JP2007252699A - Gel composition, material for transplantation using the same, and their manufacturing method - Google Patents

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憲明 金子
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composition which is used for a medical article such as an artificial blood vessel, a patch for repairing a cardiovascular, which never depends on human/animal-originated raw material to be safety, which is antithrombogenic, where leakage of blood is avoided both during and after a surgery, and which is decomposed gradually to be discharged from the kidneys without causing abnormality in the internal organs after a neoblastic is grown to the degree of avoiding leakage from the whole blood vessel when one month or longer than this passes after the surgery, and to provide material for transplantation using the composition and an article for transplantation. <P>SOLUTION: The gel composition is obtained by amidating free amino residue which is not connected with gelatinization in hydrogel obtained by reaction of chain polysaccharide derivative which is obtained by introducing a succinimide residue into a side chain, and polyamine or its derivative. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明はゲル組成物、それを用いた移植用材料及びそれらの製造方法に関する。さらに詳しく言えば、本発明は、ゼラチンやコラーゲン、アルブミン等の人・動物由来の原料を用いない医療用の被覆材または封止材組成物、これを用いて被覆または封止等を施した移植用材料及び移植用物品、特に血液適合性に優れた移植用材料及び移植用物品並びにそれらの製造方法に関する。   The present invention relates to a gel composition, a transplant material using the same, and a method for producing them. More specifically, the present invention relates to a medical coating material or sealing material composition that does not use human or animal-derived raw materials such as gelatin, collagen, albumin, etc., and a transplant coated or sealed using the same. The present invention relates to a material for transplantation and an article for transplantation, in particular, a transplantation material excellent in blood compatibility and an article for transplantation, and a method for producing them.

生体内で一定以上の期間維持されることを目的として移植される人工の移植用物品としては、従来、硬質材料からなる人工関節や歯科用インプラント等が知られているが、近年では、人工血管、心臓血管修復用のパッチ、人工心膜、人工硬膜等も広く用いられている。こうした移植用物品の基材としては、ポリエチレンテレフタレートなどに代表されるポリエステル繊維からなる織物、編み物もしくは多孔質化されたポリ四フッ化エチレンが、その耐生体内劣化性と周囲組織に対する無害性からもっぱら使用されている。   Artificial joints and dental implants made of hard materials have been conventionally known as artificial transplant articles that are transplanted for the purpose of being maintained for a certain period of time in a living body. Also, patches for cardiovascular repair, artificial pericardium, artificial dura mater, etc. are widely used. As a base material for such an implantable article, woven fabric, knitted fabric or porous polytetrafluoroethylene made of polyester fiber typified by polyethylene terephthalate is used because of its in vivo degradation resistance and harmlessness to surrounding tissues. Used exclusively.

前者のポリエステル繊維の布は、血液に接触する人工血管やパッチとして埋め込まれると徐々にその空隙に生体由来の新生組織が成長して孔を閉塞して長期間安定に血液と共存できる内面を構築する。この能力は、有孔度と呼ばれる布の水漏れの大きさによって表現されている。すなわち、移植直後の血液が漏れやすい目の粗いものほど、新生組織の出来易さが優れることが知られている。しかし、その一方で、術時の洩血を防止することも不可欠であり、現在はゼラチン、コラーゲン、アルブミンといった人・動物由来の蛋白を被覆して、必要に応じて架橋した組成物を含む製品が市販されている。架橋剤としてはグルタルアルデヒドに代表されるジアルデヒド、ホルムアルデヒド、カルボジイミド、またはイソシアン酸塩などが使用されている。   When the former polyester fiber cloth is embedded as an artificial blood vessel or patch that comes into contact with blood, a new tissue derived from the living body gradually grows in the void to close the pores and build an inner surface that can coexist stably with blood for a long period of time. To do. This ability is expressed by the magnitude of the cloth's water leak, called porosity. That is, it is known that the coarser the blood leaks immediately after transplantation, the better the new tissue can be formed. On the other hand, however, it is also essential to prevent blood leakage during surgery. Currently, products containing compositions that are coated with human or animal-derived proteins such as gelatin, collagen, and albumin and cross-linked as necessary. Is commercially available. As the cross-linking agent, dialdehyde represented by glutaraldehyde, formaldehyde, carbodiimide, or isocyanate is used.

これら移植材料の例としては、米国特許第4747848号明細書(特許文献1)、米国特許第4902290号明細書(特許文献2)、特開昭61−135651号公報(特許文献3)等が挙げられる。   Examples of these transplant materials include U.S. Pat. No. 4,747,848 (Patent Document 1), U.S. Pat. No. 4,902,290 (Patent Document 2), and JP-A-61-135651 (Patent Document 3). It is done.

しかし、アルブミン等の人由来の原料は、エイズ、ウィルス性肝炎等の感染症の危険性を否定できない。動物由来の原料についても、牛海綿状脳症等の感染症の危険性を否定できないことから、使用については代替物質の利用が推奨されているほか、その工業的利用を実施する企業にとって処理等に多くの費用を要する上、リスクの高い要素を含むものである。
また、上記の各特許文献はいずれもゼラチンを応用した移植材料を開示しているが、ゼラチンについては、遅発性の発熱の問題が多く指摘されているほか、ショックの原因となることから代替物への置換が求められている。
However, human-derived raw materials such as albumin cannot deny the risk of infectious diseases such as AIDS and viral hepatitis. Regarding the use of animal-derived raw materials, the risk of infectious diseases such as bovine spongiform encephalopathy cannot be ruled out, so the use of alternative substances is recommended for use. It is costly and includes risky elements.
In addition, each of the above patent documents discloses a transplant material using gelatin. However, gelatin has been pointed out as a cause of shock in addition to many problems of late-onset fever. There is a need for replacement with objects.

さらに、人工血管や心臓血管用修復材に適用される被覆材は、循環血液に触れることが前提となるため、腹腔内で使用される材料(例えば、ヘルニア修復用の医用シート)等とは異なる重要な要求品質がある。すなわち、
(1)少なくとも新生内膜が安定化するまでの1ヶ月程度以上の期間分解しないこと、
(2)急激に溶解したり生分解の進行によって、急激に吸水膨潤して強度が低下して動脈の脈流をもつ循環血液中に剥離して流去しない性質をもつこと、
(3)溶解した分解生成物が周囲組織に悪影響を及ぼすことなく拡散して、臓器に異常をもたらすことがなく、腎臓から排出されること、及び
(4)移植後に血液接触面で多量の血栓を生じてしまうと剥離して末梢に流れて臓器の壊死を起こしたり、細い血管の場合に開存成績を低下させるという重大な問題を起こす可能性があるため、新生内膜の成長を阻害しないと同時に血栓を急速に形成させない抗血栓性を兼ね備えること
が必須要件である。
Furthermore, since the covering material applied to the artificial blood vessel or cardiovascular repair material is premised on contact with the circulating blood, it is different from a material used in the abdominal cavity (for example, a medical sheet for hernia repair). There are important quality requirements. That is,
(1) Do not decompose at least for a period of about one month or more until the neointima is stabilized,
(2) Due to the rapid dissolution and biodegradation, the water absorbs and swells rapidly, the strength decreases, and it has the property of peeling off into the circulating blood with arterial pulsation and not flowing away,
(3) Dissolved decomposition products diffuse without adversely affecting the surrounding tissue, cause abnormalities in organs, and are discharged from the kidneys; and
(4) If a large amount of blood clot is generated at the blood contact surface after transplantation, it may peel off and flow to the periphery, causing organ necrosis, or in the case of thin blood vessels, it may cause a serious problem of reducing the patency performance Therefore, it is essential to have anti-thrombogenicity that does not inhibit neointimal growth and at the same time does not rapidly form thrombus.

例えば、特表2003−508158号公報(特許文献4)には、デキストランをホルムアルデヒドと尿素を用いて架橋することが記載されている。分解生成物がすべて低分子であるので排泄が容易であり、生分解が速いことが特徴とされている。
デキストランの分子量は4万が最適としている。このような低分子化合物による架橋の結果生成する物質は低分子であるが分解が速く、体内で血漿腫を起こさないような完全な治癒を待つために必要な1ヶ月程度の分解期間を確保するためには、架橋を強固にしなければならない。そのためには、尿素とホルマリンの含量を増やすことが必然となって、物性としては固くもろくなる。これを避けて、人工血管として必要なしなやかな柔軟な物性を維持させるためには結果的に分解速度が速くなるという矛盾がある。実施例には犬ではすべての条件で1ヶ月以内に吸収されてしまっていることが明記されている。
For example, Japanese Patent Publication No. 2003-508158 (Patent Document 4) describes that dextran is cross-linked using formaldehyde and urea. Since all degradation products are low-molecular, it is easy to excrete and is characterized by fast biodegradation.
The optimal molecular weight of dextran is 40,000. The substance produced as a result of crosslinking with such a low molecular weight compound is a low molecular weight compound, but it decomposes quickly and ensures a decomposition period of about one month necessary for waiting for complete healing so as not to cause plasmaoma in the body. In order to do this, the cross-linking must be strengthened. For that purpose, it is necessary to increase the contents of urea and formalin, and the physical properties become hard and brittle. In order to avoid this and maintain the flexible and flexible physical properties that are not necessary as an artificial blood vessel, there is a contradiction that the decomposition speed increases as a result. The examples clearly state that dogs have been absorbed within one month under all conditions.

また、上述の特開昭61−135651号公報(特許文献3)では、分解速度を速めるための技術が開示されている。この方法を用いた場合、1〜2週間でゲルは分解吸収または溶解されるが、日本では血漿腫の発生が早い段階から学会等で報告されていた。人工血管に起因する血漿腫などの亜急性の合併症は欧米では報告例が少ないが、これは、入院期間が短い欧米では分解速度が速い人工血管で血漿腫などの亜急性の合併症が起こっても医師には把握されにくいためと考えられ、基本的には1ヶ月程度の分解期間が必要であると考えられる。   In the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 61-135651 (Patent Document 3), a technique for increasing the decomposition speed is disclosed. When this method is used, the gel dissolves or dissolves or dissolves in 1 to 2 weeks. In Japan, however, it has been reported to academic societies from the early stage of occurrence of plasmaoma. There are few reports of subacute complications such as plasma tumors caused by artificial blood vessels in the United States and Europe, but this is because subacute complications such as plasma tumors occur in artificial blood vessels with a rapid degradation rate in Europe and the United States where hospitalization is short. However, it is thought that it is difficult for doctors to grasp, and basically it is considered that a decomposition period of about one month is necessary.

