CN113195225A - 2反应剂型的片状组织粘接加强材料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种片状组织加强材料及其制造方法,为了不需要利用纤维蛋白原和来自适用患者的凝血能力就实现良好的组织加强效果和操作性,如下所述。片状组织粘接加强材料包括:具有生物体分解性和多孔连通结构的基材片;和固定并形成于其上的粘接剂树脂层。该粘接剂树脂层包括:含有醛基化葡聚糖的第一反应剂;和含有部分羧基化聚赖氨酸的第二反应剂,该粘接剂树脂层具有:来自第一反应剂的粉末的粒状结构;和来自第二反应剂,将该粒状结构相互连结并固定在基材片的连结层。为了制造片状组织加强材料,使用由第一反应剂的粉末和第二反应剂的粉末构成的2反应剂型粘接剂的混合粉末。例如,使该混合粉末分散于含水率不足1%的乙醇,将该分散液涂布于基材片,使其干燥。

Description

2反应剂型的片状组织粘接加强材料
技术领域
本发明涉及一种生物体分解性的片状的粘接加强材料,其与生物体组织粘接,能够加强或覆盖被粘接的部位,由此能够作为止血材料、防漏气材料、防粘连材料、缝合加强材料、粘接剂片等加以利用。特别是,涉及一种在生物体分解性的多孔质基材上固定有2反应剂型的粘接剂粉末的片状组织粘接加强材料。
背景技术
作为市售的代表性的片状组织粘接加强材料,存在:纤维蛋白原(fiburinogen)制剂、使用多糖类的制剂、使用脂肪族聚合物的制剂。作为纤维蛋白原制剂的“TACHOSIL”(注册商标,CSL Behring株式会社)为在片状的胶原海绵(胶原蛋白海绵)上附着来自血液的纤维蛋白原和凝血酶(Thrombin)等的制剂。为了进行该附着,进行了将纤维蛋白原以及凝血酶等溶液喷雾到胶原海绵后而进行干燥的处理(专利文献2~3)。另一方面,作为不含有粘接剂成分的、使用多糖类或脂肪族聚合物的多孔质片的市售制剂,已知有:“Surge Cell”(注册商标,Johnson&Johnson株式会社:氧化纤维素的布料)、以及“NEOVEIL”(注册商标,Gunze株式会社:聚乙醇酸的无纺布)。另外,市售有将来源于仔牛真皮的去端肽胶原纺丝加工成棉纤维状,并通过多聚环氧化合物进行化学交联处理而得到的吸收性局部止血材料(商品名“Integran”株式会社高研制造,销售源日本脏器制药株式会社)。
作为不使用生物体原料的组织粘接剂或组织加强材料,存在本申请人的提案中涉及的包括醛基化葡聚糖以及改性聚-L-赖氨酸的混合粉末的2反应剂型的材料(专利文献1)。该组织粘接加强材料在粉末的状态下喷雾到适用部后,通过喷雾生理盐水而凝胶化,从而片状地粘接于适用部。已经通过动物试验确认了止血效果和在肺切除面上的防漏气效果(例如,非专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开WO2008/066182(日本专利特许4571693)
专利文献2:日本专利特公昭61-034830
专利文献3:国际公开WO2012/029971
专利文献4:日本专利特开2017-192560
非专利文献
非专利文献1:Development of new biodegradable hydrogel glue forpreventing alveolar air leakage,J.Thoracic and Cardiovascular Surgery,134(5):1241-8(2007Nov).
然而,以“TACHOSIL”为代表的纤维蛋白原制剂为以血液成分为原料的制剂,因此会产生来自血液的感染症等的危险性。而不以血液成分为原料的“Surge Cell”则是利用适用患者本身的凝血能力,通过将血液吸入Surge Cell的多孔质片中而形成凝血块,从而实现组织加强效果,因此在贴附于止血部位后,直到形成凝血块为止需要按压数分钟。另外,为了加强足的对于生物体组织的粘接性,推荐将作为脂肪族聚合物的多孔质片的“NEOVEIL”与纤维蛋白原制剂并用。因此,很难说现有的片状组织加强材料具有安全性和简便性这两者。
发明内容
本发明是为了解决这样的课题而完成的,其目的在于,在片状组织粘接加强材料中,不使用纤维蛋白原以及来自患者生物体的凝血能力的任一种,而实现对组织的粘接和加强的效果。
在WO2008/066182(专利文献1)中记载的医疗用2反应剂型粘接剂被以粉末的状态涂布于生物体组织的切开部、伤口等后,在添加生理盐水时等,两种反应成分相互反应,从而交联或聚合,性状从粉体变化为含水凝胶。该含水凝胶具有对生物体组织的粘接性,具有利用该含水凝胶单体妨碍液体和气体透过的特征,已经通过动物试验,确认了作为组织粘接加强的效果的止血效果以及在肺切除面上的防漏气效果。此外,该医疗用2反应剂型粘接剂的粉末是从水溶液通过冷冻干燥等而干燥后粉碎得到的随机(无规)形状的多孔体,并且平均粒径为10~150μm。
本申请的发明人等对使用粉末的形式的上述医疗用2反应剂型粘接剂而得到片状的组织粘接加强材料进行了各种尝试。但是,该医疗用2反应剂型粘接剂在水以外的溶剂中不溶解。另外,当溶解于水中时,醛基化葡聚糖(glucan)的醛基与改性聚-L-赖氨酸的氨基之间进行反应,导致了反应几乎完成的状态的含水凝胶对生物体组织的粘接性降低。因此,用与使纤维蛋白原以及凝血酶等附着的方法相同的方法,不能够附着在多孔质的基材片上。
即使将醛基化葡聚糖的粉末和改性聚-L-赖氨酸的粉末分别单独溶解在水中,例如将醛基化葡聚糖的水溶液喷雾到基材片上并干燥,此后,如果喷雾改性聚-L-赖氨酸的水溶液,则醛基化葡聚糖的醛基与改性聚-L-赖氨酸的氨基的反应仍然进行。也考虑了分涂成微细的点状或条纹状,但工序非常复杂,并不现实。
另一方面,也考虑了通过将上述医疗用2反应剂型粘接剂的粉末封入胶囊,或者使用粘合剂(Binder)使其附着在多孔质基材上。但是,如果使用胶囊、粘合剂,则有可能妨碍反应材料成分迅速地与水接触,使固化(凝胶化)延迟或变得不完全。另外,用于使附着于多孔质基材的处理可能变得复杂。
本申请的发明人等为了使用上述医疗用2反应剂型粘接剂得到片状的组织粘接加强材料,在深入研究中,得知能够通过使用无水乙醇等的简单方法能够实现。即,使医疗用2反应剂型粘接剂的粉末分散在无水乙醇等中,然后通过喷雾或浸渍加入到胶原海绵片等生物体分解性的多孔质片后,干燥并除去乙醇。于是,意外地,医疗用2反应剂型粘接剂的粉末被固定在生物体分解性的多孔质片上,即使对多孔质片施加振动、一些冲击,医疗用2反应剂型粘接剂的粉末也不会脱落。
另外,这样得到的片状的组织粘接加强材料与医疗用2反应剂型粘接剂的粉末同样地保持了反应性以及粘接性。即,在贴在生物体组织的切开部、创伤部位,并且适当地进行生理盐水的喷射等时,迅速地吸收水并进行固化(凝胶化),牢固地粘接在生物体组织上。
该固化后的含水凝胶对表面具有亲水基的生物体分解性的多孔质片(以下,适当地称为“基材片”)也具有粘接性,在将组织粘接加强材料贴在生物体组织上时,还具有粘接生物体组织与基材片的作用。因此,不仅能够通过片状的组织粘接加强材料将生物体组织彼此粘接,还能够粘贴在生物体组织的创伤部位等上,执行保护并加强该部位的作用。例如,如果粘贴在生物体脏器的创伤部位上,则在治愈结束之前,能够牢固地覆盖/封闭创伤部位,并且执行防止因外力等引起的变形、裂纹的生成等的加强作用。
即,本发明的片状组织粘接加强材料除了基于固化的含水凝胶本身的组织加强作用以及覆盖/封闭的作用之外,还有基于基材片的组织加强作用,由此能够实现进一步的组织加强效果,并且实现物理上妨碍液体和气体通过的强力的密封作用。特别是,能够对喷出性/渗出性的出血部位进行压迫止血,扩大了便利性。另外,在本申请中,“组织粘接加强”以包括止血、防漏气、防止组织粘连、缝合加强以及外伤面的保护的意思使用,所得到的效果包括:阻断来自生物体组织的内外双方的气体和液体通过的效果、妨碍生物体组织与其他生物体组织或固形物的接触的效果以及保持生物体组织面的效果。
在本发明的片状组织粘接加强材料中,用于实现粘接的2反应剂型粘接剂粉末的凝胶化通过水分的添加而开始。开始凝胶化的水分与形态/种类无关。作为凝胶化引发剂的水分,可举出:形成体液、血液的生物体组织上的水分、生理盐水或葡萄糖液。
发明效果
能够排除或降低感染的危险性,操作性以及组织加强效果优异。
附图说明
图1是表示在各种含水率的乙醇中投入2反应剂型粘接剂粉末(LYDEX(注册商标))并搅拌时(实施例2)的情形的一系列的照片。
图2是用于表示使用了兔肺的空气泄漏试验(实施例3)的步骤的一组图。
图3是将对聚-L-乳酸(PLLA)进行纺丝并编织而得到的两种类的网眼片(2.5×5cm)以对折的状态表示的、从垂直倾斜方向的照片。
图4是表示在图3的网眼片中的编孔(网孔)细的一侧(“PLLA网眼密”)形成粘接剂树脂层时(实施例4-1)的情形的一组照片。
图5是表示在图3的网眼片中的编孔(网孔)粗的一侧(“PLLA网眼粗”)形成粘接剂树脂层时(实施例4-2)的情形的一组照片。
图6是表示对于实施例4-1的粘接片在体外的粘接力评价试验(实施例6)的要点的示意图。
图7是表示粘接力评价试验(实施例6)的情形的照片。
图8是表示粘接力评价试验(实施例6)的结果的曲线图。
图9是关于用于涂布2反应剂型粘接剂(LYDEX)的粉体喷涂装置(喷枪;日本专利特愿No.2017-222915)的、取下右侧壳体部的状态的右侧视图。
图10是总结表示以棉纤维状胶原片作为基材片时的粘接片(实施例7)和相同的基材片上以涂布羟丙基纤维素(HPC)而成为树脂粉末的20%的方式添加时的粘接片(实施例8)的照片。
图11是表示将实施例7的粘接片暂时卷绕成卷筒状后,再打开伸长时的情形的照片。
图12是关于实施例8的粘接片的与图11相同的照片。
图13是表示关于使用无水乙醇的参考例1的在形成粘接片的各阶段的情形的一组照片。
图14是以两个倍率(×100和×400)来表示图13的中段(“4”)所示的EtOH浸透物和EtOH部分干燥品以及图13的下段所示的干燥后的表面的放大照片。
图15是关于图13的下段所示的干燥后的片的切断面的放大照片。
图16是表示在关于使用了非含水丙酮的参考例2的各阶段的情形的与图13相同的一组照片。
