖以其溶液的形式使用。在此，“溶液”是指其中溶有或者均匀分散有光致反应性多糖的液体。制备光致反应性多糖溶液的溶剂不受特定限制，只要该溶液在保持光致反应性多糖溶解或分散于其中的同时，在光照之后可被冻结或冻干。溶剂优选为水相溶剂。水相溶剂的例子可以包括磷酸盐缓冲盐水、蒸馏水、注射用水等。
溶液中光致反应性多糖的浓度可以根据多糖分子量与光致反应性基团取代度之间的关系来适当地确定，其通常为0.1至10wt％。例如，当以0.1至15％的取代度向重均分子量为400,000至1,200,000的透明质酸中引入光致反应性基团时，溶液中光致反应性多糖的浓度优选为0.5至8wt％。
同时，“光致反应性基团的取代度”是指从“引入的光致反应性基团”的摩尔数(引入的光致反应性物质的数量)与多糖中所含的“可以引入光致反应性基团的官能团”的摩尔数之间的比例计算的百分比值。可以引入光致反应性基团的多糖官能团可以取决于光致反应基团或间隔基的种类不同而不同。当连接到多糖上的光致反应性基团或间隔基中含有羧基时，多糖官能团的例子可以包括氨基和羟基。反之，当连接到多糖上的光致反应性基团或间隔基中含有氨基或羟基时，多糖官能团的例子可以包括羧基。
在通过光照使光致反应性多糖溶液发生交联反应之前，优选将光致反应性多糖和溶剂以外的物质，例如未反应的光致反应性物质、杂质和异物从中除去，从而将本发明生成的多糖假海绵的纯度提高到一定程度，使该海绵可以用于例如医疗器械的医用用途。溶液中所含杂质和异物等的除去，例如可以通过常见方法进行，如透析、过滤和离心分离。光致反应性多糖通常以水相溶剂溶液的形式制成。因此，极易将未与多糖反应的光致反应性物质从溶液中除去。这样的除去处理尤其对于制造难以清洗的本发明的多糖假海绵是非常有利的。
接下来，对光致反应性多糖溶液进行光照，以得到具有形状保持性能的多糖凝胶。然后，将得到的多糖凝胶冻结或冻干，并进一步对生成的多糖凝胶冻结或冻干产品进行光照。
光照优选透过保持溶液形状用的容器进行。具体地，优选在光照冻结多糖凝胶时使用。容器形状通常考虑到本发明最终得到的多糖假海绵的形状而确定。在这种情况下，例如，当使用由如下光致反应性物质制成的光致反应性多糖时，该光致反应性物质含有经吸收紫外线便能发生交联反应的不饱和双键，如肉桂酰基(肉桂酸残基)，由于紫外线往往被交联反应中用作溶剂的水所吸收，优选对光照加以控制以使紫外线的光路长度不大于1cm。要求容器材料选自那些不能吸收光致反应性多糖交联反应所需光线的材料，即能够使这种光线从中透过的材料。适用于使用紫外线的交联反应的容器材料的例子可以包括聚合化合物，如紫外吸收度低的聚丙烯，例如石英玻璃和硬玻璃的玻璃等等。同时，当光照冻干产品时，并非必须使用容器，光线可以直接照射到冻干产品上。
照射的光并不受特定限制，只要光致反应性物质发生例如聚合和二聚的反应。与本发明有关的照射光的例子可以包括可见光、紫外线、红外线、电子束和辐射射线。在这些关系和射线中，优选可见光和紫外线，更优选紫外线。所用光的波长优选为180至650nm。例如，在使用肉桂酸作为光致反应性物质的情况下，可以适当地使用波长为260至350nm的紫外线。获得具有形状保持性能的多糖凝胶的适当照射条件可以通过进行初步实验来方便地确定。
用于使对光致反应性多糖溶液进行光照得到的多糖凝胶冻结的冻结条件并不受特定限制，只要多糖凝胶适于在该条件下冻结，多糖凝胶可以通过传统已知常用于制造多糖海绵的方法被冻结。例如，可以通过使用如液氮的超低温物质，或者冷却到多糖凝胶凝固点以下的冷却介质，例如乙醇，使多糖凝胶被迅速冻结。或者，可以通过使用一般的家用冰箱来冷却凝胶，使多糖凝胶被相对缓慢地冻结。同时，冻结处理通常可以在制造多糖凝胶的步骤之后连续进行。容器中所盛的多糖凝胶可以被直接冷却。同样，当通过对光致反应性多糖溶液进行光照而得到的多糖凝胶被冻干时，可以使用常见的冻干法。例如，可以使用在-20℃下冻结多糖凝胶，然后将冻结产品于室温下，在如1帕斯卡(Pa)的减压下冻干。
已知与溶液交联反应所需的光能相比，冻结或冻干产品用显著少量的光能便发生交联反应。因此，在冻结或冻干处理之前通过照射最小必需量的光制造具有形状保持性能的多糖凝胶，并在冻结或冻干处理之后进行充足的光照以获得目标交联比，在经济上是有利的。
光照量可以取决于本发明多糖假海绵的目标用途而适当变化。在此，“光量”可以从“每单位面积光照度”和“照射时间”之积来计算。例如，在使用将氨基丙醇连接到肉桂酸上得到的肉桂酸氨基丙酯和透明质酸分别作为光致反应性物质和多糖时，可以进行以下步骤以获得表现出相对较高机械强度的本发明的多糖假海绵。
首先，将含有例如4wt％的光致反应性透明质酸的水溶液注入能够使该溶液从其两侧被光照的容器中，其中该光致反应性透明质酸的光致反应性基团取代度为8％，从该容器的两侧以每侧50J/cm2的量(测量波长：280nm)对溶液进行光照，以得到具有形状保持性能的多糖凝胶。接下来，将由此得到的多糖凝胶冻结，并从其两侧以每侧100至250mJ/cm2的量(测量波长：280nm)对该冻结凝胶进行光照，从而得到光致交联的透明质酸假海绵。同时，当使用3kw高压汞灯时，可以仅从一侧进行光照。在这种情况下，为了补偿光照的不均匀，每次用光来照射时将盛有含光致反应性透明质酸的水溶液或冻结凝胶的容器旋转，从而使光线从其两侧照射冻结凝胶。