このように、これまで公知となった技術では、上記の課題を解決することはできなかった。すなわち、外科手術に適した物性を満たす合成材料は種々提案されているが、生物学的安全性や生分解性、抗血栓性、治癒性(新生内膜を作る性質)を評価して総合的に臨床使用できるレベルのものが存在していない。この結果、今日、いろいろな人のウィルス性の感染症、人蓄共通感染症が問題となっているにもかかわらず、人・動物由来の原料から脱却できていないのが実状である。   As described above, the above-described problems cannot be solved by the techniques that have been publicly known. In other words, various synthetic materials that satisfy physical properties suitable for surgery have been proposed, but they are comprehensively evaluated based on their biological safety, biodegradability, antithrombotic properties, and curative properties (properties that make neointima). There are no clinically usable levels. As a result, despite the fact that various human viral infections and human communicable communicable diseases have become a problem today, the reality is that they have not been able to escape from human and animal-derived raw materials.

米国特許第4747848号明細書U.S. Pat. No. 4,747,848 米国特許第4902290号明細書US Pat. No. 4,902,290 特開昭61−135651号公報JP 61-135651 A 特表2003−508158号公報Special table 2003-508158 gazette

従って、本発明の課題は、人工血管や心臓血管修復用パッチなどの血液接触医療用物品に応用するための、人・動物由来の原料に依存しない安全性の高い、かつ抗血栓性のよい、しかも血液の漏れが術中も術後の回復期においても起こらず、しかも術後1ヶ月程度以上を経て、血管全体からの漏れが起こらないほどに新生組織が成長してから徐々に分解して、臓器に異常をもたらすことなく、腎臓から排泄される組成物及びこれを用いた移植用材料及び移植用物品を提供することにある。   Therefore, the object of the present invention is to apply to blood contact medical articles such as artificial blood vessels and patches for cardiovascular repair, and has high safety and good antithrombogenicity that do not depend on human or animal-derived materials. Moreover, blood leakage does not occur during the operation or in the recovery period after the operation, and after about 1 month or more after the operation, the new tissue grows so that it does not leak from the whole blood vessel and gradually decomposes, An object of the present invention is to provide a composition excreted from the kidney without causing any abnormality in the organ, and a transplant material and transplant article using the composition.

本発明者らは、特開2004−359895号公報において鎖状多糖誘導体を含む第1液とポリアミンを含む第2液を反応させる手段による医療用組成物を止血材や様々な医用シートとして提案した。この組成物は、血液に対して凝固を促進する性質を持っており、迅速なゲル化性能に加え、高い止血性能を特徴として有する。しかるに、更なる研究を続け、膨大な実験を行った結果、前記組成物において反応後にアシル化を施すことにより、径の比較的細い人工血管や心臓に近い部位や頚動脈などに要求される高い抗血栓性を満たし、かつ一定期間血液や体液のバリアとして機能する性質を実現し得ることを見出した。すなわち、スクシンイミド残基を所定の範囲で側鎖に導入した鎖状多糖誘導体とポリアリルアミン、もしくはそのアミノ基の少なくとも一部を残すようにアシル化された誘導体とで合成される架橋物を、反応後にアシル化することによって残存アミノ基をアミドに転換したゲルが、前述の課題をすべて解決することを見出し、本発明を完成するに至った。   The present inventors have proposed a medical composition by means of reacting a first liquid containing a chain polysaccharide derivative and a second liquid containing a polyamine as a hemostatic material or various medical sheets in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-359895. . This composition has the property of promoting coagulation with respect to blood, and is characterized by high hemostatic performance in addition to rapid gelation performance. However, as a result of continuing further research and conducting extensive experiments, it was confirmed that by applying acylation after the reaction in the composition, high resistance required for artificial blood vessels with relatively small diameters, parts close to the heart, carotid arteries, etc. The present inventors have found that the property of satisfying thrombosis and functioning as a barrier for blood and body fluid for a certain period can be realized. That is, a cross-linked product synthesized with a chain polysaccharide derivative in which a succinimide residue is introduced into a side chain within a predetermined range and a polyallylamine, or a derivative acylated so as to leave at least a part of its amino group is reacted. It was found that a gel in which the remaining amino group was converted to amide by acylation later solved all the above-mentioned problems, and the present invention was completed.

すなわち、本発明は、以下のゲル組成物、それを用いた移植用材料及び移植用物品並びにそれらの製造方法を提供する。
1.スクシンイミド残基を側鎖に導入した鎖状多糖誘導体とポリアミンもしくはその誘導体との反応により得られるヒドロゲルにおいて、ゲル化に関わらなかった遊離のアミノ残基をアミド化したことを特徴とするゲル組成物。
2.スクシンイミド残基を側鎖に導入した鎖状多糖誘導体が、少なくとも20糖単位あたりに1個のスクシンイミドを含む前記1に記載のゲル組成物。
3.スクシンイミド残基を側鎖に導入した鎖状多糖誘導体が、糖の水酸基の水素原子を下記式(I):

Figure 2007252699
(式中、Yは置換されていてもよいアルキレンまたはカルバモイル基を表す。)で表されるスクシンイミド含有基で置換してなるものである前記1または2に記載のゲル組成物。
4.スクシンイミド残基を側鎖に導入した鎖状多糖誘導体が主要構造として下記式(II):
Figure 2007252699
(式中、R1は水素原子、金属原子、炭素数1ないし30の置換されていてもよい脂肪族炭化水素基もしくは芳香族炭化水素基または下記式(I):
Figure 2007252699
(式中、Yは置換されていてもよいアルキレンまたはカルバモイル基を表す。)で表されるスクシンイミド含有基もしくは下記式(III):
Figure 2007252699
(式中、Yは上に定義した通りであり、R2は水素原子、金属原子、炭素数1ないし30の置換されていてもよい脂肪族炭化水素基もしくは芳香族炭化水素基を表す。)で表される基であり、Xは、−OR1、−NHR1(式中、R1は上記定義と同じ。)またはカルバモイル基であり、分子中のR1はそれぞれ同一でも異なってもよいが、その少なくとも1個は前記式(I)のスクシンイミド含有基である。)を繰り返し単位として含む糖鎖である前記3に記載のゲル組成物。
5.スクシンイミド残基を側鎖に導入した鎖状多糖誘導体の主要構造が下記式(IV):
Figure 2007252699
(式中、R1及びXは前記定義の通りであり、nは3以上の整数である。)で表される直鎖状誘導体である前記4に記載のゲル組成物。
6.鎖状多糖誘導体における前記Yが炭素数1ないし3のアルキレンまたは下記式(V);
Figure 2007252699
(式中、R3は水素原子、または炭素数1ないし30の置換されていてもよい脂肪族炭化水素基もしくは芳香族炭化水素基を表す。)で表される基である前記3〜5のいずれかに記載のゲル組成物。
7.ポリアミンが側鎖に少なくとも1モル%以上の遊離のアミノ基を有するポリアリルアミンである前記1〜6のいずれかに記載のゲル組成物。
8.ポリアミンが分子量500〜10000である前記1〜7のいずれかに記載のゲル組成物。
9.多糖誘導体が分子量25万以下である前記1〜8のいずれかに記載のゲル組成物。
10.前記1〜9のいずれかに記載のゲル組成物を基材中に有するゲル組成物−基材複合材料。
11.基材が管状、シート状もしくは多孔質またはこれらの組み合わせである前記10に記載のゲル組成物−基材複合材料。
12.基材がポリエステル樹脂、及びフッ素樹脂から選択される前記10に記載のゲル組成物−基材複合材料。
13.前記1〜9のいずれかに記載のゲル組成物または前記10〜12のいずれかに記載のゲル組成物−基材複合材料を含む循環血液もしくは体内の粘膜に直接接触する移植材料。
14.前記13に記載の移植材料を含む人工血管。
15.前記13に記載の移植材料を含む血液適合性の臓器修復用パッチ、人工心膜、人工硬膜、癒着防止膜または人工皮膚。
16.前記15に記載の臓器修復用パッチである心臓血管修復用パッチ。
17.スクシンイミド残基を側鎖に導入した鎖状多糖誘導体を含む第1液またはポリアリルアミンもしくはその誘導体を含む第2液の一方を塗布して、次いで他方の液を塗布または噴霧または浸漬することにより基材をゲルで被覆した後、残存アミノ基をアシル化剤と反応させる工程を含むゲル組成物−基材複合材料の製造方法。
18.アシル化剤がアセチル化剤である前記17に記載のゲル組成物−基材複合材料の製造方法。 That is, the present invention provides the following gel composition, transplantation material and transplantation article using the same, and methods for producing them.
1. A gel composition characterized by amidating a free amino residue that was not involved in gelation in a hydrogel obtained by reacting a chain polysaccharide derivative having a succinimide residue introduced into the side chain with polyamine or a derivative thereof .
2. 2. The gel composition according to 1 above, wherein the chain polysaccharide derivative having a succinimide residue introduced in the side chain contains one succinimide per at least 20 sugar units.
3. A chain polysaccharide derivative in which a succinimide residue is introduced into the side chain, the hydrogen atom of the hydroxyl group of the sugar is represented by the following formula (I):
Figure 2007252699
(1) The gel composition according to the above (1) or (2), wherein the gel composition is substituted with a succinimide-containing group represented by the formula (wherein Y represents an optionally substituted alkylene or carbamoyl group).
4). A chain polysaccharide derivative having a succinimide residue introduced in the side chain is represented by the following formula (II):
Figure 2007252699
(In the formula, R 1 is a hydrogen atom, a metal atom, an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group or aromatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, or the following formula (I):
Figure 2007252699
(Wherein Y represents an optionally substituted alkylene or carbamoyl group) or a succinimide-containing group represented by the following formula (III):
Figure 2007252699
(In the formula, Y is as defined above, and R 2 represents a hydrogen atom, a metal atom, an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms.) X is —OR 1 , —NHR 1 (wherein R 1 is the same as defined above) or a carbamoyl group, and R 1 in the molecule may be the same or different. However, at least one of them is a succinimide-containing group of the above formula (I). 4. The gel composition according to 3 above, which is a sugar chain containing a repeating unit as a repeating unit.
5). The main structure of a chain polysaccharide derivative having a succinimide residue introduced in the side chain is represented by the following formula (IV):
Figure 2007252699
(Wherein R 1 and X are as defined above, and n is an integer of 3 or more).
6). Y in the chain polysaccharide derivative is alkylene having 1 to 3 carbon atoms or the following formula (V);
Figure 2007252699
(Wherein R 3 represents a hydrogen atom, or an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group or aromatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms). The gel composition according to any one of the above.
7). 7. The gel composition according to any one of 1 to 6 above, wherein the polyamine is a polyallylamine having at least 1 mol% or more free amino groups in the side chain.
8). 8. The gel composition according to any one of 1 to 7 above, wherein the polyamine has a molecular weight of 500 to 10,000.
9. 9. The gel composition according to any one of 1 to 8 above, wherein the polysaccharide derivative has a molecular weight of 250,000 or less.
10. The gel composition-base material composite material which has the gel composition in any one of said 1-9 in a base material.
11. 11. The gel composition-base material composite material according to 10, wherein the base material is tubular, sheet-like, porous, or a combination thereof.
12 11. The gel composition-base material composite material according to 10, wherein the base material is selected from a polyester resin and a fluororesin.
13. 10. A transplant material that directly contacts circulating blood or a mucous membrane in the body, comprising the gel composition according to any one of 1 to 9 or the gel composition-substrate composite material according to any one of 10 to 12.
14 14. An artificial blood vessel comprising the transplant material according to 13 above.
15. A blood compatible organ repair patch, artificial pericardium, artificial dura mater, anti-adhesion membrane or artificial skin comprising the transplant material according to the above 13.
16. A patch for cardiovascular repair, which is the patch for organ repair described in 15 above.
17. Applying one of the first liquid containing a chain polysaccharide derivative having a succinimide residue introduced into the side chain or the second liquid containing polyallylamine or a derivative thereof, and then applying or spraying or dipping the other liquid. A method for producing a gel composition-base material composite material comprising a step of reacting a residual amino group with an acylating agent after coating a material with a gel.
18. 18. The method for producing a gel composition-base material composite material according to 17 above, wherein the acylating agent is an acetylating agent.