图17是以两个倍率(×100和×400)来表示图16的中段(“4”)所示的丙酮浸透物以及丙酮部分干燥品以及图13的下段所示的干燥后的表面的放大照片。
图18是并排表示分散在非含水丙酮中后完全干燥后的2反应剂型粘接剂的粉末(左)以及原来的2反应剂型粘接剂粘接剂的粉末(右)的左右一组的照片。
图19是表示关于使用2%含水丙酮的参考例3的在各阶段的情形的一组照片。从左开始表示培养皿(dish)中的分散液、将该分散液刚刚涂布在基材片上之后的情形、干燥后的粘接片以及用镊子捏住并提起该粘接片的情形。
图20是关于图19所示的干燥后的粘接片的表面的显微镜照片。
图21是表示关于使用非反应性的类似混合粉末的参考例4的在各阶段的情形的一组照片。
图22是表示关于作为2反应剂型粘接剂的替代,仅使用改性聚赖氨酸(第二反应剂;SAPL)的参考例5的在各阶段的情形的一组照片。
具体实施方式
本发明的片状组织粘接加强材料(以下,也适当地称为“粘接片”)是使医疗用的2反应剂型粘接剂的粉末固定于生物体分解性的多孔质连通片(基材片)而得到的材料,是在该固定时并没有插入粘接剂、粘合剂、覆盖材料这样的第三材料的材料。此处的固定是指即使在使片状组织粘接加强材料弯曲的情况下,2反应剂型粘接剂的粉末的全部或大部分也至少以不脱落的程度粘接的状态。在优选的实施方式中,如后面详细说明的那样,认为该固定是通过2反应剂型粘接剂的粉末的一部分,特别是改性聚-L-赖氨酸的粉末的表层部部分地溶解而产生的。
此处的2反应剂型粘接剂特别是WO2008/066182(专利文献1)中记载的混合粉末形态的2反应剂型粘接剂,是在水的存在下进行反应而形成含水凝胶的物质。即,包括混合粉末,上述混合粉末是将由重均分子量为1000~20万的醛基化葡聚糖(醛基化多糖类,特别是水溶性的醛基化多糖类)的粉末构成的第一反应剂和由通过在重均分子量为1000~2万的聚-L-赖氨酸(A)中添加羧酸酐而得到的添加酸酐(部分羧基化)的聚-L-赖氨酸的粉末(B1)构成的第二反应剂以构成醛基/氨基的摩尔比为0.9~3.5的方式混合而得到,上述醛基化葡聚糖是将作为水溶性或水分散性的葡聚糖(D-葡萄糖的聚合物)等多糖类用高碘酸或高碘酸盐进行氧化,并在每一脱水葡萄糖·单元中导入0.1~1.0个醛基而得到的。此处的葡聚糖在优选的一个实施方式中为α-葡聚糖,例如是右旋糖酐(dextran)或糊精。葡聚糖(多糖类)可以是透明质酸等的葡糖胺聚糖、瓜耳胶、刺槐豆胶、卡拉胶、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素(hydroxypropyl cellulosic)等。
固定在基材片上之前的、醛基化葡聚糖的粉末和添加酸酐的聚-L-赖氨酸的粉末(B1)均为随机(无规)的形状(离球体相差远的形状)的多孔体,平均粒径为10~150μm。该随机的形状的多孔体是在分别从醛基化葡聚糖和添加酸酐的聚-L-赖氨酸的水溶液通过冷冻干燥等而干燥后,用高速旋转刃式的粉碎机等进行粉碎而得到的多孔体,或者是与其同等的粉末。通过将这样得到的醛基化葡聚糖的粉末和添加酸酐的聚-L-赖氨酸的粉末(B1)以规定的比例混合,从而得到作为2反应剂型粘接剂的混合粉末。该混合粉末优选以将含水率维持在2.0%以下,特别是1.0%以下的方式保存在密闭容器等中。
优选地,2反应剂型粘接剂是包括如下的混合粉末,该混合粉末将由重均分子量为1000~20万的醛基化葡聚糖的粉末构成的第一反应剂和由通过使琥珀酸酐或戊二酸酐与重均分子量为1000~2万的聚-L-赖氨酸反应而使得残存氨基率为70~93%的部分羧基化聚-L-赖氨酸的粉末构成的第二反应剂以构成醛基/氨基的摩尔比为0.9~2.0的方式混合而得到,上述醛基化葡聚糖是用高碘酸或高碘酸盐将右旋糖酐或糊精氧化,每个脱水葡萄糖·单元(单糖单元)导入0.2~0.5个醛基而得到的。另外,优选地,含水率为2.0%以下。医疗用2反应剂型粘接剂通过使上述醛基化葡聚糖中的醛基的导入量在每一脱水葡萄糖·单元(单糖单元)为0.2~0.4个的范围变化,从而能够在2~3天至4周以上的范围调整并设定到含水凝胶崩解为止的期间。
在优选的实施方式中,醛基化葡聚糖的粉末和添加酸酐的聚-L-赖氨酸的粉末的平均粒径随着从下述范围的(1)向(7)进行,依次为更优选的范围。(1)1~500μm、(2)5~350μm、(3)10~250μm、(4)10~150μm、(5)15~120μm、(6)20~100μm、(7)20~80μm。即,虽然将10~150μm称为特别优选的范围,但15~120μm等为更优选的范围。在此,平均粒径是通过利用图像分析程序(例如,能够使用株式会社Mountech的图像解析式粒度分布测定软件“MacView”)等,根据由实体显微镜得到的影像求出各颗粒的两轴平均直径(长轴长与短轴长的单纯平均x)并进行长度平均(∑x2/∑x)而得到的。粉末的平均长宽比(长轴长/短轴长)例如为1.3~3.0,特别为1.5~2.0。此外,平均粒径例如能够使用岛津制作所制造的激光衍射式粒度分布测定装置SALD-2200(激光衍射/散射法,使用回分单元(batch cell))和解析程序(WingSALD II-2200for Japanese软件)更简便地进行测定,得到与上述的图像解析大致相同的结果。
典型的是,在两轴平均直径的分布中,形成2反应剂型粘接剂的、醛基化葡聚糖的粉末和添加酸酐的聚-L-赖氨酸的粉末在10~150μm的范围内含有90%以上,在20~100μm的范围内含有80%以上。另外,醛基化葡聚糖的粉末的平均粒径能够是添加酸酐的聚-L-赖氨酸的粉末的平均粒径的1.1~2.0倍。
基材片在厚度方向上贯通的孔的尺寸小,达到上述的2反应剂型粘接剂的粉末的全部或大部分不能通过的程度。另外,优选在与上述的医疗用2反应剂型粘接剂相同程度的期间内,例如0.3倍~3倍,特别是0.5倍~2倍的期间内在生物体内崩解、吸收或排出。但是,根据用途等,与上述的医疗用2反应剂型粘接剂相比,也可以相当早期地分解。例如,也可以认为由于在创伤部位的生物体组织的再生等,虽然需要粘接,但不那么需要利用纤维材料进行加强。另一方面,即使构成基材片的纤维等在比较长的期间内残留在生物体组织内,也能够不会对生物体组织的功能等产生不良影响。
基材片可以是无纺布、织物、编织物、网眼片等纤维制品的片(textile sheet),另外,也可以是连续气孔的海绵(发泡体)状、麂皮(suede)(微细纤维的复合体)状、孔细的格子状或网状、蜂窝状等的、不是纤维制品的多孔质连通片(non-textile open-cell poroussheet)。
基材片的厚度能够设为例如10μm~1000μm(1mm)、15μm~500μm(0.5mm),特别是20μm~300μm。特别是,在基材片为由强度较大的纤维构成的纤维制品的片的情况下,能够设为10μm~150μm,特别是20μm~100μm或20μm~50μm。
基材片在优选的一个实施方式中,是由生物体分解性的长丝(长纤维)编织而成的网眼片或编织物,特别是,为了抑制伸缩性,是通过经编(纵向编织;特里科(tricot)、拉舍尔(Raschel)等)编织而成的网眼片或编织物。网眼片或编织物可以是单层的片,另外,也可以是重叠了多个编织品的片,根据情况,也可以是由双重编织、立体编织等形成的编织物。
在形成网眼片的情况下,构成的丝线的直径在结节部以外,例如能够为20~300μm。另外,考虑所需的形状稳定性、柔软性等,能够适当地制成复丝或单丝。这样的网眼片的网孔(开口的直径)例如能够为0.1mm~3mm,特别为0.2mm~2mm。另外,网眼片的开口率(开口的总面积除以整体面积的值)例如能够为50~95%,特别是60~90%。如果是这样的网眼片,则能够在使厚度以及重量成为最小限度的同时支撑粘接剂树脂层,并且能够增大加强效果。
在为编织物的片的情况下,能够使开口率(基于编孔的开口的总面积除以整体面积的值)例如成为20~50%。另外,构成编织物的丝线(编织线)能够通过复丝或短纤维丝,使空隙率例如成为30~80%。
在优选的一个实施方式中,基材片是由生物体分解性的纤维构成的无纺布或纸。特别是,由生物体分解性的聚合物构成的复丝(长纤维)或短丝(短纤维)构成,通过针刺法、水刺法、纺粘法、造纸法(papermaking method)等制造的基材片。
在优选的一个实施方式中,基材片是纤维制品片或具有细的网孔的网状片,为了有利于医疗用2反应剂型粘接剂的粉末的保持以及与该粉末的粘接,至少在表面的附近具有微细的纤维束、起毛部、绒头部(piles)等、或微细的凹凸结构等。
在优选的实施方式中,构成基材片的、基于纤维制品或非纤维制品的多孔质片在用光学显微镜观察表面和/或切断面(即,这些的至少一者)的情况下,较大的空孔的直径为500μm以下、400μm以下或300μm以下。在具体的实施方式中,关于用光学显微镜观察到的1μm以上的直径的空孔,平均孔径(中值径;D50)例如为20~150μm。基材片的空隙率(%;porosity;空孔的体积比例)例如为50~97%或60~95%。
作为构成基材片的生物体内分解性的聚合物,能够举出胶原等蛋白质、或其他氨基酸聚合物、多糖类或其衍生物、脂肪族羟基酸聚合物等脂肪族聚酯或其衍生物、聚乙烯醇(PVA)或其衍生物等。在此,“衍生物”是指通过官能团的导入、氧化、还原、原子的置换等,进行过生物体分解性等特性的赋予或调整的物质。这样的生物分解性聚合物均具有亲水性,与上述的2反应剂型粘接剂的粘接性良好。
作为优选的生物分解性聚合物,可举出:胶原、右旋糖酐、糊精、脂肪族聚酯以及聚二噁烷酮(PDS)。作为优选的脂肪族聚酯,可举出:聚乙醇酸(PGA)、乙醇酸/乳酸共聚物(PLGA)、聚乳酸(PLLA、PDLLA)以及乳酸/己内酯共聚物。由于此处举出的生物分解性聚合物通过水解等也会从内部崩解,使得容易设定为整体在经过规定期间后分解,因此优选。除了上述以外,还可以优选使用其他的乳酸类聚合物、缩肽等,还可以使用聚己内酯(PCL)、聚葡萄糖酸酯(三亚甲基碳酸酯和乙交酯的共聚物)、氧化纤维素、甲壳素或其衍生物等。
作为生物分解性聚合物的具体例子,能够列举出BMG株式会社的下述市售产品。
(1)聚乙醇酸(PGA):在240℃、10kg负荷下的熔体流动速率(MFR)为3.0~9.0g/10min。