例如制造多糖凝胶时的光照总量可以为不低于大约1,000mJ/cm2，优选为100,000mJ/cm2。而且，为了通过对冻结多糖凝胶进行光照而得到本发明的假海绵，冻结多糖凝胶上进行的光照总量可以为不低于10mJ/cm2，优选为500mJ/cm2。在将通过对光致反应性多糖溶液进行光照而得到的多糖凝胶冻干的情况下，由于冻干多糖凝胶的透光率低于冻结产品，光照的总量通常不低于500mJ/cm2，优选不低于5J/cm2，更优选不低于10J/cm2。
同时，可以使用例如照度计“UV-M10”(ORC Manufacturing Co.，Ltd.制造)来测量光照量，但是也可以通过能够照射相似量光的常见仪器来测量。
另外，在本发明的制造方法中，光致反应性多糖溶液还可以包括任何表现出与水溶剂混溶性的物质(添加剂)，其选自醇、表面活性剂和螯合剂。例如，在将光致反应性多糖和上述添加剂溶解到水溶剂中以制备光致反应性多糖溶液之后，可以对生成的溶液进行光照，得到具有形状保持性能的多糖凝胶。然后，将得到的多糖凝胶冻结或冻干后，可以对由此得到的冻结或冻干产品进行光照，得到本发明的多糖假海绵。
同时，选自醇、表面活性剂和螯合剂的、与水溶剂混溶的添加剂必须选自那些不能抑制本发明多糖假海绵功能或效果的物质。与水溶剂混溶的醇的例子可以包括如下醇，具体地为聚乙二醇，其可用以下通式(1)表示：
R-OH       (1)
其中R是选自下列基团(a)至(e)的任意基团：
(a)具有1至10个碳原子的链状烷基；
(b)具有3至10个碳原子的支链烷基；
(c)-CH2-(CHOH)1-CH2OH，其中1是0至5之间整数；
Figure C200480026067D00141
其中m是3至5之间的整数；和
(e)-(CH2CH2O)n-H，其中n是3至70之间的整数。
具有1至10个碳原子的链状烷基的例子可以包括甲基、乙基或者类似基团。具有3至10个碳原子的支链烷基的例子可以包括异丙基、叔丁基或类似基团。
上述醇的例子可以包括低级醇、多元醇和糖醇。
低级醇的例子可以包括具有1至10个碳原子，优选1至8个碳原子的醇。低级醇的具体例子可以包括甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇或者类似的醇。多元醇是在其分子中含有2个或多个羟基，优选3个或多个羟基的醇。多元醇的具体例子可以包括乙二醇和甘油。在这些多元醇当中，优选乙二醇。另外，可用于本发明的糖醇可以是链状糖醇或环状糖醇，优选链状醇。糖醇的例子可以包括肌醇、甘露醇、木糖醇、山梨糖醇或者类似糖醇。在这些糖醇中，优选甘露醇、木糖醇和山梨糖醇，更优选甘露醇和山梨糖醇。
表面活性剂优选使用非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂。非离子表面活性剂的例子可以包括聚乙二醇(PEG)。阴离子表面活性剂的例子可以包括烷基硫酸盐，优选十二烷基硫酸钠。
螯合剂的例子可以包括例如柠檬酸的羟基羧酸(oxycarboxylicacid)和例如乙底酸的多氨基羧酸，如乙二胺四乙酸(EDTA)盐。
选自上述醇、表面活性剂和螯合剂的、与水溶剂混溶的添加剂可以根据制成的多糖假海绵的性能或用途适当地选择。例如，根据本发明的方法使用柠檬酸作为添加剂制造的多糖假海绵在成型为片状时，强度和粘附性能均得以提高。同样，其中添加有甘油和聚乙二醇400(PEG 400)中任意一种得到的多糖假海绵在成型为片状时，弹性得以提高。另外，如下文所提及，在通过预先向其中注入药物而将本发明的多糖假海绵用作药物持续释放的医用材料的情况下，例如，为了使多糖假海绵充满脂溶性药物，可以适当地选择甘油和PEG 400作为添加剂，而且可以适当地选择EDTA作为添加剂，以使多糖假海绵充满基础成纤维细胞生长因子。
接下来，解释本发明的多糖假海绵。如上文所述，通过使向多糖中引入光致反应性基团得到的光致反应性多糖发生交联反应来制造本发明的多糖假海绵。本发明多糖假海绵的特征在于表现出低溶胀性和低蓝色葡聚糖染料亲和力，其分别满足如下性能(I)和(II)：
(I)溶胀比不超过125％，其根据以下公式，通过在室温下将1mm厚、10mm长、10mm宽，且溶剂含量为96wt％的测试样品浸没于注射用水中1小时测得的值计算：
溶胀比＝{(S2-S1)/S1}×100
其中S1代表浸没前测试样品的面积，S2是浸没后测试样品的面积，其中的面积由测试样品的长和宽计算；以及
(II)620nm波长处的吸收不超过0.15，其由含0.67wt％多糖的水溶液而测得，该多糖的水溶液通过将1mm厚、20mm长、10mm宽，且溶剂含量为96wt％的测试样品浸没于含0.5g/mL重均分子量为2,000,000的蓝色葡聚糖的水溶液中，然后将该测试样品水洗并水解而制备。