本発明のゲル組成物は、人または動物に由来せず、かつ、抗血栓性のよい、しかも血液の漏れが術中も術後の回復期においても起こらず、しかも術後1ヶ月程度以上を経て、血管全体からの漏れが起こらないほどに新生組織が成長してから徐々に分解して、臓器に異常をもたらすことなく、腎臓から排泄される。このため、移植用材料、移植用物品、特に血流に接触する人工血管の被覆または封止用材料として特に有用である。   The gel composition of the present invention is not derived from humans or animals, has good antithrombotic properties, and blood leakage does not occur during or after the recovery period, and more than one month after the operation. The new tissue grows so that it does not leak from the whole blood vessel and then gradually decomposes and is excreted from the kidney without causing any abnormalities in the organ. For this reason, it is particularly useful as a material for transplantation, a material for transplantation, in particular, a material for covering or sealing an artificial blood vessel in contact with blood flow.

以下、本発明を詳細に説明する。
(A)鎖状多糖誘導体
本発明で用いるスクシンイミド残基を側鎖に導入した鎖状多糖誘導体成分は、一種の糖または複数の糖を繰り返し単位として含むおおむね直線状の多糖において、糖の水酸基から誘導される側鎖にスクシンイミド残基を導入してなる。糖は、鎖状の多糖を形成するものであれば限定されず、D−グルコース、D−マンノース、D−フルクトース、D−ガラクトース、D−キシロース、D−アラビノースまたはこれらの誘導体を含み、ホモ多糖またはヘテロ多糖のいずれでも良い。また、糖間の結合はα(1→4)、α(1→6)、β(1→4)などを含み、従って、分岐鎖を含んでもよいが、おおむね直鎖状の、すなわち明白に分子の長さ方向が定義され得る分子である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
(A) Chain polysaccharide derivative The chain polysaccharide derivative component in which the succinimide residue used in the present invention is introduced into the side chain is a linear polysaccharide containing a single sugar or a plurality of sugars as a repeating unit. A succinimide residue is introduced into the induced side chain. The sugar is not limited as long as it forms a chain polysaccharide, and includes D-glucose, D-mannose, D-fructose, D-galactose, D-xylose, D-arabinose or derivatives thereof, and homopolysaccharide Alternatively, either a heteropolysaccharide may be used. In addition, the linkage between sugars includes α (1 → 4), α (1 → 6), β (1 → 4) and the like, and therefore may include a branched chain. A molecule in which the length direction of the molecule can be defined.

鎖状多糖誘導体成分は、好ましくは以下の化合物:

Figure 2007252699
を繰り返し単位として含む糖鎖であり、式中、R1が以下の4群のいずれかの基である。 The chain polysaccharide derivative component is preferably the following compound:
Figure 2007252699
In the formula, R 1 is any one of the following 4 groups.

1)水素原子;
2)炭素数1ないし30の置換されていてもよい脂肪族炭化水素及び/または芳香族炭化水素;
3)下記式(I):

Figure 2007252699
(式中、Yは置換されていてもよいアルキレンまたはカルバモイル基を表す。)で表されるスクシンイミド含有基;及び
4)下記式(III):
Figure 2007252699
(式中、Yは上に定義した通りであり、R2は水素原子、金属原子、炭素数1ないし30の置換されていてもよい脂肪族炭化水素基もしくは芳香族炭化水素基を表す。)で表される基。 1) a hydrogen atom;
2) an optionally substituted aliphatic hydrocarbon and / or aromatic hydrocarbon having 1 to 30 carbon atoms;
3) The following formula (I):
Figure 2007252699
(Wherein Y represents an optionally substituted alkylene or carbamoyl group); and 4) the following formula (III):
Figure 2007252699
(In the formula, Y is as defined above, and R 2 represents a hydrogen atom, a metal atom, an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms.) A group represented by

第1)群は、糖本来の水酸基である。
第2)群は、糖本来の水酸基をエーテル化またはエステル化したものであり、有用な様々の修飾を含む。脂肪族炭化水素基もしくは芳香族炭化水素基は特に限定されず、脂肪族炭化水素基は直鎖、分岐鎖、環状のいずれでもよく任意の不飽和基を含み得るが、3)群のスクシンイミド含有基の反応を妨害しないように炭素数1ないし30の鎖長が好ましい。これらの脂肪族炭化水素基もしくは芳香族炭化水素基は生体内で有害な反応や分解を引き起こさない限りにおいて任意の置換基を有してもよく、化学的に可能であれば鎖内の炭素原子を置き換えたものをも含む。同様に、芳香族は複素環でもよい。こうした置換基の例としては、水酸基、オキシ基、アミノ基、カルボニル基、カルボキシル基、メルカプト基、チオエーテル基などが含まれる。
第3)群は本発明のゲル形成に不可欠の基であり、従って、鎖状多糖誘導体成分はR1として少なくともひとつのスクシンイミド含有基を含まなければならない。少なくとも20糖単位あたりに1個、より好ましくは少なくとも10糖単位あたりに1個のスクシンイミドを含む。
The first group is the original hydroxyl group of sugar.
The second group is a group obtained by etherifying or esterifying the original hydroxyl group of sugar and includes various useful modifications. The aliphatic hydrocarbon group or the aromatic hydrocarbon group is not particularly limited, and the aliphatic hydrocarbon group may be linear, branched, or cyclic, and may contain any unsaturated group, but includes 3) group succinimide A chain length of 1 to 30 carbons is preferred so as not to interfere with the reaction of the group. These aliphatic hydrocarbon groups or aromatic hydrocarbon groups may have any substituent as long as they do not cause harmful reactions or decomposition in vivo, and if chemically possible, carbon atoms in the chain Including those replaced by. Similarly, the aromatic may be a heterocycle. Examples of such substituents include a hydroxyl group, an oxy group, an amino group, a carbonyl group, a carboxyl group, a mercapto group, and a thioether group.
Group 3) is an indispensable group for the gel formation of the present invention, and therefore the chain polysaccharide derivative component must contain at least one succinimide-containing group as R 1 . At least one succinimide per 20 saccharide units, more preferably at least 1 per saccharide unit.

第4)群はその前駆体である。従って、第3)群及び第4)群中のYは糖類の水酸基との反応性を有する化合物から誘導され、かつスクシンイミド基導入を妨害しない基である。こうした基としてはアルキレンまたはカルバモイル基が含まれる。アルキレンとしては、好ましくは炭素数1ないし30のアルキレン、より好ましくは炭素数1ないし20、さらに好ましくは炭素数1ないし10、最も好ましくは炭素数1ないし5のアルキレンである。カルバモイル基は、例えば、下記式(V)

Figure 2007252699
(式中、R3は前記R2と同様に水素原子、金属原子または炭素数1ないし30の置換されていてもよい脂肪族炭化水素基もしくは芳香族炭化水素基を表す。)で表される基である。 Group 4) is its precursor. Therefore, Y in the third group and the fourth group is a group derived from a compound having reactivity with a hydroxyl group of a saccharide and does not hinder introduction of a succinimide group. Such groups include alkylene or carbamoyl groups. The alkylene is preferably alkylene having 1 to 30 carbons, more preferably 1 to 20 carbons, still more preferably 1 to 10 carbons, and most preferably 1 to 5 carbons. The carbamoyl group includes, for example, the following formula (V)
Figure 2007252699
(In the formula, R 3 represents a hydrogen atom, a metal atom, or an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group or aromatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms in the same manner as R 2 described above). It is a group.

従って、好ましいスクシンイミド含有R1基の例としては、

Figure 2007252699
(式中、pは1〜5の整数である。)、
Figure 2007252699
で表される基が挙げられる。式中、R3は前記定義と同じであるが、−NHCH(R3)COO−が、いわゆる必須アミノ酸及びその慣用される誘導体に由来する基であることが望ましい。なお、ここでいう必須アミノ酸としては、グリシン、アラニン、アルギニン、アスパラギン酸、システイン、シスチン、グルタミン酸、グルタミン、ヒスチジン、リシン、ロイシン、イソロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、バリン、チロシン、スレオニン、トリプトファン、セリン等が挙げられ、慣用されるその誘導体にはヒドロキシプロリン、ヒドロキシリシン等が挙げられる。
また、式(I)中、Xは、−OR1、−NHR1、またはカルバモイル基であり、式中、R1及びカルバモイル基は上記定義と同様である。 Accordingly, examples of preferred succinimide-containing R 1 groups include:
Figure 2007252699
(Wherein p is an integer of 1 to 5),
Figure 2007252699
The group represented by these is mentioned. In the formula, R 3 has the same definition as above, but —NHCH (R 3 ) COO— is preferably a group derived from a so-called essential amino acid and a commonly used derivative thereof. The essential amino acids here include glycine, alanine, arginine, aspartic acid, cysteine, cystine, glutamic acid, glutamine, histidine, lysine, leucine, isoleucine, methionine, phenylalanine, proline, valine, tyrosine, threonine, tryptophan, serine. The derivatives thereof commonly used include hydroxyproline, hydroxylysine and the like.
In the formula (I), X is —OR 1 , —NHR 1 , or a carbamoyl group, and in the formula, R 1 and the carbamoyl group are the same as defined above.