(2)聚-L-乳酸(PLLA):基于GPC-光散射法的重均分子量MW为200,000~280,00,基于DSC法的熔点为180~195℃。
(3)乙醇酸/DL-乳酸共聚物(PGDLLA):乙醇酸与乳酸的摩尔比为20:80~30:70,基于GPC-光散射法的重均分子量MW为220,000~280,000,基于DSC法的熔点为50~60℃。
(4)L-乳酸/ε-己内酯共聚物(LCL)
·LCL(75:25):L-乳酸与ε-己内酯的摩尔比为70:30~80:20,基于GPC-光散射法的重均分子量MW为400,000~800,000,基于DSC法的熔点为150~175℃。
·LCL(50:50):L-乳酸与ε-己内酯的摩尔比为45:55~55:45,基于GPC-光散射法的重均分子量MW为200,000~600,000,基于DSC法的熔点为80~130℃。
(5)聚对二恶烷酮(聚对二氧杂环己酮)(PDO):基于DSC法的熔点为100~110℃。在240℃、10kg负荷下的熔体流动速率(MFR)为3.0~9.0g/10min。
在一个优选的实施方式中,基材片为由聚乳酸、脂肪族聚酯等生物体分解性树脂构成的、具有连通孔结构的发泡片或具有由细的蜂窝结构形成的多个上下连通孔的网状片。
作为基材片的具体例子,能够举出:胶原海绵片(Gunze株式会社的“Pernac GPlus(注册商标)”的“单层类型(single layer type)”、株式会社高研的“Integran”的压制片)、胶原纤维片(Nippi株式会社的“胶原纤维片”)、聚乙醇酸的无纺布(“NEOVEIL”:注册商标,Gunze株式会社)、氧化纤维素、氧化再生纤维素的布料(“Surge Cell”和“Interseed”:注册商标,Johnson&Johnson株式会社)、甲壳素的无纺布(“Vesquitin”:注册商标,Nipro株式会社)等。
胶原海绵片例如以日本专利特愿4681214的实施例3的记载为基准,能够在将胶原溶液调整为酸性后,通过用戊二醛进行交联后,实施冷冻干燥以及加热干燥而得到。
在优选的实施方式中,通过在基材片的至少一个面上固定有上述的2反应剂型粘接剂的粉末,形成包括2反应剂型粘接剂的多孔质的层。该多孔质的层的厚度能够通过适当地增减将2反应剂型粘接剂的粉末涂布在基材片上的量来进行调整。另外,在本申请中,“固定”不仅包括附着或层叠于基材片的表面的方式,还包括存在于基材片的内部的方式。
在使2反应剂型粘接剂固定在基材片上并进行干燥后的、由基材片上的2反应剂型粘接剂形成的树脂层(粘接剂树脂层)的厚度例如为:50μm~1000μm(1mm)、100μm~800μm(0.8mm)、150μm~600μm(0.5mm)、特别是200μm~500μm。另外,在基材片的厚度例如为15μm~500μm(0.5mm)或20μm~300μm的情况下,粘接剂树脂层的厚度能够为基材片的厚度的0.5~20倍、0.8~10倍、1~5倍等。这样的粘接剂树脂层的厚度对应于在基材片上固定2反应剂型粘接剂时的、2反应剂型粘接剂的粉末的涂布量。
这样的片状组织粘接加强材料(粘接片)的制造时的、2反应剂型粘接剂的涂布量(干燥重量基准)例如能够为30~500mg/cm2、40~400mg/cm2、50~300mg/cm2或60~250mg/cm2、特别是能够为70~200mg/cm2、80~200mg/cm2或约100~150mg/cm2。如果由2反应剂型粘接剂形成的多孔层的厚度或每单位面积的质量过大,则片状组织粘接加强材料的柔软性降低,如果过小,则粘接力、用于防止泄漏的密封有变得不充分的可能性。此外,基材片上的由2反应剂型粘接剂形成的多孔质层由于越薄柔软性越优异,所以与创伤部位的密合性良好。但是,除了上述的粘接力、密封性以外,在基材片上涂布2反应剂型粘接剂的操作性也会根据2反应剂型粘接剂的涂布量、以及基材片的性状、物性而变化。因此,能够综合考虑这些因素,适当地调整2反应剂型粘接剂的涂布量。
在优选的实施方式中,片状组织粘接加强材料(粘接片)以及用于其的基材片形成为沿着一个平面延伸的平坦的形状,能够成为将规定尺寸的片重叠的形态或者卷绕成辊状的形态的制品。但是,也能够预先根据适用的创伤部位、患部的形状而形成为弯曲的形状。即,能够成为仅向一个方向弯曲而截面呈圆弧状的形状,也能够成为形成球面的一部分的弯曲杯状。另外,根据情况,能够成为线状、杆状、袋状、管状等形状。
为了使用乙醇而在基材片上固定2反应剂型粘接剂的粉末,优选将乙醇的含水率设为3%以下、2.5%以下、2%以下、不足2%、1.5%以下、不足1.5%、1%以下或不足1%,特别设为0.9%以下、0.8%以下、0.7%以下、0.6%以下或0.5%以下。另外,将乙醇的含水率设为例如0.1%以上、0.2%以上、0.3%以上或0.4%以上。这样,乙醇的含水率能够为0.2~2%、0.3~1.5%或0.3~1%,特别为0.3~0.8%。随着乙醇的含水率变得高于上述的上限值,变得难以将2反应剂型粘接剂的混合粉末(醛基化右旋糖酐的粉末和琥珀酸酐聚赖氨酸的粉末)均匀地固定在基材片上。特别是,有时2反应剂型粘接剂的混合粉末变得难以分散,一部分或整体形成块。
特别优选地,使用乙醇作为用于将2反应剂型粘接剂的粉末固定在基材片上的溶剂(分散介质)。使用具有0.1%~2.0%或0.2%~1.5%,特别是0.2%~1.0%的含水率的低含水率乙醇,这是因为能够将2反应剂型粘接剂的混合粉末良好地固定在基材片上。另外,如果使用乙醇,则在人体中使用片状组织加强材料时,由于在溶剂的回收/除去、干燥后稍微残留的溶剂而引起的毒性等问题消失或大幅降低。
但是,除了乙醇以外,如果是亲水性的有机溶剂,挥发性且低毒性则可以使用。特别是,能够使用在水中自由混合(以任意的比例形成均匀的溶液),沸点为100℃以下的物质。作为这样的有机溶剂,能够举出丙酮、1-丙醇和2-丙醇(异丙醇)。在使用这些乙醇以外的亲水性有机溶剂时,含水率能够以上述乙醇的含水率的优选范围为基准来进行设定。但是,根据有机溶剂的亲水性的程度进行调整,特别是如后面说明的那样,能够调整含水率的上限值和下限值等,以使部分羧基化聚-L-赖氨酸增塑化或部分溶解的程度成为与使用乙醇的情况相同的程度。例如,使用丙酮时,能够使含水率为1~3%或1~2%。
此外,还能够使用例如乙醇、丙酮、1-丙醇、2-丙醇和其它亲水性有机溶剂的混合溶剂。例如,能够将在乙醇中以成为2~35体积%的方式添加2-丙醇而形成的溶液在关于乙醇的上述的含水率范围内使用。
在制作片状的组织粘接加强材料(粘接片)时,也可以添加药学上允许的添加剂。特别是,在将2反应剂型粘接剂的粉末固定于基材片时,能够使用在乙醇等亲水性有机溶剂中预先使添加剂溶解或分散而得到的物质。作为添加剂,可举出:氨基酸、糖类、脂肪酸、盐类、糖醇以及表面活性剂等。通过将一种以上的这些添加剂适当地与2反应剂型粘接剂组合,能够在使用片状的组织粘接加强材料时改变吸入水分而生成的含水凝胶或基材片的溶解性、柔软性、凝胶化的速度、组织粘接加强材料与生物体组织的粘接力。
随着乙醇等的蒸发,添加剂从溶解或分散在乙醇等中的状态变为附着在基材片的表面以及由2反应剂型粘接剂形成的多孔质层的表面等上。另外,认为2反应剂型粘接剂的固定是由于2反应剂型粘接剂的粉末的一部分,特别是改性聚-L-赖氨酸的粉末的表层部部分地溶解而产生,因此认为添加剂在这样地暂时溶解后也进入凝固的部分中。认为在使用片状组织粘接加强材料时,在进入水分而形成的含水凝胶的内部捕集了大部分的添加剂。
也可以代替上述添加剂或者与上述添加剂一同而添加药理成分。作为药理成分,可举出:抗生素、抗炎症剂、血液循环改善剂、甾体剂、酶抑制剂、细胞因子、维生素、酶等。通过使组织粘接加强材料含有药理成分,也能够作为以药理成分的缓慢释放为目的的牵引传递系统的一种而使用。即,能够以从含水凝胶中逐渐释放药理成分的方式而使用。
用于制造片状组织粘接加强材料(粘接片)的、向基材片的2反应剂型粘接剂的涂布/固定例如能够通过以下的(i)~(iv)的任一种而进行。
(i)向基材片的分散液的喷出
使2反应剂型粘接剂的粉末强制地分散在上述的低含水率乙醇中。然后,将得到的比较不稳定的分散液(悬浊液)向着基材片,特别是从其上方进行喷雾、滴下或落下,或者通过其他方法进行喷出,由此进行涂布。
此时,例如将1重量份平均粒径20~80μm的2反应剂型粘接剂的粉末加入到8~15重量份低含水率乙醇中,通过利用小型的搅拌机构进行搅拌,从而能够使其均匀地分散,并且向基材片上喷出而进行涂布。例如,能够使用在储液部(贮液部)中具备搅拌机构的狭缝涂布器、帘幕涂布机,或者喷涂涂布机。在喷涂涂布机中,能够使用基于压缩气体而进行喷雾的空气喷涂方式的喷涂机,例如,也能够使用带涂料搅拌装置的喷枪(例如,阿耐思特岩田(Anest Iwata)株式会社的“搅拌器喷枪”)。也能够使用静电喷涂方式、超声波方式的涂布机。另外,根据情况,也能够使用注射器式的分配器。
为了进行简单的实验,能够使用分注移液管等分配器适当地一边用振动电机、超声波等进行搅拌一边进行涂布。此外,在此处的搅拌机构中,能够使用在移动电话用等中使用的硬币型的振动电机(例如,日本电产新宝株式会社的φ11mm的DC振动电机)、杆型(笔型)的超声波清洗器(例如,与夏普株式会社的UW-A1系列同等的清洗器)等。
此外,如后述,如果在乙醇中添加生物分解性聚合物,则也可以通过增大包括乙醇的分散介质的粘度,进行用于稳定地保持2反应剂型粘接剂的粉末的增粘稳定化。
(ii)基材片的向分散液的层的抵接(abutted against)
能够通过将与上述(i)相同的分散液扩散在面上,使基材片与这样形成的分散液的层抵接,从而进行涂布。使分散液扩散的面能够为平坦的面或辊面等曲面。另外,通过适当地用硅酮树脂(silicone resin)、氟树脂对金属面进行衬里,从而能够形成非粘接性的面。
为了使分散液在面上均匀地扩散,能够使用与上述(i)相同的涂布机、分配器。即,能够使用在储液部中具备搅拌机构的狭缝涂布器、帘幕涂布机,喷涂涂布机、分配器等。另外,也能够使用在进行辊面上涂布后转印到基材片上的直接凹版涂布机(direct gravurecoater)等辊涂布机。
