JP2002020402A - 溶解鉄への選択的結合性を示す固体組成物 - Google Patents

溶解鉄への選択的結合性を示す固体組成物

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 水溶液から鉄を除去する固体材料を得ること
及び水溶液から溶解鉄を隔離する方法を得ることを目的
とする。 【解決手段】 少なくとも２５重量％の酸化セルロース
を含み、これに結合した鉄を有する固体で、多孔質で、
実質的に不溶の組成物である。また、少なくとも２５重
量％の酸化セルロースを含み、多孔質で、実質的に不溶
の組成物に水溶液を接触させることによるその水溶液か
ら溶解鉄を隔離する方法である。この酸化セルロースの
選択的鉄結合性はバクテリア感染の治療に使用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄に選択的に結合
した酸化セルロースを含む組成物、この組成物の調製に
適したプロセス、及び治療的施用におけるこの組成物の
使用に関する。
【０００２】
【従来の技術】感染の複雑な生化学では、鉄（Ｆｅ２＋
/Ｆｅ３＋）には重要な役割があるとも考えられてい
る。バクテリアは新陳代謝のために鉄を必要とし、鉄を
捕捉するためヘモジデリン貧食細胞を分泌することさえ
できる。したがって、宿主生体の新陳代謝に必要なＺｎ
２＋などの他の溶解種を好ましくは除去することなし
に、感染した組織から遊離鉄を除去することは、バクテ
リア感染の治療に役立つ可能性があるように思われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、水溶
液から鉄を強く束縛する改良された、生物学的に許容で
きる固体材料を提供することである。
【０００４】本発明の他の目的は、Ｚｎ２＋には比較的
低い親和性を有するこのような鉄結合固体材料を提供す
ることである。
【０００５】本発明の他の目的は、感染の医学的治療法
におけるこのような鉄結合固体材料の使用法を提供する
ことである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも25
重量％の酸化セルロースを含み、又これに結合したイオ
ン鉄を有する、固体で多孔性の実質的に不溶性の組成物
を提供する。
【０００７】この固体の組成物は、好ましくは、それに
結合した１（重量）ｐｐｍ乃至１０，０００（重量）ｐ
ｐｍの鉄を、更に好ましくは、それに結合した１０（重
量）ｐｐｍ乃至１，０００（重量）ｐｐｍの鉄を含む。
【０００８】通常、この鉄は上記酸化セルロースのカル
ボキシレート（carboxylate）基に錯体結合した(comple
xed)Ｆｅ２＋又はＦｅ３＋を含むと考えられる。
【０００９】また、本発明は、少なくとも２５重量％の
酸化セルロースを含む、多孔性で、実質的に不溶性の固
体に水溶液を接触させることによるその水溶液から溶解
鉄を隔離する方法を提供する。
【００１０】また、本発明は、溶解鉄に媒介される医学
的症状治療用の薬剤調製のための、少なくとも２５重量
％の酸化セルロースを含む、多孔性で、実質的に非溶解
性の固体の使用を提供する。典型的には、この医学的症
状はバクテリア感染である。
【００１１】さらなる態様において、本発明は、少なく
とも２５重量％の酸化セルロースを含む、多孔性で、実
質的に非溶解性の固体を治療効果量、感染した組織に投
与することを含む、哺乳動物のバクテリア感染の治療法
を提供する。
【００１２】酸化セルロースのカルボキシレート（carb
oxylate）基は、溶液からの鉄の除去に有効で選択的な
