JP2010167040A - Medicine slowly releasing body - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a medicine slowly releasing body which carries a medicine and releases it when embedded in a living body, and particularly, which has a dynamic property close to that of an original bone when used as an artificial bone for a part where large loads are applied. <P>SOLUTION: The medicine slowly releasing body is formed of plastic, is composed of a substantial body and a surface layer formed on the surface of the body and having small diameter pores and large diameter pores, a part of the small diameter pores and the large diameter pores form open pores opened on the surface of the surface layer. The open pores includes small diameter open pores whose average open pore diameter is ≤5 μm and large diameter open pores whose average open pore diameter is 10 to 200 μm. On the inner wall surface of the large diameter open pores, communicating holes which communicates the small diameter pores and the large diameter pores are formed to form a surface foam body, which carries the medicine on its surface layer. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、薬剤徐放体に関し、特に薬剤が担持されて成り、生体に埋設すると薬剤が放出される薬剤徐放体に関する。   The present invention relates to a sustained-release drug, and more particularly to a sustained-release drug that is supported by a drug and that is released when embedded in a living body.

医療分野や再生医工学の分野においては、薬剤を局所的に投与する手段として、あるいは失った組織を再生する手段として、多孔質体に薬剤を含浸させて成る薬剤徐放体を患部に埋入することが提案されている。   In the medical field and regenerative medical engineering field, as a means for locally administering a drug or a means for regenerating lost tissue, a sustained-release drug made by impregnating a drug into a porous body is implanted in the affected area. It has been proposed to do.

例えば、特許文献1には、多孔質リン酸カルシウム系焼結体ブロックに薬剤を含浸する方法が記載され、特許文献2及び3には、セラミックス多孔体内部の気孔に生体吸収性ポリマーと共に薬剤を担持する人工骨が記載されている。また、特許文献4には、多孔質リン酸カルシウム系化合物顆粒の孔内に薬剤を含浸し、顆粒表面に可溶性の有機化合物から成るコーティング層を有する薬剤徐放顆粒が記載され、特許文献5には、セラミックス多孔体顆粒の内部に薬剤溶液を保持する中空部を有する徐放剤用担体が記載されている。さらに、特許文献6には、薬物を含有するリン酸カルシウムセメントと液剤とからなる薬物徐放性リン酸カルシウムセメントが記載されている。これらはいずれも生体骨と比較すると強度が低いので、例えば人工骨として用いる場合には、荷重のかからない部位でのみ使用するといった、使用部位の制限があると考えられる。   For example, Patent Document 1 describes a method of impregnating a porous calcium phosphate-based sintered block with a drug, and Patent Documents 2 and 3 support a drug together with a bioabsorbable polymer in pores inside the ceramic porous body. Artificial bone is described. Patent Document 4 describes drug sustained-release granules having a coating layer made of a soluble organic compound impregnated with a drug in the pores of porous calcium phosphate compound granules, and Patent Document 5, A sustained-release agent carrier having a hollow portion for holding a drug solution inside a ceramic porous granule is described. Furthermore, Patent Document 6 describes a drug sustained-release calcium phosphate cement comprising a calcium phosphate cement containing a drug and a liquid agent. Since all of these are low in strength compared to living bones, for example, when used as an artificial bone, it is considered that there is a limitation on the use site such as use only at a site where no load is applied.

特許文献7には、高分子から成る医療用多孔質体において、医療用多孔質体の製造時に薬剤を担持させる医療用多孔質体の製造方法が開示されている。しかし、この医療用多孔質体は構造全体が多孔質であることから、上記した特許文献に記載の薬剤徐放体と同様に、人工骨として用いた場合には、使用部位が制限されてしまうと考えられる。   Patent Document 7 discloses a method for producing a medical porous body in which a drug is carried during the production of a medical porous body in a medical porous body made of a polymer. However, since this medical porous body has a porous structure as a whole, when it is used as an artificial bone as in the case of the sustained-release drug described in the above-mentioned patent document, the use site is limited. it is conceivable that.

特開平10−279471号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-279471 特表2007−222611号公報Special table 2007-222611 特開2004−159971号公報JP 2004-159971 A 特許第2842647号公報Japanese Patent No. 2842647 特許第3152665号公報Japanese Patent No. 3152665 gazette 特許第2927007号公報Japanese Patent No. 2927007 特開2005−80927号公報JP 2005-80927 A

本発明の課題は、薬剤が担持されて成り、生体に埋設すると薬剤が放出される薬剤徐放体を提供することであり、特に、大きな荷重のかかる部位の人工骨として使用される場合には、元の骨に近い力学的特性を有する薬剤徐放体を提供することである。   An object of the present invention is to provide a sustained-release drug that is supported by a drug and is released when the drug is embedded in a living body, and particularly when used as an artificial bone in a part where a large load is applied. It is to provide a drug sustained-release body having mechanical properties close to those of the original bone.

本発明の他の課題は、複雑な形状を有する薬剤徐放体を簡易な方法で製造可能な薬剤徐放体の製造方法を提供することである。   The other subject of this invention is providing the manufacturing method of the chemical | medical agent sustained release body which can manufacture the chemical | medical agent sustained release body which has a complicated shape by a simple method.

前記課題を解決するための手段として、
(1)プラスチックにより形成され、
実質部とその表面に形成され、かつ、小径気孔及び大径気孔を有する表面層とを備え、
前記小径気孔及び前記大径気孔の一部は前記表面層の表面に開口する開気孔を形成しており、
前記開気孔は平均開気孔径が5μm以下の小径開気孔と平均開気孔径が10〜200μmの大径開気孔とを有し、
前記大径開気孔の内壁面に前記小径気孔及び前記大径気孔と連通する連通孔が形成されて成る表面発泡体が、その表面層に薬剤を担持していることを特徴とする薬剤徐放体である。
As means for solving the problems,
(1) formed of plastic,
A substantial portion and a surface layer formed on the surface thereof, and having a small diameter pore and a large diameter pore;
A part of the small-diameter pores and the large-diameter pores form open pores that open on the surface of the surface layer,
The open pores include small open pores having an average open pore size of 5 μm or less and large open pores having an average open pore size of 10 to 200 μm,
A sustained-release drug, characterized in that a surface foam formed by forming the small-diameter pores and communication holes communicating with the large-diameter pores on the inner wall surface of the large-diameter open pores carries the drug on the surface layer. Is the body.

本発明に係る薬剤徐放体は、プラスチックにより形成され、実質部とその表面に形成され、かつ、小径気孔及び大径気孔を有する表面層とを備え、前記小径気孔及び前記大径気孔の一部は前記表面層の表面に開口する開気孔を形成しており、前記開気孔は平均開気孔径が5μm以下の小径開気孔と平均開気孔径が10〜200μmの大径開気孔とを有し、前記大径開気孔の内壁面に前記小径気孔及び前記大径気孔と連通する連通孔が形成されて成る表面発泡体が、その表面層に薬剤を担持している。したがって、この薬剤徐放体を生体内に埋設した場合には、薬剤が長期間に渡って徐放される。また、この薬剤徐放体が人工骨として使用される場合には、薬剤が長期間に渡って徐放されると共に、骨組織を表面層の内部に侵入させることができる。その結果、例えば抗炎症剤及び骨形成誘導因子といった薬剤を徐放しながら表面層の内部に存在する空間を充填するように新たな骨が形成されるので、生体骨と薬剤徐放体とを強固に結合させることができる。また、本発明に係る薬剤徐放体は、全体積に気孔を有するのではなく、その表面に多数の気孔を有するので、適用部位に合わせた強度を保持することが容易である。   The drug sustained-release body according to the present invention is formed of plastic, and includes a substantial part and a surface layer formed on the surface thereof and having small diameter pores and large diameter pores, and one of the small diameter pores and the large diameter pores. Part has open pores that open to the surface of the surface layer, and the open pores have small open pores having an average open pore size of 5 μm or less and large open pores having an average open pore size of 10 to 200 μm. A surface foam formed by forming the small-diameter pores and communication holes communicating with the large-diameter pores on the inner wall surface of the large-diameter open pores carries the drug on the surface layer. Therefore, when this drug sustained-release body is embedded in a living body, the drug is gradually released over a long period of time. When this drug sustained-release body is used as an artificial bone, the drug can be gradually released over a long period of time, and the bone tissue can enter the inside of the surface layer. As a result, new bone is formed so as to fill the space existing inside the surface layer while slowly releasing drugs such as anti-inflammatory agents and osteogenesis-inducing factors. Can be combined. In addition, since the drug sustained-release body according to the present invention does not have pores in the entire volume, but has a large number of pores on the surface thereof, it is easy to maintain strength according to the application site.

また、この薬剤徐放体が、エンジニアリングプラスチック、特にポリエーテルエーテルケトンで形成されると、高い機械的強度を有する薬剤徐放体を提供することができる。したがって、この薬剤徐放体が、骨との結合が必要で、かつ大きな荷重が連続的に長期間かかるような部位に人工骨として適用される場合には、ストレスシールディング、すなわち骨に加わる応力の遮蔽によって起こる可能性のある骨減少及び骨密度の低下などが生じることを防止することができる。   In addition, when the drug sustained-release body is formed of an engineering plastic, particularly polyether ether ketone, a drug sustained-release body having high mechanical strength can be provided. Therefore, when this drug sustained-release body is applied as an artificial bone to a site where a bond with bone is necessary and a large load is continuously applied over a long period of time, stress shielding, that is, stress applied to the bone It is possible to prevent the occurrence of bone loss and bone density that may occur due to the shielding of the bone.

さらに、この薬剤徐放体が、薬剤徐放体の表面層の表面及び/又は前記小径開気孔及び大径開気孔の内壁面に、例えば水酸アパタイト等の生体活性物質を有していると、この薬剤徐放体が人工骨として使用される場合には、この生体活性物質と生体の骨組織との化学的な反応が始まり、新たな骨の形成が速やかに行われるので、骨と人工骨とを早期に結合させることができる。この薬剤徐放体が経皮デバイスとして使用される場合には、生体活性物質は多くの生体分子を吸着する性質を有することから、皮膚と薬剤徐放体との密着性を向上させることができる。その結果、皮膚と経皮デバイスとの間に生じた隙間から細菌感染が起こるといったことを防止することができる。また、この生体活性物質が薬剤と生体活性物質とを含む薬剤粒子又は薬剤層であると、より一層薬剤が長期間に渡って徐放される。   Furthermore, the drug sustained-release body has a bioactive substance such as hydroxyapatite on the surface layer of the drug sustained-release body and / or the inner wall surface of the small-diameter open pores and the large-diameter open pores. When this drug sustained-release body is used as an artificial bone, the chemical reaction between this bioactive substance and the bone tissue of the living body begins, and the formation of new bone is performed rapidly. It is possible to combine with the bone at an early stage. When this drug sustained-release body is used as a transdermal device, since the bioactive substance has a property of adsorbing many biomolecules, the adhesion between the skin and the drug sustained-release body can be improved. . As a result, it is possible to prevent bacterial infection from occurring through the gap formed between the skin and the transdermal device. Further, when the bioactive substance is a drug particle or drug layer containing a drug and a bioactive substance, the drug is gradually released over a long period of time.

本発明に係る薬剤徐放体の製造方法は、ほとんどの工程が液相中において処理することのできる方法であるので、特別な装置を使用する必要がなく、また複雑な形状を有する薬剤徐放体であっても容易に製造することができる。   The method for producing a sustained-release drug according to the present invention is a method in which almost all steps can be performed in a liquid phase, so that it is not necessary to use a special device, and the sustained-release drug having a complicated shape is used. Even a body can be easily manufactured.

図1は、本発明に係る薬剤徐放体における表面発泡体の一実施例を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a surface foam in a drug sustained-release body according to the present invention. 図2(a)、図2(b)は、生体活性物質を有して成る薬剤徐放体の一実施例を示す模式図である。2 (a) and 2 (b) are schematic views showing one embodiment of a drug sustained-release body having a bioactive substance. 図3は、実施例1における表面発泡体の表面を撮影した走査型電子顕微鏡写真である。FIG. 3 is a scanning electron micrograph of the surface of the surface foam in Example 1.