鎖状多糖誘導体は、好ましくは下記式(IV)の糖類である。

Figure 2007252699
式中、R1及びXは前記定義の通りであり、nは3以上の整数である。Xの種類に応じて、セルロース誘導体(−OR1)、キトサン誘導体(−NHR1)またはキチン誘導体(カルバモイル基)である。 The chain polysaccharide derivative is preferably a saccharide of the following formula (IV).
Figure 2007252699
In the formula, R 1 and X are as defined above, and n is an integer of 3 or more. Depending on the type of X, it is a cellulose derivative (—OR 1 ), a chitosan derivative (—NHR 1 ) or a chitin derivative (carbamoyl group).

セルロース誘導体を用いる場合にはゲルの分解後に生成するセルロース誘導体の場合には高分子の状態のままでの移植部位からの分散と尿からのろ過が主なルートとなるので排泄が十分行われるか否かには分子量の影響が大きい。
実験の結果から、分子量は25万ダルトン以下、好ましくは12万5千ダルトン以下が必要条件である。この範囲ならば、腎臓から排泄され、6ヶ月間の埋植の結果からは主要臓器に異常を起こさなかった。
In the case of using a cellulose derivative, in the case of a cellulose derivative formed after the gel is decomposed, is it excreted sufficiently because the main route is dispersion from the transplanted site and filtration from the urine in the polymer state? The influence of molecular weight is great on whether or not.
From the results of the experiment, the molecular weight is 250,000 daltons or less, preferably 125,000 daltons or less. If it was in this range, it was excreted from the kidney, and no abnormalities were caused in the major organs as a result of implantation for 6 months.

(B)ポリアミン
本発明では前記直鎖状多糖を架橋させる化合物として、ポリアミンを用いる。好ましい化合物の例としては、ポリアリルアミンを用いる。好ましくは分子量500以上10000以下、より好ましくは分子量1000〜8000程度、さらに好ましくは分子量2000〜5000程度のポリアリルアミンまたはそのアシル化物が用いられる。分子量が500未満では、生じたゲルの柔軟性が不足する。ポリアミンとして分子量の高い高分子を用いることによってしなやかな物性を得ることができるが、分子量が過大であると体内からの排泄に不利である。また粘性が大きくなり取扱い性が低下するという問題がある。
(B) Polyamine In this invention, a polyamine is used as a compound which bridge | crosslinks the said linear polysaccharide. As an example of a preferable compound, polyallylamine is used. Preferably, polyallylamine or an acylated product thereof having a molecular weight of 500 or more and 10,000 or less, more preferably a molecular weight of about 1000 to 8000, and still more preferably a molecular weight of about 2000 to 5000 is used. If the molecular weight is less than 500, the resulting gel lacks flexibility. Although a flexible physical property can be obtained by using a polymer having a high molecular weight as the polyamine, an excessive molecular weight is disadvantageous for excretion from the body. In addition, there is a problem that the viscosity is increased and the handleability is lowered.

なお、本発明においては反応終了後のゲルに対して反応に関与しなかったゲル中の−NH2基を、アシル化剤によって変性することが抗血栓性の確保に不可欠であるが、幾分かは予めアシル化剤によってアミド化しておいてもよい。すなわち、アミノ残基の一部がアシル化されたポリアリルアミンを用いることもできる。好適な分子量等は上記と同様である。 In the present invention, it is indispensable to secure the antithrombogenicity by modifying the —NH 2 group in the gel that was not involved in the reaction with respect to the gel after completion of the reaction with an acylating agent. These may be amidated with an acylating agent in advance. That is, polyallylamine in which a part of the amino residue is acylated can also be used. Suitable molecular weights and the like are the same as described above.

予めアシル化すべき割合は、第1の化合物であるスクシンイミド化された鎖状炭化水素のユニットあたりのスクシンイミジル基の置換度によって適切に必要な物理的、化学的性質を考慮して決定しなければならない。例えば人工血管や心臓血管外科用パッチでは、縫合糸を支える力、ハサミで切断、ピンセットで摘む、屈曲する、などの外科手術の操作に耐える必要がある。また、アセチル化されていない残基は、1モル%以上、好ましくは10モル%以上、最も好ましくは20モル%以上残すことが架橋反応速度を高め、かつ、ゲルの架橋密度を高くするために必要である。
親水性を調節するために、ポリビニルアミンを混合してもよい。
The proportion to be acylated in advance must be determined in consideration of the necessary physical and chemical properties depending on the degree of substitution of the succinimidyl group per unit of the first compound succinimidated chain hydrocarbon. . For example, in an artificial blood vessel or a cardiovascular surgical patch, it is necessary to endure a surgical operation such as a force for supporting a suture thread, cutting with scissors, picking with tweezers, and bending. In order to increase the crosslinking reaction rate and to increase the crosslinking density of the gel, it is possible to leave a residue that is not acetylated in an amount of 1 mol% or more, preferably 10 mol% or more, and most preferably 20 mol% or more. is necessary.
In order to adjust the hydrophilicity, polyvinylamine may be mixed.

(C)ゲル化反応
スクシンイミド残基を側鎖に導入した鎖状多糖誘導体を含む第一液またはポリアミンまたはその誘導体を含む第2液の一方を基材に塗布し、次いで他方の液を塗布または液の中に浸漬してゲル状反応生成物を生じさせることによってゲル化させる方法が通常であるが、同時に上記2液を混合して塗布する方法、あるいはスプレー法などの混合塗布法等も用い得る。
また、基材を使用しない癒着防止膜などの場合には剥離しやすい表面をもった容器にスプレー、ホイッパー、ホモジナイザなどで十分混合しつつキャスト後、水分の乾燥を防止しながら反応させてもよい。
(C) Gelation reaction One of the first liquid containing a chain polysaccharide derivative having a succinimide residue introduced in the side chain or the second liquid containing polyamine or a derivative thereof is applied to the substrate, and then the other liquid is applied or A method of gelation by dipping in a liquid to produce a gel-like reaction product is usually used, but a method of mixing and applying the above two liquids simultaneously, or a mixed application method such as a spray method is also used. obtain.
In addition, in the case of an anti-adhesion film that does not use a base material, it may be allowed to react while preventing moisture from drying after being cast in a container having a surface that is easy to peel, while mixing well with a spray, whipper, homogenizer, etc. .

スクシンイミド基含有鎖状多糖誘導体は、水性溶媒、注射用水のような特に清浄な水、もしくは水とエタノールとの混合溶液によって溶解して使用する。一方を凍結乾燥した、固形の状態で、架橋剤と接触させてもよい。
反応に害を及ぼさない範囲の任意の塩類を含んでも良く、例えば、りん酸塩、クエン酸塩、カルボン酸塩などでpHを調節してもよい。好適pHは、中性域、pH6.5〜7.7、より好ましくはpH7.3〜7.6である。ゲル化反応は、基本的にはポリアリルアミン分子中の複数のアミノ基が複数の多糖誘導体分子の端部カルボニル基(式(I)のYCO・・・におけるカルボニル基)と反応する架橋反応(この際、N−ヒドロキシスクシンイミドの脱離を伴う。)と考えられる。
The succinimide group-containing chain polysaccharide derivative is used after being dissolved in an aqueous solvent, particularly clean water such as water for injection, or a mixed solution of water and ethanol. One may be contacted with a crosslinking agent in a lyophilized solid state.
Arbitrary salts that do not adversely affect the reaction may be contained, and the pH may be adjusted with, for example, phosphate, citrate, carboxylate and the like. The preferred pH is neutral, pH 6.5 to 7.7, more preferably pH 7.3 to 7.6. The gelation reaction is basically a crosslinking reaction in which a plurality of amino groups in a polyallylamine molecule react with an end carbonyl group of a plurality of polysaccharide derivative molecules (a carbonyl group in YCO in formula (I)). (This is accompanied by elimination of N-hydroxysuccinimide).

(D)アミド化反応
本発明では、ゲル化後に残存する−NH2基を最終的にアミドに転換することにより血液適合性が著しく改善されることが判明した。エチル、プロピル、ブチルとアシル化に用いるアルキル基の炭素数が増加すると吸水性が減少する。また、アシル化したポリアリルアミンの場合には導入された置換基による立体障害によって反応が抑制されるので、最も嵩の小さいアセチル基が好ましい。よってアセチル化はアミノ残基を減らすための最もよい方法である。これとは別に、予め99モル%までの範囲でポリアミンのアミノ基をアシル化しておいてから架橋に用いてもよい。この場合にはアシル化の割合が高い程、架橋速度が低下し、かつ架橋密度が当然低くなるので脆弱で分解の速いゲルが形成されることになる。アミド化はアシル化剤を作用させることにより遂行できる。
アシル化剤はアミノ基をアミドに転換し得るものであれば特に限定されないが、例えば、N−アセトキシスクシンイミド、N−プロピオニルオキシスクシンイミド、N−ブチリルオキシスクシンイミド等が挙げられる。これらのアシル化剤を水性溶媒または有機溶媒中0.1〜5質量%程度の溶液として用い、後述するゲルまたはゲル−基材複合体と接触させることによりアミドに転換する。アミドへの転換は赤外等によって確認できるが、通常は15〜40℃程度の温度条件で1〜72時間反応させることにより、残存アミノ基を実質的に、すなわち、90%以上、好ましくは95%以上、より好ましくは98%以上アミドに転換する。アミド化に先立って水洗、脱水等の処理を行ってもよい。
(D) In the amidation present invention, it was found that the blood compatibility is remarkably improved by converting the -NH 2 group remaining after gelation finally amide. Water absorption decreases as the number of carbon atoms of ethyl, propyl, butyl and alkyl groups used for acylation increases. In the case of an acylated polyallylamine, the reaction is suppressed by steric hindrance due to the introduced substituent, and therefore the acetyl group having the smallest volume is preferable. Thus, acetylation is the best way to reduce amino residues. Alternatively, the amino group of the polyamine may be acylated in advance up to 99 mol% and then used for crosslinking. In this case, the higher the acylation rate, the lower the cross-linking speed and the lower the cross-linking density, so that a fragile and quick-degrading gel is formed. Amidation can be accomplished by the action of an acylating agent.
The acylating agent is not particularly limited as long as it can convert an amino group into an amide, and examples thereof include N-acetoxysuccinimide, N-propionyloxysuccinimide, N-butyryloxysuccinimide and the like. These acylating agents are used as a solution of about 0.1 to 5% by mass in an aqueous solvent or an organic solvent, and converted to an amide by contacting with a gel or a gel-base complex described later. The conversion to amide can be confirmed by infrared rays or the like, but the reaction is usually carried out at a temperature of about 15 to 40 ° C. for 1 to 72 hours, so that the residual amino group is substantially, that is, 90% or more, preferably 95 % Or more, more preferably 98% or more. Prior to the amidation, treatments such as washing with water and dehydration may be performed.