通过对光致反应性多糖溶液进行光照得到多糖凝胶，将该多糖凝胶冻结，然后对由此得到的冻结多糖凝胶进行光照，制成本发明的多糖假海绵，其表现出与传统多糖凝胶相同的溶剂化条件，即，可以在含溶剂的状态下制造本发明的多糖假海绵。当使用光致反应性多糖水溶液作为原料时，可以在含水状态下制造多糖假海绵。因此，当使用光致反应性多糖水溶液作为制造本发明的多糖假海绵的光致反应性多糖溶液时，上述溶剂含量是指其含水量。也就是说，例如，当使用4wt％的引入了肉桂酸的透明质酸水溶液时，得到含96wt％水的多糖假海绵，即，其溶剂含量(含水量)为96wt％。同时，通过干燥上述含水多糖假海绵得到的多糖假海绵也包括在本发明的范围中。
另一方面，通过对光致反应性多糖溶液进行得到多糖凝胶，将该多糖凝胶冻干，然后对由此得到的冻干多糖凝胶进行光照，制成本发明的多糖假海绵，其与上述含溶剂的多糖假海绵不同，其不含例如水的溶剂。但是，可以将不含溶剂的多糖假海绵浸泡在例如水的溶剂中，得到含溶剂的多糖假海绵。例如，通过将不含水的样品浸泡在用量为该样品重量24倍的蒸馏水中使样品吸收水，然后将注水的样品切割成希望的尺寸，可以制备用于检验多糖假海绵性能的测试样品(含水量：96wt％)。另外，也可以使用在冻干前将多糖凝胶预先成型为希望的大小而制造的测试样品。同时，通过将多糖凝胶预先成型为长1cm×宽1cm×厚1mm大小而制备测试样品，对其在冻干前的大小，与相同测试样品在冻干后使其吸收足量蒸馏水的大小进行比较，可以进行低溶胀性测试。
如上文所述，在水中的低溶胀性是多糖海绵所固有的。也就是说，尽管多糖凝胶通过溶剂化而溶胀，多糖海绵却基本上不发生溶胀(这一性质并非深受其交联比的影响)。本发明的多糖假海绵表现出低溶胀性，即，通过上述溶胀测试(I)测得的溶胀比不超过125％，其与多糖海绵相似。本发明的多糖假海绵的溶胀比优选为不超过100％，更优选为不超过70％。举例来说，通过提高其交联比，可以实现溶胀性低得多的多糖假海绵。
在上文中的蓝色葡聚糖染料亲和力测试(II)中，通常用充注用水制备蓝色葡聚糖水溶液。另外，通过向其中加入1mL 1mol/L的NaOH，使多糖假海绵测试样品水解1小时。一经水解，将测试样品的整个部分溶解，由此制备出含有用于使测试样品着色的染料的多糖溶液。可以使用分光光度计测量多糖溶液的吸收。
在本发明中，可以使用以下两种方法作为用蓝色葡聚糖使测试样品着色的方法，以确保着色测试样品的形成。方法之一是所谓的浸透法，其中将测试样品在1mL的蓝色葡聚糖溶液中浸泡1小时，从溶液中取出，然后用注射用水稍加冲洗；另一种方法是所谓的浸入法，其中将测试样品在蓝色葡聚糖溶液中悬浮并浸入的操作重复10次，将测试样品在注射用水中悬浮并浸入的操作重复10次。在前一种方法中，测试样品被着色或染色足够长时间，而在后一种方法中，在防止其溶胀的同时将测试样品着色或染色。
同时，由于多糖海绵本身具有高蓝色葡聚糖染料亲和力，基本上不能预期多糖海绵表现出低蓝色葡聚糖染料亲和力。相反，由于通常认为蓝色葡聚糖无法渗透到水凝胶的网状结构中，多糖凝胶则表现出低蓝色葡聚糖染料亲和力的性质。但是，本发明的多糖假海绵表现出其吸收不超过0.15的低染料亲和力，其通过下文提及的实施例中所示的上述方法来测量。本发明的多糖假海绵这样低的染料亲和力被视为是由于其类似多糖凝胶的性质造成的。根据本发明的多糖假海绵通过染料亲和力测试测得的吸收优选为不超过0.10，更优选为不超过0.05。通过提高其交联比，可以达到低得多的多糖假海绵染料亲和力。同时，认为蓝色葡聚糖染料亲和力与防止体内组织或细胞粘附的屏障效应相关，因此，可以将其用作评估屏障效应的指标。因此，本发明多糖假海绵的低蓝色葡聚糖染料亲和力表明多糖假海绵具有抑制组织等粘附的高屏障效应。
本发明的多糖假海绵断裂强度优选不低于200g，其通过使用组织分析仪，用直径12.7mm的球形探头在24℃且穿刺速度为1mm/s的条件下，将1mm厚、60mm长、25mm宽，且溶剂含量为96wt％的测试样品刺穿并破裂而测量。即使是传统的多糖海绵也无法实现该多糖假海绵这样高的断裂强度，如下文提及的实施例所示，因此，这样高的断裂强度是本发明的多糖假海绵所表现出的独特性质之一。通过光照冻结多糖凝胶的方法得到的多糖假海绵的断裂强度优选不低于250g，更优选不低于300g，而通过光照冻干多糖凝胶的方法得到的多糖假海绵的断裂强度优选不低于210g，更优选不低于220g。通过提高其交联比，可以实现更高的多糖假海绵断裂强度。
本发明的多糖假海绵的酶促降解时间优选为不超过1300分钟，其在50℃下通过使1mm厚、20mm长、10mm宽，且溶剂含量为96wt％的测试样品在含1mL 5mmol/L磷酸盐缓冲盐水、0.2mL 1mol/L醋酸盐缓冲溶液和0.2mL 5TRU(浊度还原单位，Turbidity Reducing Unit)/mL酶溶液的反应混合物中经历多糖降解酶(如透明质酸酶)作用而测量。本发明的多糖假海绵酶促降解时间优选为不超过1,250分钟，更优选为不超过1,200分钟，仍更优选为不超过1,000分钟。举例来说，可以通过控制其交联比来实现上文指出的多糖假海绵的酶促降解时间。
