CN108472405B - 外科用密封剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种外科用密封剂，其由第1剂和第2剂构成，其中，(1)第1剂包含结合有疏水性基团的明胶衍生物，就明胶衍生物而言，(a)明胶衍生物的重均分子量为10,000～50,000，(b)明胶衍生物中的疏水性基团为碳数6～18的烷基，(c)明胶衍生物中的亚氨基/氨基(摩尔比)为1/99～30/70，并且(d)明胶衍生物具有由下式表示的结构，GltnNH‑CHR1R2，上式中，Gltn为明胶残基，R1为疏水性基团，R2为氢原子或疏水性基团；(2)第2剂包含明胶衍生物的交联剂。

Description

外科用密封剂
技术领域
本发明涉及一种外科用密封剂，详细而言，涉及一种以具有疏水性基团的明胶衍生物为主剂的外科用密封剂。
背景技术
外科用密封剂或组织粘合剂(以下总称为“密封剂”)是应用于生物体组织间的吻合部、损伤部而形成密封剂膜以防止血液的漏出、气体的泄漏等的材料，已在呼吸器官外科、消化器官外科、心脏血管外科、口腔外科等各种外科手术中使用。现在最广泛地使用的密封剂为血纤蛋白密封剂(商品名BOLHEAL：化学及血清疗法研究所制造)。该密封剂的生物体亲和性优异，但也存在对于组织的粘合剂和患部的密封强度低的问题。其中，密封强度用该膜的耐压强度或破裂强度测定，对于该强度要求该膜自身的强度和该膜的与生物体组织的粘合强度这两者。
作为解决上述问题的密封剂，本发明的发明人进行了一种密封剂的开发，该密封剂使用了引入了疏水性基团的明胶衍生物(以下有时称为“疏水化明胶”)(例如专利文献1、专利文献2)。由该密封剂得到的膜对于组织的粘合强度和密封强度高，体液引起的溶胀也小。
但是，对于生物体材料而言，重要的是不仅具有上述这样的各特性，而且具有最终制品、即装入最终容器或包装中的形态下的耐灭菌性。作为最终灭菌法，在日本药典中规定了从加热法、照射法和气体法中选择适当的方法(第十四次修订的日本药典、第二部分、参考信息、第1235页)。通过加热对上述血纤蛋白密封剂(fibrin sealant)进行了最终灭菌，但疏水化明胶由于水解而分子量降低，因此不适合加热法。另外，疏水化明胶通常以水溶液的形态供给，因此也不能应用气体法。因此使用照射法，但在不会使明胶这样的以蛋白质为主成分的材料变性的情况下进行灭菌是非常困难的。
例如，专利文献3涉及胶原凝胶的放射线灭菌，提出了通过放射线照射使胶原凝胶发生局部的交联反应、分解反应，显著地损害胶原凝胶的特性(专利文献3、第0005段)，在胶原凝胶中添加热变性缺端胶原(去端肽胶原，Atelocollagen)等放射线保护物质。另外，提出了在明胶等高分子中混合多官能三嗪化合物而进行放射线照射的方法(专利文献4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：WO2012/046717号
专利文献2：WO2014/112208号
专利文献3：日本特开平11-137662号公报
专利文献4：日本特开2003-695号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
但是，变性缺端胶原等的添加使密封剂膜的特性降低。另外，多官能三嗪化合物在高分子链间形成分子交联，通过形成分子交联来防止劣化，其显著地损害用于将密封剂应用于患部的流动性。
因此，本发明的目的在于提供一种外科用密封剂，其能够在没有添加放射线保护物质等的情况下进行灭菌。另外，本发明的另一目的在于提供一种能够简易且安全地制造的外科用密封剂。
用于解决技术问题的技术方案
即，本发明为下述的发明：
一种外科用密封剂，其由第1剂和第2剂构成，其中，
(1)所述第1剂包含结合有疏水性基团的明胶衍生物，就该明胶衍生物而言，
(a)该明胶衍生物的重均分子量为10,000～50,000，
(b)该明胶衍生物中的该疏水性基团为碳数6～18的烷基，
(c)该明胶衍生物中的亚氨基/氨基(摩尔比)为1/99～30/70，并且
