JP2002539855A - 支持体の表面改質 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 医療用装置または器具の表面特性を改善する方法、およびそれによって改善された装置および器具を提供する。開示された方法は、カルボジイミドと反応したヒアルロン酸のような活性ヒアルロン酸の装置表面上への化学結合を必要とする。ヒアルロン酸は、装置および周囲組織の石灰化を妨げるＦｅ⁺³またはＡｌ⁺³陽イオンの存在を含むように修飾することができる。該装置および器具は、外科的手順の際に特に有用である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 発明の背景 本発明は、血小板および細胞と接着した状態になる医療用装置および器具の表
面への血小板および若干の細胞種類の接着を阻害する、およびこのような装置お
よび器具の無機化を防止する方法に関する。これは、修飾されたまたは誘導体化
されたヒアルロン酸分子を装置または器具に化学的に結合させることによって、
およびヒアルロン酸へのＦｅ⁺³またはＡｌ⁺³陽イオンの付加によって達成される
。

【０００２】 血管が損傷し、正常な内皮細胞関門が破壊された場合、血小板は、速やかに循
環血から補充されて、閉塞栓を形成する。これは、内皮下基質中における血小板
と高分子との間の（血小板接着）、および血小板どうしの（血小板凝集）一連の
相互作用によって起こる。接着の最初の過程は、凝集とは対照的に、代謝活性を
必要としない。しかしながら、それは血小板の活性化をもたらし、次に、これが
、血漿凝固因子の活性化を刺激する多数の因子を分泌して、結果として、血小板
凝集を強化するフィブリンクロットを生じさせる。

【０００３】 通常の止血条件下では、血小板は凝集し、フィブリンクロットは、損傷部位が
治癒するにつれて分解する。しかしながら、血小板凝集および／またはフィブリ
ンクロットは、血栓症として知られる病理学的過程において血管を閉塞すること
がありうる。静脈血栓症および肺塞栓症は、入院患者の病的状態および死亡の主
要原因の中にある。

【０００４】 純粋に血管内過程として生じる血栓症は、アテローム性動脈硬化症の主因でも
ありうる。アテロームプラークの表面上での血小板凝集物の形成および引き続き
のこれら白色血栓の線維性閉塞内膜病変への器質化は、アテローム性動脈硬化症
病変が重症の閉塞症および完全な閉塞へと進行する一つの機序でありうるし、心
筋梗塞をもたらす冠状動脈血栓症は、ほぼ必ず、アテロームプラークの部位で起
こる。経皮的経管的冠状動脈形成術（ＰＴＣＡ）は、部分的に閉塞された血管を
介して心臓への血流を回復させるための重要な手順となっている。残念ながら、
冠状動脈形成術を受けた患者の約３０％〜４０％は、処置から６ヶ月以内に被処
置血管の再狭窄を経験している。

【０００５】 米国特許第５，５８５，３６１号には、血小板の接着および凝集を阻害する未
修飾ヒアルロン酸の使用が記載されている。ヒアルロン酸は、患者の静脈内に投
与することができるし、またはヒアルロン酸は、血管移植片、心臓弁、血管ステ
ントまたはカテーテルのようなプロテーゼ装置上のコーティングとして用いるこ
とができる。この特許は、ヒアルロン酸をプロテーゼ装置の表面に化学的に結合
させることができるということ、または実際上、ヒアルロン酸は、架橋したまた
は誘導体化された形のような天然の形以外の形で用いることができるということ
を開示していない。

【０００６】 ヒアルロン酸（“ＨＡ”）は、例えば、滑液、硝子体液、血管壁および臍帯、
並びに他の結合組織中で見出される天然に存在するムコ多糖である。この多糖は
、β１−３グルクロニド結合およびβ１−４グルコサミニド結合を交互にするこ
とによって結合したＮ−アセチル−Ｄ−グルコサミン残基およびＤ−グルクロン
酸残基を、反復単位が−（１→４）−β−Ｄ−ＧｌｃＡ−（１→３）−β−Ｄ−
ＧｌｃＮＡｃ−であるように交互にすることから成る。水中では、ヒアルロン酸
は溶解して極めて粘性な液を形成する。天然源から単離されるヒアルロン酸の分
子量は、概して、５ｘ１０⁴〜１ｘ１０⁷ダルトンまでの範囲内である。

【０００７】 ヒアルロン酸は、化学修飾された（“誘導体化された”）形の場合、手術後期
間中に体組織の接着または癒着を防止する外科的な助けとして有用である。誘導
体化されたＨＡゲルまたは薄膜は、離れたままであるべき組織間の場所に注入さ
れまたは挿入されて、それらの相互接着を阻害する。化学修飾されたＨＡは、制
御放出ドラッグデリバリーにも有用でありうる。例えば、ＨＡをカルボジイミド
と反応させることによって製造されたＨＡの誘導体型を開示した米国特許第４，
９３７，２７０号および米国特許第５，０１７，２２９号を参照されたい。

【０００８】 I.Danishefsky et al., Carbohydrate Res., Vol.16,pages 199-205,1971 は
、ムコ多糖を水溶液中において１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル
）カルボジイミド塩酸塩（“ＥＤＣ”）の存在下でアミノ酸エステルと反応させ
ることによってムコ多糖のカルボキシル基を置換アミドに変換することによるム
コ多糖の修飾を記載している。Danishefsky et al. は、グリシンメチルエステ
ルを、ＨＡを含めたいろいろな多糖と反応させている。得られた生成物は水溶性
である、すなわち、それらは水中で、または体組織間で遭遇するような水性環境
中で速やかに分散する。

【０００９】 米国特許第４，５８２，８６５号および米国特許第４，６３６，５２４号には
、ＨＡがジビニルスルホンとの反応によって架橋しているＨＡ組成物、およびド
ラッグデリバリー用途に関するこれら組成物の使用が記載されている。米国特許
第５，６７６，９６４号には、ＨＡを含めた架橋多糖の製造が記載されているが
、この場合、架橋は、隣接する多糖分子のカルボキシル基とヒドロキシル基との
間に形成される共有結合の結果として生じる。Johns et al., Fertility and St
erility, Vol.68,pages 37-42(1997) は、接着形成を減少させる場合に用いるた
めの３価のイオンと架橋したヒアルロン酸配合物を開示している。