(E)製造方法
本発明のゲル組成物は、上記のように実質的にはスクシンイミド残基に導入した鎖状多糖誘導体成分とポリアミンもしくはその誘導体とからなる。スクシンイミド残基を側鎖に導入した鎖状多糖誘導体成分は、スクシンイミド残基の好適タイプに応じて以下のようにして製造できる。
好ましいスクシンイミド含有R1基の例としては、
(a):

Figure 2007252699
(式中、pは1〜5の整数である。)で表される基と
(b):
Figure 2007252699
(式中、R3は前記定義と同じ。)で表される基が挙げられるが、(a)の場合、多糖の水酸基−OHの少なくとも一個を慣用の方法により、−O(CH2pCOOHに転換するか、市販のカルボキシル化多糖を用い、これをN−ヒドロキシスクシンイミドと反応させる。 (E) Production method The gel composition of the present invention substantially comprises a chain polysaccharide derivative component introduced into a succinimide residue and a polyamine or a derivative thereof as described above. A chain polysaccharide derivative component in which a succinimide residue is introduced into the side chain can be produced as follows according to the preferred type of the succinimide residue.
Examples of preferred succinimide-containing R 1 groups include
(A):
Figure 2007252699
(Wherein p is an integer of 1 to 5) and (b):
Figure 2007252699
(Wherein, R 3 is the same. As defined above) can be mentioned groups represented by, the method in the case, at least one conventional hydroxyl -OH polysaccharides (a), -O (CH 2) p Convert to COOH or use a commercially available carboxylated polysaccharide, which is reacted with N-hydroxysuccinimide.

カルボキシル化多糖とN−ヒドロキシスクシンイミドとの間のエステル化反応は、一般的には水溶液中で行うことができる。多糖とN−ヒドロキシスクシンイミドとの量比は、多糖に含有されるカルボキシル基の量によるが、通常カルボキシル基に対して0.25モル以上のN−ヒドロキシスクシンイミドを用いる。また、カルボキシル化多糖とN−ヒドロキシスクシンイミドとの間のエステル化反応は、好ましくは水溶性カルボジイミドの存在下に行う。水溶性カルボジイミドの存在によりエステル化反応が顕著に促進される。   The esterification reaction between a carboxylated polysaccharide and N-hydroxysuccinimide can generally be performed in an aqueous solution. The amount ratio of polysaccharide to N-hydroxysuccinimide depends on the amount of carboxyl group contained in the polysaccharide, but usually 0.25 mol or more of N-hydroxysuccinimide is used with respect to the carboxyl group. The esterification reaction between the carboxylated polysaccharide and N-hydroxysuccinimide is preferably performed in the presence of a water-soluble carbodiimide. The presence of the water-soluble carbodiimide significantly accelerates the esterification reaction.

本発明における水溶性カルボジイミドとしては、例えば、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド、1−シクロヘキシル−3−(2−モルホニル−4−エチル)カルボジイミド、またはこれらの塩酸塩、もしくはスルホン酸塩等が好ましく使用できる。エステル化反応の反応時間は特に限定されないが、1分間〜48時間が好ましい。また、反応温度も特に限定されないが、0〜40℃が好ましい。水溶性カルボジイミドに加え、1−ヒドロキシルベンゾトリアゾール(HOBt)の存在下で反応させることにより、エステル化合物がさらに効率良く生成される。可溶性カルボジイミド、及び/または、1−ハイドロキシルベンゾトリアゾール(HOBt)の添加量は等モル程度である。   Examples of the water-soluble carbodiimide in the present invention include 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide, 1-cyclohexyl-3- (2-morpholin-4-ethyl) carbodiimide, or a hydrochloride thereof, or A sulfonate and the like can be preferably used. The reaction time of the esterification reaction is not particularly limited, but is preferably 1 minute to 48 hours. Moreover, although reaction temperature is not specifically limited, 0-40 degreeC is preferable. By reacting in the presence of 1-hydroxylbenzotriazole (HOBt) in addition to water-soluble carbodiimide, an ester compound is produced more efficiently. The amount of soluble carbodiimide and / or 1-hydroxylbenzotriazole (HOBt) added is about equimolar.

また、前記(b)の場合、種々の方法で製造可能であるが、典型的には、初めに多糖の水酸基−OHの少なくとも1個を−OCONHCH(R3)COOR5(R3は前記定義と同じ。R5はR3と同様に定義される基である。)に転換して多糖アミノ酸カーバメート誘導体とした後、これを脱エステル化し、さらにN−ヒドロキシスクシンイミドとの間のエステル化させることが好ましい。 In the case of (b), it can be produced by various methods. Typically, at least one hydroxyl group -OH of the polysaccharide is first converted to -OCONHCH (R 3 ) COOR 5 (R 3 is as defined above). R 5 is a group defined in the same manner as R 3 ) to form a polysaccharide amino acid carbamate derivative, which is then deesterified and further esterified with N-hydroxysuccinimide. Is preferred.

多糖アミノ酸カーバメート誘導体の製造方法は、本発明者らによる特開2003−277401号公報に記載されている。すなわち、OCN−HCH(R3)COOR5で表されるアミノ酸エステルイソシアナートを塩化リチウム等の存在下、多糖と反応させる。ここで、アミノ酸エステルイソシアナートはアラニンエステルイソシアナート等であり、アミノ酸部分は前記の通り種々の必須アミノ酸、及びその慣用の誘導体を用いることができる。もっとも、多糖アミノ酸カーバメート誘導体の製造方法は、特開2003−277401号公報に記載の方法に限定されるものではない。 A method for producing a polysaccharide amino acid carbamate derivative is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-277401 by the present inventors. That is, an amino acid ester isocyanate represented by OCN-HCH (R 3 ) COOR 5 is reacted with a polysaccharide in the presence of lithium chloride or the like. Here, the amino acid ester isocyanate is alanine ester isocyanate and the like, and various essential amino acids and conventional derivatives thereof can be used as the amino acid portion as described above. But the manufacturing method of a polysaccharide amino acid carbamate derivative is not limited to the method of Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-277401.

多糖アミノ酸カーバメート誘導体の脱エステル化反応は、例えば、希アルカリ水溶液中で希水酸化ナトリウム水溶液や希水酸化カリウム水溶液等を作用させて行うことができる。脱エステル化反応後のカルボキシル化多糖とN−ヒドロキシスクシンイミドとの間のエステル化反応は、前記と同様であり、一般的には水溶液中で行うことができる。多糖とN−ヒドロキシスクシンイミドとの量比は、多糖に含有されるカルボキシル基の量によるが、通常、カルボキシル基に対して0.25モル以上のN−ヒドロキシスクシンイミドを用いる。また、上記と同様に可溶性カルボジイミド、及び/または、1−ヒドロキシルベンゾトリアゾール(HOBt)の存在下に反応させることによりエステル化合物が効率良く生成される。   The deesterification reaction of the polysaccharide amino acid carbamate derivative can be performed, for example, by reacting a dilute aqueous sodium hydroxide solution or dilute potassium hydroxide aqueous solution in a dilute alkaline aqueous solution. The esterification reaction between the carboxylated polysaccharide and N-hydroxysuccinimide after the deesterification reaction is the same as described above, and can generally be performed in an aqueous solution. The amount ratio of polysaccharide to N-hydroxysuccinimide depends on the amount of carboxyl group contained in the polysaccharide, but usually 0.25 mol or more of N-hydroxysuccinimide is used with respect to the carboxyl group. Moreover, an ester compound is efficiently produced | generated by making it react in presence of soluble carbodiimide and / or 1-hydroxyl benzotriazole (HOBt) similarly to the above.

反応終了後の溶液は、透析もしくは限外濾過によって低分子量物質を除去、精製してもよい。得られた水溶液は所定濃度に調整するか、もしくは凍結乾燥して、使用時に再溶解する。
濃度は加工の方法に合わせて適宜調整する。分子量125000〜250000の場合、3〜12質量%の範囲が好ましい。3質量%以下では粘性・反応速度が低すぎ不安定であり、ゲル化が遅くなる。12質量%以上では逆に粘性が高く均質な加工が難しい。最も好ましくは5〜10質量%である。
この場合にはアシル化の割合が高い程、架橋速度が低下し、かつ架橋密度が当然低くなるので脆弱で分解の速いゲルが形成されることになる。なお、アシル化したポリアリルアミンの場合には導入された置換基による立体障害によって反応が抑制されるので、最も嵩の小さいアセチル基が好ましい。
また、これらの反応を基材上で行うことにより、ゲル組成物−基材複合材料を製造することができる。例えば、人工血管の場合、多孔質の円筒状とした基材を前記第1の物質、すなわちスクシンイミジル化された鎖状多糖誘導体の水溶液に浸して、減圧・加圧を反復して十分に空隙を満たす。余分の溶液を除去する。
The solution after completion of the reaction may be purified by removing low molecular weight substances by dialysis or ultrafiltration. The obtained aqueous solution is adjusted to a predetermined concentration or freeze-dried and redissolved at the time of use.
The concentration is appropriately adjusted according to the processing method. When the molecular weight is 125,000 to 250000, the range of 3 to 12% by mass is preferable. If it is 3% by mass or less, the viscosity and reaction rate are too low and unstable, and gelation is slow. On the other hand, when the content is 12% by mass or more, the viscosity is high and uniform processing is difficult. Most preferably, it is 5-10 mass%.
In this case, the higher the acylation rate, the lower the cross-linking speed and the lower the cross-linking density, so that a fragile and quick-degrading gel is formed. In the case of an acylated polyallylamine, the reaction is suppressed by steric hindrance due to the introduced substituent, and therefore the acetyl group having the smallest bulk is preferable.
Moreover, a gel composition-base material composite material can be manufactured by performing these reactions on a base material. For example, in the case of an artificial blood vessel, a porous cylindrical base material is immersed in the first substance, that is, an aqueous solution of a succinimidylated chain polysaccharide derivative, and a sufficient amount of voids are formed by repeated decompression and pressurization. Fulfill. Remove excess solution.