本发明的多糖假海绵特征在于其表现出多糖海绵和多糖凝胶的结合性能，从其上述的低溶胀性和低蓝色葡聚糖染料亲和力，这一点是明显的。本发明的多糖假海绵具有这种独特性能的原因尽管尚未完全明确，被认为如下。
即，如上文所述，与溶液的交联反应所需的光能相比，冻结或冻干的产品往往易于以明显少量的光能发生交联反应。另外，当其冻结温度降低时，冻结产品更容易发生交联反应。人们认为这样高的交联效率是由于光致反应性多糖溶液相分离成它的溶剂和溶质、光致反应性多糖分子取向性(结晶度)提高、热运动降低等原因造成的。同时，本发明的多糖假海绵通过两步交联反应制成，其包括在溶液状态下进行的第一步交联反应和在冻结或冻干状态下进行的第二步交联反应。在这种情况下，例如，提出以下现象。
(a)在第一步慢交联反应中，形成少量三维网状结构。然后，在冻结或冻干状态下进行的第二步交联反应中，形成这种其中光致反应性多糖分子在三维网状结构中排列的紧密结构。因此，形成复合结构，其中粗的和紧密的部分有如加固混凝土结构那样在三维上排列。
(b)在第一步慢交联反应中，完全形成三维网状结构，在由此提高光致反应性多糖分子的取向性之后，在冻结或冻干状态下进行第二步交联反应。因此，与仅在冻结或冻干状态下的第二步交联反应中导致光致反应性多糖分子定向的情况相比，可以形成这种高取向结构，其中光致反应性多糖分子的三维取向性得以进一步提高。
在任何情况下，认为本发明的多糖假海绵由于其上述的独特性质而具有不同于传统多糖海绵和多糖凝胶的结构。而且，认为本发明的多糖假海绵由于上述的复合结构(a)和/或高取向结构(b)而具有传统的多糖海绵所达不到的高断裂强度。
接下来，解释本发明的医用材料。本发明的医用材料的特征在于其包含本发明的上述多糖假海绵。在本发明的多糖假海绵的制造方法中，如上文所述易于从其中除去杂质或异物。特别地，例如葡糖胺多糖的多糖在体内存在。因此，认为本发明的多糖假海绵用于体内时表现出高安全性，因此使该多糖假海绵能够用作医用材料。医用材料的具体例子可以包括用于活体组织的抗粘附材料，如手术后使用的术后抗粘附材料。
同时，在抗粘附材料溶胀性高的情况下，抗粘附材料往往会从组织粘附待抑制的目标区域移位，导致抗粘附效果差。例如，溶胀性高的片状抗粘附材料往往一经溶胀便强度降低，导致向其施加外压便容易裂开或断裂。因此，往往会导致材料不再起到保持组织彼此分离的屏障作用这一严重问题。另一方面，由于本发明的多糖假海绵溶胀性极低，由此得到的抗粘附材料几乎不会从目标区域移位。另外，本发明的抗粘附材料即使在以薄片形式使用时也基本不会裂开和断裂，因此非常适合用作屏障材料。由于本发明的多糖假海绵容易在体内被降解，不会导致抗粘附材料在体内停留过久的问题。而且，由于上文的低蓝色葡聚糖染料亲和力，认为本发明的多糖假海绵表现出对细胞渗透的良好抵抗性。这种性质尤其适合用作抗粘附材料。
另外，其它医用材料的例子可以包括用于药物持续释放的基础材料。更具体地说，本发明的多糖假海绵表现出优异的体内降解性，通过预先向其中注入药物，其可用作药物持续释放的基础材料。在制造本发明的多糖假海绵时，预先将药物混合在光致反应性多糖溶液中便可以制造这种药物持续释放医用材料。或者，还可以通过简单地用药物充注本发明的多糖假海绵来制造药物持续释放基础材料。
可以包含在本发明的多糖假海绵中的药物的例子可以包括非甾体抗炎药物，例如消炎痛、甲灭酸、acemethacin、烯氯苯乙酸、异丁苯乙酸、盐酸thiaramide、联苯丁酮酸、依匹唑和水杨酸；抗恶性肿瘤药物，例如甲氨喋呤、氟尿嘧啶、硫酸长春新碱、丝裂霉素C、放线菌素C和盐酸正定霉素；抗溃疡药物，例如乙酰谷酰胺铝、L-谷氨酰胺、对-(反式-4-氨甲基环己烷羰基)-苯基丙酸盐酸盐、西曲酸酯盐酸盐、舒宁、吉法酯、西咪替丁、雷尼替丁和法莫替丁；酶制剂，例如胰凝乳蛋白酶、链激酶、氯化溶菌酶、菠萝蛋白酶、尿激酶和组织纤溶酶原激活剂；抗高血压药物，例如盐酸氯压定、盐酸布尼洛尔、盐酸哌唑嗪、巯甲丙脯酸、硫酸苄二甲胍、酒石酸美托洛尔和甲基多巴；泌尿生殖系统药物，例如盐酸黄酮哌酯；抗血栓药物，例如肝素、硫酸乙酰肝素、血栓调节素、双香豆素和waffarin；抗动脉硬化药物，例如祛脂乙酸、降酯丙二酯、弹性蛋白酶和烟酸环己醇酯；循环系统药物，例如盐酸尼卡地平、盐酸尼莫地平、细胞色素C和生育酚烟酸酯；类固醇药物，例如皮质醇、强的松龙、地塞米松和倍他米松；创伤治疗加速剂，例如生长因子、肝素衍生物和胶原；以及生理活性多肽、激素制剂、抗肺结核药物、止血剂、抗糖尿病治疗药物、血管扩张剂、抗心率不齐药物、心脏药物、抗过敏药物、抗抑郁(anti-dipressant)药物、抗癫痫药物、肌肉松弛剂、止咳/祛痰药物、抗生素等等。
而且，本发明的多糖假海绵具有防止细胞等被渗透到其中的性能，因此可以适合用作细胞或组织培养基的基础材料。
实施例：
下文通过实施例更加具体地描述本发明，但是实施例仅作示范，并无意限制本发明的范围。同时，实施例中所用的技术术语和测量方法定义如下。