在一个实施方式中,将与上述(i)相同的分散液放置于非粘接性的平坦的面,以成为均匀的厚度的方式扩散,在其上覆盖基材片。例如,通过具有搅拌机构的帘幕涂布机、分配器等,将上述(i)的分散液均匀地涂布在由硅酮树脂或氟树脂衬里的、水平且平坦的金属板或者在球杆柄、托盘的底面上。然后,此后,在分散液的层上,以覆盖基材片的方式放置。然后,能够在直接进行乙醇的除去工序后,将基材片和形成于该一面侧的粘接剂树脂层从由衬里等形成的非粘接性的表面剥离。此时,在干燥完成前,也能够剥离形成有粘接剂树脂层的基材片。另外,例如也能够在用硅酮树脂等进行了衬里的滚筒的表面固定基材片,使其依次与涂布有上述(i)的分散液的面抵接。此时,例如也能够考虑将橡胶辊作为涂布辊,使其与安装基材片的滚筒接触。
(iii)在向基材片涂布粉末后供给分散介质
仅将2反应剂型粘接剂的混合粉末通过喷雾等涂布在基材片上,然后,通过喷雾、滴下等向其上供给乙醇。
此时,为了进行乙醇的喷雾,例如也能够使用通常的喷涂瓶。另外,也能够使用将定量喷出阀机构与喷枪一体化的针喷枪(TOMITA ENGINEERING CO.,LTD)。另外,为了在基材片上涂布或渗入乙醇,并不限于喷雾、滴下,也可以是例如使渗入了乙醇的海绵面、海绵辊与基材片抵接的方式。进一步地,也可以是通过将涂布后的基材片放入乙醇并放置在较薄地扩展的层上,使乙醇渗入基材片中的方式。
(iv)在供给分散介质后进行粉末涂布
仅将2反应剂型粘接剂的粉末喷雾在在浸渍有乙醇的基材片上。
为了预先浸渍乙醇,例如能够将基材片浸渍在乙醇中,或者用上述的针喷枪、喷涂涂布机等将乙醇均匀地渗入基材片上。
也能够在如上述(i)~(iv)那样在基材片上涂布/固定2反应剂型粘接剂时,特别是如上述(i)那样将2反应剂型粘接剂的粉末分散在乙醇中并进行喷雾时,在乙醇中预先添加羟丙基纤维素(HPC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)这样的可溶于乙醇的生物分解性聚合物。以2反应剂型粘接剂的重量为基准,添加例如5~30%,从而能够对干燥后的片状组织粘接加强材料中的2反应剂型粘接剂的层赋予柔软性、韧性。
此处使用的生物分解性聚合物,即使不完全溶解在分散介质中,但只要是均匀地分散就能够使用。另外,溶解或均匀地分散在分散介质中,不限于与混合粉末吸引的方式,也能够在混合粉末中以粉末的形态混合。
在将粘接片用于止血等的情况下,以与上述的生物分解性聚合物的添加相同的各种方式添加血液凝固促进剂,从而能够使得在粘接剂树脂层等中含有血液凝固促进剂。具体而言,能够添加通过促凝血酶原激酶样作用带来止血作用的凝血酶,或作为由蛇毒制成的酶止血药的蛇毒血凝酶等凝固引发剂的干燥制备物。凝血酶等凝固引发剂的添加量例如能够在100mm×50mm的基材片中为200~5000单位(IU)或500~3000单位(IU),即每1平方米厘米为4~100单位(IU)或10~60单位(IU)。血液凝固促进剂根据情况也能够使用凝血酸、肾上腺素,或其衍生物。
作为如上述(i)~(iv)那样在基材片上涂布/固定2反应剂型粘接剂时添加的生物体分解性聚合物,能够举出各种来自生物体的聚合物作为其他优选的类型。作为这样的来自生物体的聚合物,从防止粘接剂树脂层的龟裂等考虑,特别优选胶原以及明胶等胶原衍生物。但是,根据情况,能够使用丝胶蛋白、酪蛋白、纤维蛋白等来自生物体的肽,另外,能够单独或组合使用,或以与胶原等组合的方式使用在上述基材片的形成中可以使用的生物体分解性聚合物。这些能够通过与上述的生物分解性聚合物的添加相同的各种方式进行添加,特别是能够在2反应剂型粘接剂的混合粉末中,以具有与这些粉末相同程度的平均粒径的粉末的方式添加并混合。
在以上述(i)~(iv)的方式在基材片上涂布/固定2反应剂型粘接剂时,通过添加甘油等保湿成分(或增塑剂),能够对得到的粘接剂树脂层赋予柔软性,抑制弯曲时的龟裂的发生。保湿成分的添加量以2反应剂型粘接剂的重量为基准,例如能够为0.5~30%或1~25%,特别为2~15%或2~10%。作为能够添加的保湿成分,除了甘油以外,还能够举出:丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、1,2-己二醇、聚乙二醇、山梨糖醇、麦芽糖醇、dl-吡咯烷酮羧酸钠、乳酸钠、聚甘油、透明质酸钠和三甲基甘氨酸。这些保湿成分例如能够通过与2反应剂型粘接剂的混合粉末混合而添加。
如上述(i)~(ii)那样,为了在分散于乙醇等中的状态下,将2反应剂型粘接剂的粉末涂布在基材片上,或球杆柄、托盘的底面上等,能够使用在储液部等中具备搅拌机构的狭缝涂布机或喷枪。另外,此时,为了液体的喷出部与基材片之间的相对移动,也能够使用移动台、传送带。
在用上述(iii)~(iv)的方法进行固定时,能够使用使粉末从筛(sieve)状的网孔、多个小孔均匀落下的粉挂机,或喷枪式、分配器式的粉末喷出装置等在基材片上涂布2反应剂型粘接剂的粉末,此时,能够适当地使用粉体涂装中使用的静电涂装法、流动浸渍法。例如,在粉末的贮存槽的底部设置有在细长的区域排列有多个小孔的粉末喷出部,一边使粉末落下,一边使基材片向横切该细长的粉末喷出部的方向移动,由此能够进行涂装。此时,在屏幕部与放置有基材片的基座面之间施加高电压,通过一种静电涂装法,能够均匀地散布。例如能够使用森工业有限公司的“静电屏幕粉挂机”这样的机构的装置。另外,例如,也能够通过在利用干燥压缩空气使粉末成为流动状态中加入基材片(流动浸渍法),进行粉末的涂布。进一步地,在上述(iii)的情况等下,也可以在基材片上放置粉末的块后,使用橡胶辊、橡胶刮片(橡胶刮刀)等,通过均匀地展开来进行涂布。
在一个优选的实施方式中,通过利用伺服电机等的左右方向的水平驱动机构(X轴驱动机构)和利用伺服电机等的前后方向的水平驱动机构(Y轴驱动机构),能够在粉末喷出部与基材片之间,在前后左右连续或依次地相对移动的同时进行涂布。即,能够使用在基于X轴驱动机构和Y轴驱动机构的XY轴驱动机构的驱动端安装粉末喷出部的XY轴-喷出部驱动装置(例如,NCC株式会社的“桌上涂板涂装机”的装置)。另外,也能够在具备XY轴驱动机构的XY工作台上放置基材片,通过位置固定的粉末喷出部进行涂布。
在一个优选的实施方式中,能够使用日本专利特开2016-063919的医疗用粉体喷涂装置,或者日本专利特愿2017-222915中记载的粉体喷涂装置。这些粉体喷涂装置是使用压缩空气进行喷雾的手枪状的喷枪,使得操作者能够用单手抬起来进行喷雾的开闭操作。为了使用这些粉体喷涂装置而将2反应剂型粘接剂的粉末涂布在基材片上,能够使用上述的XY轴-喷出部驱动装置、XY工作台、或机械臂、其他移动台或传送带等。另外,此时,也能够使用静电涂装法等。
如图9所示,日本专利特愿2017-222915中记载的粉体喷涂装置具备:(i)能够将粉体容器7安装在上部,或者与粉体容器7一体地设置的漏斗(funnel)部件1;(ii)在漏斗部件1的下端的排出口11B上连接有第一开口31的第一三通接头3;分别与第一三通接头3的第二以及第三开口32、33连接的气流供给管41以及送出管42;容纳这些部件的壳体5;(iii)安装在漏斗部件1上的振动电机2;(iv)从气流供给管41分支,以不经由第一三通接头3而与送出管42合流的方式连接的旁通气流管8;以及(v)用于将压缩气体在涂布状态(接通状态)与待机状态(关闭状态)之间进行切换的打开关闭机构6,上述涂布状态(接通状态)是通过气流供给管41、第一三通接头3的内部以及通过送出管42的涂布用的流路4A而被送出,并且还通过旁通气流管8而被送出的状态,上述待机状态是压缩气体仅通过旁通气流管8而被送出的状态,漏斗部件(1)和第一三通接头(3)相对于壳体(5)可摇动以及可振动地安装。
更一般而言,粉体喷涂装置具备:贮存部,上述贮存部能够贮存粉末;振动机构,上述振动机构能够从喷雾涂布开始前对贮存部施加振动;送出路径,上述送出路径在涂布状态(接通状态)将从贮存部落下的粉末与压缩气体一起向喷嘴送出;以及旁通路径,上述旁通路径在待机状态(关闭状态)下,不通过粉末从贮存部落下的位置,而将压缩气体向喷嘴送出。这样的粉体喷涂装置适合于涂布在如本申请中特别使用的2反应剂型粘接剂那样,具有如上所述的随机形状的粉末,并且容易吸湿而闭塞送出路径的粉末。
如上述(i)~(iv)那样地在基材片上涂布2反应剂型粘接剂后,例如,在静置的状态下,能够在氮气气氛下适当加热,同时进行乙醇的回收以及干燥。例如,能够使用“货架型粉体干燥系统SDP-500”((株)创造化学研究所)。另外,也能够使用具备恒温加热机构的减压干燥机(真空干燥机)。
干燥后,对于得到的片状组织粘接加强材料(粘接片),能够利用紫外线(UV)、电子束、环氧乙烷气体(EOG)或γ射线进行灭菌。另外,为了避免吸湿等,能够保存在干燥器中,或者密封并保存在由具有铝层的层压膜等构成的袋中。
在以上说明的涂布/固定的方法中,虽然使用2反应剂型粘接剂的混合粉末进行了说明,但是例如,也可以使用上述的粉体喷涂装置,在基材片上喷雾涂布改性聚-L-赖氨酸(SAPL)的粉末,而后均匀地喷雾无水乙醇,在其上喷雾涂布醛基化右旋糖酐(AD)的粉末,进而喷雾无水乙醇。
如以上那样得到的片状组织粘接加强材料(粘接片)包括:具有生物体分解性和多孔连通结构的基材片;以及固定并形成于其上的粘接剂树脂层。该粘接剂树脂层包括:含有醛基化葡聚糖的第一反应剂和含有部分羧基化聚赖氨酸的第二反应剂,并且包括来自第一反应剂的粉末的粒状结构(颗粒)和来自第二反应剂的连结层。该连结层将第一反应剂的粒状结构(颗粒)相互连结并固定在基材片上。
如关于参考例1的图14的上段的照片所示,认为在制造粘接片时,第二反应剂(部分羧基化聚赖氨酸)在无水乙醇等分散介质中,通过吸收分散介质而溶胀,成为具有粘接性和一些流动性的糊状,并且连结第一反应剂(醛基化葡聚糖)的粉末。另外,认为同时粘接在基材片上,部分地进入基材片的多个连通孔中。然后,推测:通过除去分散介质的干燥的操作,形成于基材片上的粘接时树脂层主要以基于进入连通孔中的部分的锚定效果(机械结合)粘接于基材片。另一方面,认为第一反应剂(醛基化葡聚糖)的粉末即使在分散介质中也维持大致形状,由此形成粘接时树脂层中的粒状结构(颗粒)。
实施例
以下,通过实施例说明了本发明的实施方式,但这些并不限制本发明的范围。