図1は、本発明に係る薬剤徐放体を構成する表面発泡体の一実施例を示す模式図である。図1に示すように、この表面発泡体1は、実質部2とその表面に形成され、かつ、小径気孔3及び大径気孔4を有する表面層5とを備え、前記小径気孔3及び前記大径気孔4の一部は前記表面層5の表面に開口する開気孔6を形成しており、前記開気孔6は平均開気孔径Aが5μm以下の小径開気孔13と平均開気孔径Bが10〜200μmの大径開気孔14とを有し、前記大径開気孔14は、その内壁面に前記小径気孔3及び前記大径気孔4と連通する連通孔7が形成されている。本発明に係る薬剤徐放体は、この表面発泡体1の表面層5に薬剤が担持されている。   FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a surface foam constituting the drug sustained-release body according to the present invention. As shown in FIG. 1, the surface foam 1 includes a substantial portion 2 and a surface layer 5 formed on the surface thereof and having small diameter pores 3 and large diameter pores 4, and the small diameter pores 3 and the large diameter pores 1. A part of the diameter pore 4 forms an open pore 6 that opens on the surface of the surface layer 5, and the open pore 6 has a small-diameter open pore 13 having an average open pore diameter A of 5 μm or less and an average open pore diameter B. The large-diameter open hole 14 has a diameter of 10 to 200 μm, and the large-diameter open hole 14 is formed with a communication hole 7 communicating with the small-diameter hole 3 and the large-diameter hole 4 on the inner wall surface. In the drug sustained-release body according to the present invention, the drug is carried on the surface layer 5 of the surface foam 1.

表面層5は、大きさの異なる小径気孔3及び大径気孔4を複数有しており、これらの気孔は、独立して形成されている独立気孔8及び2つ以上の独立気孔8が連通して形成されている連通気孔9を形成している。一部の小径気孔3及び大径気孔4は表面層5の表面に開口する開気孔6を形成しており、この開気孔6は平均開気孔径Aが5μm以下、好ましくは3μm以下の小径開気孔13と平均開気孔径Bが10〜200μm、好ましくは30〜150μmの大径開気孔14とを有している。この大径開気孔14の内壁面には、小径気孔3及び大径気孔4と連通して形成される連通孔7が形成されている。この連通孔7は、一つの開気孔6に対して複数の連通孔7が形成されているのが好ましく、小径気孔3と連通して形成される小径連通孔径Cが5μm以下、好ましくは3μm以下の小径連通孔15と大径気孔4と連通して形成される大径連通孔径Dが10〜200μm、好ましくは30〜150μmの大径連通孔16とにより形成されている。小径気孔3及び大径気孔4は、球状及び/又は扁球状及び/又は長球状及び/又はこれらの形状が組み合わされてなる形状を有する。表面層5がこのような気孔を有するので、この薬剤徐放体が生体内に埋設されると、薬剤が長期間に渡って徐放される。また、この薬剤徐放体が人工骨として使用される場合には、薬剤が長期間に渡って徐放されると共に、骨組織を表面層の内部に侵入させることができる。その結果、抗炎症剤及び骨形成誘導因子といった薬剤を徐放しながら表面層の内部に存在する空間を充填するように新たな骨が形成されるので、生体骨と薬剤徐放体とを強固に結合させることができる。また、大径気孔4により形成されている大径開気孔14の内壁面に連通孔7、特に大径連通孔16が多数形成されている程、骨組織を表面層5の表面から深部まで到達させることができ、表面層5の深部において新たな骨を形成させることができるので、骨と生体インプラントとをより強固に結合させることができる。   The surface layer 5 has a plurality of small-diameter pores 3 and large-diameter pores 4 having different sizes, and these pores communicate with independent pores 8 formed independently and two or more independent pores 8. The continuous ventilation hole 9 formed in this way is formed. Some of the small-diameter pores 3 and large-diameter pores 4 form open pores 6 that open on the surface of the surface layer 5, and these open pores 6 have an average open pore size A of 5 μm or less, preferably 3 μm or less. It has pores 13 and large-diameter open pores 14 having an average open pore size B of 10 to 200 μm, preferably 30 to 150 μm. On the inner wall surface of the large-diameter open hole 14, a communication hole 7 formed so as to communicate with the small-diameter hole 3 and the large-diameter hole 4 is formed. The communication hole 7 is preferably formed with a plurality of communication holes 7 with respect to one open hole 6, and the small diameter communication hole diameter C formed in communication with the small diameter hole 3 is 5 μm or less, preferably 3 μm or less. The small-diameter communication hole 15 and the large-diameter communication hole 16 are formed with a large-diameter communication hole 16 having a large-diameter communication hole diameter D of 10 to 200 μm, preferably 30 to 150 μm. The small diameter pores 3 and the large diameter pores 4 have a spherical shape and / or an oblate shape and / or an oblong shape and / or a shape formed by combining these shapes. Since the surface layer 5 has such pores, when the drug sustained-release body is embedded in the living body, the drug is gradually released over a long period of time. When this drug sustained-release body is used as an artificial bone, the drug can be gradually released over a long period of time, and the bone tissue can enter the inside of the surface layer. As a result, new bone is formed so as to fill the space existing in the surface layer while slowly releasing drugs such as anti-inflammatory agents and osteogenesis-inducing factors. Can be combined. Further, the more the communication holes 7, especially the large diameter communication holes 16 are formed on the inner wall surface of the large diameter open hole 14 formed by the large diameter pores 4, the bone tissue reaches from the surface of the surface layer 5 to the deep part. Since new bone can be formed in the deep part of the surface layer 5, the bone and the biological implant can be more firmly bonded.

表面層5の表面に開口する小径開気孔13の平均開気孔径と大径開気孔14の平均開気孔径は、表面層5の表面を走査型電子顕微鏡で観察し、表面層5の表面を示す画像を利用して求めることができる。   The average open pore diameter of the small diameter open pores 13 and the average open pore diameter of the large open pores 14 opened on the surface of the surface layer 5 are determined by observing the surface of the surface layer 5 with a scanning electron microscope. It can be obtained using the image shown.

まず、表面層5の表面を走査型電子顕微鏡により、所定の倍率、例えば300倍に設定したSEM画像を得る。次いで、前記SEM画像の全視野における比較的大型の最表面部の開気孔、例えば平均径が約10μm以上の開気孔の長径と短径とを測定する。次いで、これらの測定値の算術平均を算出することにより、大径開気孔14の平均開気孔径を求めることができる。   First, an SEM image in which the surface of the surface layer 5 is set to a predetermined magnification, for example, 300 times, is obtained by a scanning electron microscope. Next, the major and minor diameters of the open pores in the outermost part of the relatively large surface in the entire field of view of the SEM image, for example, the open pores having an average diameter of about 10 μm or more are measured. Subsequently, the average open pore diameter of the large-diameter open pores 14 can be obtained by calculating the arithmetic average of these measured values.

小径開気孔13は、通常、大径開気孔14と大径開気孔14との間の骨格部分に存在する。小径開気孔13の平均開気孔径を測定する場合には、測定誤差を小さくするために、さらに走査型電子顕微鏡の倍率を上げるのが好ましい。例えば、走査型電子顕微鏡を3000倍に設定したSEM画像を得る。次いで、骨格部分に形成されている開気孔の長径と短径とを測定する。すなわち、先に測定した大径開気孔14を除くすべての開気孔の長径と短径とを測定する。次いで、これらの測定値の算術平均を算出することにより、小径開気孔13の平均開気孔径を求めることができる。   The small-diameter open pores 13 are usually present in a skeleton portion between the large-diameter open pores 14 and the large-diameter open pores 14. When measuring the average open pore diameter of the small-diameter open pores 13, it is preferable to further increase the magnification of the scanning electron microscope in order to reduce the measurement error. For example, an SEM image in which the scanning electron microscope is set to 3000 times is obtained. Next, the major axis and minor axis of the open pores formed in the skeleton portion are measured. That is, the major and minor diameters of all the open pores except the large-diameter open pores 14 previously measured are measured. Subsequently, the average open pore diameter of the small-diameter open pores 13 can be obtained by calculating the arithmetic average of these measured values.

SEM画像上の大径開気孔14又は小径開気孔13の数が多い場合、例えば50個以上の場合、SEM画像上を横断するようにランダムに5本の直線を引き、この直線上にある大径開気孔14又は小径開気孔13を上述の基準で選択し、長径と短径とを測定する。次いで、これらの測定値の算術平均を算出することにより、大径開気孔14と小径開気孔13との平均開気孔径を求めることができる。   When there are a large number of large-diameter open pores 14 or small-diameter open pores 13 on the SEM image, for example, 50 or more, five straight lines are drawn at random so as to cross the SEM image. The diameter open hole 14 or the small diameter open hole 13 is selected according to the above-mentioned criteria, and the major axis and the minor axis are measured. Subsequently, the average open pore diameter of the large-diameter open pores 14 and the small-diameter open pores 13 can be obtained by calculating the arithmetic average of these measured values.

表面層5の表面に開口する開気孔6に小径気孔3及び大径気孔4が連通して形成されている連通孔7の孔径は、上記と同様に、所定の倍率で撮影したSEM画像から求めることができ、その他の方法として、水銀ポロシメータを使用して求めることもできる。   The diameter of the communication hole 7 in which the small diameter pore 3 and the large diameter pore 4 are formed in communication with the open pore 6 opened on the surface of the surface layer 5 is obtained from an SEM image taken at a predetermined magnification as described above. Alternatively, it can be determined using a mercury porosimeter.

表面層5の最表面を投影した場合の小径開気孔13及び大径開気孔14それぞれの面積割合は、特に限定されず、薬剤の徐放量及び徐放期間等を考慮して適宜調整することができる。本発明に係る薬剤徐放体が、例えば人工骨として使用される場合には、小径開気孔13と大径開気孔14との面積を合算した面積割合が99%以下になる範囲で、小径開気孔13の面積割合は、5〜90%であるのが好ましく、15〜80%であるのが特に好ましく、大径開気孔14の面積割合は、10〜95%であるのが好ましく、20〜85%であるのが特に好ましい。小径開気孔13の面積割合が、前記範囲内にあると、薬剤を十分に担持させることができると共に、薬剤徐放体を生体内に埋設した後に、長期間に渡って薬剤を放出させることができる。特に、小径開気孔13が多数形成されていると、薬剤徐放体の表面が平らに形成されている場合に比べて、表面層5に担持されている薬剤が少しずつ放出されされる。その理由としては、開気孔の気孔径が小さいほど体液が気孔内に浸入し難くなるので、気孔内に担持されている薬剤が体液に接触し難くなることから、薬剤が放出され難くなるためであると推定される。したがって、小径開気孔13の平均開気孔径Aが小さく、小径開気孔13の面積割合が大きいほど、より一層長期間に渡って薬剤が放出される。また、大径開気孔14の面積割合が、前記範囲内にあると、骨組織を表面層5の内部に浸入させることができるので、表面層5の内部に新たな骨が形成され、その結果、骨と結合させることのできる薬剤徐放体を提供することができる。   The area ratio of each of the small-diameter open pores 13 and the large-diameter open pores 14 when the outermost surface of the surface layer 5 is projected is not particularly limited, and may be appropriately adjusted in consideration of the sustained release amount and the sustained release period of the drug. it can. When the drug sustained-release body according to the present invention is used as, for example, an artificial bone, the small-diameter opening is within a range where the total area ratio of the small-diameter open pores 13 and the large-diameter open pores 14 is 99% or less. The area ratio of the pores 13 is preferably 5 to 90%, particularly preferably 15 to 80%, and the area ratio of the large-diameter open pores 14 is preferably 10 to 95%. 85% is particularly preferred. When the area ratio of the small-diameter open pores 13 is within the above range, the drug can be sufficiently loaded, and the drug can be released over a long period of time after the drug sustained-release body is embedded in the living body. it can. In particular, when a large number of small-diameter open pores 13 are formed, the drug carried on the surface layer 5 is released little by little compared to the case where the surface of the drug sustained-release body is formed flat. The reason for this is that the smaller the pore size of the open pores, the more difficult it is for the bodily fluid to enter the pores, and the drug carried in the pores is less likely to come into contact with the bodily fluid, so the drug is less likely to be released. Presumed to be. Therefore, as the average open pore diameter A of the small-diameter open pores 13 is smaller and the area ratio of the small-diameter open pores 13 is larger, the drug is released for a longer period of time. In addition, when the area ratio of the large-diameter open pores 14 is within the above range, the bone tissue can be infiltrated into the surface layer 5, so that new bone is formed inside the surface layer 5, and as a result. The sustained-release drug can be provided that can be combined with bone.