【００１０】 ヘパリン様分子は、R.Barbucci et al., Society for Biomaterials Meetings
, Abstracts (1998) に記載されているが、それには、フォトリソグラフィー固
定、グロー放電移植およびＰＵＰＡ固定のような種々の固定法を用いて血液適合
性を研究するための、ポリエチレンテレフタレート（“ＰＥＴ”）を含めた異な
った材料の表面上の分子の固定化も記載されている。ヘパリン様分子は、ヒドロ
キシル基に代わる硫酸基と一緒にヒアルロン酸の主鎖を含有する。固定化ＰＥＴ
支持体の血液適合性は、抗凝固活性、血小板接着および血栓形成、および凝固因
子活性に関して評価された。P.Favio et al., Immobilization of heparin and
highly-sulphated hyaluronic acid onto plasma-treated polyethylene, Plasm
as and Polymers, Vol.3, No.2 (1998) も参照されたいが、これには、ヒト血液
とのポリエチレンの適合性を改善するためにジアミンポリエチレングリコールス
ペーサー分子を用いた、血漿で処理されたポリエチレン上へのヘパリンおよび高
硫酸化ヒアルロン酸の固定化が記載されている。処置および沈着過程はどちらも
、ポリエチレン表面上の−ＣＯＯＨ基を与えるのに用いられる。

【００１１】 ポリエチレン管を被覆するためのポリビニルアルコールの使用、および血小板
産生および血栓形成性への作用は、W.E.Jp et al., によって、Journal of Biom
edical Materials Research, Vol.25,pages 875-887(1991) に；C.H.Cholakis e
t al., Journal of Biomedical Materials Research, Vol.23,pages 417-441(19
89) に；および C.H.Gemmell et al., Journal of Biomedical Materials Resea
rch, 37(2),pages 176-181(1997) において検討された。これら参考文献には、
ポリビニルアルコールは血栓接着性ではないが、血栓形成性であるということが
開示されている。固定化ヘパリンの使用は、血栓形成性にいずれか他の作用を有
するとは考えられない。

【００１２】 米国特許第４，８７１，３５７号および米国特許第５，４１７，９６９号には
、プラスチック製医療用装置のための抗血栓形成性表面コーティングが記載され
ている。それらコーティングは、アルキルベンジルジメチルアンモニウム塩のよ
うな陽イオン性有機分子を用いてヘパリンを錯体化することによって製造される
。コーティングは、電離放射線を用いて支持体とコーティングとの間に共有結合
を形成して、プラスチック支持体に固定することができる。医療用装置上の他の
ヘパリンコーティングは、米国特許第５，６７９，６５９号および米国特許第５
，６７２，６３８号に開示されているが、それらには、ヘパリンと過ヨウ素酸塩
との反応、およびこの反応混合物を、血液が接触する支持体上の固定化遊離アミ
ン基と接触させることが記載されている。

【００１３】 植え込まれた装置および周囲組織は、インプラントへの生体の反応のために、
無機化、より詳しくは、石灰化も受けることがありうる。心臓弁リーフレットの
石灰化は、ヒトにおけるプロテーゼ不全の主な理由の一つである。心臓弁の石灰
化は、うっ血性心不全、血栓症および／または発作を引き起こすことがありうる
不適格な弁性能をもたらすことがありうる。Carpentier et al., The Society o
f Thoracic Surgeons, pages S332-S338 (1995) は、石灰化を阻止するためにグ
ルタルアルデヒド中に保存された組織の鉄前処理の使用を記載している。ブタの
バイオプロテーゼ弁組織の石灰化は、組織内の鉄含量と直接的に相関することが
判明した。Vyavahare et al., American Journal of Pathology, 155(3),pages
973-982(1999) は、エラスチンへのアルミニウムイオンの結合の結果として石灰
化に対する耐性を与えるための、ＡｌＣｌ₃を用いたエラスチンの前処理を記載
している。

【００１４】 装置を対象に取り付ける医学的手順にしたがって、血液または血漿と接触した
場合の改善されたより長く作用する有用性、更には、無機化に対する改善された
耐性のために、医療用装置または器具の表面を改質することが要求されるという
ことは理解されるであろう。

【００１５】 発明の概要 一般的な条件において、本発明は、ヒアルロン酸を用いて改質された表面を有
する支持体を特徴とする。その支持体は、ポリマー性材料、好ましくは、ポリエ
チレンテレフタレートのようなポリアルキレンテレフタレート、またはステンレ
ス鋼のような金属でありうる。ヒアルロン酸は、支持体の表面に化学的に結合し
て、親水性の、抗血小板性、防汚表面性を与える。これは、支持体が、血液また
は血漿のような体液と接触する医療用装置または器具の一部分である場合、特に
好都合であり、その装置または器具は、患者に行われる外科的手順において用い
られる。支持体の表面は、装置または器具および周囲組織の石灰化を防止するた
めに、Ｆｅ⁺³またはＡｌ⁺³陽イオンを包含するように更に改質されうる。

【００１６】 一つの側面において、改質された支持体は、改質されていない支持体と活性ヒ
アルロン酸とを、水溶液中において、支持体とヒアルロン酸との間に強い化学結
合を形成するのに充分な条件下で接触させることによって製造することができる
。それら条件は、異なることがありうるが、概して、約４℃〜約３５℃、好まし
くは、約４℃〜約２５℃の範囲内の温度、および約２時間〜約２４時間の反応時
間を含むであろう。