(d)该明胶衍生物具有由下式表示的结构，
GltnNH-CHR1R2
上式中，Gltn为明胶残基，R1为该疏水性基团，R2为氢原子或该疏水性基团；
(2)所述第2剂包含该明胶衍生物的交联剂。
发明的效果
上述密封剂通过其主剂具有规定的分子量和疏水性基团，从而耐放射线灭菌性优异。由该密封剂得到的膜对于组织的粘合强度和密封强度高，由于体液引起的溶胀小。进而，该密封剂能够在水性溶剂中制作，不仅在制造环境和体内安全，而且能够通过一段工序简易且高收率地合成。
附图说明
图1为来自原料鳕鱼的明胶、实施例1和实施例2的明胶衍生物的FT-IR光谱。
图2为对以20w/v％将重均分子量(Mw)13,000～94,000的来自原料鳕鱼的明胶溶解于0.1M硼酸缓冲液(pH9)中而成的溶液，用10～40kGy的总吸收放射剂量进行了电子束灭菌后的照片。
图3为经时地表示来自原料鳕鱼的明胶、实施例1和实施例2的密封剂膜在37℃的生理食盐水中的溶胀状态的图。
图4为经时地表示来自原料鳕鱼的明胶、实施例3～5的密封剂膜在37℃的生理食盐水中的溶胀状态的图。
图5为经时地表示来自原料鳕鱼的明胶、实施例6和7的密封剂膜在37℃的生理食盐水中的溶胀状态的图。
图6为将图3～5中所示的溶胀行为数值化而绘制的坐标图。
图7为表示对实施例4和实施例6的第1剂的0.1M硼酸缓冲液(pH9)溶液(来自鳕鱼的明胶衍生物20w/v％)照射电子束、以20～60kGy使总吸收放射剂量变化时的流动性的变化的照片。
图8为表示对实施例4和实施例6的第1剂照射电子束后的粘度变化的表。
图9为表示按照ASTM(F2392-04)的外科用密封剂破裂强度试验方法的概要的图。
图10为表示实施例4和实施例6的密封剂膜的破裂强度(mmHg)的坐标图。
图11为表示实施例8～10的密封剂膜的破裂强度(mmHg)的坐标图。
具体实施方式
本发明的外科用密封剂实质上为2剂型，其由构成该密封剂的第1剂和第2剂构成，其中，第1剂包含明胶衍生物，第2剂包含该明胶衍生物的交联剂。将第1剂和第2剂分别包装来供给，使用时将它们混合。以下对它们的详细情况进行说明。
＜第1剂＞
本发明的外科用密封剂中，第1剂包含明胶衍生物。该明胶衍生物具有经由亚氨基、即-NH-结合的疏水性基团，具有由下述式(1)表示的结构。
GltnNH-CHR1R2 (1)
上式中，Gltn为明胶残基，R1为该疏水性基团，R2为氢原子或该疏水性基团。N主要来自明胶中的赖氨酸(Lys)的ε-氨基。优选地，R2为氢原子。该式(1)的NH结构例如在FT-IR光谱中能够根据3300cm-1附近的谱带检测出。图1将后述的实施例1和实施例2的明胶衍生物的FT-IR光谱与原料明胶的FT-IR光谱进行比较而示出。可知随着疏水性基团的量的增加，3300cm-1附近的N-H的振动和2900cm-1附近的C-H的振动增强。
在R2为疏水性基团的情况下，可与R1相同，也可彼此不同。该疏水性基团为碳数6～18的烷基，可含有支链。作为该烷基的例子，可列举出己基、辛烷基(octyl)(或辛基(capryl)、壬基(nonyl)(或壬烷基(pelargonyl))、十二烷基(或月桂基)、十四烷基(或肉豆蔻基)等。优选地，R1为碳数8～14的直链烷基，R2为氢原子。
该明胶衍生物中的衍生化比率用结合有疏水性基团的亚氨基的、相对于原料明胶中的氨基量的摩尔％表示，为1～30摩尔％，优选为5～10摩尔％。换言之，得到的明胶衍生物中的亚氨基/氨基(摩尔比)为1/99～30/70，更优选为5/95～10/90。能够通过用盐酸等滴定来对原料明胶中的氨基和结合了疏水性基团后的氨基量进行定量，或者采用NMR等进行疏水性基团的鉴定和定量，从而求出该衍生化比率。
该明胶衍生物的重均分子量(Mw)为10,000～50,000，优选为10,000～40,000。在上述范围内，显示出优异的耐电子束灭菌性。该分子量能够采用凝胶渗透色谱(GPC)按照常规方法来测定。