表面層5の最表面を投影した場合の小径開気孔13及び大径開気孔14の面積割合は、表面層5の表面を走査型電子顕微鏡により撮影した写真を画像解析ソフト(例えば、Scion社製 Scion Image)を使用して、小径開気孔13及び大径開気孔14の面積をそれぞれ算出することにより求めることができる。なお、上述した平均開気孔径を算出する場合と同様にして、走査型電子顕微鏡画像は、小径開気孔13及び大径開気孔14の面積を測定するのに適度な倍率で表示する。画像全体の面積Sに対する大径開気孔の面積から大径開気孔の面積割合が、画像全体の面積Sに対する小径開気孔の面積から小径開気孔の面積割合が算出される。   The area ratio of the small-diameter open pores 13 and the large-diameter open pores 14 when the outermost surface of the surface layer 5 is projected is obtained by image analysis software (for example, manufactured by Scion) Scion Image) can be used to calculate the areas of the small-diameter open pores 13 and the large-diameter open pores 14, respectively. As in the case of calculating the average open pore diameter described above, the scanning electron microscope image is displayed at an appropriate magnification for measuring the areas of the small diameter open pore 13 and the large diameter open pore 14. The area ratio of the large-diameter open pores is calculated from the area of the large-diameter open pores relative to the area S of the entire image, and the area ratio of the small-diameter open pores is calculated from the area of the small-diameter open pores relative to the area S of the entire image.

表面層5における小径気孔3及び大径気孔4の気孔率は、特に限定されず、薬剤の徐放量及び徐放期間等を考慮して適宜調整することができる。本発明に係る薬剤徐放体が、例えば人工骨として使用される場合には、小径気孔3と大径気孔4とを合算した気孔率が99%以下になる範囲で、小径気孔3の気孔率は5〜50%であるのが好ましく、10〜40%であるのが特に好ましく、大径気孔4の気孔率は20〜90%であるのが好ましく、30〜80%であるのが特に好ましい。小径気孔3の気孔率が、前記範囲内にあると、骨形成に関与するタンパク質や細胞等が付着する足場を多く確保できるため、新たな骨が表面層の内部に形成されやすく、薬剤徐放体と骨とを強固に結合することができる。大径気孔4の気孔率が、前記範囲にあると、骨組織が表面層5の内部に侵入した後保持されやすくなると共に、新たな骨が形成される空間が十分に確保され、この空間を埋めるように新たな骨が形成されるので、より一層強固に骨と生体インプラントとを結合させることができる。また、小径気孔3と大径気孔4との気孔率が前記範囲内にあると、表面層5に担持された薬剤を適度な徐放速度で、すなわち所望の量の薬剤を所望の期間に渡って放出することができる。   The porosity of the small-diameter pores 3 and the large-diameter pores 4 in the surface layer 5 is not particularly limited, and can be appropriately adjusted in consideration of the sustained release amount and the sustained release period of the drug. When the drug sustained-release body according to the present invention is used as, for example, an artificial bone, the porosity of the small-diameter pore 3 is within a range where the total porosity of the small-diameter pore 3 and the large-diameter pore 4 is 99% or less. Is preferably 5 to 50%, particularly preferably 10 to 40%, and the porosity of the large-diameter pores 4 is preferably 20 to 90%, particularly preferably 30 to 80%. . If the porosity of the small-diameter pores 3 is within the above range, a large amount of scaffolds to which proteins and cells involved in bone formation adhere can be secured, so that new bone is easily formed inside the surface layer, and the drug is released slowly. The body and bone can be firmly bonded. When the porosity of the large-diameter pore 4 is in the above range, the bone tissue is easily retained after entering the inside of the surface layer 5, and a space for forming new bone is sufficiently secured. Since a new bone is formed so as to be buried, the bone and the biological implant can be combined more firmly. In addition, when the porosity of the small diameter pores 3 and the large diameter pores 4 is within the above range, the drug supported on the surface layer 5 can be delivered at an appropriate sustained release rate, that is, a desired amount of the drug over a desired period. Can be released.

前記表面層5の小径気孔3の気孔率及び大径気孔4の気孔率は、表面層5の表面に直交する断面を走査型電子顕微鏡により撮影した画像を画像解析ソフト(例えば、Scion社製Scion Image)を使用して、大径気孔4及び小径気孔3の面積をそれぞれ算出することにより求めることができる。すなわち、上述した小径開気孔及び大径開気孔の面積割合を算出するのと同様にして、小径気孔3及び大径気孔4それぞれの面積割合を求めることにより、それぞれの気孔率を推定できる。   The porosity of the small-diameter pores 3 and the porosity of the large-diameter pores 4 of the surface layer 5 are obtained by image analysis software (for example, Scion manufactured by Scion Co., Ltd.) obtained by photographing a cross section perpendicular to the surface of the surface layer 5 with a scanning electron microscope. Image) can be used to calculate the areas of the large pores 4 and the small pores 3 respectively. That is, each porosity can be estimated by calculating | requiring each area ratio of the small diameter pore 3 and the large diameter pore 4 similarly to calculating the area ratio of the small diameter open pore and large diameter open pore mentioned above.

表面層5の厚さは、本発明に係る薬剤徐放体を適用する部位及び薬剤の徐放量及び徐放期間等を考慮して適宜調整することができる。本発明に係る薬剤徐放体が、例えば人工骨として使用される場合には、10〜1000μmであるのが好ましく、20〜200μmであるのが特に好ましい。前記範囲内であると、表面層5に適度な量の薬剤を担持させることができるので、所望の量の薬剤を所望の期間に渡って放出させることができる。また、この薬剤徐放体を体内に埋設した後に、表面層5の表面に開口している多数の開気孔6及びこの開気孔6と表面層5の内部に形成されている小径気孔3及び大径気孔4とが連通することにより形成される連通孔7を通じて、骨組織を表面層5の内部に侵入させることができる。その結果、表面層5の内部に新たな骨が形成されるので、生体骨と結合させることのできる薬剤徐放体を提供することができる。   The thickness of the surface layer 5 can be appropriately adjusted in consideration of a site to which the drug sustained-release body according to the present invention is applied, a sustained release amount and a sustained release period of the drug, and the like. When the drug sustained-release body according to the present invention is used as, for example, an artificial bone, it is preferably 10 to 1000 μm, particularly preferably 20 to 200 μm. Within the above range, an appropriate amount of drug can be carried on the surface layer 5, so that a desired amount of drug can be released over a desired period of time. In addition, after the drug sustained-release body is embedded in the body, a large number of open pores 6 opened on the surface of the surface layer 5 and the small-diameter pores 3 and the large pores formed inside the open pores 6 and the surface layer 5 are used. Bone tissue can enter the inside of the surface layer 5 through the communication hole 7 formed by the communication with the radial pore 4. As a result, since new bone is formed inside the surface layer 5, it is possible to provide a sustained-release drug that can be combined with living bone.

本発明に係る薬剤徐放体は、一般に使用されているプラスチックにより形成されて成り、この薬剤徐放体が使用される部位により適宜のプラスチックを選択することができる。る。本発明に係る薬剤徐放体が人工骨又は人工歯根として使用される場合には、薬剤徐放体を形成する物質は、力学的特性が骨に近いプラスチック、すなわち、弾性率が1〜50GPa、曲げ強度は100MPa以上であることが好ましい。   The drug sustained-release body according to the present invention is formed of a commonly used plastic, and an appropriate plastic can be selected depending on the site where the drug sustained-release body is used. The When the drug sustained-release body according to the present invention is used as an artificial bone or an artificial tooth root, the substance forming the drug sustained-release body is a plastic whose mechanical properties are close to bone, that is, an elastic modulus of 1 to 50 GPa, The bending strength is preferably 100 MPa or more.

力学的特性が骨又は歯に近いプラスチックとしては、エンジニアリングプラスチック又は繊維強化プラスチック等が挙げられる。エンジニアリングプラスチックとしては、例えば、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリエステル、ポリフェニリンオキサイド、ポリブチレンテレフタラート、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリイミド、フッ素樹脂、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリメチルペンテン、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリオキシメチレン、ポリ四フッ化エチレン等が挙げられる。   Examples of the plastic whose mechanical properties are close to those of bones or teeth include engineering plastics and fiber reinforced plastics. Engineering plastics include, for example, polyamide, polyacetal, polycarbonate, polyphenylene ether, polyester, polyphenylin oxide, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polysulfone, polyethersulfone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyetherimide, polyetherether Examples include ketones, polyamideimides, polyimides, fluororesins, ethylene vinyl alcohol copolymers, polymethylpentene, phenol resins, epoxy resins, silicone resins, diallyl phthalate resins, polyoxymethylenes, polytetrafluoroethylenes, and the like.

繊維強化プラスチックのマトリックスとなるプラスチックとしては、前記エンジニアリングプラスチックに加えて、例えば、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、EVA樹脂、EEA樹脂、4−メチルペンテン−1樹脂、ABS樹脂、AS樹脂、ACS樹脂、メタクリル酸メチル樹脂、エチレン塩化ビニル共重合体、プロピレン塩化ビニル共重合体、塩化ビニリデン樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマール、ポリビニルアセトアセタール、ポリフッ化エチレンプロピレン、ポリ三フッ化塩化エチレン、メタクリル樹脂、リノル樹脂、ポリアリルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリケトンスルフィド、ポリスチレン、ポリアミノビスマレイミド、ユリア樹脂、メラミン樹脂、キシレン樹脂、イソフタル酸系樹脂、アニリン樹脂、フラン樹脂、ポリウレタン、アルキルベンゼン樹脂、グアナミン樹脂、ポリジフェニルエーテル樹脂等が挙げられる。   Examples of plastics that serve as a matrix of fiber reinforced plastic include, in addition to the engineering plastics, polyethylene, polyvinyl chloride, polypropylene, EVA resin, EEA resin, 4-methylpentene-1 resin, ABS resin, AS resin, ACS resin, and the like. , Methyl methacrylate resin, ethylene vinyl chloride copolymer, propylene vinyl chloride copolymer, vinylidene chloride resin, polyvinyl alcohol, polyvinyl formal, polyvinyl acetoacetal, polyfluorinated ethylene propylene, polytrifluoroethylene chloride, methacrylic resin, renor Resin, polyallyl ether ketone, polyether sulfone, polyketone sulfide, polystyrene, polyamino bismaleimide, urea resin, melamine resin, xylene resin, isophthalic acid series Fat, aniline resins, furan resins, polyurethane, alkylbenzene resin, guanamine resin, poly ether resins.

本発明に係る薬剤徐放体が人工骨又は人工歯根として使用される場合には、薬剤徐放体を形成する物質としては、これらの中でもポリエーテルエーテルケトン(PEEK)が特に好ましい。PEEKにより形成されて成る薬剤徐放体を大きな荷重が連続的に長期間かかるような部位に埋設した場合に、PEEKは、生体適合性を有し力学的特性が骨と近いので、ストレスシールディング、すなわち骨に加わる応力の遮蔽によって起こる可能性のある骨減少及び骨密度の低下などが生じることを防止することができる。   When the sustained-release drug according to the present invention is used as an artificial bone or an artificial tooth root, among these, polyether ether ketone (PEEK) is particularly preferable as the substance forming the sustained-release drug. When a drug sustained-release body formed by PEEK is embedded in a site where a large load is continuously applied over a long period of time, PEEK has biocompatibility and mechanical properties similar to bone. That is, it is possible to prevent the occurrence of bone loss and bone density that may occur due to shielding of stress applied to the bone.

前記繊維強化プラスチックにおける繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、セラミック繊維、金属繊維又は有機繊維が挙げられる。
炭素繊維については、ここではカーボンナノチューブも含まれる。
ガラス繊維としては、ホウケイ酸ガラス(Eガラス)、高強度ガラス(Sガラス)、高弾性ガラス(YM−31Aガラス)等の繊維、
セラミック繊維としては、炭化ケイ素、窒化ケイ素、アルミナ、チタン酸カリウム、炭化ホウ素、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、ホウ酸アルミニウム、ホウ素等の繊維、
金属繊維としては、タングステン、モリブデン、ステンレス、スチール、タンタル等の繊維、
有機繊維としては、ポリビニルアルコール、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、アラミド等の繊維、又はこれらの混合物を用いることができる。
Examples of the fiber in the fiber reinforced plastic include carbon fiber, glass fiber, ceramic fiber, metal fiber, and organic fiber.
For carbon fibers, carbon nanotubes are also included here.
Examples of the glass fiber include fibers such as borosilicate glass (E glass), high strength glass (S glass), and high elasticity glass (YM-31A glass).
Ceramic fibers include silicon carbide, silicon nitride, alumina, potassium titanate, boron carbide, magnesium oxide, zinc oxide, aluminum borate, boron and other fibers,
As metal fibers, tungsten, molybdenum, stainless steel, steel, tantalum fibers,
As the organic fiber, fibers such as polyvinyl alcohol, polyamide, polyethylene terephthalate, polyester, aramid, or a mixture thereof can be used.

また薬剤徐放体を形成する物質中に、必要に応じて帯電防止剤、酸化防止剤、ヒンダードアミン系化合物などの光安定剤、滑剤、ブロッキング防止剤、紫外線吸収剤、無機充填剤、顔料などの着色料、等の各種添加剤が含有されていても良い。   In addition, in the substance forming the drug sustained-release body, an antistatic agent, an antioxidant, a light stabilizer such as a hindered amine compound, a lubricant, an antiblocking agent, an ultraviolet absorber, an inorganic filler, a pigment, etc. Various additives such as coloring agents may be contained.