配位子を供給することが発見された。更に驚くべきこと
には、この酸化セルロースは亜鉛に対して以上に選択的
に鉄に結合する。
【００１３】「酸化セルロース」という用語は、例え
ば、四酸化二窒素を用いるセルロースの酸化によって生
産される如何なる材料をも意味する。この酸化は、糖類
残基上の一級アルコール基をカルボン酸基に変換し、セ
ルロースチェーン中にウロン酸残基を形成する。一般
に、この酸化は完全な選択性をもっては進行せず、この
ため第二炭素原子上及び第三炭素原子上の水酸基は時折
ケト型に変換される。これらのケト・ユニットはアルカ
リ・ラベル・リンクを導入し、ｐＨ７以上でラクトン及
び糖の環開裂を起こし高分子の分解を開始する。このた
め、酸化セルロースは生理的条件下では生分解性で、且
つ、生吸収性である。
【００１４】実際の施用上好ましい酸化セルロースはレ
ーヨンなどの再生セルロースの酸化で得られる酸化再生
セルロース(ＯＲＣ)である。ＯＲＣが止血性を有するこ
とはかねてから知られていた。１９５０年以来ＯＲＣ
は、SURGICEL(Johnson & Johnson Medical, Inc.の登録
商標)と呼ばれる止血性製品として提供されてきた。こ
の製品は編まれたレーヨン材料の酸化により生産され
る。
【００１５】空孔率、密度、および編パターンの改良は
別のＯＲＣ織物製品INTERCEED(Johnson & Johnson Medi
cal, Inc.の登録商標)の発売につながり、腹部外科にお
ける外科手術後の癒着の範囲を減少させることが示され
た。
【００１６】ＰＣＴ国際公開第ＷＯ ９８／００１８０
号は、ＯＲＣとこれの複合品を糖尿病性潰瘍などの慢性
創傷の治療に使用することを記載している。慢性創傷の
治療におけるこのＯＲＣの作用機構は、創傷流体中に存
在するマトリックス・メタロプロテナーゼ酵素の結合と
不活性化にかかわると考えられる。
【００１７】ＰＣＴ国際公開第ＷＯ ９８／００４４６
号は、透析と精製前の、アルカリ溶液中でのＯＲＣの部
分的加水分解によるＯＲＣオリゴ糖類の精製について記
載している。このＯＲＣオリゴ糖類は、ＯＲＣに類似の
マトリックス・メタロプロテナーゼ結合特性を有するこ
とが示されており、また、慢性創傷の治療のためにも述
べられている。
【００１８】本発明による使用においては、酸化セルロ
ースは、好ましくは酸化再生セルロースを含む。このＯ
ＲＣは、繊維又は織布若しくは不織布又は凍結乾燥若し
くは溶剤乾燥したスポンジの形状でありうる。好ましく
はこの固体材料の少なくとも４０重量％は、酸化再生セ
ルロースからなる。
【００１９】本発明の好ましい実施態様においては、こ
の酸化セルロースはコラーゲンと複合化してＰＣＴ国際
公開第ＷＯ ９８／００１８０号及び同第ＷＯ ９８／
００４４６号に記載される種類の構造を形成するが、そ
れの全体の内容は本明細書中で言及により明白に具体化
している。例えば、この酸化セルロースは、凍結乾燥さ
れたコラーゲン・スポンジ中に分散された粉砕処理した
ＯＲＣ繊維の形状をとりうる。これはコラーゲンとの複
合化から生まれるある種の治療的および相乗的効果をも
たらす。
【００２０】好ましくは、本発明による酸化多糖を含む
固体組成物は実質的に水に不溶である。すなわち、その
材料は２５℃で水に１ｇ/ｌ未満の溶解度を有する。低
溶解性は、この酸化多糖類を生体液から鉄を取り除くた
めに使用するのに特に都合よくする。
【００２１】本発明で使用される固体組成物は、好まし
くはＺｎ２＋とより以上にＦｅ３＋と選択的に錯体をつ
くる。より好ましくは、Ｆｅ３＋イオンとのこの多糖錯