就原料明胶而言，来自天然、通过化学合成、发酵法或转基因得到的明胶均可。优选使用来自天然、例如来自牛、猪、鱼的明胶，更优选使用来自冷水鱼例如鲷鱼和鳕鱼的明胶，最优选使用鳕鱼、特别是明太鱼的明胶。来自冷水鱼的明胶与猪等的明胶相比，亚氨基酸的含量少，即使为高浓度也能够给予常温流动性优异的密封剂。
就该原料明胶而言，酸处理明胶、碱处理明胶均可。优选为碱处理明胶。另外，该明胶的分子量的范围只要是明胶衍生物成为上述的平均分子量(Mw)的范围那样的范围即可。
第1剂也可除了上述明胶衍生物以外，还包含没有衍生化的明胶。作为该明胶，能够使用上述的各种明胶。没有衍生化的明胶的量为与明胶衍生物的合计重量的0～99wt％，优选为0～50wt％。
第1剂可进一步包含用于将该明胶衍生物溶解或分散的水性溶剂。从便利性的方面出发，也可将该明胶衍生物在该水性溶剂中溶解或分散而作为水性液(以下有时简称为“水溶液”)来供给。作为该水性溶剂，能够使用超纯水、生理食盐水、含有硼酸、磷酸、碳酸等各种酸及其盐的缓冲液或者它们的混合物。优选使用pH8～11的硼酸缓冲液，更优选使用pH9～10的硼酸缓冲液。以明胶衍生物成为10～80wt/v％、优选15～30wt/v％的量来使用该水性溶剂。在包含没有衍生化的明胶的情况下，与明胶衍生物的合计重量为成为上述浓度的量。
＜第2剂＞
本发明中，第2剂为明胶衍生物的交联剂，通过交联形成在水、血液等体液中不溶性的结构体例如膜。作为该交联剂，使用在分子中具有至少2个以上的与明胶中的氨基、主要是侧链的伯氨基具有反应性的官能团的交联剂中的至少一种。作为交联剂的例子，可列举出用京尼平、N-羟基琥珀酰亚胺或N-羟基磺基琥珀酰亚胺活化的多元酸、醛化合物、酸酐和二异硫氰酸酯。
作为多元酸，可例示酒石酸、柠檬酸、苹果酸、戊二酸、谷氨酸、天冬氨酸、草酰乙酸、顺式-乌头酸、2-酮基戊二酸、聚酒石酸、聚柠檬酸、聚苹果酸、聚谷氨酸、聚天冬氨酸、羧甲基化糊精、羧甲基化葡聚糖、羧甲基化淀粉、羧甲基化纤维素、羧甲基化壳聚糖、羧甲基化支链淀粉等，能够使用将它们的羧基活性酯化的产物，例如二琥珀酰亚胺基戊二酸酯(DSG)、二琥珀酰亚胺基辛二酸酯(DSS)、二琥珀酰亚胺基酒石酸酯(DST)等。
另外，可列举出为聚乙二醇或聚乙二醇醚的多元酸酯且该多元酸的没有与聚乙二醇反应的羧基的至少1个被活性酯化的产物，例如4,7,10,13,16-五氧杂十九烷二酸双(N-琥珀酰亚胺基)酯和由下述式表示的聚乙二醇双(琥珀酰亚胺基琥珀酸酯)(SS-PEG-SS):
【化1】
Figure BDA0001735229310000071
(n为Mw成为约10,000～20,000的数量)；
进而，可列举出由下述式表示的季戊四醇-聚乙二醇醚四琥珀酰亚胺基戊二酸酯(4S-PEG)：
【化2】
Figure BDA0001735229310000072
(n为Mw成为约3,000～30,000、优选约5,000～27,000、更优选约10,000～20,000的数量)。
作为醛化合物，可例示在1分子中引入了2个以上的醛基的醛基引入多糖类，例如引入醛基的淀粉、引入醛基的葡聚糖、引入醛基的糊精和引入醛基的透明质酸，作为酸酐，可例示戊二酸酐、马来酸酐和琥珀酸酐，作为二异硫氰酸酯，可例示六亚甲基二异硫氰酸酯等。这些中，优选使用上述活化聚乙二醇多元酸酯和引入醛基的多糖类。
就这些交联剂而言，相对于明胶衍生物的氨基1当量，以该交联剂中的官能团例如用N-羟基琥珀酰亚胺活化的酯基成为0.2～3当量、优选0.2～2当量、更优选0.4～1.2当量、最优选0.2～0.5当量来使用。可使用2种以上的交联剂的混合物，这种情况下，将它们的合计当量规定为成为上述范围的量。
第2剂也可进一步包含用于将该交联剂溶解的水性溶剂。不过，优选将该交联剂和该水性溶剂用各自的容器供给，使用时，在使用的约2小时前之后，将两者适量地混合，作为水性溶液(以下有时简称为“水溶液”)使用。对于该水性溶剂，能够使用对于第1剂所述的水性溶剂。优选使用pH3～8、更优选pH4～6的磷酸缓冲液。最优选地，以同体积将第1剂的水溶液和第2剂的水溶液混合时，调整两者的水性溶剂的离子强度以使pH成为8～9。例如，通过使第1剂水溶液成为pH9、离子强度0.05～0.1的硼酸缓冲液，使第2剂水溶液成为pH4、离子强度0.01～0.03的磷酸缓冲液，从而在以同体积混合时能够得到8～9的pH。或者，可使第1剂水溶液成为pH10、离子强度0.05～0.1的硼酸缓冲液，使第2剂水溶液成为pH4、离子强度0.01～0.07的磷酸缓冲液。