次に、例えば、ポリアリルアミンの20モル%アセチル化した20質量%の水溶液に浸して24時間静置する。十分水洗して未反応の架橋剤を除去した後、N−アセトキシスタシンイミドのアルコール溶液に48時間浸漬することによって残存したアミノ基をアセチル化した。アセチル化条件は個々のケース毎に表面赤外によって確認して定めることができる。末端のアミノ基の定量などで表面のみならず、層の内部のアミノ基の定量も行うことができる。
その後、十分洗浄して乾燥する。必要に応じて公知の保湿剤、とりわけ安全性について何ら問題のないグリセリンを含ませてから乾燥して目的物を得る。
基材としては、生分解しないポリエステル樹脂またはフッ素樹脂が適している。具体例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンテレフタレート、ポリエチレン2,6−ナフタレート、ポリブチレン2,6−ナフタレートなどが挙げられ、これらが単独もしくは混合物として用いられる。これらの中でも好ましいのはポリエチレンテレフタレート単独、あるいはポリエチレンテレフタレートを主成分とし他のポリエステルを配合した樹脂組成物が好ましい。フッ素樹脂としては、四フッ化エチレン樹脂(PTFE)が主に用いられるが、その他のフッ素樹脂として、四フッ化エチレン・六フッ化エチレン共重合体(FEP)、四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体(PFA)、三フッ化塩化エチレン(PCTFE)、エチレン・四フッ化エチレン共重合体(ETFE)等も利用できる。これらの基材の形状は特に限定されず、管状、シート状もしくは多孔質またはこれらの組み合わせである。また、ヒドロゲルとの親和性を高めるために水に対する接触角を小さくなるように予め前加工してもよい。このような加工の例としてはプラズマ処理等が挙げられる。
Next, for example, it is immersed in a 20% by mass aqueous solution of 20% by mole of polyallylamine and allowed to stand for 24 hours. After sufficiently washing with water to remove the unreacted crosslinking agent, the remaining amino group was acetylated by immersing in an alcohol solution of N-acetoxystacinimide for 48 hours. The acetylation conditions can be confirmed and determined by surface infrared for each individual case. Not only the surface but also the amino group inside the layer can be quantified by quantifying the terminal amino group.
Thereafter, it is thoroughly washed and dried. If necessary, a known moisturizing agent, especially glycerin having no safety problem, is added and dried to obtain the desired product.
As the substrate, a polyester resin or a fluororesin that does not biodegrade is suitable. Specific examples include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polycyclohexane terephthalate, polyethylene 2,6-naphthalate, polybutylene 2,6-naphthalate and the like, and these are used alone or as a mixture. Among these, polyethylene terephthalate alone or a resin composition containing polyethylene terephthalate as a main component and other polyesters is preferable. As fluororesin, tetrafluoroethylene resin (PTFE) is mainly used, but as other fluororesin, tetrafluoroethylene / hexafluoroethylene copolymer (FEP), tetrafluoroethylene / perfluoroalkoxy are used. Ethylene copolymer (PFA), ethylene trifluoride chloride (PCTFE), ethylene / tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), and the like can also be used. The shape of these base materials is not particularly limited, and is tubular, sheet-like, porous, or a combination thereof. Further, in order to increase the affinity with the hydrogel, it may be pre-processed in advance so as to reduce the contact angle with water. Examples of such processing include plasma processing.

癒着防止用を目的とするような場合には、
(a)2液を混合して型に流し込む。
(b)1液を型に流し込んだ後にもう一方の液を流し込む。
(c)2液を噴霧混合スプレーにて型に吹き付ける。
などの方法によって基材を含まないゲルを成形することができる。
人工血管の場合以外で、分解(崩壊)を速くしたい場合には、カルボキシメチルアミロースのスクシンイミド誘導体を混合して架橋することによって目的を達成することができる。
以上のようにして得た基材−ゲル複合体またはゲルは、上述のように残存するアミノ基をアシル化によって実質的にすべてアミド化することによって血液の凝固性を低下せしめる。
If you want to prevent adhesions,
(a) Mix the two liquids and pour them into the mold.
(b) After one liquid is poured into the mold, the other liquid is poured.
(c) Spray the two liquids onto the mold by spray mixing spray.
The gel which does not contain a base material can be shape | molded by methods, such as.
When it is desired to accelerate decomposition (disintegration) other than in the case of an artificial blood vessel, the object can be achieved by mixing and cross-linking a succinimide derivative of carboxymethyl amylose.
The base-gel complex or gel obtained as described above reduces blood coagulation by amidating substantially all of the remaining amino groups by acylation as described above.

基材を用いない癒着防止の場合にも、この性質は重要である。癒着防止は出血した血液の凝固が原因になるので、術後の箇所に創傷面を被覆した際に、凝血によって臓器や組織が接しないように遮へいして、かつ、表面にて凝血を起こさぬようにすることが重要である。
さらに創傷表面が十分治癒する1ヵ月後で移植片が崩壊することが求められる。この目的のためには前記のアミロース、デキストランなどの生体内にて分解しやすい鎖状多糖を混合もしくは単独で用いると良い。
This property is also important in the case of preventing adhesion without using a substrate. Anti-adhesion is caused by coagulation of the bleeding blood, so when the wound surface is covered after surgery, it is shielded from contact with organs and tissues by coagulation and does not cause blood clots on the surface. It is important to do so.
Furthermore, it is required that the graft collapse after one month when the wound surface is fully healed. For this purpose, a chain polysaccharide that is easily degraded in the living body, such as amylose and dextran, may be mixed or used alone.

[適用対象]
本発明の医療用ゲル化材料は、人工血管、心臓血管修復用の癒着防止膜、パッチ、人工硬膜、人工心膜などの(i)癒着、血液凝固を抑制して、(ii)経時的に1ヶ月〜数ヶ月で分解消失、(iii)臓器に障害をもたらすことがないように排泄され、かつ、(vi)生物学的な安全性において全身、局所に悪影響をもたらさない性質が有効な移植物に適用される。
[Applicable to]
The gelling material for medical use of the present invention comprises (i) adhesion, blood coagulation such as artificial blood vessels, cardiovascular repair anti-adhesion membranes, patches, artificial dura mater, artificial pericardium, etc. (Iii) It is excreted so as not to cause any damage to the organ, and (vi) it has an effective property that does not cause any adverse effects on the whole body or local area in terms of biological safety. Applies to implants.

以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明する。
これらは本発明を限定するものではない。なお、以下の例において「置換度」は、元素分析の結果から算出した糖類水酸基の置換度である。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples.
These do not limit the invention. In the following examples, “degree of substitution” is the degree of substitution of saccharide hydroxyl groups calculated from the results of elemental analysis.

実施例1:カルボキシメチルセルロースコハク酸イミドエステルの合成
模式的に次式で示される反応によりカルボキシメチルセルロースコハク酸イミドエステルを製造した(なお、次式では、6位に誘導されたアセチル基が1/2エステル化されているが、これは説明の便宜上のためであり、必ずしもこの位置及び割合で反応が進行することを示すものではない)。
Example 1: Synthesis of carboxymethylcellulose succinimide ester A carboxymethylcellulose succinimide ester was produced by a reaction schematically represented by the following formula (in the following formula, the acetyl group induced at the 6-position was 1/2 Although esterified, this is for convenience of explanation, and does not necessarily indicate that the reaction proceeds at this position and ratio).

Figure 2007252699
Figure 2007252699

カルボキシメチルセルロース(25.8g、置換度1.2、分子量25万ダルトン、アルドリッチ社)を水(注射用水400ml)に溶かし、N−ヒドロキシスクシンイミド(11.6グラム、純正化学(株)製)、1−ヒドロキシベンゾトリアゾル(13.5g、関東化学(株)製)、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル−カルボジイミド)(15.5g、(株)ペプチド研究所製)を入れ、室温で48時間撹拌した。反応終了後、生成物を血液透析器(分画分子量約4万、日機装(株)製)にて2日間、蒸留水中で透析した。透析後、凍結乾燥しカルボキシメチルセルローススクシンイミドエステルを得た(21.5g)。
反応はIRスペクトルにより確認した。元素分析値の結果から、スクシンイミドはグルコースユニットあたり0.8個の置換度であった。
試料瓶中、実施例1で得られたカルボキシメチルセルロースコハク酸イミドエステル(1g)をリン酸緩衝溶液(20ml、pH7.4)に溶解させた。
長さ10cm、内径10mmのポリエステル繊維製の織布からなる管状体にひだをつけた人工血管基材を溶液に浸して十分に含ませた後、余分な液を除去した。次に、20質量%のポリアリルアミン水溶液に静かに浸漬して室温で24時間反応させた。十分洗浄した血管をグリセリン水溶液に浸漬して乾燥した。残存アミノ基を定量したところ、ポリアリルアミンの約60mol%が架橋に関与せずに残存していた。この人工血管を体重10kgの成犬の下行大動脈部位で長さ5cm置換した。2週間後に犠牲死させて摘出したところ人工血管の内面全面に赤色の血栓が付着していた。
Carboxymethylcellulose (25.8 g, degree of substitution 1.2, molecular weight 250,000 daltons, Aldrich) dissolved in water (400 ml of water for injection), N-hydroxysuccinimide (11.6 grams, manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.), 1-hydroxybenzotriazole (13.5 g, manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) and 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl-carbodiimide) (15.5 g, manufactured by Peptide Institute, Inc.) were added and stirred at room temperature for 48 hours. After completion of the reaction, the product was dialyzed in distilled water for 2 days with a hemodialyzer (fraction molecular weight: about 40,000, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). After dialysis, lyophilization gave carboxymethylcellulose succinimide ester (21.5 g).
The reaction was confirmed by IR spectrum. From the results of elemental analysis, succinimide had a degree of substitution of 0.8 per glucose unit.
In a sample bottle, the carboxymethylcellulose succinimide ester (1 g) obtained in Example 1 was dissolved in a phosphate buffer solution (20 ml, pH 7.4).
An artificial blood vessel substrate having a pleated tubular body made of polyester fiber having a length of 10 cm and an inner diameter of 10 mm was sufficiently immersed in the solution, and then the excess liquid was removed. Next, it was gently immersed in a 20% by mass polyallylamine aqueous solution and allowed to react at room temperature for 24 hours. The sufficiently washed blood vessel was dipped in an aqueous glycerin solution and dried. When the residual amino group was quantified, about 60 mol% of the polyallylamine remained without being involved in crosslinking. The artificial blood vessel was replaced with a length of 5 cm in the descending aortic region of an adult dog weighing 10 kg. Two weeks later, the blood was sacrificed and removed, and a red thrombus adhered to the entire inner surface of the artificial blood vessel.