【００１７】 更に別の側面において、活性ヒアルロン酸は、ヒアルロン酸とカルボジイミド
とを、水性媒体中において適当な反応条件下で反応させることによって形成され
る。その反応を行うのに好適なｐＨは、約３．５〜８．０、より好ましくは、４
．０〜５．１である。ヒアルロン酸の好適な濃度は、約０．０５％ｗ／ｗ〜約２
％ｗ／ｗ、より好ましくは、約０．１％ｗ／ｗ〜約１％ｗ／ｗである。カルボジ
イミド対ヒアルロン酸のモル比は、好ましくは、約０．５：１〜約２：１の範囲
内であり、１．５：１の比率が特に好適である。ヒアルロン酸の分子量は、典型
的には、２５，０００ダルトン〜約２００万ダルトンの範囲内である。好適なカ
ルボジイミドは、１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイ
ミドかまたは１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド
メチオジドである。

【００１８】 もう一つの側面において、ヒアルロン酸は、カルシウムイオン源と接触した状
態にある場合の支持体の無機化、特に、石灰化を阻止するのに充分な量のＦｅ⁺³ またはＡｌ⁺³陽イオンを包含するように修飾される。ヒアルロン酸は、ヒアルロ
ン酸の溶液を可溶性第二鉄塩またはアルミニウム塩と接触させることによって修
飾されうる。好適な塩には、塩化第二鉄、塩化アルミニウム、クエン酸第二鉄、
クエン酸アルミニウム等が含まれる。或いは、ヒアルロン酸は、支持体の表面上
への固定後に、第二鉄塩またはアルミニウム塩と接触させることができる。

【００１９】 なおもう一つの側面において、本発明は、改善された親水性、防汚性および抗
血小板接着特性、更には、改善された石灰化耐性を有する表面を生じるように、
本明細書中に提供されるように改質された医療用装置および器具に関する。これ
ら医療用装置および器具は、プロテーゼ装置、典型的には、ステント、移植片、
縫合糸、カテーテル、管および誘導線を含めた合成のまたはバイオプロテーゼ装
置でありうる。場合により、ヒアルロン酸表面層は、ヒアルロン酸全体に分散し
た薬学的に活性な物質を含んで、その装置または器具をドラッグデリバリー用途
に有用にさせることができる。適当な薬学的に活性な物質には、成長因子および
酵素のようなタンパク質、薬剤、抗体、生体高分子および生物学的に適合性の合
成ポリマーが含まれる。

【００２０】 本明細書中に提供される改質された表面を有する医療用装置および器具は、改
質されていない装置または器具と比較して、特に、血液または血漿のような体液
との接触が避けられない環境中で用いられた場合、いくつかの利点を有するとい
うことが発見された。このような改質された装置および器具は、強化された親水
性、更には、改善された抗血小板および防汚特性、および改善された石灰化耐性
を有する。ヒアルロン酸は、装置または器具の表面に化学的に結合しているので
、それは、簡単な物理的コーティングとは対照的に、耐久性で且つ安定なコーテ
ィングを形成する。更に、ＨＡは生体高分子であるので、ポリビニルアルコール
のような合成ポリマーより不都合な生体反応を示すとはあまり考えられない。好
適な装置および器具には、冠状静脈弁および血管移植片のようなプロテーゼ装置
、バイオプロテーゼ装置、ステント、カテーテル、管、縫合糸、誘導線、薄膜お
よび織物が含まれる。

【００２１】 本発明の装置および器具は、ヒト患者に行われる外科的手順で用いられた場合
、血栓症の減少、更には、血栓症に起因する合併症の減少、組織損傷の減少、増
加した細菌接着耐性、細胞結合耐性、および接着形成の減少をもたらすことがで
きる。更に、血小板接着および凝集の減少は、正常な血小板機能の強力な調節因
子であるトロンボキサン産生、および全身循環系においてクロットの溶解を引き
起こすフィブリン溶解活性のような他の止血現象を妨げることなく達せられうる
。

【００２２】 本発明の装置および器具は、全体の止血に影響を与える危険をかなり減少させ
て、心臓血管手術、心肺バイパス、カテーテル法（例えば、心臓カテーテル法ま
たは血管形成術）を含めた疾患状態または医学的手順に関連する病理学的血栓形
成の危険を減少させることが判明している。石灰化耐性は、不利な生物学的結果
を伴うことなく、装置および器具を長期間有効に機能させる。

【００２３】 特に定義されない限り、本明細書中において用いられる専門用語および科学用
語は全て、本発明が属する技術分野の業者に一般的に理解されるのと同様の意味
を有する。本明細書中に記載されるのと同様のまたは同等の方法および材料はい
ずれも、本発明の実施または試験に用いることができるが、好適な方法および材
料をここに記載する。公開特許出願および発行されたまたは付与された特許を含
めた下記の公報は全て、本明細書中にそのまま援用される。特に断らない限り、
本明細書中において用いられるまたは考えられる技術は、当業者に周知の標準法
である。材料、方法および実施例は、単に例示するものであり、制限するための
ものではない。

【００２４】 本発明の他の特徴および利点は、次の好ましい態様の説明および請求の範囲か
ら明らかであろう。 詳細な記述 本発明の医療用装置および器具は、概して、本明細書中に記載のように製造す
ることができる。装置または器具の表面部分、またはその一部分は、適当に活性
化されたヒアルロン酸と反応することができる反応性部位を与えるように改質さ
れる。好適な反応性部位は、当該技術分野において知られているアミノ化法によ
って支持体上に形成される第一アミノ基である。このような技法は、プラスチッ
ク製の薄膜および織物、更には、ステンレス鋼製の管および線をアミノ化するの
に用いることができる。この概説の適当なアミノ化支持体材料は、Advanced Sur
face Technologies of Billerica, Ｍ．Ａ．のようないろいろな製造元からも商
業的に入手可能である。支持体材料には、ステンレス鋼等のような外科的手順に
典型的に用いられる金属材料、更には、ポリアルキレンテレフタレート、ポリプ
ロピレン、ポリウレタン等のようなポリマー性材料が含まれる。