<实施例1>基于向棉线纤维状胶原片上涂布分散液的粘接片的制作向放入到玻璃容器(10mL管形瓶)中的6mL(4.9g)的“无水”乙醇(乙醇99.5vol%以上,和光1级)中加入0.5g的2反应剂型粘接剂的混合粉末,塞上塞子,通过超声波搅拌使其均匀分散。基材片使用了胶原海绵片。具体而言,直接使用了株式会社高研的“Integran”“压制片”(100mm×50mm,0.2g的棉纤维状胶原片)。
在株式会社高研的“Integran”的网页中有以下记载,“Integran是将高纯度精制的来自仔牛真皮的端肽胶原(通过蛋白质分解酶而能够溶化,除去了主要的抗原性表达部位的胶原)纺丝加工成棉纤维状,并且用聚环氧化合物进行化学交联处理而得到的吸收性局部止血材料”。
在如上所述地进行均匀分散后,打开玻璃容器的塞子。然后,一边适当地持续进行超声波搅拌,一边通过分注移液管(MS Equipment(株)的P型移液器(Pipetteman)P000,装有1mL吸头)依次吸取玻璃容器中的分散液,涂布在基材片的整个面上。涂布以在上述的5cm×5cm的基材片上均匀地滴下的方式进行。然后,在室温下在大气中放置一夜而使其干燥,而后放入真空干燥机中,在室温下减压排气,由此完全除去乙醇,并且使得整体的含水率变为0.2%以下。这样,使得具有凹凸的粘接剂树脂层的厚度约成为300~350μm(0.3~0.35mm)。此外,在这种情况下,除了基材片的周缘部以外,认为每平方厘米的粘接剂树脂的量为15~20mg。该量与直接使用2反应剂型粘接剂的粉末时的最佳的一次涂布量20~30mg/cm2的下限值大致相等,或比其稍少。
以如上所述的方式得到的粘接片(“LYDEX片/胶原基材”)虽然略硬,但通过卷绕成辊状,能够形成直径约2cm的卷状物。另外,此时,粘接剂树脂不会脱落,在粘接剂树脂层也不会产生龟裂。在用高性能的实体显微镜((株)KEYENCE制造的“数字显微镜VHX-5000”系统)观察粘接片的表面和切断面时,遍及整个面地密密麻麻的形成有2反应剂型粘接剂的混合粉末,特别是被认为是来自醛基化右旋糖酐的粉末的微小的突起结构。
此外,2反应剂型粘接剂的混合粉末是将每一葡萄糖/单元的醛基的导入量为0.28的醛基化右旋糖酐的粉末和游离氨基的残存率为89.5%的添加琥珀酸酐聚赖氨酸的粉末以4/1的重量比率混合而成的混合粘接剂粉末(平均粒径为80μm)。这些制造方法如国际公开WO2008/066182(专利文献1)所记载的那样。即,以如以下1)~3)那样的方式得到的制造方法。
1)粉末状醛基化右旋糖酐(第一反应剂;AD)的制备
使400g的分子量为70,000的右旋糖酐(名糖产业株式会社Meito Sangyo Co.,Ltd.,“右旋糖酐70”)溶解于1600mL的离子交换水中,使50g的过碘酸钠(分子量为213.89)溶解于800mL离子交换水中后加以添加,在50℃水浴中一边搅拌3小时一边使其发生反应。然后,在对反应后的溶液进行透析后,用0.45μm过滤器过滤后,使其干燥。进一步地,使用小型粉碎机(Wonder Crash Mill D3V-10,Osaka Chemical Co.,Ltd.)进行粉碎处理,得到粉末状的醛基化右旋糖酐(2.5/20)。此外,(2.5/20)表示构成醛基化右旋糖酐(高碘酸钠/右旋糖酐70)的加料比率。得到的醛基化右旋糖酐中的每一糖残基量(摩尔)的醛基的导入量为0.28。此外,醛基的导入量的测定通过氧化还原滴定法而进行。具体而言,将20mL的0.05mol/L的碘水溶液、10mL的10mg/mL的醛基化右旋糖酐水溶液和20mL的1mol/L的氢氧化钠水溶液放入到100mL锥形瓶中,在25℃下搅拌15分钟。然后,添加15mL的6v/v%硫酸水溶液,用0.1mol/L的硫代硫酸钠水溶液进行滴定。终点为反应体系无色透明化的时间点,指示剂为淀粉水溶液。在使用实体显微镜评价粉末的粒度时,平均粒径为90μm。进一步地,通过电子显微镜观察表面性状的结果为形成多孔体。平均长宽比(长轴相对于短轴的比)约为1.6。
得到的醛基化右旋糖酐中的每一糖残基量(摩尔)的醛基的导入量为0.28。此外,醛基的导入量的测定通过氧化还原滴定法而进行。具体而言,将20mL的0.05mol/L的碘水溶液、10mL的10mg/mL的醛基化右旋糖酐水溶液和20mL的1mol/L的氢氧化钠水溶液放入到100mL锥形瓶中,在25℃下搅拌15分钟。然后,添加15mL的6v/v%硫酸水溶液,用0.1mol/L的硫代硫酸钠水溶液进行滴定。终点为反应体系无色透明化的时间点,指示剂为淀粉水溶液。
2)琥珀酸酐处理聚赖氨酸(第二反应剂;SAPL)的制备
向400g的25重量%的ε-聚赖氨酸水溶液(分子量4,000,Chisso株式会社)中加入10g的琥珀酸酐(nacalai tesque),在50℃下反应1小时。在将反应后的溶液用0.45μm过滤器过滤后,使其干燥。进一步地,使用小型粉碎机(Wonder Crash Mill D3V-10,OsakaChemical Co.,Ltd.)进行粉碎处理,得到粉末状的琥珀酸酐处理聚赖氨酸。对于得到的琥珀酸酐处理聚赖氨酸,求出游离氨基(与肽键的形成无关的侧链和末端的氨基)的残存率为89.5%。为了进行该测定,在水中溶解后,加入茚三酮溶液和pH 5.5的醋酸/醋酸钠缓冲液,在沸腾水浴中加热3分钟后,骤冷而制成试样溶液。然后,利用日本药典的紫外可见吸光度测定法进行试验,测定波长570nm下的吸光度,求出试样溶液中的氨基含量。在将得到的粉末状的琥珀酸酐处理聚赖氨酸与上述的醛基化右旋糖酐的情况相同地使用实体显微镜进行评价时,为大致相同的随机的形状的多孔体。另外,平均粒径为80μm。平均长宽比为约1.7。
对于得到的琥珀酸酐处理聚赖氨酸,在对残留氨基率进行定量时,为84.7%。此外,残留氨基率的定量以如下方式进行。首先,对粉末状的琥珀酸酐处理聚赖氨酸进行干燥,并溶解于水中。此后,加入茚三酮溶液和pH 5.5的醋酸/醋酸钠缓冲液,在沸腾水浴中加热3分钟后,骤冷而制成试样溶液。然后,利用日本药典的紫外可见吸光度测定法进行试验,测定波长570nm下的吸光度,求出试样溶液中的氨基含量。
3)混合粘接剂粉末
通过以4/1的重量比率将上述的粉末状的醛基化右旋糖酐和粉末状的琥珀酸酐处理聚赖氨酸加以混合,使得混合粘接剂粉末(平均粒径为80μm)的醛基与氨基的摩尔比大致成为1。表示所得到的混合粘接剂粉末。混合粘接剂粉末的堆积密度为420mg/cm3。此外,该混合粘接剂粉末以将含水率保持在0.5~1.0%的方式密闭保存。在本申请中,也将该混合粘接剂粉末适当地称为“Lydex(注册商标)”。此外,只要没有特别记载,使用上述反应加料比和混合比的粉末。即,使用使10g的琥珀酸酐与100g的ε-聚赖氨酸反应得到的琥珀酸酐处理聚赖氨酸,并且使用将右旋糖酐醛化时的高碘酸钠/右旋糖酐70的加料重量比率设为2.5/20、将醛基化右旋糖酐(AD)和琥珀酸酐处理聚赖氨酸(SAPL)以4/1的重量比率混合而成的、2反应剂型粘接剂的混合粉末(“LYDEX2.5/20”)。
<实施例2>分散介质的含水率的影响
使上述的2反应剂型粘接剂的混合粉末分散在含水率不同的乙醇中,观察分散的情形。即,作为分散介质的乙醇,准备各6mL的含水率分别被调整为0.5%以下、1%、2%、5%以及10%的乙醇(即,五阶段的含水率的分散介质)。然后,在上述的玻璃容器(10mL管型瓶)中,加入0.5g的与在上述实施例1中使用的相同的2反应剂型粘接剂的混合粉末,相同地用超声波搅拌后,放入带盖的玻璃培养皿(φ32×20mm)中进行观察。通过图1的一组照片汇总表示其情形。
此外,“0.5%以下”是指直接使用市售的无水乙醇(乙醇99.5vol%以上)。在该实验之后,确认了同种无水乙醇制品中的含水率为约0.3~0.5%。另外,1%~10%的含水率的含水乙醇是假设市售的无水乙醇的含水率为0.4%,并加上计算量的水的含水乙醇。
如图1所示,在含水率为5%以上时,含有2反应剂型粘接剂的粉末的相发生凝聚,因此无法使2反应剂型粘接剂以遍布分散介质(含水乙醇)整体扩散的方式加以分散。另外,在含水率为2%时,虽然能够以遍布分散介质整体加以扩散的方式进行,立即会细致地相分离,很难使其均匀地分散。另一方面,在含水率为1%时,虽然能够大致均匀地分散,但在图1中所示的放置约10秒后的状态下,看到了部分地相分离。与此相对,在使用含水率被认是0.3~0.5%的“无水乙醇”时,即使在搅拌后放置,到约10秒为止,通过肉眼观察也未发现相分离。
从图1的结果可知,乙醇的含水率需要为至少2%以下或1%以下,优选为1%以下,进一步优选为0.5%左右。对于含水率影响较大的机构以及原因,如后所述,通过实验进一步进行了研究。
<实施例3>止血效果的评价
使用以棉纤维状胶原片(株式会社高研的“Integran”“压制片”100mm×50mm)为基材片的粘接片(“LYDEX片/胶原基材”),评价对于切开的组织的止血效果。
<实施例3-1>实施例1的粘接片
使用由实施例1得到的粘接片,以如下所述的方式评价了止血效果。
将日本白色种雄兔的上腹部正中切开而露出肝脏。将肝脏的外侧左叶切除长度约4cm左右的部分,用预先测定了重量的纱布轻轻地压迫止血。这样,求出适用前的出血量并进行记录,并且确认了涌出性出血。然后,分别使用由实施例1得到的止血片(“LYDEX片/胶原基材”)和作为市售的止血片的“TACHOSIL”(注册商标,CSL Behring株式会社)进行了止血处理。
止血处理按照压迫止血的要领,通过使止血片轻轻地压迫并粘接在切开部上而进行。但是,在基于实施例1的止血片进行止血处理时,根据需要,喷射少量的生理盐水。即,在确认了一部分未成为含水凝胶而以粉末的状态残留的2反应剂型粘接剂的情况下,喷雾生理盐水而完成凝胶化。
对于出血量,用纱布吸取漏出的血液,根据适用前后的重量的差,按照下式加以计算。结果示于下述表1~2。
止血率(%)=(适用前-适用后)/适用前×100
<表1>实施例1的粘接片
【表1】
Figure BDA0003113609680000231
<表2>市售的止血片(“TACHOSIL”)
【表2】
Figure BDA0003113609680000241