全く同一の方法で調整した人工血管をグリセリン水溶液に浸漬する前に、エタノールに浸して数度置換して、水をゲルから除いた。次に、N−アセトキシサクシンイミドの1質量%エタノール水溶液にて、48時間反応させて残存アミノ基をアセチル化した。
十分水洗して低分子化合物を除去した後、グリセリンを用いて保湿性を付与し乾燥した。
この人工血管をエチレンオキシドガス滅菌して、犬の下行大動脈に同様に置換した。2週間後に摘出した結果、内面に赤色の血栓は付着していなかった。
この人工血管を1cm2の正方形に切断して小片をつくり、ラットの背中の皮下に埋入して、1ヶ月、2、4、6ヶ月で摘出した。病理観察した結果、6ヶ月後にはほとんどのゲルが消失していた。腎、肺を観察したが異常所見は観られなかった。
Before the artificial blood vessel prepared in exactly the same manner was immersed in the glycerin aqueous solution, it was immersed in ethanol and replaced several times to remove water from the gel. Next, the remaining amino group was acetylated by reacting in a 1% by mass ethanol aqueous solution of N-acetoxysuccinimide for 48 hours.
After sufficiently washing with water to remove the low molecular weight compound, glycerin was used to impart moisture retention and drying.
The artificial blood vessel was sterilized with ethylene oxide gas and replaced with the descending aorta of the dog in the same manner. As a result of excision after 2 weeks, no red thrombus was adhered to the inner surface.
The artificial blood vessel was cut into 1 cm 2 squares to make small pieces, which were placed subcutaneously on the rat's back and removed at 1, 2, 4, and 6 months. As a result of pathological observation, most of the gel disappeared after 6 months. Although the kidney and lung were observed, no abnormal findings were observed.

実施例2:
実施例1で調整したカルボキシメチルセルロースコハク酸イミドエステルを同様に水溶液にして、厚さ0.5mlのポリエステル繊維製の縦編の布に含浸させた。繊維の空隙に十分浸み込ませるために、減圧・加圧を繰り返して脱泡操作を行った。余分な溶液を除去した。予め75mol%アセチル化したポリアリルアミン(分子量4000)に浸漬して24時間反応させた。残存アミノ酸は18mol%であった。水洗後、エタノールに置換して脱水した後、N−アセトキシスクシンイミドの1%エタノール溶液に浸して48時間アセチル化した。その後、十分水洗、グリセリン処理、乾燥、滅菌した。一部は架橋後アセチル化せず、そのままグリセリンにて保湿化して乾燥した。
Example 2:
The carboxymethylcellulose succinimide ester prepared in Example 1 was similarly made into an aqueous solution and impregnated into a warp knitted fabric made of polyester fiber having a thickness of 0.5 ml. In order to sufficiently infiltrate the voids of the fiber, the defoaming operation was performed by repeatedly reducing pressure and pressing. Excess solution was removed. It was immersed in 75 mol% acetylated polyallylamine (molecular weight 4000) and reacted for 24 hours. The remaining amino acid was 18 mol%. After washing with water and substituting with ethanol for dehydration, it was immersed in a 1% ethanol solution of N-acetoxysuccinimide and acetylated for 48 hours. Thereafter, it was sufficiently washed with water, treated with glycerin, dried and sterilized. Some were not acetylated after cross-linking, but were moisturized with glycerin and dried.

このように作成した、アセチル化、非アセチル化両者の1cm2試料を犬の腹部大動脈壁にパッチとして縫着した。2週間後に摘出した結果、アセチル化した試料には赤色の血栓付着も無く、心臓血管用パッチとして良好な性能を示した。しかし、アセチル化をしなかったパッチの血液接触面には、面積の約50%が赤色の血栓で被われていた。いずれもゲルが膨潤して厚くなっていたが、架橋後アセチル化したゲルの方が膨潤度は低かった。アセチル化しなかったゲルを含むシートは吸水性が高く、また抗血栓性に劣ることが確認された。 A 1 cm 2 sample of both acetylated and non-acetylated prepared in this manner was sewn as a patch to the abdominal aorta wall of the dog. As a result of excision after 2 weeks, the acetylated sample had no red thrombus adhesion and showed good performance as a cardiovascular patch. However, the blood contact surface of the patch that was not acetylated covered about 50% of the area with a red thrombus. In both cases, the gel was swollen and thickened, but the degree of swelling was lower in the gel acetylated after crosslinking. It was confirmed that the sheet containing the gel that was not acetylated had high water absorption and poor antithrombotic properties.

実施例3:
カルボキシメチルセルロース(27g、置換度1.4、分子量12万5千ダルトン、日本製紙ケミカル(株))を用いて前実施例と全く同様に反応させてカルボキシメチルセルロースコハク酸イミドエステルを22g得た。元素分析の結果から、スクシンイミドはグルコースユニットあたり0.65であった。
透析後に、凍結乾燥したポリマーを溶解して7質量%の水溶液とした。この水溶液を10ml採り、次に分子量3000のポリアリルアミン20質量%2mlを市販の霧化混合スプレー((株)明治機械製作所)にて平らな容器に噴射した。
カルボキシメチルセルロースナトリウム塩のスクシンイミド置換体の溶液にメチレンブルーを微量混合して噴射した後に観察すると全体が均質に混合していることが確認できた。40℃にて24時間反応させた。
Example 3:
Using carboxymethylcellulose (27 g, substitution degree 1.4, molecular weight 125,000 Dalton, Nippon Paper Chemicals Co., Ltd.), the reaction was carried out in the same manner as in the previous example to obtain 22 g of carboxymethylcellulose succinimide ester. From the results of elemental analysis, succinimide was 0.65 per glucose unit.
After dialysis, the freeze-dried polymer was dissolved to make a 7% by mass aqueous solution. 10 ml of this aqueous solution was taken, and then 2 ml of 20% by mass of polyallylamine having a molecular weight of 3000 was sprayed onto a flat container with a commercially available atomized mixed spray (Meiji Machine Co., Ltd.).
When the solution of the succinimide substituted product of carboxymethylcellulose sodium salt was mixed with a small amount of methylene blue and sprayed, it was confirmed that the whole was homogeneously mixed. The reaction was performed at 40 ° C. for 24 hours.

型から水中で剥離すると半透明のヒドロゲルが得られた。十分水で洗浄して未反応の架橋剤を除去した。半分をグリセリン処理後乾燥して滅菌して保管した。残りの半分をアルコールで脱水後、前例と同様にアセチル化した。水洗、グリセリン付与、乾燥してから滅菌した。
得られたシートを2×2cmの大きさに切った上記2種類のゲルシートを犬の腹腔内にて出血した脾臓に貼り付けた。2週間後に剖検して観察したところ、アセチル化したゲルは周囲との癒着がほとんど無いのに対して、アセチル化しなかった試料はゲルの内部に血液がしみこんで膨潤して脾臓の表面に強固に接着していた。
分子量50万ダルトン、12万5千ダルトンのカルボキシメチルセルロースナトリウム塩の1.0質量%の生理食塩水溶液を調製して、121℃で滅菌した。ラットに50ml/体重1kgの割合で静脈注射によって投与して、以後72時間の尿を採取した。その尿中のカルボキシメチルセルロースをGPCにて定量分析したその結果を表に掲げた。
A translucent hydrogel was obtained when peeled from the mold in water. The unreacted crosslinking agent was removed by washing with sufficient water. Half was dried and sterilized after glycerin treatment. The other half was dehydrated with alcohol and then acetylated as in the previous example. It was sterilized after washing with water, applying glycerin and drying.
The two kinds of gel sheets obtained by cutting the obtained sheet into a size of 2 × 2 cm were affixed to the spleen that had been bleeding in the abdominal cavity of the dog. Two weeks later, an autopsy revealed that the acetylated gel had almost no adhesion with the surroundings, whereas the non-acetylated sample swelled with blood infiltrating the gel and swelled firmly on the surface of the spleen. It was glued.
A 1.0 mass% physiological saline solution of carboxymethylcellulose sodium salt having a molecular weight of 500,000 daltons and 125,000 daltons was prepared and sterilized at 121 ° C. Rats were administered by intravenous injection at a rate of 50 ml / kg body weight and urine was collected for 72 hours thereafter. The results of quantitative analysis of carboxymethylcellulose in the urine by GPC are listed in the table.

Figure 2007252699
これらの結果から、球状の蛋白の分画分子量では4万ダルトンの腎臓から鎖状の糖鎖は分子量が25万ダルトン以下では吸収されずに容易に排泄されることが明らかとなった。
Figure 2007252699
From these results, it was clarified that the chain sugar chain is easily excreted from the kidney of 40,000 daltons without being absorbed at a molecular weight of 250,000 daltons or less from the kidney of 40,000 daltons with the molecular weight cutoff of the globular protein.

実施例4:
カルボキシメチルアミロースナトリウム塩(分子量50万ダルトン、置換度0.5)を用いて同様にスクシンイミドエステル化を行った。元素分析の結果、置換度はグルコースユニットあたり0.2であった。
これを100mlの水に10g加えて50℃に加温して撹拌した。完全には溶解しないがそのまま平らな容器に流し込んで凍結乾燥した。
次に得られた厚さ5mmの乾燥したスポンジにアルコールに溶かしたポリアリルアミンの5000ダルトン20質量%の溶液を噴霧した。そのまま室温で24時間反応させた後、アルコールで繰り返し洗浄して未反応の架橋剤と反応生成物を除去した。
この多孔質のスポンジを、一部を水に浸してエタノールの濃度を下げてから直ちに凍結乾燥した。残りは、アルコールに溶解した、前出のN−アセトキシスクシンイミドで48時間アセチル化した。
Example 4:
Succinimide esterification was carried out in the same manner using carboxymethyl amylose sodium salt (molecular weight 500,000 Dalton, substitution degree 0.5). As a result of elemental analysis, the degree of substitution was 0.2 per glucose unit.
10 g of this was added to 100 ml of water, heated to 50 ° C. and stirred. Although it was not completely dissolved, it was poured into a flat container and lyophilized.
Next, a solution of 5,000 daltons 20% by mass of polyallylamine dissolved in alcohol was sprayed on the resulting dry sponge having a thickness of 5 mm. The reaction was allowed to proceed for 24 hours at room temperature, and then repeatedly washed with alcohol to remove unreacted crosslinking agent and reaction product.
This porous sponge was lyophilized immediately after partly immersed in water to reduce the ethanol concentration. The remainder was acetylated with the above N-acetoxysuccinimide dissolved in alcohol for 48 hours.

次に、テフロン(登録商標)を延伸加工して多孔質にした人工硬膜シート(コスモテック(株)販売)を大気圧プラズマ処理によって親水化して水に対する濡れ易さを高めた。このシートの片面に水を含浸させてから上記2種類のスポンジをン粘着させたこのシートを出血した犬の脾臓表面に縫着して、2週間後の様子を観察した。その結果、アセチル化したシートはまったく癒合していなかったのに対して、アセチル化処理を事後に施さなかったシートではシートはしっかり癒合して脾臓表面から剥離できなかった。   Next, an artificial dura mater sheet (sold by Cosmotech Co., Ltd.) made by stretching Teflon (registered trademark) to be porous was hydrophilized by atmospheric pressure plasma treatment to increase the wettability to water. This sheet, which was impregnated with water on one side of the sheet and then adhered to the two types of sponges, was sewn on the surface of the spleen of a bleeding dog, and the appearance after 2 weeks was observed. As a result, the acetylated sheet was not fused at all, whereas in the sheet that was not subjected to the acetylation treatment after the fact, the sheet was firmly fused and could not be peeled off from the spleen surface.