本発明に係る薬剤徐放体は、その表面層5に薬剤を担持している。この薬剤は、本発明に係る薬剤徐放体の要求される機能により種々の薬剤を使用することができる。薬剤としては、例えば、抗炎症剤、抗生物質、抗血栓剤、抗腫瘍剤、抗凝血剤、血管細胞成長促進剤、血管細胞成長阻害剤、抗癌剤、血管拡張剤、及び骨形成誘導因子等を挙げることができる。骨形成誘導因子としては、骨組織からの抽出成分である各種の骨形成関連タンパク質を用いることができ、例えば、骨形成因子(BMP)、形質転換成長因子(TFG−β)、軟骨由来形成因子(CDMP)、骨誘導因子(OIF)、インスリン様成長因子(IGF)、血小板由来成長因子(PDFG)、繊維芽細胞増殖因子(FGF)等を挙げることができる。これらの薬剤は、相互に反応するものでなければ、これらの中から選択される2種以上の薬剤が表面層5に担持されてもよい。   The drug sustained-release body according to the present invention carries a drug on its surface layer 5. As this drug, various drugs can be used depending on the required functions of the sustained-release drug according to the present invention. Examples of the drug include anti-inflammatory agents, antibiotics, antithrombotic agents, antitumor agents, anticoagulants, vascular cell growth promoters, vascular cell growth inhibitors, anticancer agents, vasodilators, and osteogenesis inducers. Can be mentioned. As an osteogenesis inducing factor, various osteogenesis-related proteins that are extracted from bone tissue can be used. For example, osteogenesis factor (BMP), transforming growth factor (TFG-β), cartilage-derived formation factor (CDMP), osteoinductive factor (OIF), insulin-like growth factor (IGF), platelet-derived growth factor (PDFG), fibroblast growth factor (FGF) and the like. As long as these drugs do not react with each other, two or more kinds of drugs selected from these may be supported on the surface layer 5.

本発明に係る薬剤徐放体は、その表面層の表面及び/又は小径気孔及び大径気孔の内壁面に、生体活性物質を有しているのが好ましく、生体活性物質と薬剤とを含む、薬剤粒子及び/又は薬剤層を有しているのが特に好ましい。ここでは、薬剤を担持した生体活性物質が粒子状に形成されている場合に、これを薬剤粒子と称し、薬剤を担持した生体活性物質が層状に形成されている場合に、これを薬剤層と称するが、これらは厳密に区別されない。薬剤徐放体が、生体活性物質、薬剤粒子及び/又は薬剤層を有していると、生体活性物質は骨との結合性や生体分子を吸着する性質を有するので、この薬剤徐放体が骨や皮膚等の生体組織との接合性が必要な部位に使用される場合に特に有効である。例えば、薬剤徐放体が人工骨として使用される場合には、骨と結合し易くなり、経皮デバイスとして使用される場合には、皮膚と密着し易くなる。さらに、薬剤徐放体が、薬剤粒子及び/又は薬剤層を有していると、薬剤が長期間に渡って放出されるので、その薬剤の種類に応じた効果が長期間に渡って得られる。   The drug sustained-release body according to the present invention preferably has a bioactive substance on the surface of the surface layer and / or the inner wall surface of the small diameter pore and the large diameter pore, and includes the bioactive substance and the drug. It is particularly preferred to have drug particles and / or drug layers. Here, when the bioactive substance carrying the drug is formed in the form of particles, this is referred to as drug particles, and when the bioactive substance carrying the drug is formed in layers, this is referred to as the drug layer. These are not strictly distinguished. If the drug sustained-release body has a bioactive substance, drug particles and / or drug layer, the bioactive substance has the property of binding to bone and adsorbing biomolecules. This is particularly effective when used in a site that needs to be bonded to a living tissue such as bone or skin. For example, when the drug sustained-release body is used as an artificial bone, it becomes easy to bond with bone, and when used as a transdermal device, it becomes easy to adhere to the skin. Furthermore, when the drug sustained-release body has drug particles and / or drug layers, the drug is released over a long period of time, and therefore an effect corresponding to the type of the drug is obtained over a long period of time. .

図2(a)、(b)に、生体活性物質、薬剤粒子、及び/又は薬剤層を有する薬剤徐放体の一実施例である薬剤徐放体の模式図を示す。以下においては、生体活性物質、薬剤粒子及び薬剤層を単に生体活性物質と称して説明する。図2(a)に示すように、生体活性物質210aは、表面層205aにおける開気孔206aの内壁面211aと表面層205aの表面との全面に形成されていても良い。あるいは、図2(b)に示すように、生体活性物質210bは、開気孔206bの内壁面211bの一部及び/又は表面層205bの表面の一部に形成されていても良い。ただし、薬剤徐放体212a、212bが、生体活性物質を有する薬剤粒子又は薬剤層ではなく、薬剤のみを有する場合には、薬剤は表面発泡体のみから放出されることになるので、表面発泡体に担持された薬剤を放出し易くするために、図2(b)に示されるように、開気孔206bの内壁面211bの一部及び/又は表面層205bの表面の一部に生体活性物質210bが形成されているのが好ましい。また、開気孔206a、206bの内壁面211a、211bに生体活性物質210a、210bが形成されている場合には、生体活性物質210a、210bが開気孔206a、206bをすべて埋めてしまうように形成されているのではなく、図2(a)、(b)に示すように、表面層205a、205bの表面に開口する開気孔206a、206bの内壁面211a、211bの一部又は全面に生体活性物質210a、210bが形成されているのが好ましい。例えば、図2(a)に示すように、小径開気孔213aが生体活性物質210aによってすべて埋められていても良いが、大径開気孔214aは、大径開気孔214aの容積を保持した状態で内壁面211aに生体活性物質210aが形成されているのが好ましい。さらに大径気孔204aと連通して形成される大径連通孔216aも生体活性物質210aにより閉塞されることなく、生体組織を侵入させたり、薬剤を放出させたりすることができる程度の大径連通孔径Dを有する大径連通孔216aが形成されているのが好ましい。表面層205aに開気孔206aが形成され、さらに開気孔206aに連通する大径連通孔216aが形成されていると、薬剤徐放体212aを生体内に埋設した後に、開気孔206aから表面層205aの内部に生体組織を侵入させたり、薬剤を表面層205aの内部から放出させたりすることができる。その結果、開気孔206aの内壁面211aに存在する生体活性物質210aと骨及び皮膚等の生体組織との化学的な反応が始まるので、生体組織との接合性をさらに向上させることができる。   2A and 2B are schematic views of a drug sustained-release body which is an example of a drug sustained-release body having a bioactive substance, drug particles, and / or a drug layer. In the following description, the bioactive substance, drug particles, and drug layer are simply referred to as bioactive substances. As shown in FIG. 2A, the bioactive substance 210a may be formed on the entire surface of the inner wall surface 211a of the open pores 206a and the surface of the surface layer 205a in the surface layer 205a. Alternatively, as shown in FIG. 2B, the bioactive substance 210b may be formed on part of the inner wall surface 211b of the open pore 206b and / or part of the surface of the surface layer 205b. However, when the drug sustained-release bodies 212a and 212b have only drugs instead of drug particles or drug layers having bioactive substances, the drugs are released only from the surface foam. 2 (b), a part of the inner wall surface 211b of the open pores 206b and / or a part of the surface of the surface layer 205b is provided on the surface of the surface layer 205b. Is preferably formed. Further, when the bioactive substances 210a and 210b are formed on the inner wall surfaces 211a and 211b of the open pores 206a and 206b, the bioactive substances 210a and 210b are formed so as to fill the open pores 206a and 206b. Instead, as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), a bioactive substance is formed on part or the entire inner wall surfaces 211a and 211b of the open pores 206a and 206b opened on the surfaces of the surface layers 205a and 205b. 210a and 210b are preferably formed. For example, as shown in FIG. 2 (a), all of the small-diameter open pores 213a may be filled with the bioactive substance 210a, but the large-diameter open pores 214a hold the volume of the large-diameter open pores 214a. It is preferable that the bioactive substance 210a is formed on the inner wall surface 211a. Further, the large-diameter communication holes 216a formed in communication with the large-diameter pores 204a are not blocked by the bioactive substance 210a, and the large-diameter communication holes can penetrate the living tissue or release the medicine. It is preferable that a large-diameter communication hole 216a having a hole diameter D is formed. If the open pores 206a are formed in the surface layer 205a and the large-diameter communication holes 216a communicating with the open pores 206a are formed, the sustained-release drug 212a is embedded in the living body, and then the surface layer 205a is opened from the open pores 206a. The living tissue can enter the inside of the body, or the drug can be released from the inside of the surface layer 205a. As a result, the chemical reaction between the biologically active substance 210a present on the inner wall surface 211a of the open pore 206a and the biological tissue such as bone and skin starts, so that the bondability with the biological tissue can be further improved.

表面層205a、205bを投影した場合の生体活性物質210a、210bの面積割合は、少なくとも5%以上であるのが好ましく、20%以上であるのが特に好ましい。上記生体活性物質210a、210bは、表面層205a、205bの表面に存在する生体活性物質210a、210bだけでなく、開気孔206a、206bの内壁面211a、211bに存在し、かつ表面層205a、205bの外側から視認できる生体活性物質210a、210bも含む。生体活性物質210a、210bが、表面層205a、205bにおける開気孔206a、206bの内壁面211a、211b及び/又は表面層205a、205bの表面に、前記範囲内で存在すると、薬剤徐放体212a、212bを生体内に埋設した後に、この生体活性物質210a、210bと生体組織との化学的な反応が始まるので、骨及び皮膚等の生体組織と薬剤徐放体212a、212bとの接合性を向上させることができる。生体活性物質210a、210bが、生体活性物質と薬剤とを含む、薬剤粒子及び/又は薬剤層であると、薬剤が長期間に渡って放出されるので、その薬剤の種類に応じた効果が長期間に渡って得られる。   The area ratio of the bioactive substances 210a and 210b when the surface layers 205a and 205b are projected is preferably at least 5% or more, and particularly preferably 20% or more. The bioactive substances 210a and 210b exist not only on the bioactive substances 210a and 210b existing on the surfaces of the surface layers 205a and 205b but also on the inner wall surfaces 211a and 211b of the open pores 206a and 206b, and the surface layers 205a and 205b. Also included are bioactive substances 210a and 210b that are visible from the outside. When the bioactive substances 210a and 210b are present on the surfaces of the inner wall surfaces 211a and 211b and / or the surface layers 205a and 205b of the open pores 206a and 206b in the surface layers 205a and 205b within the above range, the sustained drug release body 212a, Since the chemical reaction between the biologically active substances 210a and 210b and the biological tissue starts after the 212b is embedded in the living body, the bondability between the biological tissue such as bone and skin and the drug sustained release bodies 212a and 212b is improved. Can be made. When the bioactive substances 210a and 210b are drug particles and / or drug layers containing a bioactive substance and a drug, the drug is released over a long period of time, so that the effect according to the type of the drug is long. Obtained over a period of time.

表面層205a、205bを投影した場合の生体活性物質210a、210bの面積割合は、表面層205a、205bの表面を走査型電子顕微鏡により撮影した画像を画像解析ソフト(例えば、Scion社製 Scion Image)を使用して、生体活性物質210a、210bとそれ以外の部分とに2値化し、次いで画像全体の面積に対する生体活性物質の面積割合を算出することにより、求めることができる。   The area ratio of the bioactive substances 210a and 210b when the surface layers 205a and 205b are projected is based on image analysis software (for example, Scion Image manufactured by Scion) obtained by scanning the surface of the surface layers 205a and 205b with a scanning electron microscope. Can be obtained by binarizing the bioactive substances 210a and 210b and other parts, and then calculating the area ratio of the bioactive substance to the total area of the image.