【００２５】 “ポリアルキレンテレフタレート”とは、概して、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等を意味する
。“ＰＥＴ”は、ポリエチレンテレフタレートを意味する。

【００２６】 本明細書中で用いられるように、そして特に断らない限り、“ＨＡ”および“
ヒアルロン酸”という用語は、ヒアルロン酸と、そして例えば、ヒアルロン酸ナ
トリウム（ナトリウム塩）、ヒアルロン酸カリウム、ヒアルロン酸マグネシウム
およびヒアルロン酸カルシウムを含めたヒアルロン酸塩のいずれかを示す。

【００２７】 “改質された支持体”は、ヒアルロン酸と化学的に結合することができるよう
に改質された表面を有する支持体である。改質された支持体の例は、“アミノ化
され”、そして引き続き“活性”ヒアルロン酸分子と反応した支持体である。

【００２８】 支持体は、その表面上に反応性アミノ基を与えるように化学的に修飾された場
合、それは“アミノ化され”ている。そのアミノ基は、第一または第二アミンで
ありうるが、第一アミンが好適である。本発明の範囲内のアミノ化法の例として
は、支持体を、高周波プラズマ蒸着を用いた処理後、ポリエチレンイミンを用い
た吸着を行うことができる。

【００２９】 ヒアルロン酸は、カルボジイミドのような活性化剤との反応によって、または
適当な架橋剤との反応によって“活性化”される。 “活性化剤”は、ヒアルロン酸を含めた水性混合物中において、求核攻撃を受
けやすいヒアルロン酸上のカルボキシル基を与える物質である。

【００３０】 “化学的に結合した”または“化学結合”という用語は、改質された支持体と
ヒアルロン酸との間に形成される共有結合を意味する。“ＨＡ−ＰＥＴ”は、ポ
リエチレンテレフタレートに化学的に結合したヒアルロン酸を意味し；“ＨＡ−
Dacron^TM”は、Dacron^TMに化学的に結合したヒアルロン酸を意味し；“ＨＡ−Ｓ
．Ｓ．”は、ステンレス鋼に化学的に結合したヒアルロン酸を意味する。

【００３１】 本明細書中で用いられることがありうる“アシル誘導体”は、カルボン酸残基
のアシル炭素原子に結合したヒドロキシル基の、別の化合物の求核基と該ヒドロ
キシル基の反応によるかまたは、カルボジイミドとヒドロキシル基の反応によっ
て形成されるＯ−アシルイソ尿素の再転位による置換によって生じる化合物であ
る。アシル誘導体の例には、アシル尿素、アシルイソ尿素、アミド、チオエステ
ルおよびフェノラートが含まれる。

【００３２】 “無機化”という用語は、医療用装置または器具の表面上の、または対象に移
植後の装置に隣接する組織表面中の無機質沈着物の形成を意味する。生物医学的
内容で用いられるように、“無機化”という用語は、概して、“石灰化”または
表面上のカルシウム塩沈着物の形成を示す。

【００３３】 本明細書中で用いられる“血小板凝集”という用語は、血小板間の特異的相互
作用によって個々の血小板が互いに集結することを意味する。 本明細書中で用いられる“血小板接着”という用語は、ある表面（例えば、血
管壁、プロテーゼ装置）上に、その表面と血小板の相互作用によって血小板が集
結することを意味する。

【００３４】 支持体は、ポリマー性材料または金属、好ましくは、ポリエチレンテレフタレ
ートのようなポリアルキレンテレフタレート、またはステンレス鋼のような金属
でありうる。ヒアルロン酸は、改質された支持体の表面に化学的に結合して、親
水性の抗血小板防汚表面を与える。これは、支持体が、血液または血漿のような
体液と接触する医療用装置または器具の一部分である場合、特に好都合である。
完成支持体は、改質された支持体と活性ヒアルロン酸とを、水溶液中において、
改質された支持体とヒアルロン酸との間に強い化学結合を形成するのに充分な条
件下で接触させることによって製造することができる。それら条件は、異なるこ
とがありうるが、概して、約４℃〜約３５℃、好ましくは、約４℃〜約２５℃の
範囲内の温度、および約２時間〜約２４時間の反応時間を含むであろう。

【００３５】 活性ヒアルロン酸は、求核試薬の存在下または不存在下において適当なカルボ
ジイミドを用いてヒアルロン酸を処理することによって製造することができる。
得られた生成物は、その反応条件および反応混合物中の成分の相対比率によって
水溶性でありうるしまたは水に不溶性でありうる。

【００３６】 ヒアルロン酸のカルボキシル基とカルボジイミドの反応は、そのジイミドの二
重結合の一つへの遊離カルボン酸塩の付加によって進行して、ヒアルロン酸のＯ
−アシルイソ尿素誘導体およびカルボジイミドを生じる。第一アミンのような求
核試薬の存在下では、ヒアルロン酸のアミド誘導体が形成され、更には、Ｏ−ア
シルイソ尿素誘導体の単分子Ｏ→Ｎ転位が生じて、ヒアルロン酸のより安定なＮ
−アシル尿素誘導体およびカルボジイミドを生じる。核試薬の不存在下では、Ｏ
−アシルイソ尿素誘導体からＮ−アシル尿素誘導体への分子内転位が、主に起こ
る反応である。

【００３７】 ヒアルロン酸、またはヒアルロン酸ナトリウムのようなヒアルロン酸の塩は、
水中に溶解して水性混合物を作る。いろいろな源のいずれからのＨＡも用いるこ
とができる。当業者に周知のように、ＨＡは、動物組織から抽出されうるしまた
は細菌発酵生産物として採取されうる。ヒアルロン酸は、例えば、ＰＣＴ公開第
ＷＯ８６／０４３５５号に記載のように、バイオプロセス技術によって商業的量
で生産することができる。好ましくは、この最初の水性混合物中のＨＡ濃度は、
０．０５％〜２．０％重量／重量（“ｗ／ｗ”）、より好ましくは、０．１％〜
１％の範囲内である。引き続きの反応はもっと遅く、有意により低い濃度であま
り有効ではないが、有意により高い濃度は、それらの高粘性のために取扱いが難
しい。水性ＨＡ混合物は、最初は、好ましくは、ｐＨ３．５〜ｐＨ７．０１、よ
り好ましくは、ｐＨ４．０〜５．１のｐＨで酸性であるはずである。反応が進行
するにつれて、次第にそれはより塩基性になる。より低いｐＨ値では、好適な活
性化剤ＥＤＣは不安定であり、より高い値では、反応速度が低下する。好ましく
は、塩酸を加えてｐＨを調整するが、他の既知の酸を用いることができる。