体の安定度定数は、Ｚｎ２＋イオンとのこの多糖錯体の
安定度定数の少なくとも５倍である。好ましくは、水中
のＦｅ３＋とのこの多糖の錯体は、少なくとも１０６、
更に好ましくは、少なくとも１０９の安定度定数を有す
る。
【００２２】
【実施例】次に本発明の具体的実施を実施例により、図
面について更に説明する。実施例１ 商業的に利用可能な編んだＯＲＣ布(Johnson & Johnson
Medical, Arlingtonの登録商標SURGICEL)のサンプルを
準備した。
【００２３】実施例２ コラーゲン/ＯＲＣスポンジはＰＣＴ国際公開第ＷＯ
９８／００１８０号に記載される方法と同様のやり方で
調製する。簡潔に言えば、精製したコラーゲンを０．０
５モル濃度の酢酸に分散する。粉砕したＯＲＣ粉（粉砕
したSURGICEL布）をＯＲＣ：コラーゲンの重量比４５：
５５でこの分散液に加え、全固形分濃度が約０．６７重
量％になるようにし、次にこの混合物を均質化する。こ
の混合物の懸濁液を真空オーブンで１０分間脱ガスした
後、トレーに注ぎ−４０℃まで冷凍する。冷凍された懸
濁液を次に冷凍乾燥し、且つ温度勾配をつける機能のあ
るプログラマブル凍結乾燥機を用いて脱水加熱で架橋化
する。
【００２４】実施例３（比較例） 米国特許第４，６１４，７９４号に実質的に記載される
コラーゲンとアルギン酸塩とのスラリーを凍結乾燥する
ことによって生産される商業的に利用可能なコラーゲン
/アルギン酸塩スポンジのサンプルを得た。この製品は
登録商標FIBRACOLの下でJohnson & Johnson Medical, A
rlingtonから商業的に入手可能である。
【００２５】実施例４（比較例） 凍結乾燥したコラーゲン・スポンジは実施例１に記載し
た方法とほぼ同様に調製したが、スラリーからはＯＲＣ
を省いた。
【００２６】手順１ 本発明による、水媒体中で亜鉛イオンよりも鉄イオンを
選択的に隔離する能力は、以下の通りに決定する。
【００２７】上記固体材料を、緩衝液、血清含有緩衝液
又は細胞培養培地等の適当なマトリックス中に鉄イオン
及び／又は亜鉛イオンを含む溶液に攪拌しながら加え
る。適当な潜伏期を置いた後、イオン交換クロマトグラ
フィーを用いて、溶液中に残存する錯体化していないＦ
ｅ３＋及び／又はＺｎ２＋イオンの濃度を決定する。
【００２８】この研究では、ＦｅＣｌ３・６Ｈ２ＯとＺ
ｎＳＯ４・７Ｈ２Ｏの溶液をそれぞれ５０ｐｐｍになる
ように、１０％の子牛血清でｐＨ７．４にしたｔｒｉｓ
−ＨＣｌに溶解する。この混合溶液（１０ｍｌ）は、３
７℃で１００ｍｇの固体材料を加えて、１６時間振動テ
ーブル上で緩やかに攪拌しながらインキュベートする。
次にこれらのサンプルを遠心分離し、その上澄みのサン
プル０．９ｍｌを以下の方法で分析して鉄又は亜鉛含有
量を求めた。
【００２９】遠心分離した溶液は、三塩化酢酸（ＴＣ
Ａ）の２０％ｗ/ｖ溶液０．１ｍｌを加えて処理し、最
終濃度が２％ｗ/ｖＴＣＡになるようにした。試験管は
１０秒間渦を発生させ（vortexed）、それから１５分間
以上遠心分離して固体を除いた。上澄み（０．５ｍｌ）
を清浄な乾燥したＨＰＬＣバイアルに加え、これに脱イ
オン水を用いて調製した０．５モル濃度の硝酸を０．５
ｍｌを加えた。
【００３０】次に、これらのサンプルを下記の実験細目
を備えたDionex・DX500HPLC装置で分析して、遊離鉄と亜