对第2剂进行调整以使第2剂中的官能团的当量与第1剂中的氨基的当量之比、即(第2剂中的官能团当量/第1剂中的氨基当量)成为上述范围。可使用2种以上的交联剂的混合物，这种情况下，将它们的合计规定为成为上述范围的量。
＜添加剂＞
上述第1剂和/或第2剂可以以不阻碍本发明的目的的量进一步包含各种添加剂。作为该添加剂，可列举出着色料、pH调节剂、粘度调节剂、保存剂等。优选地，为了容易获知密封剂的应用部位，而在第1剂或第2剂水溶液中添加着色料例如亮蓝。添加量例如可以为10～100μg/mL。
＜制造方法＞
本发明的密封剂能够通过分别制备第1剂和第2剂并包装，进行灭菌而得到。
[第1剂的制备法]
(1)原料明胶水性溶液的制备
将起始材料的明胶以成为5～50wt/v％的量，在40～90℃下加热，使之溶解于水性溶剂。作为该水性溶剂，使用水与水溶性有机溶剂的混合物。作为该水溶性有机溶剂，能够使用碳数1～3的醇、酯等，优选使用乙醇。
(2)衍生化
在工序(1)中得到的明胶水溶液中添加具有引入的疏水性基团的衍生化药剂，搅拌规定时间，使其反应。作为该衍生化药剂，使用具有上述疏水基的醛或酮，例如十二醛、十四醛、癸基乙基酮。反应温度为30～80℃，反应时间为0.5～12小时，通常只通过进行搅拌，就能够得到烷基经由席夫碱(GltnN＝CR1R2)结合于明胶的氨基的明胶。醛的使用量为与所期望的衍生化比率相当的化学计量量的1～4倍。更优选地，规定为1～2倍。
接下来，将该席夫碱还原，成为上述式(1)的结构。作为还原剂，能够使用氰基氢化硼钠(NaBH3CN)、氢化三乙酰氧基硼钠(NaBH(OAc)3)、2-甲基吡啶硼烷、吡啶硼烷等公知的还原剂。这些中，优选2-甲基吡啶硼烷。甲基吡啶硼烷具有稳定性，可在水性溶剂中用一段(一步)进行醛或酮的还原氨基化反应。另外，能够实现80～90％的收率，这与氰基氢化硼钠为70～75％相比，显著地高。就2-甲基吡啶硼烷的使用量而言，相对于衍生化药剂的当量，优选为1～3当量。
(3)精制
在工序(2)中得到的反应溶液中加入大量过剩的不良溶剂例如冷乙醇，使明胶衍生物沉淀。将该沉淀过滤分离后，用乙醇等洗净，得到最终生成物。
(4)第1剂的制备
工序(3)中得到的明胶衍生物以粉末状的形态或者以硼酸缓冲液等水性溶剂中的水溶液的形态填充于容器中来进行供给。作为容器，能够使用玻璃制或塑料制的、管药瓶、瓶、分配器、注射器等。根据所期望，可添加未衍生化的明胶、其他添加剂。在以粉末状供给明胶衍生物的情况下，另外将硼酸缓冲液等水性溶剂填充于容器来进行供给。在以水溶液的形态供给明胶衍生物的情况下，可填充于在将外科用密封剂应用于患部时使用的、能够在顶端部将两剂混合的双注射器型分配器等的一者。另外，本发明的外科用密封剂当然可包含双注射器型分配器、混合用的管药瓶、备用的水性溶剂等作为附属品。
[第2剂的制备法]
作为第2剂例示的上述各交联剂可采用公知的方法合成，也可使用市售的产品。将该交联剂和用于将其溶解的、例如磷酸缓冲液等水性溶剂装入各自的容器，例如将交联剂装入玻璃制的管药瓶，将水性溶剂装入塑料瓶来供给。根据所需可添加添加剂。就第1剂的量和该第2剂的量而言，以(该交联剂的官能团的当量/该明胶衍生物的氨基的当量)成为0.2～2的量来供给，也可以以能够各自独立地补充的形态来供给第1剂和第2剂。
＜放射线灭菌＞