【００３８】 ＨＡの水溶液へのカルボジイミドの添加後、その反応混合物のｐＨを調整する
。好適なカルボジイミドには、ＥＤＣ（若干の参考文献において、この物質は、
１−（３−ジメチルアミノプロピル）−３−エチルカルボジイミドまたは“ＥＤ
Ｃ”と称される）またはＥＴＣ（１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピ
ル）カルボジイミドメチオジド）が含まれる。

【００３９】 本発明者は、カルボジイミド対ＨＡの比率が約０．５：１〜２：１である、好
ましくは、約１．５：１である場合に、最良の結果が得られるということを発見
している。

【００４０】 本明細書中で用いられるような一般的な種類のコーティングを製造するための
、およびＨＡを用いて血小板凝集を阻止するための適当な手順は、それぞれ、米
国特許第５，５２７，８９３号および同第５，５８５，３６１号に見出されうる
が、これら開示は本明細書中に援用される。

【００４１】 次に、活性ヒアルロン酸を固体支持体上に、好ましくは、一段法で、水溶液中
において活性ヒアルロン酸と支持体を接触させることによって固定することがで
きる。支持体は、アミノ化などによって改質されて、ヒアルロン酸上の反応性カ
ルボン酸部位を与えている。次は、アミノ化された支持体であるＥＴＣとＨＡと
の反応を示す。

【００４２】

【化１】

【００４３】 式中、Ｒは、

【００４４】

【化２】

【００４５】 であり、そして Ｒ’は支持体である。 支持体表面上へのＨＡの化学結合は、次のように示すことができる。

【００４６】

【化３】

【００４７】 図１は、未改質ＰＥＴ支持体のＦＴ／ＩＲスペクトルを示す。表面に結合した
ＨＡは、図２のＦＴ／ＩＲスペクトルによって示されるように、Ｎ−アシル尿素
基をカルボキシル基のいくつかに結合させている。図２の矢印で示されるピーク
は、文献に論及されているＮ−アシル尿素カルボニルの不斉伸縮に当てはめられ
ている。DeLos et al., J.Am.Chem.Soc., Vol.88, page 1013 (1967)。

【００４８】 固定化ヒアルロン酸には、植え込まれた装置および周囲組織の無機化を減少さ
せるまたは遅らせるのに充分な量のＦｅ⁺³またはＡｌ⁺³陽イオンも含まれうる。
ヒアルロン酸中に含有されるＦｅ⁺³またはＡｌ⁺³陽イオンの量は、概して、約０
．１重量％〜約１５．０重量％の範囲内である。Ｆｅ⁺³またはＡｌ⁺³陽イオンは
、ヒアルロン酸の溶液に活性化剤を添加する前または最中に、その溶液にこれら
金属の可溶性塩を加えることによってヒアルロン酸中に包含されうる。或いは、
それら３価の金属陽イオンは、その３価の金属塩の溶液と支持体を接触させるこ
とによって支持体の表面上に固定後に、ヒアルロン酸中に包含させることができ
る。特に有用であり且つこの目的に充分に適している３価の金属塩には、塩化第
二鉄、塩化アルミニウム、クエン酸第二鉄およびクエン酸アルミニウムが含まれ
る。３価の鉄およびアルミニウムの塩の組合せを用いることもできるし、有効で
ある。

【００４９】 本発明の支持体は、好ましくは、医療用装置または器具の一部分である。この
ような装置を代表するものは、ステント、移植片、プロテーゼ装置、バイオプロ
テーゼ装置、血管移植片、管、天然または合成の心臓弁、薄膜、織物、カテーテ
ル、縫合糸、血液透析膜、誘導線等である。これら装置は、本明細書中に記載の
方法にしたがって、装置の表面に化学的に結合しているヒアルロン酸のコーティ
ングを与えられる。血液に暴露した際に、血小板は、非ＨＡ被覆表面と比較して
、ほとんど表面に接着しないであろう。

【００５０】 いずれの装置の効力も、当業者に周知の標準的な細胞接着検定によって使用前
に調べることができる。例えば、血小板懸濁液を含有する少量の試料を、ＨＡで
被覆された装置と一緒に生理学的温度でインキュベート後、装置の表面に結合し
た血小板の百分率を計算する。

【００５１】 上の説明から、当業者は、本発明の本質的な特徴を容易に確かめることができ
るし、そして本発明の精神および範囲から逸脱することなく、発明へのいろいろ
な変更および修正を行って、様々な使用および条件に適合させることができる。

【００５２】 更に、本発明は、体内の所望の部位に直接的に治療薬を供給するためのＨＡの
使用も含む。例えば、薬剤は、ＨＡ分子への化学結合によって薬剤を混合するま
たは固定することにより、または薬剤とＨＡ分子との間のイオン相互作用により
、ＨＡ中に包含されうる（例えば、Sparer et al., 1983, Chapter 6, pp.107-1
19, In Controlled Release Delivery Systems, Roseman et al.(ed), Marcel D
ekker,Inc.: New Tork を参照されたい）。次に、ＨＡ−薬剤複合体またはＨＡ
誘導体複合体を、部位特異的方法で、例えば、損傷された血管壁に供給すること
ができる。

【００５３】 当業者が理解するように、本発明は、本発明の方法の範囲内ではあるが、本明
細書中に記載されたのとは具体的に異なるプロトコールを用いて実施することが
できる。