鉛の量を求めた。 装置：Dionex・DX500HPLC カラム：Ionpac・CS5A分析カラム（Dionexパーツ番号046100） Ionpac・CS5A監視カラム（Dionexパーツ番号046104） 溶離液：Ａ 脱イオン水 Ｂ Metpac・PDCA試薬濃縮体（パーツ番号046088） Ｃ Metpac・PAR試薬希釈体（Dionexパーツ番号046094） ポストカラム 試薬：４−（２−ピリジラゾ）レソルシノール一ナトリウム塩(ＰＡＲ)(4-(2-py ridylazo)resorcinol monosodium salt(PAR)０．１２ｇ/ｌ ディテクター 波長：５３０ｎｍ；温度：２５℃ 流速：カラム内 １．２ｍｌ/分（８０％溶離剤Ａ：２０％溶離剤Ｂ）； ポストカラム ０．６ｍｌ/分 溶離剤Ｃ サンプル：約１００μｌ
【００３１】これらサンプルのデータを図１乃至図４に
示す。これから、上記ＯＲＣ布と上記コラーゲン/ＯＲ
Ｃスポンジは、Ｚｎ２＋に対してよりも高い選択性を持
ってＦｅ３＋を除去することが分かる。上記コラーゲン
・スポンジと上記コラーゲン/アルギン酸塩スポンジ
は、Ｆｅ３＋にもＺｎ２＋にも見かけ上の結合をほとん
ど示さない。
【００３２】上記の具体的実施を単なる実施例で説明し
た。多くの他の具体的実施は付随する請求の範囲内に入
ることは熟練した読者にとって明らかである。
【００３３】本発明の具体的な実施態様は以下のとおり
である。 （１）前記酸化セルロースに結合した鉄を１（重量）ｐ
ｐｍ乃至１０，０００（重量）ｐｐｍ含む請求項１記載
の固体組成物。 （２）前記鉄が前記酸化セルロースのカルボキシレート
（caboxylate）基に錯体結合した（complexed）Ｆｅ
２＋又はＦｅ３＋を含む請求項１記載の固体組成物。 （３）前記酸化セルロースが本質上酸化再生セルロース
（ＯＲＣ）からなる請求項１記載の固体組成物。 （４）固体材料がコラーゲンと酸化再生セルロース（Ｏ
ＲＣ）との冷凍乾燥したスポンジを含む請求項１記載の
固体組成物。 （５）固体材料が本質上コラーゲンと酸化再生セルロー
ス（ＯＲＣ）との冷凍乾燥したスポンジからなる請求項
１記載の固体組成物。
【００３４】（６）前記水溶液が生体液を含む請求項２
記載の水溶液から溶解鉄を隔離する方法。 （７）前記水溶液が更に溶解亜鉛を含み、且つ、前記多
孔質固体がこの溶解亜鉛に対してよりも優先的に溶解鉄
を隔離する請求項２記載の水溶液から溶解鉄を隔離する
方法。 （８）前記酸化セルロースが本質的に酸化再生セルロー
ス（ＯＲＣ）からなる請求項２記載の水溶液から溶解鉄
を隔離する方法。 （９）固体材料がコラーゲンと酸化再生セルロース（Ｏ
ＲＣ）との凍結乾燥したスポンジを含む請求項２記載の
水溶液から溶解鉄を隔離する方法。 （１０）固体材料が本質上コラーゲンと酸化再生セルロ
ース（ＯＲＣ）との凍結乾燥したスポンジからなる請求
項２記載の水溶液から溶解鉄を隔離する方法。
【００３５】（１１）前記医学的症状がバクテリア感染
を含む請求項３記載の固体の使用。 （１２）前記酸化セルロースが本質上酸化再生セルロー
ス（ＯＲＣ）からなる請求項３記載の固体の使用。 （１３）固体材料がコラーゲンと酸化再生セルロース
（ＯＲＣ）との凍結乾燥したスポンジを含む請求項３記
載の固体の使用。 （１４）固体材料が本質上コラーゲンと酸化再生セルロ
ース（ＯＲＣ）との凍結乾燥したスポンジからなる請求
項３記載の固体の使用。 （１５）少なくとも２５重量％の酸化セルロースを含
む、多孔質で、実質的に不溶の固体を臨床効果量感染組
織に投与することを含む、哺乳動物におけるバクテリア
感染の治療法。
【００３６】（１６）前記酸化セルロースが本質上酸化
再生セルロース（ＯＲＣ）からなる実施態様（１５）記
載のバクテリア感染の治療法。 （１７）固体材料がコラーゲンと酸化再生セルロース