(1)光致反应性基团的取代度
在向作为多糖的葡糖胺多糖的羧基上引入光致反应性集团的情况下，光致反应性基团的取代度是指每个二糖重复单元中引入的光致反应性基团数的百分比。计算光致反应性基团取代度所需要的葡糖胺多糖的量通过咔唑法使用其校准曲线测量，当使用肉桂酸或取代肉桂酸作为光致反应性物质时，肉桂酸的量通过吸收测量法(测量波长：269nm)使用其校准曲线测量。
(2)交联比
交联比测定如下。即，将1g待测样品材料用1mL1mol/L氢氧化钠水溶液水解1小时。然后，将得到的溶液酸化后，用乙酸乙酯萃取光致反应性基团衍生的物质(单体、二聚体等等)，并通过高压液相色谱(HPLC)分析生成的萃取物，通过使用其校准曲线的方法测量二聚体的量。交联比用转化为二聚体的光致反应性基团与引入到多糖中的光致反应性基团的摩尔百分比表达。
制造实施例1(光致反应性透明质酸的制造)：
将含250mL水和375mL二噁烷的混合溶液在搅拌条件下加入到500gl wt％的透明质酸钠(鸡冠提取(comb-derived)产物，由SeikagakuCo.，Ltd.制造；重均分子量：900,000)水溶液中。将生成的混合溶液在室温下依次与下列溶液混合并搅拌2.5小时：将860mg N-羟基琥珀酰亚胺溶于2mL水制得的溶液(0.6当量/透明质酸二糖单元(mol/mol))、将717mg1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDCl/HCl)溶于2mL水中制得的溶液(0.3当量/透明质酸二糖单元(mol/mol))和将903mg肉桂酸氨基丙酯盐酸盐(HCl·H2N(CH2)3OCO-CH＝CH-Ph，其中Ph代表苯基)溶于2mL水中制得的溶液(0.3当量/透明质酸二糖单元(mol/mol))。然后，将生成的反应液与通过将2.5g碳酸氢钠溶于50mL水制得的溶液混合，然后搅拌1天，并进一步与30g氯化钠混合。向得到的反应液中加入2L乙醇使固体沉淀。将由此沉淀出的固体用乙醇和水(重量比：80:20)构成的混合溶剂洗涤两遍，然后用乙醇洗涤两遍，在室温下干燥过夜，从而得到5.24g白色固体(引入肉桂酸3-氨基丙酯的透明质酸：也称为“引入肉桂酸的透明质酸”)。每个透明质酸二糖重复单元上的肉桂酸取代度确定为8.2％。同时，通过上述相同方法分别制造引入肉桂酸氨基丙酯的藻酸和引入肉桂酸氨基丙酯的羧甲基纤维素。
制造实施例2(交联透明质酸凝胶的制造)：
(1)将制造实施例1中得到的引入肉桂酸的透明质酸溶于注射用水中，制备其4wt％的水溶液。将生成的溶液倒入模腔为6cm×2.5cm×1mm(厚)的钢化玻璃板制模具中，然后使用3kW金属卤化物灯在水冷条件下在其各个表面用紫外线照射15分钟，从而得到透明的片状凝胶(含水量：96wt％)。所得凝胶的交联比确定为30％。
(2)进行上文(1)中定义的相同工序，除了使用制造实施例1中定义的相同方法制造的取代度为4.6％的引入肉桂酸的透明质酸，从而得到透明的片状凝胶。所得凝胶的交联比确定为13.6％。同时，使用3kW高压汞灯进行光照，使照射的总光量为100J/cm2。
制造实施例3(交联透明质酸海绵的制造)：
(1)将制造实施例1中得到的引入肉桂酸的透明质酸溶于注射用水中，制备其4wt％的水溶液。将生成的溶液倒入模腔为6cm×2.5cm×1mm(厚)的钢化玻璃板制模具中，然后在-20℃下冻结。使用800W高压汞灯从其两面以2,000mJ/cm2的量用紫外线照射所得冻结产品，从而得到白色不透明片状海绵(含水量：96wt％)。所得海绵的交联比确定为33％。
(2)进行上文(1)中定义的相同工序，除了使用制造实施例1中定义的相同方法制造的取代度为4.6％的引入肉桂酸的透明质酸，从而得到白色不透明片状凝胶。所得海绵的交联比确定为16.2％。同时，使用800W高压汞灯进行光照，使照射的总光量为4J/cm2。
实施例1(本发明的多糖假海绵1的制造)：
使用模腔为6cm长×2.5cm宽×1mm厚的钢化玻璃板制模具作为盛装光致反应性多糖溶液的容器。首先，将制造实施例1中得到的引入肉桂酸的透明质酸溶于注射用水中，制备其4wt％的水溶液。将生成的溶液倒入上述模具中，然后便用3kW金属卤化物灯在水冷条件下在其各个表面以50J/cm2的量用紫外线照射，使照射的总光量为100J/cm2，之后在-20℃下冻结。使用800W高压汞灯从其两面以100mJ/cm2的量用紫外线照射生成的冻结产品，从而得到本发明的半透明片状多糖假海绵1(含水量：96wt％)。所得多糖假海绵1的交联比确定为33％。
实施例2(本发明的多糖假海绵2的制造)：
进行实施例(1)中定义的相同工序，除了使用制造实施例1中定义的相同方法制造的取代度为4.6％的引入肉桂酸的透明质酸，从而得到本发明的半透明片状多糖假海绵2。所得多糖假海绵2的交联比确定为17.0％。同时，在于-20℃下冻结之后，使用800W高压汞灯进行光照，使照射的总光量为1J/cm2。
<断裂强度测试>