【００５４】 本発明のこの側面の次の実施例は、例示するものとして与えられ、請求の範囲
に示される以外は、本発明を制限するものではない。 実施例１ この実施例は、ＨＡで改質されたＰＥＴ、ＨＡで改質された Dacron^TM、ＨＡ
で改質されたステンレス鋼製管の製造を記載する。

【００５５】 アミノ化された支持体、例えば、アミノ化ＰＥＴ薄膜、アミノ化 Dacron 織物
およびステンレス鋼（３１６Ｗ）管は、Advanced Surface Technology（Billeri
ca, Ｍ．Ａ．）によって製造された。典型的な実験では、０．５％ｗ／ｗヒアル
ロン酸溶液を、５００ｍｇのヒアルロン酸（ナトリウム塩）を１００ｇの蒸留水
中に溶解させることによって製造した。そのＨＡ溶液に、１−（３−ジメチルア
ミノプロピル）−３−エチルカルボジイミドメチオジドの水溶液（ＥＤＣＩ，１
５０ｍｌの水中に７５０ｍｇ）を撹拌しながら滴加した。充分な０．５Ｎ塩酸、
この実施例では約１ｍｌを加えて、ｐＨを約４．５に調整した。次に、アミノ化
された支持体を、ヒアルロン酸コーティング用溶液中に浸漬し、反応を４℃で１
６時間続けさせた。

【００５６】 この時間の終わりに、被覆支持体をコーティング室から取り出し、蒸留水を満
たした洗浄室に移した。被覆支持体は、水を２〜３回取り替えて、少なくとも４
時間洗浄した。次に、被覆支持体を、層流フード中で自然乾燥させ、そして図１
〜４および下の表に示されるように、ＨＡ含量についてＨＰＬＣ法によって、お
よび化学分析の電子分光分析法（ＥＳＣＡ）、フーリエ変換分光分析法（ＦＴ−
ＩＲ）および走査型電子鏡検法（ＳＥＭ）を含めた標準的な分光光度法によって
特性決定した。

【００５７】 ＥＳＣＡ分析

【００５８】

【表１】

【００５９】 表面の親水性も、表に示されるように、捕捉泡接触角測定（captive bubble c
ontact angle measurments）によって測定した。 接触角測定

【００６０】

【表２】

【００６１】 実施例２ この実施例は、リン酸緩衝化生理食塩水（“ＰＢＳ”）中のＨＡ−ＰＥＴの安
定性を示す。

【００６２】 ＨＡ−ＰＥＴの試料（約１”ｘ３”）を、ＰＢＳ緩衝液を満たした４５ｍｌ遠
心管中に浸漬した。それら管を Nutator ミキサー上に置き、３７℃オーブン中
でインキュベートした。１日、３日、７日、１４日、２１日および６２日目に、
少なくとも一つの試料を回収し、分析した。分析には、ＨＰＬＣ、ＥＳＣＡおよ
びＦＴ−ＩＲによるグルコサミン分析が含まれた。結果を図５〜８に示す。

【００６３】 実施例３ この実施例は、ＨＡ−ＰＥＴ薄膜上の細胞の結合を記載する。 実施例１に記載のように製造されたＨＡ−ＰＥＴ薄膜を切り分け、６ウェルプ
レート（ウェル直径３５ｍｍ）のウェル中に入れた。細胞を播種する前に、血清
を含む細胞培地を各ウェルに加え、全プレートを３７℃で２時間インキュベート
した。ヒト平滑筋細胞を各ウェルに１ｘ１０⁶／ウェルの密度で播種し、そのプ
レートを再度３７℃で２時間インキュベートした。薄膜を取り出し、ハンクスの
平衡塩類溶液を用いて３回洗浄して、非接着細胞を全て除去した。洗浄後、１ｍ
ｌのトリプシンを薄膜それぞれに加え、接着細胞の全数をコールターカウンター
で計数した。

【００６４】 ラット線維芽細胞およびマウス中皮細胞も調べた。 比較のために、未処理ＰＥＴ薄膜およびアミノ化ＰＥＴ薄膜について、同様の
手順を繰り返した。図９は、ＨＡ表面が、アミノ化表面よりも未改質表面よりも
少ししか細胞を結合しなかったことを示す。

【００６５】 実施例４ この実施例は、未改質、アミノ化およびＨＡ−ＰＥＴ薄膜上の in vitro 血小
板沈着を記載する。

【００６６】 未改質、アミノ化およびＨＡ−ＰＥＴ薄膜の試料を、２４ウェルプレートの一
つ一つのウェルに入れた。それぞれのウェルに、１ｍｌの新たに採られたクエン
酸塩加全血を加えた。そのプレートを、ローター上において３７℃、４００〜６
００ｒｐｍで４５分間静かに回転させた。

【００６７】 ＰＥＴ試料を取り出し、ＰＢＳ緩衝液を用いて充分に洗浄した。それら試料を
、１．２５％グルタルアルデヒド水溶液を用いて固定し、増加濃度のエタノール
を用いて脱水し、臨界点乾燥させ、走査型電子顕微鏡下で調べた。結果を、図１
０、１１および１２に示す。

【００６８】 実施例５ この実施例は、ＨＡ−ＰＥＴ薄膜のウシヒアルロニダーゼによる消化の効果を
記載する。

【００６９】 ＨＡ−ＰＥＴ薄膜を、１２０ｍＭの塩化ナトリウムを含有する３０ｍＭコハク
酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ４）中の１ｍｇ／ｍｌのウシ精巣ヒアルロニダーゼ（
Hydase）溶液中において３７℃で２４時間インキュベートした。その試料を、蒸
留水を用いて洗浄し、ＥＳＣＡによって分析した。結果を下の表に示す。