生体活性物質210a、210bは、表面層205a、205bの体積に対して0.5〜30%含有するのが好ましい。生体活性物質210a、210bは、表面層205a、205bにおける開気孔206a、206bの内壁面211a、211b及び/又は表面層205a、205bの表面及び/又は表面層205a、205bの内部に独立した状態及び/又はこれらの生体活性物質210a、210bが結合して樹枝状に表面層205a、205b内部に張り巡らされた状態で存在する。前記範囲内の生体活性物質210a、210bが表面層205a、205bに存在すると、薬剤徐放体212a、212bを生体内に埋設した後に、この生体活性物質210a、210bと生体組織との化学的な反応が始まるので、骨及び皮膚等の生体組織と薬剤徐放体212a、212bとの接合性を向上させることができる。生体活性物質210a、210bが、薬剤粒子及び/又は薬剤層であると、薬剤が長期間に渡って放出されるので、その薬剤の種類に応じた効果が長期間に渡って得られる。   The bioactive substances 210a and 210b are preferably contained in an amount of 0.5 to 30% with respect to the volume of the surface layers 205a and 205b. The bioactive substances 210a and 210b are in an independent state on the inner wall surfaces 211a and 211b of the open pores 206a and 206b in the surface layers 205a and 205b and / or the surface of the surface layers 205a and 205b and / or the inside of the surface layers 205a and 205b. These bioactive substances 210a and 210b are combined and exist in a state of being stretched inside the surface layers 205a and 205b in a dendritic shape. When the bioactive substances 210a and 210b within the above range are present in the surface layers 205a and 205b, the chemical sustained release bodies 212a and 212b are embedded in the living body, and then the chemicals between the bioactive substances 210a and 210b and the living tissue are chemically treated. Since the reaction starts, the bondability between the biological tissue such as bone and skin and the drug sustained release bodies 212a and 212b can be improved. When the bioactive substances 210a and 210b are drug particles and / or drug layers, the drug is released over a long period of time, so that an effect corresponding to the type of the drug is obtained over a long period of time.

表面層205a、205bに含まれる生体活性物質210a、210bの体積割合は、上述した生体活性物質210a、210bの面積割合を測定する方法と同様にして求めることができる。つまり、表面層205a、205bの表面に直交する断面における生体活性物質210a、210bの面積割合を算出することができれば、この算出値から生体活性物質210a、210bの体積割合を推定することができる。   The volume ratio of the bioactive substances 210a and 210b included in the surface layers 205a and 205b can be obtained in the same manner as the method for measuring the area ratio of the bioactive substances 210a and 210b described above. That is, if the area ratio of the bioactive substances 210a and 210b in the cross section orthogonal to the surfaces of the surface layers 205a and 205b can be calculated, the volume ratio of the bioactive substances 210a and 210b can be estimated from the calculated values.

生体活性物質210a、210bは、生体との親和性が高く、歯を含む骨組織及び皮膚等と化学的に反応する性質を有する物質であれば特に限定されず、例えば、リン酸カルシウム系材料、バイオガラス、結晶化ガラス(ガラスセラミックスとも称する。)、炭酸カルシウム等の無機材料が挙げられる。リン酸カルシウム系材料としては、例えば、リン酸水素カルシウム、リン酸水素カルシウム水和物、リン酸二水素カルシウム、リン酸二水素カルシウム水和物、α型リン酸三カルシウム、β型リン酸三カルシウム、ドロマイト、リン酸四カルシウム、リン酸八カルシウム、水酸アパタイト、フッ素アパタイト、炭酸アパタイト及び塩素アパタイト等が挙げられる。バイオガラスとしては、例えば、SiO−CaO−NaO−P系ガラス、SiO−CaO−NaO−P−KO−MgO系ガラス、及び、SiO−CaO−Al−P系ガラス等が挙げられる。結晶化ガラスとしては、例えば、SiO−CaO−MgO−P系ガラス(アパタイトウォラストナイト結晶化ガラスとも称する。)、及び、CaO−Al−P系ガラス等が挙げられる。これらのリン酸カルシウム系材料、バイオガラス及び結晶化ガラスは、例えば、「化学便覧 応用化学編 第6版」(日本化学会、平成15年1月30日発行、丸善株式会社)、「バイオセラミックスの開発と臨床」(青木秀希ら編著、1987年4月10日発行、クインテッセンス出版株式会社)等に詳述されている。 The bioactive substances 210a and 210b are not particularly limited as long as they have a high affinity with a living body and have a property of chemically reacting with bone tissues and skins including teeth. For example, calcium phosphate-based materials and bioglass And inorganic materials such as crystallized glass (also referred to as glass ceramics) and calcium carbonate. Examples of calcium phosphate materials include calcium hydrogen phosphate, calcium hydrogen phosphate hydrate, calcium dihydrogen phosphate, calcium dihydrogen phosphate hydrate, α-type tricalcium phosphate, β-type tricalcium phosphate, Examples thereof include dolomite, tetracalcium phosphate, octacalcium phosphate, hydroxyapatite, fluorapatite, carbonate apatite, and chlorapatite. Examples of the bioglass include SiO 2 —CaO—Na 2 O—P 2 O 5 glass, SiO 2 —CaO—Na 2 O—P 2 O 5 —K 2 O—MgO glass, and SiO 2 —. Examples include CaO—Al 2 O 3 —P 2 O 5 glass. Examples of the crystallized glass include SiO 2 —CaO—MgO—P 2 O 5 glass (also referred to as apatite wollastonite crystallized glass), CaO—Al 2 O 3 —P 2 O 5 glass, and the like. Is mentioned. These calcium phosphate materials, bioglass and crystallized glass are, for example, “Chemical Handbook Applied Chemistry 6th Edition” (The Chemical Society of Japan, published on January 30, 2003, Maruzen Co., Ltd.), “Development of Bioceramics” And Clinical "(edited by Hideki Aoki et al., Published on April 10, 1987, Quintessence Publishing Co., Ltd.).

生体活性物質210a、210bとしては、これらの中でも生体活性に優れる点でリン酸カルシウム系材料が好ましく、さらに、実際の骨と組成や構造、性質が似ているので体内環境における安定性が優れており、体内で顕著な溶解性を示さないことから水酸アパタイトが特に好ましい。   Among these, as the bioactive substances 210a and 210b, calcium phosphate-based materials are preferable in that they are excellent in bioactivity. Furthermore, since the composition, structure, and properties are similar to actual bones, the stability in the body environment is excellent. Hydroxyapatite is particularly preferred because it does not show significant solubility in the body.

また、生体活性物質210a、210bは、低結晶性であることが好ましい。ここでいう低結晶性とは、結晶の発達程度が低い状態を意味し、水酸アパタイトを例にすると、粉末X線回折測定において2θ=25.878°、面間隔(d値)=3.44Åの回折線における半価幅が0.2°以上のものを示す。薬剤徐放体を人工骨として使用する場合には、生体活性物質を骨の水酸アパタイト(上記条件下における半価幅:0.4°程度)と同程度の結晶性(同条件下における半価幅:0.2〜1.0°)にすると、薬剤徐放体と骨とを速やかに結合させることができる。   In addition, the bioactive substances 210a and 210b are preferably low crystalline. The term “low crystallinity” as used herein means a state in which the degree of crystal development is low. In the case of hydroxyapatite, 2θ = 2.878 ° and the interplanar spacing (d value) = 3. A half-width of 44 ° diffraction line is 0.2 ° or more. When the drug sustained-release body is used as an artificial bone, the bioactive substance has a crystallinity equivalent to that of bone hydroxyapatite (half-value width: about 0.4 ° under the above condition) (half-value under the same condition). When the value range is 0.2 to 1.0 °, the drug sustained-release body and the bone can be quickly combined.

生体活性物質210a、210bの結晶性は、例えば、生体活性物質をカルシウム及び/又はリンを含有する溶液に浸漬する方法により形成させる場合は、この溶液の組成成分の種類や組成比率及び/又は浸漬温度により調整することができる。   The crystallinity of the bioactive substances 210a and 210b is, for example, when the bioactive substance is formed by a method in which the bioactive substance is immersed in a solution containing calcium and / or phosphorus, and the type and composition ratio and / or immersion of the components of the solution. The temperature can be adjusted.

次に、本発明における「薬剤徐放体の製造方法」の一実施例を説明する。   Next, an example of the “method for producing a sustained-release drug” according to the present invention will be described.

工程1として、所望の形状に成型させて成るプラスチック製の基材の表面に多数の微小気孔を有する微小気孔基材を作製する。プラスチック製の基材の表面に微小気孔を形成させる方法としては、公知の方法を採用することができ、例えば、プラスチック製の基材を、濃硫酸、濃硝酸、又はクロム酸等の腐食性溶液に所定時間浸漬し、次いで、この基材をプラスチックが溶出しない洗浄用溶液、例えば純水に浸漬させる方法を挙げることができる。プラスチックとして、例えばポリエーテルエーテルケトン(PEEK)を採用した場合には、濃硫酸にPEEKを所定時間浸漬させ、次いで、純水に浸漬させることにより微小気孔を形成させることができる。   In step 1, a microporous substrate having a large number of micropores on the surface of a plastic substrate formed into a desired shape is prepared. As a method for forming micropores on the surface of a plastic substrate, a known method can be adopted. For example, a plastic substrate is used as a corrosive solution such as concentrated sulfuric acid, concentrated nitric acid, or chromic acid. And a method of immersing the substrate in a cleaning solution in which the plastic does not elute, for example, pure water. When, for example, polyether ether ketone (PEEK) is used as the plastic, micropores can be formed by immersing PEEK in concentrated sulfuric acid for a predetermined time and then immersing it in pure water.

プラスチック製の基材の表面に形成される微小気孔の気孔径は、工程2において使用される発泡剤をプラスチック製の基材内に浸入させることのできる気孔径を有していれば良く、発泡剤の種類により適宜選択することができる。発泡剤として、例えば炭酸ナトリウムを採用した場合には、微小気孔の気孔径は、0.1〜200μmであるのが好ましい。プラスチック製の基材の表面に形成されている微小気孔の気孔率は、工程2において使用される発泡剤を十分に保持することができれば良く、例えば、発泡剤として炭酸ナトリウムを採用した場合には、プラスチック製の基材の微小気孔が形成されている層の気孔率は、10〜90%であるのが好ましい。前記気孔率の範囲の内、気孔率が低い範囲にある場合には、例えばプラスチック製の基材の表面から内部方向に気孔が連通して形成されているか又はプラスチック製の基材の表面から内部方向に垂直に柱状の孔が形成されているなど、発泡剤がプラスチック製の基材の表面から所望の深さまで保持されるように孔が形成されているのが好ましい。多数の微小気孔が形成されている層の厚さは、最終生成物である表面発泡体における表面層と同等の厚さがあれば良く、10〜1000μmであるのが好ましい。この多数の微小気孔を有する層の厚さ、気孔径及び気孔率は、PEEKの腐食性溶液として例えば濃硫酸を採用する場合には、PEEKを濃硫酸に浸漬する時間及び/又は温度などにより層の厚さを調整することができる。また、濃硫酸に浸漬した後に続いて浸漬する洗浄用溶液の種類及び/又は温度などによって気孔径や気孔率を調整することができる。   The pore size of the micropores formed on the surface of the plastic substrate may be a pore size that allows the foaming agent used in step 2 to enter the plastic substrate. It can select suitably according to the kind of agent. For example, when sodium carbonate is employed as the foaming agent, the pore diameter of the micropores is preferably 0.1 to 200 μm. The porosity of the micropores formed on the surface of the plastic substrate is sufficient if the foaming agent used in step 2 can be sufficiently retained. For example, when sodium carbonate is used as the foaming agent, The porosity of the layer in which the micropores of the plastic substrate are formed is preferably 10 to 90%. When the porosity is in a low range within the range of the porosity, for example, pores are formed to communicate from the surface of the plastic base material in the internal direction or from the surface of the plastic base material. It is preferable that the hole is formed so that the foaming agent is held from the surface of the plastic substrate to a desired depth, such as a columnar hole formed perpendicular to the direction. The thickness of the layer in which a large number of micropores are formed may be equal to the thickness of the surface layer in the surface foam as the final product, and is preferably 10 to 1000 μm. The thickness, pore diameter, and porosity of the layer having a large number of micropores are determined depending on the time and / or temperature at which PEEK is immersed in concentrated sulfuric acid when, for example, concentrated sulfuric acid is used as the PEEK corrosive solution. The thickness can be adjusted. In addition, the pore diameter and the porosity can be adjusted by the type and / or temperature of the cleaning solution that is subsequently immersed in concentrated sulfuric acid.

次いで、工程2として、工程1で得られた微小気孔基材を、発泡剤を含有する溶液に所定時間浸漬させて、多数の微小気孔を有する微小気孔基材の表面に発泡剤が保持されて成る発泡剤保持基材を作製する。発泡剤としては、プラスチック製の基材の表面に所望の多孔質構造を形成させることのできる物質であれば良く、そのような発泡剤として、炭酸塩、アルミニウム粉末などの無機系発泡剤や、アゾ化合物、イソシアネート化合物などの有機系発泡剤を挙げることができる。特に発泡剤は生体に悪影響を与えない物質であるのが好ましく、そのような発泡剤としては炭酸塩が好ましく、例えば、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムを挙げることができる。   Next, as step 2, the microporous substrate obtained in step 1 is immersed in a solution containing a foaming agent for a predetermined time, and the foaming agent is held on the surface of the microporous substrate having a large number of micropores. A foaming agent holding substrate is produced. The foaming agent may be any substance that can form a desired porous structure on the surface of a plastic substrate, and as such a foaming agent, an inorganic foaming agent such as carbonate or aluminum powder, Examples thereof include organic foaming agents such as azo compounds and isocyanate compounds. In particular, the foaming agent is preferably a substance that does not adversely affect the living body, and as such a foaming agent, carbonates are preferable, and examples thereof include sodium hydrogen carbonate, sodium carbonate, and potassium carbonate.