从上述表1~2的结果可知,在使用本申请实施例1的粘接片(“LYDEX片/胶原基材”)时和使用市售的典型的止血片时,没有发现止血率的平均值的显著的差异。但是,在本申请实施例1的“试行次数5”中,止血率变为极低的值。考虑这是因为在通过手工作业来制作止血片时,粘接剂树脂层存在极其薄的部位所导致的。即,推测:如果对通过使用带搅拌功能的狭缝涂布机等方法制作止血片的工序进行改良,或者通过检查工序来排除树脂层薄的部位等的具有缺陷的部位,则能够得到非常良好的止血性能。另外,也考虑到止血操作时的错误等因素,在将最低值除去的情况下,认为本申请实施例1的粘接片优于市售的止血片。
<实施例3-2>基于分配器涂布粉末而形成的粘接片
在与实施例1中使用的相同的基材片(株式会社高研的“Integran”“压制片”100mm×50mm)上,使用喷雾式的分配器在整体上均匀地涂布6mL(4.9g)的“无水”乙醇(乙醇99.5vol%以上,和光1级)。之后立即在基材片的整个面上均匀地涂布0.5g与实施例1中使用的相同的2反应剂型粘接剂的混合粉末(“LYDEX2.5/20”)。然后,通过进行与实施例1相同的干燥操作,得到粘接片。
在涂布乙醇以及混合粉末中使用了在XY轴驱动机构的驱动端安装有喷雾式的分配器的涂布装置(NCC株式会社的“桌上涂板涂装机”)。即,通过使喷雾式的分配器一边在左右方向上摆动一边使其依次进行在前后方向上移动的扫描(scanning)动作,在整个面上均匀地涂布。
通过与上述实施例3-1相同的方法/步骤,在评价止血率时,得到90%以上的止血率。
<实施例3-3>含凝血酶的粘接片
在0.5g的与实施例1中使用的相同的2反应剂型粘接剂的混合粉末(“LYDEX2.5/20”)中加入含有2000IU的凝血酶的干燥凝血酶粉末并均匀地混合。然后,除了使用该添加凝血酶的混合粉末以外,以与上述实施例3-2完全相同的方式来制作粘接片。
通过与上述实施例3-1~3-2相同的方法/步骤,在评价止血率时,得到95%以上的止血率。
<实施例4>以网眼片作为基材片的粘接片
使用BMG株式会社的聚-L-乳酸(PLLA)(基于GPC-光散射法的重均分子量MW为200,000~280,000,基于DSC法的熔点为180~195℃),将由Gunze株式会社制造(纺丝以及编织)的两种类的网眼片作为基材片。
<实施例4-1>
第一种类的网眼片(“PLLA网眼密”)是将复丝(167dtx×24)通过特里科编(经编、单梳栉经平组织编织(Denby knitting)),使得基于编孔的各开口(网孔)的直径成为约0.8mm的单层针织物。第二种类的网眼片(“PLLA网眼粗”)是将复丝(280dtx×12)通过特里科编(经编、单梳栉经平组织编织),使得基于编孔的各开口(网孔)的直径成为约1.5~2mm的单层针织物。
使用上述第一种类的网眼片(“PLLA网眼密”),按照图4的一组照片所示的步骤,制作粘接片(“LYDEX片/PLLA网眼密”)。首先,将上述两种类的网眼片切成2.5×5cm后对折,在左右的边缘部利用超声波密封机将表面侧的部分与背面侧的部分相互熔接。另一方面,制备与在实施例1中使用的相同的2反应剂型粘接剂的分散液(0.5g“LYDEX 2.5/20”+6mL无水乙醇)。然后,在制备分散液后,立即以从10mL管形瓶放置到从水平放置的氟树脂的培养皿(PTFE培养皿;内径50mm)的底面上的方式转移。此时,为了以均匀的厚度扩散,使得均匀地涂布而转移。然后,使得在放置于培养皿的底面上的分散液的层上覆盖对折的网眼片。然后,与实施例1完全相同地,在室温下进行真空干燥,使得整体的含水率为0.2%以下。
结果是,得到如图4的右半的两张照片所示的粘接片(“LYDEX片/PLLA网眼密”)。图4的右端的照片表示粘接树脂形成面(浸渍/干燥时的上侧),图4的从右数第二张照片表示基材侧的面(浸渍/干燥时的下侧)。如这些照片所示,即使通过在扩散了分散液的层上覆盖基材片的方法(上述的“(ii)基材片的向分散液的层的抵接”),也能够在一侧的面上形成粘接剂树脂层。粘接剂树脂层的厚度与实施例1相同,能够成为约300~350μm(0.3~0.35mm)。
然而,在基材侧的面(背面)也在水分存在下具有粘接性。从图4的右端的照片可知,这被认为是由于在网眼片的各丝条部分的全周上涂布了粘接剂树脂所导致的。
<实施例4-2>
相同地,试着使用孔粗的网眼片(“PLLA网眼粗”),完全相同地制造片状组织粘接加强材料。该情形表示在作为与图4相同的一组照片的图5上。如图5所示,与上述图4的情况相同地,能够在网眼片的一侧的面(浸渍/干燥时的下侧)上形成粘接剂树脂层。但是,粘接剂树脂层的厚度比较不均匀,导致能够形成点状地薄的部分。认为:如果对涂布方法等加以改善,则能够得到与上述实施例4-1相同地能够使用的涂布方法。
<实施例4-3>
另一方面,使用BMG株式会社的聚乙醇酸(PGA)(在240℃、10kg负荷下的熔体流动速率(MFR)为3.0~9.0g/10min),从Gunze株式会社购买与上述的“第一种类的网眼片(“PLLA网眼密”)”以完全相同的方式制造(纺丝以及编织)的第三种类的网眼片(“PGA网眼片”)。然后,以与上述的“PLLA网眼密”完全相同的方式制作粘接片(“LYDEX片/PGA网眼”)。作为网眼片的性状,认为在使用聚乙醇酸(PGA)时和使用聚-L-乳酸(PLLA)时完全相同。
<实施例5>密封效果
使用在实施例1和4-3中得到的粘接片,按照下述(1)~(4)的步骤,评价了对于空气泄漏的密封效果。此时,作为比较例,使用下述表3和“(3)密封的适用”的一项所示的四种物质。
(1)实验动物的准备
将兔(日本白色种雄兔)全身麻醉并开胸,通过专用的护齿来确保呼吸道,并且通过人工呼吸装置来维持呼吸,呼吸次数设定为:15次/分钟,进气压(吸气压)设定为:10cmH2O。
(2)漏气模型的制作
将左肺后叶部分切除后,松开(declamping)并使进气压上升到30cmH2O,在肺切断面上滴下生理盐水,从而确认了存在漏气。在漏气发生位置的数量不足四个位置的情况下,在切断面上穿刺注射针(18G),而使得漏气位置合计为四个位置,从而制作漏气模型。
(3)密封的适用
作为阻止空气泄漏的密封,使用本申请实施例1的粘接片(“LYDEX片/胶原海绵”)、以及本申请实施例4-3的粘接片(“LYDEX片/PGA网眼”)、以及各比较例的密封,通过下述步骤适用于切断面(患部)。
·本申请实施例1和4-3的粘接片(表3的A-1以及A-2)
以成为3mm见方的方式进行细切,适用于漏气部位而轻轻地压迫粘接。此时,与上述止血效果的确认相同地,在确认有一部分未成为含水凝胶而以粉末状态残留的2反应剂型粘接剂的情况下,喷雾生理盐水而促进含水凝胶化。
·2反应剂型粘接剂(LYDEX)的粉末(表3的B-1以及B-2)
将2反应剂型粘接剂(LYDEX)的粉末喷雾涂布在切断面上,通过适当滴下生理盐水,使其以不残留粉末的方式完全凝胶化。该喷雾涂布使用了日本专利特愿2017-222915中记载的粉体喷涂装置(本申请图9)。另外,使得粘接剂树脂的涂布量(单位面积的质量)比上述的实施例1以及4-3的粘接片的情况稍多,为25mg/cm2
在此,作为反应剂型粘接剂(LYDEX),在试验No.B-1中,使用了在本申请的其他所有实施例中使用的上述的“LYDEX 2.5/20”,在试验No.B-2中,使用了“LYDEX 4.0/20”。这是将构成醛基化右旋糖酐(高碘酸钠/右旋糖酐70)的加料比率从“2.5/20”调整为“4.0/20”,将醛基化右旋糖酐与琥珀酸酐处理聚赖氨酸的重量比调整为醛基与氨基的摩尔比大致为1。
·纤维蛋白糊(表3的B-3)
如附件所示,使用附属的双注射器(“Bolheel Spray Set Type:End Spray”)将KMBiologics Co.,Ltd的“Bolheel组织粘接用”、A液/B液的混合液涂布在切断面(患部)。
·PGA网眼片+纤维蛋白糊并用(表3的B-4)
将在上述实施例4-3中使用的聚乙醇酸(PGA)的网眼片(“PGA网眼”)切成5mm见方。然后,使用“Bolheel制备器组摩擦喷涂用注射器组”,在将A液涂布在切断面上后,将细切的PGA网眼片贴附在漏气位置,而后将A液/B液的混合液涂布在切断面上。
(4)基于加压的空气泄漏试验
使压力阶段性地上升至最大50cmH2O,确认了有无漏气。在确认了漏气的情况下,不进一步加压,而是将该进气压作为漏气发生进气压。
将密封效果的试验结果汇总表示于下述的表3。
<表3>对空气泄漏的密封效果
【表3】
Figure BDA0003113609680000281
由上述表3的结果可知,即使基材片的种类不同,本申请的片状组织粘接加强材料(“片状LYDEX”)也发挥了大致相同的密封效果,与在以前实施的比较例的试验结果进行比较,与直接以粉末的形态使用2反应剂型粘接的情况(“LYDEX(粉末)”)以及直接使用纤维蛋白糊的情况、以及与网眼片一起使用的情况相比,确认了高的密封效果。
<实施例6>粘接力评价试验
使用实施例4-1的粘接片(“LYDEX片/PLLA网眼密”),在体外评价了粘接强度。试验参考JIS K6850粘接剂-刚性被粘材料的拉伸剪切粘接强度试验方法,适当地变更了试验片、试验条件而进行。
在贴合粘接片的对象中,作为设想的脏器等的替代物,使用将Nippi株式会社的“胶原肠衣”(厚度28μm、直径20mm的筒状)纵向切开的材料。如图4的示意图所示,将实施例4-1的粘接片和“胶原肠衣”切成5×2cm的小片,将这些的一个面上的从一端到1.25cm的位置设定为粘接部,用马克笔进行标记。使粘接片的小片与“胶原肠衣”的小片在粘接部之间粘接。此时,在向“胶原肠衣”的小片的粘接部喷雾0.2~0.5mL生理盐水后,与实施例4-1的粘接片的小片的粘接部重叠按压,由此进行粘贴。并且,经过3min凝胶化时间(包括30秒压迫时间)后,粘接片的小片和“胶原肠衣”的小片中的粘接部以外的大致整体被试验机的上下卡盘所分别夹住。另外,在拉伸试验时,试验速度(十字头的上升速度)为50mm/min,载荷范围为10N 1%,记录速度为200mm/min。
具体的拉伸强度试验步骤如下。
1.用渗透了乙醇的科学实验用的纸擦拭器(paper wiper)(Kimberly-ClarkCorporation的“KimWipe S-200”)擦拭“胶原肠衣”的小片(2.5×5cm)的粘接部分及其附近,放置30秒钟,由此使其干燥。然后,在粘接部分与其他部分的边界进行标记。