【００７０】

【表３】

【００７１】 グルコサミン含量も、ＨＰＬＣ分析によって決定した。結果を下の表に示す。

【００７２】

【表４】

【００７３】 実施例６ この実施例は、ex-vivo ＡＶシャント上の血小板沈着を記載する。インジウム
で標識された自己由来ヒヒ血小板を、大腿の動脈と静脈との間に外科的に植え込
まれ、外部に露出されたシリコーンゴムシャントを装備した正常雄ヒヒに再注入
した。ＨＡ−Ｓ．Ｓ．管（３１６医療用等級ステンレス鋼，３．５ｍｍ内径，少
なくとも１８ｍｍ長さ）を３．２ｍｍ内径 Silastic 管に差し込み、シャントシ
ステム中に介在させた。放射性標識された血小板沈着を、γシンチレーションカ
メラによって監視し、沈着した血小板の全数は、沈着した血小板活性（計数／分
）を全血活性（計数／分／ｍｌ）で割り、循環血小板計数（血小板／ｍｌ）を乗
じることによって算出した。血小板沈着は、合計２時間監視した。結果を図１３
に示す。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、未改質ポリエチレンテレフタレート表面のフーリエ変換赤外分光分析
（ＦＴ−ＩＲ）を示す。

【図２】 図２は、ヒアルロン酸との反応によって改質されたポリエチレンテレフタレー
ト表面のフーリエ変換赤外分光分析（ＦＴ−ＩＲ）を示す。

【図３】 図３は、グルコサミン標準（１５．５分および１５．８分のＲＴ）およびアミ
ノプロパノール（１８．７分のＲＴ）のＨＰＬＣトレースを示す。

【図４】 図４は、ヒアルロン酸との反応によって改質されたポリエチレンテレフタレー
ト表面からの酸加水分解産物の、グルコサミンピークを示すＨＰＬＣトレースを
示す。

【図５】 図５は、ヒアルロン酸との反応によって改質されたポリエチレンテレフタレー
ト表面のＨＰＬＣトレースを用いた、異なった時点でのグルコサミン分析を示す
。

【図６】 図６は、ヒアルロン酸との反応によって改質されたポリエチレンテレフタレー
ト表面の、異なった時点での化学分析の電子分光分析法（ＥＳＣＡ）を示す。

【図７】 図７は、ヒアルロン酸との反応によって改質されたポリエチレンテレフタレー
ト表面の０日目のフーリエ変換赤外分光分析（ＭＩＲ−ＦＴＩＲ）を示す。

【図８】 図８は、ヒアルロン酸との反応によって改質されたポリエチレンテレフタレー
ト表面の６２日目のフーリエ変換赤外分光器（ＭＩＲ−ＦＴＩＲ）を示す。

【図９】 図９は、未改質ポリエチレンテレフタレート、アミノ化ポリエチレンテレフタ
レート、およびヒアルロン酸との反応によって改質されたポリエチレンテレフタ
レート表面に関する細胞結合を示す棒グラフである。

【図１０】 図１０は、全血に暴露後の未改質ポリエチレンテレフタレート表面の走査型電
子顕微鏡（ＳＥＭ）画像である。

【図１１】 図１１は、全血に暴露後のアミノ化ポリエチレンテレフタレート表面の走査型
電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像である。

【図１２】 図１２は、全血に暴露後の、ヒアルロン酸との反応によって改質されたポリエ
チレンテレフタレート表面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像である。

【図１３】 図１３は、未改質ステンレス鋼製管およびヒアルロン酸で改質されたステンレ
ス鋼製管上の血小板沈着を示すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ， ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，Ｋ Ｐ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ， ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，Ｓ Ｇ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 4C081 AB12 AB13 AC02 BA05 CA161 CB011 CD082 CE02 DA03 DA04 DA05 DB07 DC05 EA05 4C167 AA01 AA46 GG08 GG42