次いで、工程3として、工程2で得られた発泡剤保持基材を、プラスチックを膨潤させ、かつ、発泡剤を発泡させる発泡溶液に所定時間浸漬させて、プラスチックの膨潤と発泡剤の発泡とを同時に進行させることにより形成されて成る発泡基材を作製する。前記発泡溶液としては、例えば、濃硫酸、塩酸及び硝酸などの酸性溶液を挙げることができる。発泡剤保持基材を形成する材料がPEEKであり、発泡剤が炭酸塩である場合には、前記発泡溶液としては、濃度が90%以上の濃硫酸が好ましい。   Next, as step 3, the foaming agent holding substrate obtained in step 2 is immersed in a foaming solution for swelling the plastic and foaming the foaming agent for a predetermined time, so that the swelling of the plastic and the foaming of the foaming agent are performed. A foamed substrate formed by proceeding simultaneously is prepared. Examples of the foaming solution include acidic solutions such as concentrated sulfuric acid, hydrochloric acid, and nitric acid. When the material for forming the foaming agent holding substrate is PEEK and the foaming agent is carbonate, the foaming solution is preferably concentrated sulfuric acid having a concentration of 90% or more.

次いで、工程4として、工程3で得られた発泡基材を、膨潤したプラスチックを凝固させる凝固溶液に浸漬することにより表面発泡体を作製する。前記凝固溶液、すなわちプラスチックが溶出しない溶液としては、例えば、水、アセトン、エタノールなどの水性溶液を挙げることができる。発泡基材を形成する材料がPEEKである場合には、上記に挙げた凝固溶液の他に、濃度が90%未満の硫酸、硝酸、リン酸、塩酸等の無機酸水溶液、水溶性有機溶剤を挙げることができる。水溶性有機溶剤としては、例えばN−メチル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキサイド、テトラヒドロフラン、エチレングリコ−ル、ジエチレングリコ−ル、トリエトレングリコ−ル、プロピレングリコ−ル、ジプロピレングリコ−ル、グリセリンエタノ−ル、プロパノ−ル、ブタノ−ル、ペンタノ−ル、ヘキサノ−ル等のアルコ−ル及びこれらの水溶液、ポリエチレングリコ−ル、ポリプロピレングリコ−ル、ポリビニルピロリドン等液状高分子またはそれらの水溶液及びこれらの混合物を挙げることができる。   Next, as a step 4, the foamed base material obtained in the step 3 is immersed in a coagulation solution that solidifies the swollen plastic to produce a surface foam. Examples of the coagulation solution, that is, a solution from which the plastic does not elute, include aqueous solutions such as water, acetone, and ethanol. When the material forming the foamed substrate is PEEK, in addition to the coagulating solution listed above, an inorganic acid aqueous solution such as sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, hydrochloric acid or the like having a concentration of less than 90%, or a water-soluble organic solvent is used. Can be mentioned. Examples of the water-soluble organic solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, tetrahydrofuran, ethylene glycol, diethylene glycol, trietylene glycol, propylene glycol, diester. Alcohols such as propylene glycol, glycerol ethanol, propanol, butanol, pentanol, hexanole and their aqueous solutions, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyvinyl pyrrolidone, etc. Mention may be made of molecules or their aqueous solutions and mixtures thereof.

工程3で得られた発泡基材は、凝固溶液として使用できる複数種類の溶液から選択される少なくとも1つの溶液に浸漬すれば良く、複数種類の溶液に順次浸漬しても良い。また、少なくとも2つの種類の溶液を混合して使用しても良い。   The foamed substrate obtained in step 3 may be immersed in at least one solution selected from a plurality of types of solutions that can be used as a coagulation solution, or may be sequentially immersed in a plurality of types of solutions. Further, a mixture of at least two kinds of solutions may be used.

工程4の後には、表面発泡体に残存している発泡剤及び凝固溶液等を純水で洗浄するのが好ましい。   After step 4, it is preferable to wash the foaming agent and coagulation solution remaining on the surface foam with pure water.

プラスチック製の基材の表面に形成される多孔質構造、すなわち表面発泡体の表面層の多孔質構造を規定する大径開気孔径、小径開気孔径、連通孔径、気孔率などは、発泡剤の種類及び濃度、発泡溶液の種類及び濃度、発泡溶液への浸漬時間、凝固溶液の種類及び濃度、凝固溶液への浸漬時間、各工程における温度などを適宜選択することにより調整することができる。   A porous structure formed on the surface of a plastic substrate, that is, a large-diameter open pore diameter, a small-diameter open pore diameter, a communicating pore diameter, a porosity, etc. that define the porous structure of the surface layer of the surface foam is a foaming agent. It can be adjusted by appropriately selecting the type and concentration of the foaming solution, the type and concentration of the foaming solution, the immersion time in the foaming solution, the type and concentration of the coagulation solution, the immersion time in the coagulation solution, the temperature in each step, and the like.

これらの中でも特に、凝固溶液の種類と、凝固溶液の濃度と、凝固溶液への浸漬時間とから選択される少なくとも1つを変化させることにより、表面発泡体の表面層が所望の多孔質構造を有する表面発泡体を、容易に得ることができる。これらのパラメータを変化させることにより、発泡基材の表面における膨潤したプラスチックの凝固速度を制御することができる。凝固溶液の種類及び濃度としては、水と、膨潤したプラスチックを凝固させるのに水よりも長時間を要する低凝固溶液の少なくとも1つを適宜選択するのが好ましい。発泡基材を形成する材料がPEEKである場合には、低凝固溶液として、濃度が90%未満の硫酸を挙げることができる。   Among these, the surface layer of the surface foam has a desired porous structure by changing at least one selected from the type of coagulation solution, the concentration of the coagulation solution, and the immersion time in the coagulation solution. The surface foam which has can be obtained easily. By changing these parameters, the solidification rate of the swollen plastic on the surface of the foam substrate can be controlled. As the type and concentration of the coagulation solution, it is preferable to appropriately select at least one of water and a low coagulation solution that requires a longer time than water to coagulate the swollen plastic. When the material forming the foamed substrate is PEEK, sulfuric acid having a concentration of less than 90% can be used as the low coagulation solution.

例えば、PEEKにより形成される発泡基材を、低凝固溶液として濃度が86%の硫酸に浸漬すると、水に浸漬する場合に比べて緩やかにPEEKが凝固する。すなわち、凝固速度が遅くなる。そのため、発泡基材を低凝固溶液に浸漬する時間の経過に従って、発泡基材の表面の多孔質構造は変化する。   For example, when a foamed base material formed by PEEK is immersed in sulfuric acid having a concentration of 86% as a low coagulation solution, PEEK solidifies more slowly than when immersed in water. That is, the coagulation rate becomes slow. Therefore, the porous structure on the surface of the foamed substrate changes as time elapses when the foamed substrate is immersed in the low coagulation solution.

以下に、発泡基材の低凝固溶液への浸漬時間の違いによる、発泡基材の表面の構造の変化を、上述の表面発泡体1において定義した、大径気孔4と大径気孔4が連通して形成される大径連通孔16と小径気孔3とに分けて説明する。   Below, the large-diameter pores 4 and the large-diameter pores 4 defined in the above-mentioned surface foam 1 communicate with the surface structure of the foam substrate due to the difference in the immersion time of the foam substrate in the low coagulation solution. The large-diameter communication holes 16 and the small-diameter pores 3 formed as described above will be described separately.

大径気孔4が表面に開口する大径開気孔14と大径連通孔16との孔径は、浸漬時間の経過に従って次第に大きくなる。所定時間以上経過すると、これらの孔径は逆に小さくなる。また、大径開気孔14と大径連通孔16との数は、浸漬時間の経過に従って次第に少なくなる。浸漬時間の経過に従って、孔径が大きくなるのは、発泡剤により形成された複数の孔が、膨潤したPEEKが緩やかに凝固する間に連結して大きくなるものと理解される。一方、所定時間以上経過すると孔径が小さくなってしまうのは、膨潤したPEEKが緩やかに凝固する間に、発泡剤の効力が弱まってしまい、連結して大きくなった孔も含めて、全ての孔が小径化してしまうと考えられる。また、浸漬時間の経過に従って、大径開気孔14と大径連通孔16の数が少なくなるのは、膨潤したPEEKが緩やかに凝固する間に、複数の大径開気孔14及び大径連通孔16が連結して統合されてしまうためであると理解される。   The hole diameters of the large-diameter open holes 14 and the large-diameter communication holes 16 where the large-diameter holes 4 open on the surface gradually increase as the immersion time elapses. When a predetermined time or more elapses, these pore sizes become smaller. Further, the number of large-diameter open holes 14 and large-diameter communication holes 16 gradually decreases as the immersion time elapses. It is understood that the pore diameter increases as the immersion time elapses, and a plurality of pores formed by the foaming agent are connected and enlarged while the swollen PEEK is gradually solidified. On the other hand, when the predetermined time or more elapses, the pore diameter becomes small because the foaming agent is weakened while the swollen PEEK is slowly solidified, and all the pores including the pores that are connected and enlarged are included. Is considered to be reduced in diameter. In addition, the number of large-diameter open holes 14 and large-diameter communication holes 16 decreases as the immersion time elapses because the plurality of large-diameter open holes 14 and large-diameter communication holes are formed while the swollen PEEK is slowly solidified. It is understood that 16 is connected and integrated.

小径気孔3が表面に開口する小径開気孔13の孔径及び気孔率は、浸漬時間の経過に従って次第に小さくなる。大径気孔が発泡剤の作用により形成されるのに対し、小径気孔3は膨潤したPEEKの相分離現象に基づき形成されていると考えられる。膨潤したPEEKは、緩やかに凝固が進行する低凝固溶液との間では相分離が生じにくく、低凝固溶液の浸漬時間が長いほど、膨潤したPEEKと低凝固溶液とが均質化しながら凝固が進行するため、小径開気孔13の数や孔径が小さくなると共に、気孔率も低下すると考えられる。   The pore diameter and porosity of the small-diameter open pore 13 where the small-diameter pore 3 opens on the surface gradually decrease as the immersion time elapses. The large pores are formed by the action of the foaming agent, whereas the small pores 3 are thought to be formed based on the phase separation phenomenon of the swollen PEEK. The swollen PEEK is less likely to cause phase separation with a low-coagulation solution that gradually solidifies, and the longer the dipping time of the low-coagulation solution, the more the coagulation proceeds while the swollen PEEK and the low-coagulation solution are homogenized. For this reason, it is considered that the number and the pore diameter of the small-diameter open pores 13 are reduced and the porosity is also lowered.

以上に説明したように、発泡基材の低凝固溶液への浸漬時間の違いにより、表面発泡体1の表面層5の多孔質構造が異なる表面発泡体1を得ることができる。特に、大径開気孔14及び大径連通孔16の孔径が最大となる時間に、水などに浸漬することにより速やかに凝固を完了させれば、表面層5の内部まで連通性が良好な表面発泡体1を提供することができる。   As described above, it is possible to obtain the surface foam 1 in which the porous structure of the surface layer 5 of the surface foam 1 is different due to the difference in the immersion time of the foam base in the low coagulation solution. In particular, if the solidification is completed quickly by immersing in water or the like at a time when the diameters of the large-diameter open pores 14 and the large-diameter communication holes 16 are maximized, the surface has good communication properties to the inside of the surface layer 5. The foam 1 can be provided.

上記においては、低凝固溶液として濃度が86%の硫酸を例として説明したが、さらに低濃度の硫酸を低凝固溶液として使用した場合には、発泡基材の表面の構造の時間経過による変化の有様は、相違する。例えば、さらに低濃度の硫酸を使用すると、濃度が86%の硫酸を使用する場合よりも短時間で膨潤したPEEKが凝固するので、発泡剤の効力が弱まる前に、大径気孔4が凝固することがある。その場合には、発泡基材を低凝固溶液に長時間浸漬しておいても、大径開気孔14及び大径連通孔16の孔径が小さくなったり、数が少なくなったりすることがない。   In the above description, the sulfuric acid having a concentration of 86% has been described as an example of the low coagulation solution. However, when a low concentration sulfuric acid is used as the low coagulation solution, the change in the structure of the surface of the foam base material with the passage of time. The situation is different. For example, when sulfuric acid having a lower concentration is used, PEEK swollen in a shorter time than when sulfuric acid having a concentration of 86% is solidified, so that the large pores 4 are solidified before the effectiveness of the foaming agent is weakened. Sometimes. In that case, even if the foamed base material is immersed in the low coagulation solution for a long time, the diameters of the large-diameter open holes 14 and the large-diameter communication holes 16 do not decrease or decrease in number.