通过本说明书所述的方法对本发明的多糖假海绵1进行测试，测量其断裂强度。在该测试中，使用了组织分析仪“TA-XT2”(Stable MicroSystems Co.，Ltd.制造)。而且，作为对照样品，对制造实施例2(1)中制造的交联透明质酸凝胶和制造实施例3(1)中制造的交联透明质酸海绵进行上述相同测量。测量结果示于图1。结果，本发明的多糖假海绵1的断裂强度确定为大约420g，其不少于交联透明质酸凝胶的8倍，略低于交联透明质酸海绵的4倍。
<蓝色葡聚糖染料亲和力测试>
通过本说明书所述的方法(浸入法和浸透法)对本发明的多糖假海绵1进行染色测试。而且，作为对照样品，对制造实施例2(1)中制造的交联透明质酸凝胶和制造实施例3(2)中制造的交联透明质酸海绵进行上述相同测量。测量结果示于图2。在图2中，带有竖条的条形图代表浸入法的结果，而带有横条的条形图代表浸透法的结果。确定本发明的多糖假海绵1具有其吸收为0.02的染料亲和力，其为交联透明质酸凝胶的大约1/7倍，交联透明质酸海绵的大约1/10倍。同时，认为凝胶高得出奇的染料亲和力不是由于蓝色葡聚糖渗入凝胶内，而是由于蓝色葡聚糖吸收到凝胶表面上造成的。
<溶胀测试>
通过本说明书所述的方法对本发明的多糖假海绵1进行溶胀测试。而且，作为对照样品，对制造实施例2(1)中制造的交联透明质酸凝胶和制造实施例3(1)中制造的交联透明质酸海绵进行上述相同测量。测量结果示于图3。在图3中，面积比是指A2/A1，其中A1代表在注射用水中浸泡前测试样品的面积，A2代表在注射用水中浸泡后测试样品的面积。同时，测试样品的面积是指由其长和宽计算的面积。因此，确认本发明的多糖假海绵1的溶胀比为大约20％(面积比：1.2)，交联透明质酸海绵不发生溶胀(溶胀比：0％；面积比：1.0)，交联透明质酸凝胶的溶胀比为240％(面积比：3.4)。
<酶促降解性测试>
使用本说明书所述的方法对本发明的多糖假海绵1进行降解性测试。而且，作为对照样品，对制造实施例2(1)中制造的交联透明质酸凝胶和制造实施例3(1)中制造的交联透明质酸海绵进行上述相同测量。测量结果示于图4。因此，确认本发明的多糖假海绵1表现出大约500分钟的降解时间，其为交联透明质酸凝胶的1.6倍。另一方面，交联透明质酸海绵需要的降解时间是交联透明质酸凝胶的4.8倍。出于这一事实，确认本发明的多糖假海绵1具有足够的酶促降解性。
实施例3(本发明的多糖假海绵3的制造)：
将通过制造实施例1中所定义的相同方法制造的取代度为8.2％的引入肉桂酸的透明质酸溶于注射用水中，制备其4wt％的水溶液。接下来，将生成的溶液倒入实施例1中所使用的相同模具中，然后使用3kW金属卤化物灯在水冷条件下在其各个表面以50J/cm2的量用紫外线照射，使照射的总光量为100J/cm2，之后在-20℃下冻结。从容器中取出生成的冻结产品，并在室温下冻干。使用800W高压汞灯从其两面用紫外线照射由此得到的冻干产品，使照射总光量为5J/cm2，从而得到本发明的多糖假海绵3。所得多糖假海绵3的交联比确定为21.5％。
通过多糖假海绵1所采用的相同方法对多糖假海绵3进行各种性能测试。结果，确定多糖假海绵3表现出229.4g的断裂强度，通过使用浸入法和浸透法的染料亲和力测试测量的吸收为0.021，其溶胀比为50％。
<本发明的多糖假海绵的持续药物可释性研究>
将通过制造实施例1中所定义的相同方法制造的取代度为8.2％的引入肉桂酸的透明质酸溶于注射用水中，制备其4wt％的水溶液。然后，将分子量为2,000,000的蓝色葡聚糖作为药物模型物质加入到由此得到的溶液中，使溶液中蓝色葡聚糖的浓度为10mg/mL，并使其彼此密切混合。将生成的溶液倒入模腔为5.5cm长×3.5cm宽×0.5mm厚的模具中，然后使用3kW金属卤化物灯在水冷条件下在其各个表面以50J/cm2的量用紫外线照射，使照射的总光量为100J/cm2，之后在-20℃下冻结。使用800W高压汞灯从其两面用紫外线照射生成的冻结产品，使照射的总光量为500mJ/cm2，同时保持冻结状态，从而得到含蓝色葡聚糖的多糖假海绵(下文中有时称为“含BD多糖假海绵”)。所得的含BD多糖假海绵的交联比确定为20％。制备5片含BD多糖假海绵。
使用4只大鼠，将一片由此得到的含BD多糖假海绵放置在每只大鼠中部切开的腹腔内，经过1周、2周、3周和4周以后，从腹腔内部取出各片含BD多糖假海绵，测量含BD多糖假海绵中蓝色葡聚糖的残余量，以及其中多糖假海绵自身的残余量。
通过使用分光光度计测量下述溶液的620nm吸收而进行蓝色葡聚糖残余量的测量，该溶液通过将取出的含BD多糖假海绵用50mL1NNaOH溶液在室温下水解1小时而制得。将每一取出时间的蓝色葡聚糖残余量测定为以被放置在腹腔内之前含BD多糖假海绵中所含的蓝色葡聚糖的量为基础(100)的比值。
通过使用咔唑法对上文中测量蓝色葡聚糖残余量所用溶液中的糖醛酸含量进行定量测定，来测量多糖假海绵的残余量。将每一取出时间的多糖假海绵残余量测定为由此测出的糖醛酸含量与被放置在腹腔内之前含BD多糖假海绵中的糖醛酸含量(100)的比值。
大鼠腹腔内植入海绵不同时间后蓝色葡聚糖和多糖假海绵残余百分含量的测量结果示于图5。