接下来，对填充于分配器等的水溶液的形态的第1剂或填充于管药瓶等的明胶衍生物粉末和填充于瓶等的水性溶剂的组合的形态的第1剂、以及、填充于管药瓶等的粉末形态的交联剂和填充于瓶等的用于溶解该交联剂的水性溶剂的组合的形态的第2剂分别进行放射线灭菌。作为该放射线，可列举出电子束、γ射线、连续X射线(轫致辐射，Bremsstrahlung,braking radiation)，优选电子束灭菌。作为总吸收放射剂量，只要是以往广泛使用的(第十四次修订的日本药典、第二部分、参考信息、第1235页、右栏、2.2放射线法)20kGy以上即可，优选为25kGy～45kGy。只要总吸收放射剂量成为20kGy以上即可，为了防止明胶衍生物、交联剂的损伤，即使分为多次来照射电子束，灭菌效果也不会有变化。例如用总吸收放射剂量30kGy进行灭菌的情况下，可进行5次6kGy的照射。如后述的实施例中所示那样，本发明的外科用密封剂即使对于60kGy的放射线灭菌也具有耐灭菌性。
＜对组织的应用方法等＞
本发明也提供密封剂膜的制造方法和包含该密封剂膜的制造方法的对象的治疗方法，该密封剂膜的制造方法包含向人或人以外的动物即对象的患部施用第1剂和第2剂的工序。本发明的外科用密封剂能够应用于皮肤、血管、腱、神经、肠和淋巴管等管状组织、肝脏、胰脏和心脏等脏器的断裂部分。其中，优选应用于湿润组织例如血管、肺等。作为外科用密封剂的应用方法，如上所述优选在即将使用前将第2剂制成水溶液。此时的交联剂的浓度如已述那样。将得到的第2剂水溶液填充到填充有第1剂水溶液的双注射器型分配器的空着的一个注射器而应用，或者，用具有双注射器的空气喷雾器进行喷雾来施用于患部。施用后，用数分钟～10分钟左右形成膜，能够将患部密封。
以下通过实施例对本发明进行说明，但本发明并不限定于这些实施例。
[基础实验1：明胶分子量对耐电子束灭菌性的影响]
使用来自明太鱼的明胶(新田明胶株式会社制造)作为原料明胶，使用各种重均分子量(Mw)的该明胶考察了明胶的分子量的不同引起的耐电子束灭菌性的不同。以成为20w/v％的量将该明胶在0.1M硼酸缓冲液(pH9)中在80℃下加热20分钟而使其溶解。用10～40kGy的总吸收放射剂量对得到的溶液进行了电子束灭菌。将结果示于图2中。从该图可知，如果Mw低于60,000，则不存在由于电子束而产生的变性，如果Mw为38,000以下，则具有充分的耐电子束灭菌性。
[实施例1～7]
＜第1剂的制备＞
将来自明太鱼的明胶(Mw13,000、新田明胶株式会社制造)溶解于350mL水中，在得到的水溶液中加入乙醇140mL，在50℃下搅拌。相对于该明胶的氨基，将相当于表1中记载的衍生化比率的化学计量量的1.5当量的十二醛溶解于5mL乙醇中，混合到明胶溶液中，接下来，加入十二醛的约1.5当量的2-甲基吡啶硼烷，搅拌了18小时。将该反应溶液滴入反应溶液的10倍体积量的冷乙醇中，使生成的明胶衍生物再沉淀，进行了吸滤。将得到的沉淀物放入该沉淀物的约5倍体积量的冷乙醇中，边搅拌1小时边进行了洗净后吸滤。将该洗净进行了3次后，真空干燥2天，以收率约82％得到了引入了十二烷基的白色的实施例1的明胶衍生物。通过采用盐酸的滴定法确认了衍生化比率。
除了将来自明太鱼的明胶的分子量(Mw)改变为24,000或38,000，或者将十二醛变为了十四醛以外，采用与上述明胶衍生物的制备方法同样的方法制备了表1中所示的明胶衍生物。
【表1】
Mw R<sup>1</sup> R<sup>2</sup> 衍生化比率(摩尔％)
实施例1 13000 C12 H 4.2
实施例2 13000 C12 H 8.9
实施例3 24000 C12 H 5.4
实施例4 24000 C12 H 13
实施例5 24000 C14 H 6.2
实施例6 38000 C12 H 7.2
实施例7 38000 C14 H 4.8
将上述各明胶衍生物溶解于pH9的0.1M硼酸缓冲液中，在实施例1和实施例2中以20w/v％溶解，在实施例3～实施例7中以15w/v％溶解，将得到的溶液填充到2.5mL的聚丙烯制一次性注射器中，制成了各第1剂。
＜第2剂的制备＞