以上詳述した通り、本発明では
(ア)スクシンイミドエステル化した鎖状の分子量が25万以下の多糖誘導体と、
(イ)ポリアミン(好ましくはポリアリルアミン)をそのままもしくは一部のアミノ基をアシル化させた後、(ア)と反応させてゲルを形成した後、
(ウ)残存アミノ基を実質的にすべてアシル化させることによって
抗血栓性と生分解性と腎臓からの排泄による分解生成物の処理が安全にされる性質を有する人工血管や医療用のシートを得る事ができる。
架橋度はポリアミンを予めアシル化することによって低下させて分解性を高めることができる。これによって、人・動物由来の原料を使用せずに循環血液や体内の粘膜に直接接触することによっても血栓や癒合を起こさない人工血管その他の移植材料を提供することができる。
As described in detail above, in the present invention, (a) a succinimide esterified polysaccharide derivative having a molecular weight of 250,000 or less,
(I) After polyamine (preferably polyallylamine) is directly or after acylating a part of amino groups, after reacting with (a) to form a gel,
(C) By artificially acylating all remaining amino groups, anti-thrombotic and biodegradable and artificial blood vessels and medical sheets that have the property of safely treating the degradation products due to excretion from the kidney I can get it.
The degree of crosslinking can be reduced by pre-acylating the polyamine to increase the degradability. As a result, it is possible to provide artificial blood vessels and other transplant materials that do not cause thrombus or fusion even by directly contacting the circulating blood or the mucous membrane in the body without using human or animal-derived raw materials.

Claims (18)

スクシンイミド残基を側鎖に導入した鎖状多糖誘導体とポリアミンもしくはその誘導体との反応により得られるヒドロゲルにおいて、ゲル化に関わらなかった遊離のアミノ残基をアミド化したことを特徴とするゲル組成物。   A gel composition characterized by amidating a free amino residue that was not involved in gelation in a hydrogel obtained by reacting a chain polysaccharide derivative having a succinimide residue introduced into the side chain with polyamine or a derivative thereof . スクシンイミド残基を側鎖に導入した鎖状多糖誘導体が、少なくとも20糖単位あたりに1個のスクシンイミドを含む請求項1に記載のゲル組成物。   The gel composition according to claim 1, wherein the chain polysaccharide derivative having a succinimide residue introduced in the side chain contains one succinimide per at least 20 sugar units. スクシンイミド残基を側鎖に導入した鎖状多糖誘導体が、糖の水酸基の水素原子を下記式(I):
Figure 2007252699
(式中、Yは置換されていてもよいアルキレンまたはカルバモイル基を表す。)で表されるスクシンイミド含有基で置換してなるものである請求項1または2に記載のゲル組成物。
A chain polysaccharide derivative in which a succinimide residue is introduced into the side chain, the hydrogen atom of the hydroxyl group of the sugar is represented by the following formula (I):
Figure 2007252699
The gel composition according to claim 1 or 2, wherein the gel composition is substituted with a succinimide-containing group represented by the formula (Y represents an optionally substituted alkylene or carbamoyl group).
スクシンイミド残基を側鎖に導入した鎖状多糖誘導体が主要構造として下記式(II):
Figure 2007252699
(式中、R1は水素原子、金属原子、炭素数1ないし30の置換されていてもよい脂肪族炭化水素基もしくは芳香族炭化水素基または下記式(I):
Figure 2007252699
(式中、Yは置換されていてもよいアルキレンまたはカルバモイル基を表す。)で表されるスクシンイミド含有基もしくは下記式(III):
Figure 2007252699
(式中、Yは上に定義した通りであり、R2は水素原子、金属原子、炭素数1ないし30の置換されていてもよい脂肪族炭化水素基もしくは芳香族炭化水素基を表す。)で表される基であり、Xは、−OR1、−NHR1(式中、R1は上記定義と同じ。)またはカルバモイル基であり、分子中のR1はそれぞれ同一でも異なってもよいが、その少なくとも1個は前記式(I)のスクシンイミド含有基である。)を繰り返し単位として含む糖鎖である請求項3に記載のゲル組成物。
A chain polysaccharide derivative having a succinimide residue introduced in the side chain is represented by the following formula (II):
Figure 2007252699
(In the formula, R 1 is a hydrogen atom, a metal atom, an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group or aromatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, or the following formula (I):
Figure 2007252699
(Wherein Y represents an optionally substituted alkylene or carbamoyl group) or a succinimide-containing group represented by the following formula (III):
Figure 2007252699
(In the formula, Y is as defined above, and R 2 represents a hydrogen atom, a metal atom, an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms.) X is —OR 1 , —NHR 1 (wherein R 1 is the same as defined above) or a carbamoyl group, and R 1 in the molecule may be the same or different. However, at least one of them is a succinimide-containing group of the above formula (I). The gel composition according to claim 3, which is a sugar chain containing a repeating unit as a repeating unit.
スクシンイミド残基を側鎖に導入した鎖状多糖誘導体の主要構造が下記式(IV):
Figure 2007252699
(式中、R1及びXは前記定義の通りであり、nは3以上の整数である。)で表される直鎖状誘導体である請求項4に記載のゲル組成物。
The main structure of a chain polysaccharide derivative having a succinimide residue introduced in the side chain is represented by the following formula (IV):
Figure 2007252699
The gel composition according to claim 4, wherein R 1 and X are as defined above, and n is an integer of 3 or more.
鎖状多糖誘導体における前記Yが炭素数1ないし3のアルキレンまたは下記式(V);
Figure 2007252699
(式中、R3は水素原子、または炭素数1ないし30の置換されていてもよい脂肪族炭化水素基もしくは芳香族炭化水素基を表す。)で表される基である請求項3〜5のいずれかに記載のゲル組成物。
Y in the chain polysaccharide derivative is alkylene having 1 to 3 carbon atoms or the following formula (V);
Figure 2007252699
(Wherein R 3 represents a hydrogen atom, or an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group or aromatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms). The gel composition according to any one of the above.
ポリアミンが側鎖に少なくとも1モル%以上の遊離のアミノ基を有するポリアリルアミンである請求項1〜6のいずれかに記載のゲル組成物。   The gel composition according to any one of claims 1 to 6, wherein the polyamine is a polyallylamine having at least 1 mol% or more free amino groups in a side chain. ポリアミンが分子量500〜10000である請求項1〜7のいずれかに記載のゲル組成物。   The gel composition according to any one of claims 1 to 7, wherein the polyamine has a molecular weight of 500 to 10,000. 多糖誘導体が分子量25万以下である請求項1〜8のいずれかに記載のゲル組成物。   The gel composition according to any one of claims 1 to 8, wherein the polysaccharide derivative has a molecular weight of 250,000 or less. 請求項1〜9のいずれかに記載のゲル組成物を基材中に有するゲル組成物−基材複合材料。   The gel composition-base material composite material which has the gel composition in any one of Claims 1-9 in a base material. 基材が管状、シート状もしくは多孔質またはこれらの組み合わせである請求項10に記載のゲル組成物−基材複合材料。   The gel composition-substrate composite material according to claim 10, wherein the substrate is tubular, sheet-like, porous, or a combination thereof. 基材がポリエステル樹脂、及びフッ素樹脂から選択される請求項10に記載のゲル組成物−基材複合材料。   The gel composition-base material composite material according to claim 10, wherein the base material is selected from a polyester resin and a fluororesin. 請求項1〜9のいずれかに記載のゲル組成物または請求項10〜12のいずれかに記載のゲル組成物−基材複合材料を含む循環血液もしくは体内の粘膜に直接接触する移植材料。   A transplant material that directly contacts circulating blood or a mucous membrane in the body, comprising the gel composition according to any one of claims 1 to 9 or the gel composition-substrate composite material according to any one of claims 10 to 12. 請求項13に記載の移植材料を含む人工血管。   An artificial blood vessel comprising the transplant material according to claim 13. 請求項13に記載の移植材料を含む血液適合性の臓器修復用パッチ、人工心膜、人工硬膜、癒着防止膜または人工皮膚。   A blood compatible organ repair patch, artificial pericardium, artificial dura mater, anti-adhesion membrane or artificial skin comprising the transplant material according to claim 13. 請求項15に記載の臓器修復用パッチである心臓血管修復用パッチ。   The patch for cardiovascular repair which is the patch for organ repair of Claim 15. スクシンイミド残基を側鎖に導入した鎖状多糖誘導体を含む第1液またはポリアリルアミンもしくはその誘導体を含む第2液の一方を塗布して、次いで他方の液を塗布または噴霧または浸漬することにより基材をゲルで被覆した後、残存アミノ基をアシル化剤と反応させる工程を含むゲル組成物−基材複合材料の製造方法。   Applying one of the first liquid containing a chain polysaccharide derivative having a succinimide residue introduced into the side chain or the second liquid containing polyallylamine or a derivative thereof, and then applying or spraying or dipping the other liquid. A method for producing a gel composition-base material composite material comprising a step of reacting a residual amino group with an acylating agent after coating a material with a gel. アシル化剤がアセチル化剤である請求項17に記載のゲル組成物−基材複合材料の製造方法。
The method for producing a gel composition-substrate composite material according to claim 17, wherein the acylating agent is an acetylating agent.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004359895A (en) * 2003-06-06 2004-12-24 Mcrotech Kk Medical composition
JP2004358073A (en) * 2003-06-06 2004-12-24 Mcrotech Kk Gelled composition
JP2005512115A (en) * 2001-11-13 2005-04-28 ノバルティス アクチエンゲゼルシャフト Method for modifying the surface of a biomedical article
JP2005290147A (en) * 2004-03-31 2005-10-20 Mcrotech Kk Reactive multi-branched polysaccharide derivative

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005512115A (en) * 2001-11-13 2005-04-28 ノバルティス アクチエンゲゼルシャフト Method for modifying the surface of a biomedical article
JP2004359895A (en) * 2003-06-06 2004-12-24 Mcrotech Kk Medical composition
JP2004358073A (en) * 2003-06-06 2004-12-24 Mcrotech Kk Gelled composition
JP2005290147A (en) * 2004-03-31 2005-10-20 Mcrotech Kk Reactive multi-branched polysaccharide derivative

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