Claims (56)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 医療用装置支持体の特性を改良する方法であって、 該支持体の表面を改質して反応性部位を与え、 活性ヒアルロン酸を製造し、そして 該改質された支持体と該活性ヒアルロン酸とを、該支持体表面上の反応性部位
   と該活性ヒアルロン酸との間に化学結合を形成するのに充分な条件下で接触させ
   る工程を含む上記方法。
2. 【請求項２】 支持体がポリアルキレンテレフタレートである請求項１に記
   載の方法。
3. 【請求項３】 支持体がポリエチレンテレフタレートである請求項２に記載
   の方法。
4. 【請求項４】 支持体が薄膜である請求項３に記載の方法。
5. 【請求項５】 支持体が織物である請求項３に記載の方法。
6. 【請求項６】 支持体がステンレス鋼である請求項１に記載の方法。
7. 【請求項７】 支持体が管である請求項６に記載の方法。
8. 【請求項８】 支持体がステントである請求項６に記載の方法。
9. 【請求項９】 活性ヒアルロン酸を、水溶液中において約４℃〜約３５℃の
   範囲内の温度で支持体と接触させる請求項１に記載の方法。
10. 【請求項１０】 温度が約４℃〜約２５℃の範囲内である請求項９に記載の
    方法。
11. 【請求項１１】 活性ヒアルロン酸を、支持体と約２時間〜約２４時間の一
    定時間接触させる請求項９に記載の方法。
12. 【請求項１２】 反応性部位が、第一または第二アミノ基である請求項１に
    記載の方法。
13. 【請求項１３】 反応性部位が第一アミノ基である請求項１２に記載の方法
    。
14. 【請求項１４】 活性ヒアルロン酸を、ヒアルロン酸とカルボジイミドとを
    水溶液中において該活性ヒアルロン酸を生じるのに充分な条件下で反応させるこ
    とによって製造する請求項１３に記載の方法。
15. 【請求項１５】 反応を、約３．５〜約７．０のｐＨで行う請求項１４に記
    載の方法。
16. 【請求項１６】 ヒアルロン酸が、溶液中に約０．０５％ｗ／ｗ〜約２％ｗ
    ／ｗの範囲内の濃度で存在する請求項１５に記載の方法。
17. 【請求項１７】 ヒアルロン酸が、溶液中に約０．１％ｗ／ｗ〜約１％ｗ／
    ｗの範囲内の濃度で存在する請求項１６に記載の方法。
18. 【請求項１８】 カルボジイミド対ヒアルロン酸のモル比が、約０．５：１
    〜約２：１の範囲内である請求項１５に記載の方法。
19. 【請求項１９】 カルボジイミド対ヒアルロン酸のモル比が、約１．５：１
    である請求項１８に記載の方法。
20. 【請求項２０】 前記カルボジイミドが、 １−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミドまたは １−エチル−３−（ジメチルアミノプロピル）カルボジイミドメチオジドであ
    る請求項１４に記載の方法。
21. 【請求項２１】 ヒアルロン酸が、約２５，０００ダルトン〜約２，０００
    ，０００ダルトンの範囲内の分子量を有する請求項１４に記載の方法。
22. 【請求項２２】 医療用装置が外科用装置である請求項１に記載の方法。
23. 【請求項２３】 医薬物質が活性ヒアルロン酸中に包含されている請求項１
    に記載の方法。
24. 【請求項２４】 医薬物質が、タンパク質、成長因子、抗体、酵素、薬剤、
    生体高分子および生物学的に適合性の合成ポリマーから成る群より選択される請
    求項２３に記載の方法。
25. 【請求項２５】 ヒト患者で使用するための、表面上に化学的に結合した固
    定化ヒアルロン酸を有する医療用装置または器具。
26. 【請求項２６】 固定化ヒアルロン酸が、装置または周囲組織の無機化を遅
    らせるのに充分な量のＦｅ⁺³またはＡｌ⁺³陽イオンを含有する請求項２５に記載
    の装置。
27. 【請求項２７】 無機化が石灰化である請求項２６に記載の装置。
28. 【請求項２８】 プロテーゼ装置である請求項２７に記載の装置。
29. 【請求項２９】 前記プロテーゼ装置が合成物である請求項２８に記載の装
    置。
30. 【請求項３０】 前記プロテーゼ装置がバイオプロテーゼである請求項２８
    に記載の装置。
31. 【請求項３１】 前記プロテーゼ装置が冠状静脈弁である請求項２８に記載
    の装置。
32. 【請求項３２】 ステントである請求項２５に記載の装置。
33. 【請求項３３】 血管移植片である請求項２５に記載の装置。
34. 【請求項３４】 カテーテルである請求項２５に記載の装置。
35. 【請求項３５】 管である請求項２５に記載の装置。
36. 【請求項３６】 縫合糸である請求項２５に記載の装置。
37. 【請求項３７】 誘導線である請求項２５に記載の装置。
38. 【請求項３８】 外科手術を必要としている患者に外科的手順を実施する改
    良された方法であって、該手順において請求項２５に記載の医療用器具または装
    置を用いることを含む上記方法。
39. 【請求項３９】 患者が、外科手術の結果として血栓症または血栓症に起因
    する合併症の減少を経験している請求項３８に記載の方法。
40. 【請求項４０】 患者が、外科手術の結果として組織損傷の減少を経験して
    いる請求項３８に記載の方法。
41. 【請求項４１】 患者が、外科手術の結果として増加した細菌接着耐性を経
    験している請求項３８に記載の方法。
42. 【請求項４２】 患者が、外科手術の結果として細胞結合の減少を経験して
    いる請求項３８に記載の方法。
43. 【請求項４３】 患者が、外科手術の結果として外科的接着の減少を経験し
    ている請求項３８に記載の方法。
44. 【請求項４４】 患者が、外科手術の結果として組織石灰化の減少を経験し
    ている請求項３８に記載の方法。
45. 【請求項４５】 ヒアルロン酸が、装置または器具の表面への血小板の接着
    を阻害する請求項２５に記載の医療用装置または器具。
46. 【請求項４６】 ヒアルロン酸が、装置または器具の表面への細胞の結合を
    阻害する請求項２５に記載の医療用装置または器具。
47. 【請求項４７】 Ｆｅ⁺³またはＡｌ⁺³陽イオンが、装置または周囲組織の石
    灰化を阻害する請求項２５に記載の医療用装置または器具。
48. 【請求項４８】 医薬物質がヒアルロン酸中に包含されている請求項２５に
    記載の医療用装置または器具。
49. 【請求項４９】 医薬物質が、タンパク質、成長因子、酵素、薬剤、生体高
    分子および生物学的に適合性の合成ポリマーから成る群より選択される請求項４
    ８に記載の方法。
50. 【請求項５０】 医療用装置支持体の無機化耐性を改善する方法であって、 ヒアルロン酸を該支持体の表面に共有結合させ、そして 該支持体をＦｅ⁺³またはＡｌ⁺³陽イオン源と接触させる工程を含む上記方法。
51. 【請求項５１】 医療用装置または器具が対象に植え込まれていて、周囲組
    織も石灰化耐性である請求項５０に記載の方法。
52. 【請求項５２】 Ｆｅ⁺³またはＡｌ⁺³陽イオン源が、３価の鉄またはアルミ
    ニウム塩の溶液である請求項５０に記載の方法。
53. 【請求項５３】 ３価の鉄またはアルミニウム塩が、塩化第二鉄、塩化アル
    ミニウム、クエン酸第二鉄およびクエン酸アルミニウムから成る群より選択され
    る請求項５２に記載の方法。
54. 【請求項５４】 医療用装置または器具、または該医療用装置または器具の
    植込部位の周囲組織の石灰化耐性を改善する方法であって、 Ｆｅ⁺³またはＡｌ⁺³陽イオンを含有する活性ヒアルロン酸を製造し、そして 該ヒアルロン酸を該医療用装置または器具の表面に共有結合させる工程を含む
    上記方法。
55. 【請求項５５】 Ｆｅ⁺³またはＡｌ⁺³陽イオンを含有する活性ヒアルロン酸
    のコーティングを有する無機化耐性の医療用装置または器具。
56. 【請求項５６】 体液と接触している場合、少なくとも１４０°の接触角を
    有する医療用装置または器具。