作为第2剂，使用了季戊四醇-聚乙二醇醚四琥珀酰亚胺基戊二酸酯(4S-PEG、日油株式会社制造)。在即将进行下述各评价之前，将4S-PEG溶解于含有100μg/mL的亮蓝的pH4的磷酸缓冲液中，溶解的量为在实施例1和2中以使4S-PEG的琥珀酰亚胺酯基相对于第1剂的残存氨基的当量比(摩尔比)成为0.75的方式，在其他实施例中以成为0.5的方式制备的量，将得到的水溶液容纳于与第1剂同样的注射器中，制成了第2剂。
[评价]
＜溶胀性＞
将第1剂和第2剂各自200μL浇铸到以厚1mm的硅橡胶作为间隔物的2张玻璃板间，作成了板状的密封剂固化物。通过将得到的密封剂固化物用直径15mm的冲头打穿，从而制备了厚1.0mm、直径15mm的圆形密封剂膜。将密封剂膜浸渍于37℃的生理食盐水中，从经过时间引起的密封剂膜的重量变化考察了溶胀性。另外，本评价中，为了制作上述试验片，第1剂为pH8的0.1M磷酸缓冲液，以及(交联剂中的琥珀酰亚胺酯基的当量/明胶衍生物中的氨基的当量)比在实施例1、2中为0.75，在实施例3～5中为0.5以及在实施例6、7中为0.5。另外，作为比较例，使用了未衍生化的明胶。
在图3～5中示出时序的密封剂膜的照片，以及在图6示出将数值化的溶胀度((含水重量-干燥重量)/干燥重量)绘制而成的图。另外，这些图中，例如“4.2C12”表示以衍生化比率4.2摩尔％、用十二烷基衍生化。由这些结果可知，通过采用烷基的衍生化，密封剂膜的溶胀性得到改进，特别是如果原料明胶的Mw为13,000、24,000，则改进的程度显著。
＜第1剂的电子束灭菌＞
将实施例4和实施例6中制备的明胶衍生物分别以15wt/v(％)溶解于pH9的0.1M硼酸缓冲液中，填充于2.5mL的聚丙烯制一次性注射器。对它们照射电子束，通过用照射次数1次、以20～60kGy使总吸收放射剂量变化时的凝胶化引起的流动性的变化，考察了劣化的程度。在图7中示出电子束照射后的试样的照片，在图8中示出各总吸收放射剂量下的照射后的试样的粘度。在图8中，“EB-”表示电子束照射前，“EB+”表示电子束照射后。
如图7中所示那样，所有的实施例都保持流动性直至60kGy。另外，粘度的最高值也为80mPa·s以下，确认了均能够无问题地应用于患部。就原料明胶而言，低分子量的原料明胶由电子束照射引起的劣化小(图2)，但就明胶衍生物而言，38,000的明胶显示出更优异的耐灭菌性(图8)。
＜密封强度测定I＞
对于实施例4和6的、初期和总吸收放射剂量40kGy下的电子束灭菌后这两者，通过按照ASTM(F2392-04)，使用图9中所示的装置，进行使用了猪大动脉
Figure BDA0001735229310000131
作为基材的破裂强度测定，从而测定了密封强度(耐压强度)。通过将第1剂和第2剂各自200μL混合(交联剂中的琥珀酰亚胺酯基的当量/明胶衍生物中的氨基的当量＝0.5)，涂布于上述猪大动脉，从而制备了厚1.0mm、直径15mm的密封剂。涂布后，采用5.0g/mm2的载荷进行了10分钟的压接后，以2mL/分钟用37℃的生理食盐水冲洗，进行了破裂时的压力的测定。
作为比较例，使用了市售的血纤蛋白密封剂(BOLHEAL：化学及血清疗法研究所制造)。将结果示于图10中。
如图10中所示那样，本发明的密封剂即使在电子束灭菌后也显示出比血纤蛋白密封剂(约20mmHg)显著高的密封强度。该血纤蛋白密封剂在该密封剂与猪大动脉基材的界面处剥离，但本发明的密封剂是密封剂膜自身被破坏。由此可知，本发明的密封剂的粘合强度也优异。
[实施例8～10]
＜第1剂的制备＞
除了使用了分子量(Mw)35,000的来自明太鱼的明胶以及分别使用了辛醛、癸醛或十二醛以外，采用与实施例1的明胶衍生物的制备方法同样的方法制备了表2中所示的明胶衍生物。
【表2】
Mw R<sup>1</sup> R<sup>2</sup> 衍生化比率(摩尔％)
实施例8 35000 C8 H 4.5
实施例9 35000 C10 H 6.2
实施例10 35000 C12 H 4.6
将上述各明胶衍生物以15w/v％溶解于pH9.5的0.1M硼酸缓冲液中，将得到的溶液填充到2.5mL的聚丙烯制一次性双注射器的一个中，制成了各第1剂。
＜第2剂的制备＞