2.通过喷雾将生理盐水附着在“胶原肠衣”的小片的粘接部。
3.在将粘接片(LYDEX片)覆盖于粘接部,并喷雾生理盐水后,放置重物(weight)并进行压迫。此时的重物使用在PTFE培养皿(内径50mm)上重叠有加水的管形瓶的重物(重量约为200g)。
4.在开始利用重物进行压迫30秒后,取下重物。然后,进一步静置2分30秒。因此,总的凝胶化时间为3分钟。
5.经过3分钟的凝胶化时间后,以用万能试验机的卡盘抓住标记位置附近的方式安装于万能试验机(拉伸/压缩试验机)。此时,用上侧的卡盘抓住粘接片,用下侧的卡盘抓住胶原肠衣的小片。
6.开始试验(使十字头以50mm/min上升)。
另外,作为比较例,使用将“胶原肠衣”的小片和在实施例4-1中使用的网眼片(“PLLA网眼密”)的小片通过纤维蛋白糊(KM Biologics Co.,Ltd的“Bolheel组织粘接用”)粘接而成的材料。贴合的各小片的尺寸和粘接部的尺寸与使用上述粘接片的实施例相同。另外,此时的具体的拉伸强度试验步骤仅在上述实施例的拉伸强度试验步骤1.~6.中的2.~3.中有如下变更。
2.通过附属的双注射器在“胶原肠衣”的小片的粘接部涂布约0.3mL纤维蛋白糊(“Bolheel组织粘接用”)。
3.尽快,在涂布后的粘接部上贴合网眼片(“PLLA网眼密”)的小片的粘接部,放置上述重物(weight;重量为约200g)并进行压迫。
通过粘接强度评价试验得到的结果汇总表示于下述表4~5和图8中。
<表4>实施例4-1的粘接片(“LYDEX片/PLLA网眼密”)
【表4】
Figure BDA0003113609680000301
<表5>纤维蛋白糊+“PLLA网眼密”
【表5】
Figure BDA0003113609680000302
认为实施例4-1的粘接片(“LYDEX片/PLLA网眼密”)与胶原肠衣之间的粘接强度相当大,充分满足粘接、加强生物体组织的目的。通过拉伸剥离后,作为粘接层的含水凝胶也附着(残留)在胶原肠衣上。即,认为进行了粘接层破坏。
另一方面,在使用纤维蛋白糊和聚-L-乳酸(PLLA)的网眼片的情况下,在通过拉伸剥离后,作为粘接层的含水凝胶仅存在于网眼片侧,未发现在胶原肠衣表面的附着(残留)。及,没有进行粘结层破坏,而只进行了与胶原肠衣之间的表面破坏。认为即使将纤维蛋白糊单纯地与生物体分解性的网眼片组合使用,也应该不太适合作为粘接生物体组织的粘接片。
<实施例7>通过向棉纤维状胶原片喷雾涂布粉末来制作粘接片
作为基材片,与实施例1相同地直接使用株式会社高研的“Integran”“压制片”(100mm×50mm,0.2g的棉纤维状胶原)。
使用与实施例1和4等中使用的相同的2反应剂型粘接剂的混合粉末(“LYDEX 2.5/20”)。使用图9所示的粉体喷涂装置(喷枪)将1.0g的该2反应剂型粘接剂的混合粉末均匀地喷雾到上述基材片(5×10cm)的整体上。此外,喷雾的混合粉末中的少量的部分(约5%)发生散逸,而并没有载于基材片上。在涂布混合树脂粉末后,使用药剂给药用的小型喷涂器在混合粉末上喷涂雾状的无水乙醇。然后,在室温下干燥一夜后,在室温下在真空干燥机中放置6小时,并取出。
在放入干燥器之前和干燥机内,得到的粘接片在某种程度上是平坦的,但在从真空状态取出时,由于急剧地吸湿而产生剧烈的翘曲。该状态表示在图10的照片的上部。在将产生翘曲的粘接片放入干燥盒中时,恢复为平坦。以使该粘接片成为大约1cm的直径的方式,在长边的方向上卷绕成卷状时,产生波纹和声音即卷绕完成。图11的照片表示这样卷绕后再打开伸长时的情形。如图11所示,2反应剂型粘接剂的混合粉末有稍微剥离掉。
<实施例8>羟丙基纤维素(HPC)的添加
通过与实施例7相同的实验,针对在形成包括2反应剂型粘接剂的粘接剂树脂层时,通过添加羟丙基纤维素(HPC),向粘接剂树脂层赋予柔软性或韧性(toughness)进行研究。
为此,作为1.0g的2反应剂型粘接剂的混合粉末(“LYDEX 2.5/20”)的替代,使用了利用超声波搅拌装置将0.8g的该混合粉末和0.2g的羟丙基纤维素(HPC)均匀混合得到的混合树脂粉末。将该混合树脂粉末涂布在上述基材片(5×10cm)上。制作粘接片用的其他条件和操作与实施例7完全相同。在此使用的羟丙基纤维素是日本曹达株式会社的NISSO HPCSSL(D5020μm,2%水溶液粘度2~2.9mPa·s),以药典为基准,相对于换算的干燥物,含有53.4~80.5%的羟基丙氧基(-OC3H6OH:75.09)。
得到的粘接片表示于图10的照片的下部。另外,与实施例7-1完全相同地,图12的照片表示暂时卷绕成卷筒状后再打开伸长时的情形。从图12可知,2反应剂型粘接剂的混合粉末有稍微剥离掉。在与图11所示的实施例7-1的结果相比较时,认为通过添加羟丙基纤维素(HPC),2反应剂型粘接剂的混合粉末的脱落大幅地减少。即,认为通过添加羟丙基纤维素(HPC),能够赋予粘接剂树脂层柔软性或韧性。
用剪刀切断实施例7和8中得到的粘接片并用高性能的实体显微镜(株式会社KEYENCE制造的“数字显微镜VHX-5000”系统)观察截面,由此测定粘接剂树脂层的厚度。即,从显微镜装置的画面上随机选定六个位置并测定厚度,并求平均。其结果示于表6。
<表6>粘接剂树脂层的厚度
【表6】
Figure BDA0003113609680000321
如表6所示,能够以成为约0.30~0.35mm(约300~350μm)的方式形成的粘接剂树脂层。在使用以羟丙基纤维素(HPC)为20%的方式添加而得到的涂布液的情况下,认为厚度小的位置变少,整体厚度稍微变大。
<参考例>粘接树脂层形成的条件以及机构的研究
在下述的一系列的实验(参考例1~8)中,为了简便地进行实验,作为生物体分解性的基材片的替代,直接使用将科学实验用的纸擦拭器(Nippon Paper Crecia Co.,Ltd.的“KimWipe S-200”)切成5×5cm或2.5×5cm(仅参考例3)的材料。在用测微计(micrometerscrew gauge)对该纸擦拭片进行多个位置的厚度的测定时,为约30~70μm。另外,该纸擦拭片(“KimWipe S-200”)仅由来自木材(针叶树和阔叶树)的漂白的化学纸浆构成,是起毛、纸粉少的结实的片,被施加了起皱加工(纹理加工)。这里的纸浆是以规定的比率来配合来源于针叶树的长度3~5mm、宽度约20μm的纤维素纤维和来源于阔叶树的长度1~2mm、宽度约50μm的纤维素纤维而成的纸浆。
<参考例1>无水乙醇
以与实施例1完全相同的步骤,使0.5g的实施例1等中使用的2反应剂型粘接剂(LYDEX)的混合粉末(“LYDEX 2.5/20”)分散在6mL(4.9g)的“无水”乙醇(乙醇99.5vol%以上,和光1级)中。然后,将该分散液以完全相同的方式涂布在纸擦拭器的片(“KimWipe S-200”的5×5cm)上,并使其干燥。
用高性能的实体显微镜((株)KEYENCE制造的“数字显微镜VHX-5000”系统)观察2反应剂型粘接剂(LYDEX)的混合粉末变化为树脂层的情况。图13的一组照片表示从分散液的制备到树脂层形成后的片材的一系列阶段的情形。即,示出了:(1)培养皿(dish)中的分散液;(2)在用硅酮树脂衬里的平坦的面上在片材上刚刚涂布分散液之后的涂布片;(3)局部地开始干燥时的涂布层(放大照片);(4)对于在基材片的旁边(附近)溢出(散落)的涂布层的、将上述(2)的时间点的涂布片以及上述(3)的时间点的干燥开始部分移至另一培养皿时的情形;(5)在大气中在室温下放置约1小时后的涂布片;以及(6)完全干燥时的涂布片。另外,在放置约1小时而使其干燥后,将涂布片转移到茶褐色的厚纸巾(Nippon PaperCrecia Co.,Ltd.的“Kimtowel四折”)上,这些(5)和(6)的照片表示放置在厚纸巾上的干燥后的涂布片。
另外,在图14的一组照片中,用不同的倍率(100倍和400倍)来表示其中的基于三个阶段的显微镜的平面图像。进一步地,图15表示完全干燥后的涂布片的截面(100倍)。
即,图14从上到下依次表示下述〔1〕~〔3〕,图15表示下述〔4〕。
〔1〕在2反应剂型粘接剂(LYDEX)中浸透了无水乙醇的乙醇浸透物。即,是上述(2)的干燥前的涂布层,如上述(4)所示,对玻璃制的培养皿(dish)进行观察。
〔2〕在涂布时,从片溢出(散落)的分散液部分干燥而得到部分干燥品。即,从上述(3)上述涂布时放置有片的平坦面剥离并观察。
〔3〕上述(5)的干燥了约1小时的粘接剂树脂层成型片的表面。
〔4〕用剪刀切断上述(6)的完全干燥的粘接剂树脂层成型片的截面。
如图14的〔1〕,特别是右侧的放大照片(×400)的椭圆包围部分所示,观察到被认为是琥珀酸酐改性聚赖氨酸(SAPL)能够溶解的部分。而且,如图14的〔2〕,特别是右侧的放大照片(×400)所示,在局部干燥的位置粉末彼此结合。另外,从图14的〔3〕和图15((4))可知,在干燥后,2反应剂型粘接剂的粉末相互结合,由此形成一个粘接剂树脂层。该粘接剂树脂层的醛基化右旋糖酐(AD)的随机的形状的各粉末形成凸部,粘接在作为基材片的纸擦拭片上。此外,根据图15的截面照片,纸擦拭片的厚度在最薄的部位为39μm,在最厚的部位为53μm。
<参考例2>非含水丙酮
以与实施例1和上述参考例1完全相同的步骤,使0.5g的在实施例1等中使用的2反应剂型粘接剂(LYDEX)的混合粉末(“LYDEX 2.5/20”)分散在6mL(4.9g)的“无水”乙醇(丙酮99.5vol%以上,和光1级)中。然后,将该分散液以完全相同的方式涂布在纸擦拭器的片(“KimWipes S-200”的5×5cm)上,并使其干燥。此外,丙酮在解除试剂瓶的密封后立即使用,通过卡尔费休滴定法(酮类用的药液),确认了水分量为约0.2~0.3%。
进行与上述参考例1完全相同的操作。与关于上述参考例1的图13的一组照片相同的图16的一组照片表示在该各阶段的情形。另外,图17表示以与关于上述参考例1的图14完全相同方式得到的一系列的显微镜照片。但是,因为没有形成粘接剂树脂层,所以没有进行切断面的观察。然后,图18的左右一组的照片中表示放置在茶褐色的厚纸巾(Nippon PaperCrecia Co.,Ltd.的“Kimtowel四折”)上,并与上述相同地用实体显微镜进行观察时的、在图17的一系列操作后得到的干燥粉末(左照片)、以及原来的2反应剂型粘接剂(LYDEX)的混合粉末(右照片;“LYDEX 2.5/20”)。