（ＯＲＣ）との凍結乾燥したスポンジを含む実施態様
（１５）記載のバクテリア感染の治療法。 （１８）固体材料が本質上コラーゲンと酸化再生セルロ
ース（ＯＲＣ）との凍結乾燥したスポンジからなる実施
態様（１５）記載のバクテリア感染の治療法。
【００３７】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、水溶
液から鉄を除去する生物学的に許容できる固体材料が得
られる効果がある。また、この発明によれば、水溶液か
ら溶解鉄を隔離する方法が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】標準血清と、それぞれ５０ｐｐｍのＦｅとＺｎ
を添加した標準血清と、ＯＲＧ布（SURGICEL）に接触さ
せた後のこの標準血清のそれぞれの溶離したＦｅとＺｎ
を示す手順１に従って精製した溶解ＦｅとＺｎの溶離プ
ロットである。
【図２】標準血清と、それぞれ５０ｐｐｍのＦｅとＺｎ
を添加した標準血清と、コラーゲン/ＯＲＣスポンジに
接触させた後のこの標準血清のそれぞれの溶離したＦｅ
とＺｎを示す手順１に従って精製した溶解ＦｅとＺｎの
溶離プロットである。
【図３】標準血清と、それぞれ５０ｐｐｍのＦｅとＺｎ
を添加した標準血清と、コラーゲン/アルギン酸塩FIBRA
COLスポンジに接触させた後のこの標準血清のそれぞれ
の溶離したＦｅとＺｎを示す手順１に従って精製した溶
解ＦｅとＺｎの溶離プロットである。
【図４】標準血清と、それぞれ５０ｐｐｍのＦｅとＺｎ
を添加した標準血清と、コラーゲン・スポンジに接触さ
せた後のこの標準血清のそれぞれの溶離したＦｅとＺｎ
を示す手順１に従って精製した溶解ＦｅとＺｎの溶離プ
ロットである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 598010953 Ｅｒｓｋｉｎｅ Ｈｏｕｓｅ，68−73 Ｑ ｕｅｅｎ Ｓｔｒｅｅｔ，Ｅｄｉｎｂｕｒ ｇｈ ＥＨ２ ４ＮＨ，Ｕｎｉｔｅｄ Ｋ ｉｎｇｄｏｍ (72)発明者 リチャード・シュミット イギリス国、ビービー18・６エイチジェ イ、ランス、バーノルズウィック、コーテ ス・レーン 25 (72)発明者 デクラン・ボーギャン アイルランド国、ダブリン、サントリー、 シャンリス・アベニュー 114 (72)発明者 ジョナサン・ムーア イギリス国、ビーディー３・シーエイチイ ー、ウェスト・ヨークシャー、ブラッドフ ォード、アンダークリフ、プロスペクト・ ロード 40 Ｆターム(参考） 4C086 AA01 EA25 HA11 MA01 ZB32 4C090 AA02 BA34 BB67 DA05 DA22 4J002 AB011 DD076 GB04

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも２５重量％の酸化セルロース
    を含み、且つ、これに結合した鉄を有する、固体で多孔
    性の実質的に不溶性の組成物。
  2. 【請求項２】 水溶液を、酸化セルロースを少なくとも
    ２５重量％含む多孔性で、実質的に非溶解性の固体に接
    触させることによるその水溶液から溶解鉄を隔離する方
    法。
  3. 【請求項３】 溶解鉄に媒介される医学的症状の治療用
    薬剤を調製するための、酸化セルロースを少なくとも２
    ５重量％含む、多孔質で、実質的に不溶性の固体の使
    用。
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