从图5所示的结果可以确定，即使海绵在腹腔内放置经过4周后，蓝色葡聚糖的残余百分含量为大约22％，多糖假海绵的残余百分含量为70％。尽管被认为由于海绵破裂造成的蓝色葡聚糖的释放是在海绵给药后1周发现的，由于蓝色葡聚糖残余量随着多糖假海绵残余量的减少而降低，其暗示着蓝色葡聚糖随着多糖假海绵的降解一起被释放。结果，确定其中简单混有药物的多糖假海绵能够在它们之间不产生任何化学键的情况下，在1个月或更久的时间内持续地释放药物。因此，认为本发明的多糖假海绵可以适于用作药物持续释放的基础材料。
<采用扫描电镜观察>
通过扫描电镜观察本发明的多糖假海绵2。在通过扫描电镜观察时，使用多糖假海绵2的冻干产品。图6显示了本发明的多糖假海绵2的表面放大图(用照片替代图片)，图7显示了本发明的多糖假海绵2的剖面放大图(用照片替代图片)。另外，通过扫描电镜对制造实施例2(2)中制成的交联透明质酸凝胶和制造实施例3(2)中制成的交联透明质酸海绵进行相似观察。图8显示了制造实施例2(2)中制成的交联透明质酸凝胶的表面放大图(用照片替代图片)；图9显示了制造实施例2(2)中制成的交联透明质酸凝胶的剖面放大图(用照片替代图片)；图10显示了制造实施例3(2)中制成的交联透明质酸海绵的表面放大图(用照片替代图片)；图11显示了制造实施例3(2)中制成的交联透明质酸海绵的剖面放大图(用照片替代图片)。
从扫描电镜的观察结果看出，本发明的多糖假海绵表现出高强度的原因如下。即，多糖假海绵的空间结构由平面构成，而海绵的结构由“柱(线)”构成。由于假海绵和海绵在其孔径之间基本没有差异，容易推测出由平面构成的假海绵强度高于由线构成的海绵。另外，多糖假海绵具有相当均匀的壁表面。与粗糙表面相比，光滑表面通常在强度上有所改善。而且，多糖假海绵由囊状闭合气孔连续体构成，而海绵具有由连通气孔组成的结构，凝胶是带状的，但是其具有囊结构。
多糖假海绵与海绵和凝胶之间的上述结构差异被认为反映了它们之间蓝色葡聚糖染料亲和力的差异。即，假海绵具有光滑表面，有如其表面覆盖有薄膜，使蓝色葡聚糖溶液易于在其上流动，导致其染料亲和力低。另一方面，尽管通常已知凝胶是重均分子量为2,000,000的蓝色葡聚糖粒子不能从其中透过的物质，凝胶仍然表现出一定的染料亲和力，认为其原因在于蓝色葡聚糖粒子被吸附到凝胶的粗糙表面上。
而且，凝胶的溶胀性被认为如下。即，由于凝胶的壁表面呈折叠形状，表明凝胶具有高级折叠结构。因此，认为凝胶由于高级结构内以及其展开方向边缘中的应变而表现出溶胀性。
实施例4(使用引入肉桂酸的藻酸制造本发明的多糖假海绵)：
将1克向藻酸钠(Wako Junyaku Kogyo Co.，Ltd.制造)的全部羧基的4％引入肉桂酸氨基丙酯而得到的光致反应性藻酸溶于25mL注射用水中，制备4％的光致反应性褐藻酸水溶液。将1mL生成的水溶液装入高密度聚丙烯包装中并密封，使包装中所盛水溶液的厚度为1mm，使用800W高压汞灯以2,500mJ/cm2的量进行光照，然后在-40℃下在干冰/乙醇浴中冻结。接下来，使用高压汞灯以250mJ/cm2的量对生成的冻结产品进一步进行光照，同时保持冻结状态，从而得到交联藻酸假海绵。
实施例5(使用引入肉桂酸的羧甲基纤维素制造本发明的多糖假海绵)：
将1克向羧甲基纤维素钠(Nakari-Tesc Co.，Ltd.制造)的全部羧基的大约10％引入肉桂酸氨基丙酯而得到的光致反应性羧甲基纤维素溶于25mL注射用水中，制备4％的光致反应性羧甲基纤维素水溶液。将1mL生成的水溶液装入高密度聚丙烯包装中并密封，使包装中所装水溶液的厚度为1mm，使用800W高压汞灯以2,500mJ/cm2的量进行光照，然后在-40℃下在干冰/乙醇浴中冻结。接下来，使用高压汞灯以250mJ/cm2的量对生成的冻结产品进一步进行光照，同时保持冻结状态，从而得到交联羧甲基纤维素假海绵。

Claims (22)

1.一种多糖假海绵，其通过向多糖中引入光致反应性基团而得到的光致反应性多糖的交联反应制成，所述的多糖假海绵表现出低溶胀性和低蓝色葡聚糖染料亲和力，其分别满足如下性能(I)和(II)：
(I)溶胀比不超过125％，其根据以下公式，通过在室温下将1mm厚、10mm长、10mm宽，且溶剂含量为96wt％的测试样品浸没于注射用水中1小时测得的值计算：
溶胀比＝{(S2-S1)/S1}×100
其中S1代表浸没前测试样品的面积，S2是浸没后测试样品的面积，其中的面积由测试样品的长和宽计算；以及
(II)620nm波长处的吸收不超过0.15，其由含0.67wt％多糖的水溶液而测得，所述多糖的水溶液通过将1mm厚、20mm长、10mm宽，且溶剂含量为96wt％的测试样品浸没于含0.5g/mL重均分子量为2,000,000的蓝色葡聚糖的水溶液中，然后将所述测试样品水洗并水解而制备，所述水解是加入1mL浓度为1mol/L的NaOH进行1小时。