由图17可知,能够使2反应剂型粘接剂(LYDEX)的混合粉末分散在丙酮中,但在丙酮中完全没有观察到如无水乙醇的情况那样局部溶解的现象,而即使是在局部进行干燥的时间点,仍然保持着流动性。即,未发生由粉末之间的结合而引起的树脂层的形成。另外,由图18可知,在分散于丙酮中而使其干燥后,2反应剂型粘接剂(LYDEX)的混合粉末的形状也未发现明确的变化。
<参考例3>2%含水丙酮
通过将蒸馏水添加到上述丙酮(和光1级)中,从而准备含水率为2%的含水丙酮。然后,将该2%含水丙酮作为分散介质,以与上述实施例1以及上述参考例1~2相同方式进行粘接剂粉末向分散介质中的分散、向基材片上的涂布(“固定”)以及干燥的操作。但是,将纸擦拭片的尺寸设为一半的2.5×5cm,将2反应剂型粘接剂的量以及分散介质的量也设为一半。即,以与实施例1完全相同的步骤,使0.25g在实施例1等中使用的2反应剂型粘接剂(LYDEX)的混合粉末(“LYDEX 2.5/20”)分散于3mL(2.4g)的2%含水丙酮中。然后,用镊子捏住并提起涂布以及干燥后得到的粘接片而加以观察。
在图19的一系列照片中分别表示该情形。另外,图20表示与图14的下端部和图17的下端部相同地观察干燥后的粘接片的表面的左右一组的照片。右照片是左照片的部分放大。如图19的一系列照片,特别是右端的照片所示,如果是2%含水丙酮,则与使用非含水丙酮的情况(参考例2)不同,能够将粘接剂树脂固定在基材片上。即,能够在基材片上形成一个连续的粘接剂树脂层。另外,将图20的表面的照片与图17的下端部比较可知,颗粒(grains)彼此相互密合。
<参考例4>非反应性的类似混合粉末
作为醛基化右旋糖酐(第一反应剂;AD)的替代,使用该原料中使用的上述右旋糖酐(名糖产业株式会社的“右旋糖酐70(Dex-70)”)的粉末。然后,该右旋糖酐的粉末和与在上述实施例1中使用的相同的琥珀酸酐处理聚赖氨酸(第二反应剂;SAPL)的粉末相同地以4/1的重量比率混合。使用这样得到的非反应性的类似混合粉末(“Dex-70+SAPL”),通过与上述参考例1~2完全相同的操作,制作粘接片。
即,首先,以与实施例1等相同的步骤,向6mL(4.9g)的“无水”乙醇(乙醇99.5vol%以上,和光1级)中加入0.5g类似混合粉末(“Dex-70+SAPL”),通过超声波搅拌使其均匀地分散。然后,将该分散液以完全相同的方式涂布在纸擦拭器的片(“KimWipe S-200”的5×5cm)上,并使其干燥。如图21的右上的照片所示,能够在纸擦拭器的片的单面上固定树脂层而形成。
将干燥后的树脂层成型片以三等分的方式切断后,在通过卷绕在手臂上而使其弯曲时,如图21的中段的右照片所示,在树脂层上产生了龟裂。但是,在树脂层、粘接剂粉末(颗粒)中并未发现脱落、剥离。在该状态下,通过喷涂生理盐水,从而润湿树脂层成型片的整体。于是,如图21的下段的左半部所示,贴附在手臂的皮肤表面上。但是,当然并未发生凝胶化。
另一方面,如图21的下段的右半部分所示,将上述非反应性的类似混合粉末(“Dex-70+SAPL”)放入培养皿(dish)中,在加入水时,整体成为具有粘的均匀且透明的液体。
<参考例5>仅改性聚赖氨酸(第二反应剂;SAPL)
仅使用改性聚赖氨酸(琥珀酸酐处理聚赖氨酸)的粉末,通过与参考例1~2等完全相同的操作,制作树脂成型片。即,使用在与上述各实施例以及各参考例中使用的相同的改性聚赖氨酸(残留氨基率84.7%)的粉末,制作树脂成型片。具体而言,以与实施例1等相同的步骤,向6mL(4.9g)的“无水”乙醇(乙醇99.5vol%以上,和光1级)中加入0.5g的改性聚赖氨酸(SAPL)的粉末,通过超声波搅拌使其均匀地分散。然后,将该分散液以完全相同的方式涂布在纸擦拭器的片(“KimWipe S-200”的5×5cm)上,并使其干燥。
如图22的上段的一系列照片所示,随着作为分散介质的乙醇从涂布在纸擦拭器的片上的分散液蒸发,形成无色透明的树脂层。在完全地干燥后,形成的树脂层成型片具有在纸擦拭器的片上层压有透明树脂膜的外观。用剪刀将这样得到的树脂层成型片剪切成不足三分之一的大小,并放置在由三聚氰胺装饰板构成的实验台的顶板上。然后,通过喷涂生理盐水,润湿树脂层形成片的整体。于是,树脂层成型片贴附在实验台的顶板上。但是,在数小时后进行干燥时,被从实验台的顶板自然地剥离。
由通过以上的参考例得到的结果(图13~22),认为如下。
(i)在多孔性基材片上的粘接剂树脂层的成型的原因在于,改性聚赖氨酸(SAPL)的粉末在无水乙醇或与其同等的分散介质中部分地溶解。
(ii)因此,在基材片上的粘接剂树脂层的成型中,完全不需要醛基与氨基的反应,即,完全不需要用于含水凝胶化的反应。
(iii)醛基化右旋糖酐(AD)的粉末本身在无水乙醇或与其同等的分散介质中,形状几乎没有变化。
(iv)在基材片上的粘接剂树脂层认为是:来自醛基化右旋糖酐(AD)的粉末的颗粒(粒状部分)通过来自改性聚赖氨酸(SAPL)的连续层而相互连结,并且固定在基材片上而成的。鉴于这样的粘接剂树脂层的结构,认为即使醛基与氨基发生反应,也仅限于来自醛基化右旋糖酐(AD)的粉末的颗粒(粒状部分)的表面。
(v)基材片为厚度约30~70μm的纤维制品片即可。该纤维制品片具有与仅由木浆构成的纸擦拭器同等程度的多孔性结构即可。即,通过具有该程度的厚度以及多孔性结构的纤维制品片,能够进行所需程度的粘接剂树脂层的固定以及加强。
产业上的可利用性
本发明的片状组织加强材料具有高的组织加强效果,能够用作外科手术、外伤的止血材料以及肺切除面的防漏气,因此例如在医疗品制造业中得以利用。

Claims (11)

1.一种片状组织粘接加强材料,其特征在于,包括:
具有生物体分解性以及多孔连通结构的基材片;以及
固定并形成于其上的粘接剂树脂层,
该粘接剂树脂层包括:
含有醛基化葡聚糖的第一反应剂;以及
含有部分羧基化聚赖氨酸的第二反应剂,
该粘接剂树脂层具有:
来自第一反应剂的粉末的粒状结构;以及
来自第二反应剂,将该粒状结构相互连结并固定在基材片上的连结层。
2.根据权利要求1所述的片状组织粘接加强材料,其特征在于,
基材片是无纺布、织物、编织物、网眼片、海绵片或其他多孔质连通片,并且厚度为15μm~500μm,
粘接剂树脂层的厚度为100μm~800μm。
3.根据权利要求1或2所述的片状组织粘接加强材料,其特征在于,
来自第一反应剂的粉末的粒状结构的平均粒径为20~100μm。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的片状组织粘接加强材料,其特征在于,
构成第一反应剂的醛基化葡聚糖的醛基的导入量为每一单糖单元导入0.2~0.5个醛基,
构成第二反应剂的部分羧基化聚赖氨酸的残存氨基率为70~93%。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的片状组织粘接加强材料,其特征在于,
在粘接剂树脂层中含有凝血酶、蛇毒血凝酶或其他血液凝固促进剂。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的片状组织粘接加强材料,其特征在于,
以第一反应剂和第二反应剂的总计重量为基准,在粘接剂树脂层中含有:5~30%重量的、羟丙基纤维素(HPC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、胶原或其衍生物,或其他生物分解性聚合物,和/或1~25%重量的甘油或其他保湿成分。
7.一种片状组织粘接加强材料的制造方法,其特征在于,准备:
具有生物体分解性以及多孔连通结构的基材片;
含有醛基化葡聚糖的第一反应剂的粉末;
含有部分羧基化聚赖氨酸的第二反应剂的粉末;以及
含水率不足2%的乙醇或与其同等的亲水性溶剂的分散介质,所述分散介质能够使第一以及第二反应剂的粉末分散,
在基材片上,通过使得该分散介质至少渗入到第二反应剂的粉末中,从而在基材片上形成含有第一反应剂和第二反应剂以及分散介质的层,
此后,通过除去分散介质,形成固定在基材片上的、含有第一反应剂和第二反应剂的粘接剂树脂层。
8.根据权利要求6所述的片状组织粘接加强材料的制造方法,其特征在于,
准备第一反应剂和第二反应剂的混合粉末,
通过以下的(i)~(iv)的任一种或这些的任意的组合,在基材片上形成含有混合粉末和分散液的层后,除去分散介质,
(i)准备使混合粉末分散到所述分散介质中的分散液,通过向基材片喷出该分散液而进行涂布;
(ii)准备使混合粉末分散到所述分散介质中的分散液,通过使基材片与将该分散液在面上扩散而得到的层抵接而进行涂布;
(iii)在基材片上涂布混合粉末后,涂布分散介质,或使分散介质渗入涂布后的基材片;
(iv)使分散介质渗入基材片后,涂布混合粉末。
9.根据权利要求7或8所述的片状组织粘接加强材料的制造方法,其特征在于,
在通过所述(iii)或(iv)进行所述混合粉末的涂布时,使用粉末涂布装置,所述粉末涂布装置具备:
使粉末从网孔、多个小孔落下的方式、或喷枪式或分配器式的粉末喷出部;以及
使基材片相对于粉末喷出部的相对的位置连续或依次移动的驱动机构。
10.根据权利要求7~9中任一项所述的片状组织粘接加强材料的制造方法,其特征在于,包括:
将羟丙基纤维素(HPC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、胶原或其衍生物,或其他在分散介质中能够溶解或分散的生物分解性聚合物,和/或甘油或其他保湿成分添加到分散介质或第一反应剂和第二反应剂的混合粉末,或者,第一反应剂或第二反应剂的粉末中的步骤。
11.根据权利要求7~10中任一项所述的片状组织粘接加强材料的制造方法,其特征在于,包括:
将凝血酶、蛇毒血凝酶或其他血液凝固促进剂添加到分散介质或第一反应剂和第二反应剂的混合粉末,或者,第一反应剂或第二反应剂的粉末中的步骤。
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