作为第2剂，使用了季戊四醇-聚乙二醇醚四琥珀酰亚胺基戊二酸酯(4S-PEG、Sigma-Aldrich公司制造)。在即将进行下述评价前，将4S-PEG溶解于含有100μg/mL的亮蓝的pH4的磷酸缓冲液中，溶解的量为以使4S-PEG的琥珀酰亚胺酯基相对于明胶衍生物的残存氨基的当量比(摩尔比)成为0.2、0.3或0.5的方式制备的量，将得到的水溶液容纳于上述双注射器的另一个，制成了第2剂。
＜密封强度测定II＞
通过按照ASTM(F2392-04)，使用图9中所示的装置，进行使用了猪肺胸膜(φ30mm)作为基材的破裂强度测定，从而测定了密封强度(耐压强度)。通过将第1剂和第2剂各自200μL混合(交联剂中的琥珀酰亚胺酯基的当量/明太鱼明胶衍生物中的氨基的当量＝0.5、0.4、0.3、0.2)，涂布于上述猪大动脉，从而制备了厚1.0mm、直径15mm的密封剂。涂布后，就这样静置10分钟后，以2mL/分钟用37℃的生理食盐水冲洗，测定了破裂时的压力。作为比较例，使用了原料明胶。将结果示于图11中。在该图中，“NHS”表示琥珀酰亚胺酯基的当量，“NH2”表示明胶衍生物的残存氨基当量，“Org”表示原料明胶、即未衍生化的明胶。
如图11中所示那样，即使在NHS/NH2为0.2的情况下，即交联度低的情况下，由实施例8～10的密封剂得到的膜的强度与不具有疏水性基团的原料明太鱼明胶(Org)密封剂的强度相比占优势地高。通过提高交联度，该差值变得更为显著。该强度依赖于疏水性基团的碳数和衍生化比率，这表示通过将这些最优化，可能实现更高的强度。
产业上的可利用性
本发明的外科用密封剂能够在水性溶剂中、采用一段工序以高收率进行合成，耐电子束灭菌性优异。由该密封剂得到的膜对于组织的粘合强度和密封强度高，而且由于体液引起的溶胀小，非常适合在临床上的使用。

Claims (5)

1.一种外科用密封剂，其特征在于，
由第1剂和第2剂构成，其中，
(1)所述第1剂包含结合有疏水性基团的明胶衍生物，就该明胶衍生物而言，
(a)该明胶衍生物的重均分子量为10,000～50,000，
(b)该明胶衍生物中的该疏水性基团为碳数6～18的烷基，
(c)该明胶衍生物中的亚氨基/氨基的摩尔比为1/99～30/70，并且
(d)该明胶衍生物通过下式的结构与该疏水性基团结合，
～NH-CHR1R2
上式中，～为明胶残基，R1为疏水性基团，R2为氢原子或疏水性基团；
(2)所述第2剂包含该明胶衍生物的交联剂。
2.根据权利要求1所述的外科用密封剂，其特征在于，该明胶为来自冷水鱼的明胶。
3.根据权利要求2所述的外科用密封剂，其特征在于，该冷水鱼为鳕鱼。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的外科用密封剂，其特征在于，该交联剂是聚乙二醇醚多元酸酯，该聚乙二醇醚多元酸酯具有至少2个活化的酯基。
5.根据权利要求1所述的外科用密封剂，其特征在于，该第1剂的量与该第2剂的量为该交联剂的官能团的当量/该明胶衍生物的氨基的当量成为0.2～2的量。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019216755A (ja) * 2016-10-26 2019-12-26 国立研究開発法人物質・材料研究機構 止血材
CN111065421B (zh) * 2017-09-04 2022-04-29 国立研究开发法人物质·材料研究机构 含有交联明胶衍生物粒子的伤口敷料
WO2020050102A1 (ja) 2018-09-05 2020-03-12 国立研究開発法人物質・材料研究機構 癒着防止材
WO2020071429A1 (ja) * 2018-10-04 2020-04-09 国立研究開発法人物質・材料研究機構 血管新生促進剤、及び治療方法
JP7333640B2 (ja) * 2018-12-26 2023-08-25 国立研究開発法人物質・材料研究機構 粉体、創傷被覆材、癒着防止材、止血材、及び紛体の製造方法