2.一种多糖假海绵，其通过对多糖中引入光致反应性基团而得到的光致反应性多糖的溶液进行光照，以得到具有形状保持性能的多糖凝胶，冻结所得到的多糖凝胶，然后对所生成的冻结多糖凝胶进行光照而制得，所述的多糖假海绵表现出低溶胀性和低蓝色葡聚糖染料亲和力，其分别满足如下性能(I)和(II)：
(I)溶胀比不超过125％，其根据以下公式，通过在室温下将1mm厚、10mm长、10mm宽，且溶剂含量为96wt％的测试样品浸没于注射用水中1小时测得的值计算：
溶胀比＝{(S2-S1)/S1}×100
其中S1代表浸没前测试样品的面积，S2是浸没后测试样品的面积，其中的面积由测试样品的长和宽计算；以及
(II)620nm波长处的吸收不超过0.15，其由含0.67wt％多糖的水溶液而测得，所述多糖的水溶液通过将1mm厚、20mm长、10mm宽，且溶剂含量为96wt％的测试样品浸没于含0.5g/mL重均分子量为2,000,000的蓝色葡聚糖的水溶液中，然后将所述测试样品水洗并水解而制备，所述水解是加入1mL浓度为1mol/L的NaOH进行1小时。
3.一种多糖假海绵，其通过对多糖中引入光致反应性基团而得到的光致反应性多糖的溶液进行光照，以得到具有形状保持性能的多糖凝胶，冻干所得到的多糖凝胶，然后对所生成的冻干多糖凝胶进行光照而制得，所述的多糖假海绵表现出低溶胀性和低蓝色葡聚糖染料亲和力，其分别满足如下性能(I)和(II)：
(I)溶胀比不超过125％，其根据以下公式，通过在室温下将1mm厚、10mm长、10mm宽，且溶剂含量为96wt％的测试样品浸没于注射用水中1小时测得的值计算：
溶胀比＝{(S2-S1)/S1}×100
其中S1代表浸没前测试样品的面积，S2是浸没后测试样品的面积，其中的面积由测试样品的长和宽计算；以及
(II)620nm波长处的吸收不超过0.15，其由含0.67wt％多糖的水溶液而测得，所述多糖的水溶液通过将1mm厚、20mm长、10mm宽，且溶剂含量为96wt％的测试样品浸没于含0.5g/mL重均分子量为2,000,000的蓝色葡聚糖的水溶液中，然后将所述测试样品水洗并水解而制备，所述水解是加入1mL浓度为1mol/L的NaOH进行1小时。
4.根据权利要求2或3所述的多糖假海绵，其中向多糖中引入光致反应性基团而得到的光致反应性多糖的溶液进一步包含选自醇、表面活性剂和螯合剂的水溶剂可混溶物质。
5.根据权利要求1～3中任意一项所述的多糖假海绵，其中照射光的波长为180至650nm。
6.根据权利要求1～3中任意一项所述的多糖假海绵，其中所述多糖假海绵的交联比不低于1％。
7.根据权利要求1～3中任意一项所述的多糖假海绵，其中所述多糖假海绵的断裂强度不低于200g，其通过使用组织分析仪，用直径12.7mm的球形探头在24℃且穿刺速度为1mm/s的条件下，将1mm厚、60mm长、25mm宽，且溶剂含量为96wt％的测试样品刺穿并破裂而测量。
8.根据权利要求1～3中任意一项所述的多糖假海绵，其中所述的多糖是同多糖、杂多糖或其衍生物。
9.根据权利要求8所述的多糖假海绵，其中所述的同多糖是葡聚糖。
10.根据权利要求8所述的多糖假海绵，其中所述的杂多糖是葡糖胺多糖。
11.根据权利要求10所述的多糖假海绵，其中所述的葡糖胺多糖是透明质酸。
12.根据权利要求1～3中任意一项所述的多糖假海绵，其中所述多糖假海绵的酶促降解时间不超过1300分钟，其在50℃下通过使1mm厚、20mm长、10mm宽，且溶剂含量为96wt％的测试样品在含1mL5mmol/L磷酸盐缓冲盐水、0.2mL1mol/L醋酸盐缓冲溶液和0.2mL5TRU(浊度还原单位)/mL酶溶液的反应混合物中经历多糖降解酶作用而测量。
13.根据权利要求1～3中任意一项所述的多糖假海绵，其中所述的光致反应性基团是将氨基醇用酯键或酰胺键连接到肉桂酸的羧基上形成的化合物的残基。
14.一种制造多糖假海绵的方法，包括以下步骤，对通过向多糖中引入光致反应性基团而得到的光致反应性多糖的溶液进行光照，以得到具有形状保持性能的多糖凝胶，冻结所得到的多糖凝胶，然后对所生成的冻结多糖凝胶进行光照。
15.一种制造多糖假海绵的方法，包括以下步骤，对通过向多糖中引入光致反应性基团而得到的光致反应性多糖的溶液进行光照，以得到具有形状保持性能的多糖凝胶，冻干所得到的多糖凝胶，然后对所生成的冻干多糖凝胶进行光照。
16.根据权利要求14或15所述的方法，其中所述的多糖是同多糖、杂多糖或其衍生物。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述的同多糖是葡聚糖。
18.根据权利要求16所述的方法，其中所述的杂多糖是葡糖胺多糖。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述的葡糖胺多糖是透明质酸。
20.一种医用材料，其包含如权利要求1～13中任意一项所定义的多糖假海绵。
21.权利要求20所述的医用材料作为抗粘附材料的使用。
22.权利要求20所述的医用材料作为药物持续释放的基础材料的使用。
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