低凝固溶液の種類及び濃度により、上述したように、浸漬時間の経過に伴う、発泡基材の表面の構造の変化の仕方は相違する。従って、所望の低凝固溶液を選択し、所定時間発泡基材を浸漬して、発泡基材の表面の構造が所望の多孔質構造を有する時間になったら、水に浸漬すれば、速やかに膨潤したプラスチックを凝固させることができるので、表面層5が所望の多孔質構造を有する表面発泡体を得ることができる。なお、膨潤したプラスチックを凝固させるために、発泡基材を水に浸漬させることの他に、膨潤したプラスチックが凝固するのに十分な時間だけ低凝固溶液に浸漬させておいても良い。   Depending on the type and concentration of the low coagulation solution, as described above, the method of changing the structure of the surface of the foamed substrate with the passage of the immersion time is different. Therefore, select the desired low coagulation solution, immerse the foam substrate for a predetermined time, and when the surface structure of the foam substrate has the desired porous structure, soak in water and quickly swell Since the plastic can be solidified, a surface foam in which the surface layer 5 has a desired porous structure can be obtained. In order to solidify the swollen plastic, in addition to immersing the foamed substrate in water, the swollen plastic may be dipped in a low coagulation solution for a sufficient time to solidify.

次に、工程5(a)として、工程4で得られた表面発泡体を所定時間薬剤を含む溶液に浸漬して、表面発泡体の表面層に薬剤を担持している薬剤徐放体を作製する。薬剤は、要求される機能により適宜選択することができ、例えば、前述した薬剤の中から少なくとも1つの薬剤を選択することができる。薬剤が、液体薬剤の場合には、そのままあるいは希釈した希釈液が用いられ、固体薬剤の場合には、適宜の溶剤に溶解又は懸濁させた薬液が用いられる。希釈液及び薬液の濃度は、使用する薬剤の有効濃度以上であって、生体に害を及ぼさない範囲で適宜調整される。表面発泡体を薬剤を含む溶液に浸漬する時間は、表面発泡体の表面層に薬剤が担持される限り特に限定されず、10分以上浸漬するのが好ましい。   Next, as step 5 (a), the surface foam obtained in step 4 is immersed in a solution containing a drug for a predetermined time to produce a drug sustained-release body carrying the drug on the surface layer of the surface foam. To do. The drug can be appropriately selected depending on the required function. For example, at least one drug can be selected from the drugs described above. When the drug is a liquid drug, a diluted solution as it is or diluted is used. When the drug is a solid drug, a drug solution dissolved or suspended in an appropriate solvent is used. The concentration of the diluting solution and the chemical solution is appropriately adjusted in a range that is not less than the effective concentration of the drug to be used and does not harm the living body. The time for immersing the surface foam in the solution containing the drug is not particularly limited as long as the drug is supported on the surface layer of the surface foam, and it is preferable to immerse for 10 minutes or more.

工程5(a)においては、表面発泡体を薬剤を含む溶液に浸漬しながら脱泡処理をするのが好ましい。脱泡処理をすることにより、表面発泡体の気孔内まで薬剤を浸入させることができる。また、表面発泡体を薬剤を含む溶液に浸漬させる時間も短縮することができる。   In step 5 (a), it is preferable to perform defoaming treatment while immersing the surface foam in a solution containing a drug. By carrying out the defoaming treatment, the drug can be infiltrated into the pores of the surface foam. Moreover, the time for immersing the surface foam in the solution containing the drug can also be shortened.

表面発泡体を薬剤を含む溶液から取り出した後には、常温にて十分に乾燥させるのが好ましい。   After taking out the surface foam from the solution containing the drug, it is preferable to dry it sufficiently at room temperature.

次に、本発明における「薬剤徐放体の製造方法」の他の一実施例を説明する。この薬剤徐放体の製造方法は、薬剤徐放体がその表面層の表面及び/又は開気孔の内壁面に生体活性物質と薬剤とを含む、薬剤粒子及び/又は薬剤層を有する場合の例である。   Next, another example of the “method for producing a sustained-release drug” in the present invention will be described. This method for producing a sustained-release drug is an example where the sustained-release drug has drug particles and / or a drug layer containing a bioactive substance and a drug on the surface of the surface layer and / or the inner wall surface of the open pores. It is.

まず、上述した工程1〜4により、表面発泡体を作製する。
次いで、工程5(I)として、工程4で得られた表面発泡体を、少なくとも10mMのカルシウムイオンを含むカルシウム溶液及び少なくとも10mMのリン酸イオンを含むリン酸溶液の両方に浸漬する。カルシウム溶液及びリン酸溶液の少なくとも一方には薬剤が含まれている。また、表面発泡体は、カルシウム溶液及びリン酸溶液のいずれから先に浸漬されてもよい。以下においては、表面発泡体をカルシウム溶液に先に浸漬させた場合について説明する。
First, a surface foam is produced by the steps 1 to 4 described above.
Next, as step 5 (I), the surface foam obtained in step 4 is immersed in both a calcium solution containing at least 10 mM calcium ions and a phosphate solution containing at least 10 mM phosphate ions. At least one of the calcium solution and the phosphoric acid solution contains a drug. Further, the surface foam may be dipped first from either the calcium solution or the phosphoric acid solution. Below, the case where a surface foam is first immersed in a calcium solution is demonstrated.

まず、表面発泡体を、少なくとも10mMのカルシウムイオンを含むカルシウム溶液に所定時間浸漬する。このカルシウム溶液は、少なくともカルシウムイオンを含んでいれば良く、ナトリウムイオン、カリウムイオン、マグネシウムイオン、炭酸イオン、ケイ酸イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、塩素イオン、水素イオンなどを含んでいても良いが、リン酸イオンは実質的に含まないほうが好ましい。カルシウム溶液としては、通常、水溶性が高く、人体に悪影響を与えない化合物の水溶液を挙げることができ、例えば、塩化カルシウム、水酸化カルシウム、硝酸カルシウム、蟻酸カルシウム、酢酸カルシウム、プロピオン酸カルシウム、酪酸カルシウム、乳酸カルシウム、およびこれらの混合溶液等が挙げられ、塩化カルシウムの水溶液が好ましい。   First, the surface foam is immersed in a calcium solution containing at least 10 mM calcium ions for a predetermined time. This calcium solution may contain at least calcium ions, and may contain sodium ions, potassium ions, magnesium ions, carbonate ions, silicate ions, sulfate ions, nitrate ions, chlorine ions, hydrogen ions, and the like. It is preferable that phosphate ions are not substantially contained. Examples of calcium solutions include aqueous solutions of compounds that are usually highly water-soluble and do not adversely affect the human body. Examples include calcium chloride, calcium hydroxide, calcium nitrate, calcium formate, calcium acetate, calcium propionate, and butyric acid. Examples thereof include calcium, calcium lactate, and a mixed solution thereof, and an aqueous solution of calcium chloride is preferable.

カルシウム溶液に所定時間浸漬した後に、表面発泡体を、少なくとも10mMのリン酸イオンを含むリン酸溶液に浸漬する。このリン酸溶液は、少なくともリン酸イオンを含んでいればよく、ナトリウムイオン、カリウムイオン、マグネシウムイオン、炭酸イオン、ケイ酸イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、塩素イオン、水素イオンなどを含んでいても良いが、カルシウムイオンは実質的に含まないほうが好ましい。リン酸溶液としては、通常、水溶性が高く、人体に悪影響を与えない化合物の水溶液を挙げることができ、例えば、リン酸、リン酸水素二ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸二水素カリウム、およびこれらの混合溶液等が挙げられ、リン酸水素二カリウムの水溶液が好ましい。   After being immersed in the calcium solution for a predetermined time, the surface foam is immersed in a phosphate solution containing at least 10 mM phosphate ions. This phosphate solution only needs to contain at least phosphate ions, and may contain sodium ions, potassium ions, magnesium ions, carbonate ions, silicate ions, sulfate ions, nitrate ions, chlorine ions, hydrogen ions, and the like. Although it is good, it is preferable that calcium ions are not substantially contained. Examples of the phosphoric acid solution include aqueous solutions of compounds that are usually highly water-soluble and do not adversely affect the human body. For example, phosphoric acid, disodium hydrogen phosphate, sodium dihydrogen phosphate, dipotassium hydrogen phosphate , Potassium dihydrogen phosphate, and a mixed solution thereof, and an aqueous solution of dipotassium hydrogen phosphate is preferable.

薬剤は、カルシウム溶液及びリン酸溶液の少なくとも一方に含まれる。薬剤は、要求される機能により適宜選択することができ、例えば、前述した薬剤の中から少なくとも1つの薬剤を選択することができる。薬剤の濃度は、使用する薬剤の有効濃度以上であって、生体に害を及ぼさない範囲で適宜調整される。   The drug is contained in at least one of a calcium solution and a phosphoric acid solution. The drug can be appropriately selected depending on the required function. For example, at least one drug can be selected from the drugs described above. The concentration of the drug is appropriately adjusted as long as it is not less than the effective concentration of the drug to be used and does not harm the living body.

表面発泡体を、上記2種類の水溶液に浸漬する順序は、特に限定されないが、例えば生体活性物質として水酸アパタイトを表面層の内部、すなわち多孔質構造内に生成させる場合は、水酸アパタイトの溶解度がより低いアルカリ域で生成反応が進むことが生成量の面から好ましく、そのため、後半に浸漬する溶液のpHがpH8〜10のアルカリ域であることが好ましい。   The order in which the surface foam is immersed in the above two types of aqueous solutions is not particularly limited. For example, when hydroxyapatite is produced as a bioactive substance in the surface layer, that is, in the porous structure, It is preferable from the viewpoint of the amount of production that the production reaction proceeds in an alkaline region having lower solubility, and therefore, the pH of the solution immersed in the latter half is preferably an alkaline region having a pH of 8 to 10.

カルシウム溶液及びリン酸溶液に、表面発泡体を浸漬する時間は、1分以上浸漬するのが好ましく、3分以上浸漬するのが特に好ましい。前記範囲内であれば、十分にカルシウムイオン、リン酸イオン及び薬剤が表面発泡体の内部まで染み込み、表面発泡体の表面層における開気孔及び連通気孔の内壁面に生体活性物質と薬剤とを共沈させることができる。また、生体活性物質の生成量を増やしたい場合には、各溶液に浸漬する操作を複数回繰り返しても良い。   The time for immersing the surface foam in the calcium solution and the phosphoric acid solution is preferably immersed for 1 minute or more, particularly preferably 3 minutes or more. If it is within the above range, calcium ions, phosphate ions, and the drug are sufficiently infiltrated into the surface foam, and the bioactive substance and the drug are coexisted on the inner walls of the open pores and the continuous vents in the surface layer of the surface foam. Can be sunk. In addition, when it is desired to increase the production amount of the bioactive substance, the operation of immersing in each solution may be repeated a plurality of times.

工程5(I)においては、表面発泡体をカルシウム溶液及びリン酸溶液のそれぞれに浸漬しながら脱泡処理をするのが好ましい。脱泡処理をすることにより、表面発泡体の気孔内までカルシウムイオン、リン酸イオン及び薬剤を十分に浸入させることができる。また、表面発泡体をカルシウム溶液及びリン酸溶液に浸漬させる時間も短縮することができる。   In step 5 (I), it is preferable to perform defoaming treatment while immersing the surface foam in each of the calcium solution and the phosphoric acid solution. By performing the defoaming treatment, calcium ions, phosphate ions and a drug can be sufficiently infiltrated into the pores of the surface foam. Moreover, the time for immersing the surface foam in the calcium solution and the phosphoric acid solution can also be shortened.

表面発泡体をカルシウム溶液及びリン酸溶液から取り出した後には、常温にて十分に乾燥させるのが好ましい。   After the surface foam is taken out from the calcium solution and the phosphoric acid solution, it is preferable to sufficiently dry at room temperature.

次に、本発明における「薬剤徐放体の製造方法」のまた別の一実施例を説明する。この薬剤徐放体の製造方法は、薬剤徐放体がその表面層の表面及び/又は開気孔の内壁面に生体活性物質と薬剤とを含む、薬剤粒子及び/又は薬剤層を有する場合の他の例である。   Next, another example of the “method for producing a sustained-release drug” in the present invention will be described. This method for producing a sustained-release drug may be used when the sustained-release drug has drug particles and / or a drug layer containing a bioactive substance and a drug on the surface of the surface layer and / or the inner wall surface of the open pores. It is an example.