EP3920894A4 (en) * 2019-02-06 2022-11-09 The University of North Carolina at Chapel Hill COMPOSITIONS AND METHODS FOR INHIBITION OF POST-SURGICAL ADHESIONS
EP4032557A4 (en) * 2019-09-18 2023-10-18 National Institute for Materials Science ADHESIVE BIOLOGICAL TISSUE FILM, BIOLOGICAL TISSUE REINFORCEMENT KIT AND METHOD FOR PRODUCING AN ADHESIVE BIOLOGICAL TISSUE FILM
JP7341533B2 (ja) * 2019-09-18 2023-09-11 国立研究開発法人物質・材料研究機構 生体組織接着シート、生体組織補強材料キット、及び、生体組織接着シートの製造方法
CN111407920B (zh) * 2020-02-22 2021-11-16 武汉纺织大学 一种生物组织水凝胶粘合剂及其制备方法
JPWO2021261080A1 (zh) * 2020-06-26 2021-12-30
CN113308210A (zh) * 2021-05-28 2021-08-27 绿壳(海南)生物环保科技集团有限公司 一种可降解生物粘合剂的制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5583114A (en) * 1994-07-27 1996-12-10 Minnesota Mining And Manufacturing Company Adhesive sealant composition

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11137662A (ja) 1997-11-11 1999-05-25 Terumo Corp 放射線滅菌されたコラーゲンゲル及びその製造方法
JP2002357878A (ja) * 2000-12-27 2002-12-13 Fuji Photo Film Co Ltd 修飾ゼラチン、これを用いたハロゲン化銀写真乳剤および写真感光材料
JP5024694B2 (ja) 2001-06-21 2012-09-12 株式会社ビーエムジー 放射線滅菌可能な医用材料及びその用途
US20110129640A1 (en) * 2009-11-30 2011-06-02 George Halsey Beall Method and binder for porous articles
US9499728B2 (en) * 2010-10-05 2016-11-22 National Institute For Materials Science Two-component tissue adhesive and method for producing same
JPWO2014112208A1 (ja) * 2013-01-18 2017-01-19 国立研究開発法人物質・材料研究機構 組織接着剤及びその製造方法
WO2016117569A1 (ja) * 2015-01-20 2016-07-28 国立研究開発法人物質・材料研究機構 外科用シーラント

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5583114A (en) * 1994-07-27 1996-12-10 Minnesota Mining And Manufacturing Company Adhesive sealant composition

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