まず、上述した工程1〜4により、表面発泡体を作製する。
次いで、工程5(i)として、工程4で得られた表面発泡体を、少なくとも10mMのカルシウムイオンを含むカルシウム溶液及び少なくとも10mMのリン酸イオンを含むリン酸溶液の両方に浸漬する。このカルシウム溶液及びリン酸溶液には薬剤が含まれていない。すなわち、カルシウム溶液及びリン酸溶液に薬剤が含まれていないこと以外は、工程5(I)と同様の手順により、表面層の表面及び/又は開気孔の内壁面に生体活性物質を有する生体活性物質保持体を作製する。
First, a surface foam is produced by the steps 1 to 4 described above.
Next, as step 5 (i), the surface foam obtained in step 4 is immersed in both a calcium solution containing at least 10 mM calcium ions and a phosphate solution containing at least 10 mM phosphate ions. This calcium solution and phosphoric acid solution do not contain any drug. That is, a bioactivity having a bioactive substance on the surface of the surface layer and / or the inner wall surface of the open pores by the same procedure as in Step 5 (I) except that the drug is not contained in the calcium solution and the phosphate solution. A substance holder is produced.

次いで、工程5(ii)として、工程5(i)で得られた生体活性物質保持体を薬剤を含有する擬似体液に浸漬する。擬似体液とは、人の血漿とほぼ等しい無機イオン濃度を有し、アパタイトに対して過飽和な溶液であり、詳細は、大槻ら「Mechanizm of apatite formation on CaO−SiO−P glasses in a simulated body fluid」、ジャーナル オブ ノン−クリスタリン ソリッド(Jornal of Non−Crystaline Solides)、第143巻、84〜92頁、1992年の論文に記載されている。 Next, as step 5 (ii), the bioactive substance holding body obtained in step 5 (i) is immersed in a simulated body fluid containing a drug. A simulated body fluid is a solution that has a concentration of inorganic ions almost equal to that of human plasma and is supersaturated with respect to apatite. For details, see “Machanizm of apatite formation on CaO—SiO 2 —P 2 O 5 glasses in”. a simulated body fluid ", Journal of Non-Crystalline Solids, 143, 84-92, 1992.

薬剤は、要求される機能により適宜選択することができ、例えば、前述した薬剤の中から少なくとも1つの薬剤を選択することができる。薬剤の濃度は、使用する薬剤の有効濃度以上であって、生体に害を及ぼさない範囲で適宜調整される。   The drug can be appropriately selected depending on the required function. For example, at least one drug can be selected from the drugs described above. The concentration of the drug is appropriately adjusted as long as it is not less than the effective concentration of the drug to be used and does not harm the living body.

生体活性物質保持体を薬剤を含有する擬似体液に浸漬する時間は、1時間以上浸漬するのが好ましく、3時間以上浸漬するのが特に好ましい。前記範囲で生体活性物質保持体を薬剤を含有する擬似体液に浸漬すると、表面発泡体の表面層及び生体活性物質に薬剤を十分に担持させることができる。また、擬似体液は、生体と同程度の温度、すなわち37℃前後の温度に維持しておくのが好ましい。   The time for immersing the bioactive substance holding body in the simulated body fluid containing the drug is preferably immersed for 1 hour or longer, particularly preferably 3 hours or longer. When the bioactive substance holding body is immersed in the simulated body fluid containing the drug within the above range, the drug can be sufficiently supported on the surface layer of the surface foam and the bioactive substance. The simulated body fluid is preferably maintained at the same temperature as that of the living body, that is, at a temperature around 37 ° C.

工程5(ii)においては、生体活性物質保持体を薬剤を含有する擬似体液に浸漬する際に脱泡処理をするのが好ましい。脱泡処理をすることにより、生体活性物質保持体の気孔内まで薬剤を含有する擬似体液を十分に浸入させることができる。   In step 5 (ii), it is preferable to perform a defoaming process when the bioactive substance holder is immersed in a simulated body fluid containing a drug. By performing the defoaming treatment, the simulated body fluid containing the drug can be sufficiently infiltrated into the pores of the bioactive substance holding body.

生体活性物質及び薬剤を表面発泡体の表面層に担持させる方法は、上記の方法に限られず種々の方法を採用することができる。例えば表面発泡体を、あらかじめ薬剤と多量の生体活性物質とを含む溶液に浸漬し、これを乾燥させることにより、表面発泡体における多孔質構造を有する表面層内部に生体活性物質と薬剤とを固定させた薬剤徐放体を得ることもできる。   The method of supporting the bioactive substance and the drug on the surface layer of the surface foam is not limited to the above method, and various methods can be adopted. For example, a surface foam is immersed in a solution containing a drug and a large amount of a bioactive substance in advance and dried to fix the bioactive substance and the drug inside the surface layer having a porous structure in the surface foam. It is also possible to obtain a sustained-release drug.

本発明に係る薬剤徐放体は、各種用途を有し、例えば、生体組織と結合することが必要とされる医療用材料に好適に利用することができ、特に人工骨、人工歯根及び経皮デバイス等に利用することができる。人工骨としては、例えば、骨補填材、人工関節、骨接合材、人工椎体、椎体間スペーサ、椎体ケージとして適用することができる。経皮デバイスは、体外から体内に皮膚を貫通し、栄養補給、薬液注入及び血液循環等を担う医療用具であり、あらゆる人工臓器に付随している。前記薬剤徐放体は、その使用方法及び生体内の使用部位に合わせて様々な形状、例えば、粒子状、繊維状、ブロック状、フィルム状等で用いられる。   The drug sustained-release body according to the present invention has various uses, and can be suitably used, for example, as a medical material that is required to bind to a living tissue, and particularly, artificial bone, artificial tooth root, and transdermal. It can be used for devices. The artificial bone can be applied as, for example, a bone filling material, an artificial joint, an osteosynthesis material, an artificial vertebral body, an intervertebral body spacer, or a vertebral body cage. A transdermal device is a medical device that penetrates the skin from the outside of the body to the inside of the body and is responsible for nutritional supplementation, drug solution injection, blood circulation, and the like, and is associated with any artificial organ. The drug sustained-release body is used in various shapes, for example, a particle shape, a fiber shape, a block shape, a film shape, etc. according to the method of use and the use site in the living body.

前記薬剤徐放体は、PEEKなどのプラスチックを所望の形状に成形、整形及び/又は調製した後に、プラスチック製の基材の表面部に多孔質構造を有する表面層を形成させることもできるし、プラスチック製の基材の表面に多孔質構造を有する表面層を形成させた後に、表面発泡体を所望の形状に成形、整形及び/又は調製することもできる。前述した製造方法によるとほとんどの工程が液相中で処理することができるので、PEEKなどのプラスチックを、複雑な形状に成形、整形及び/又は調製した後に、プラスチック製の基材の表面部に多孔質構造を有する表面層を形成させることを、容易にすることができる。   The drug sustained-release body can form, shape and / or prepare a plastic such as PEEK into a desired shape, and then form a surface layer having a porous structure on the surface of the plastic substrate. After the surface layer having a porous structure is formed on the surface of the plastic substrate, the surface foam can be molded, shaped and / or prepared into a desired shape. Since most processes can be processed in the liquid phase according to the manufacturing method described above, a plastic such as PEEK is molded, shaped and / or prepared into a complicated shape, and then applied to the surface portion of the plastic substrate. It is possible to easily form a surface layer having a porous structure.

前記表面層は、プラスチック製の基材の全表面部に形成させても良いし、骨、歯又は皮膚等の生体組織との結合又は密着が必要な面のみに形成させても良い。また、表面層における少なくとも開気孔の内壁面及び/又は前記表面層の表面に生体活性物質と薬剤とを含む、薬剤粒子及び/又は薬剤層を有していると、より一層生体組織との結合性又は密着性が向上するので好ましい。   The surface layer may be formed on the entire surface portion of the plastic substrate, or may be formed only on a surface that needs to be bonded or adhered to a living tissue such as bone, tooth, or skin. In addition, when there are drug particles and / or a drug layer containing a bioactive substance and a drug on at least the inner wall surface of the open pores and / or the surface of the surface layer in the surface layer, the binding to the biological tissue is further enhanced. This is preferable because the property or adhesion is improved.

次に、この発明を実施例を挙げて説明するが、この発明は、以下の実施例に限定されない。   Next, the present invention will be described with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

(実施例1)
この実施例は、薬剤徐放体を形成する物質としてPEEKを使用した場合の実施例である。薬剤徐放体を以下の手順にしたがって作製した。
Example 1
In this example, PEEK is used as a substance that forms a drug sustained-release body. A drug sustained-release body was prepared according to the following procedure.

まず、工程1として、PEEKで形成される円盤体(直径10mm、厚さ2mm、Victrex社製450G)の表面をサンドペーパー(#1000)で研磨し、濃硫酸(濃度:97%)に5分間浸漬した。濃硫酸から引き上げた円盤体を純水に5分間浸漬し、その後純水のpHが中性になるまで繰り返し洗浄し、表面に微小気孔を有する微小気孔基材を得た。この微小気孔基材の表面を走査型電子顕微鏡にて観察したところ、多数の気孔を有し、これらの気孔の気孔径は1〜2μmであり、内部は網目構造となっていた。   First, as step 1, the surface of a disk body (diameter 10 mm, thickness 2 mm, Victrex 450G) formed of PEEK is polished with sandpaper (# 1000) and concentrated sulfuric acid (concentration: 97%) for 5 minutes. Soaked. The disc body pulled up from the concentrated sulfuric acid was immersed in pure water for 5 minutes, and then repeatedly washed until the pH of the pure water became neutral to obtain a microporous substrate having micropores on the surface. When the surface of the microporous substrate was observed with a scanning electron microscope, it had a large number of pores, the pore diameter of these pores was 1 to 2 μm, and the inside was a network structure.

次いで、工程2として、この微小気孔基材を炭酸カリウム水溶液(濃度:3M)に60分間浸漬することにより、微小気孔基材の表面に炭酸カリウムを保持させて発泡剤保持基材を得た。   Next, as step 2, this microporous substrate was immersed in an aqueous potassium carbonate solution (concentration: 3M) for 60 minutes, whereby potassium carbonate was retained on the surface of the microporous substrate to obtain a foaming agent retaining substrate.

次いで、工程3として、この発泡剤保持基材を発泡溶液である濃硫酸(濃度:97%)に1分間浸漬することにより、発泡剤保持基材におけるPEEKの表面を膨潤させるのと同時に発泡剤保持基材における炭酸カリウムを発泡させて発泡基材を得た。   Next, as Step 3, the foaming agent holding base material is immersed in concentrated sulfuric acid (concentration: 97%) as a foaming solution for 1 minute to swell the surface of PEEK in the foaming agent holding base material, and at the same time, the foaming agent Foamed potassium carbonate in the holding substrate was obtained to obtain a foamed substrate.

次いで、工程4として、この発泡基材を濃硫酸から引き上げて純水に10分間浸漬することによりPEEKの表面を凝固させ、純水のpHが中性になるまで繰り返し洗浄した後に、120℃で3時間乾燥させて表面発泡体を得た。   Next, as Step 4, the surface of PEEK is solidified by lifting the foamed base material from concentrated sulfuric acid and immersing in pure water for 10 minutes, and after repeatedly washing until the pH of the pure water becomes neutral, at 120 ° C. The surface foam was obtained by drying for 3 hours.

作製した表面発泡体の表面を走査型電子顕微鏡で観察した結果を図3に示す(拡大率300倍)。表面発泡体の表面には開気孔径が1〜4μmの小径気孔により形成された小径開気孔と開気孔径が100〜200μmの大径気孔により形成された大径開気孔とが多数確認された。また、大径気孔により形成された大径開気孔の内壁面には小径気孔及び大径気孔と連通することにより形成される小径連通孔と大径連通孔とが多数確認された。   The result of having observed the surface of the produced surface foam with a scanning electron microscope is shown in FIG. 3 (magnification rate 300 times). On the surface of the surface foam, a large number of small pores formed by small pores having an open pore diameter of 1 to 4 μm and large pores formed by large pores having an open pore diameter of 100 to 200 μm were confirmed. . Moreover, many small diameter communication holes and large diameter communication holes formed by communicating with the small diameter pores and the large diameter pores were confirmed on the inner wall surface of the large diameter open pores formed by the large diameter pores.

拡大率3000倍及び300倍で撮影した各写真を利用して、上述したように大径開気孔及び小径開気孔の各長径及び短径を測定し、これらの測定値の算術平均を算出したところ、小径開気孔の平均開気孔径は2.4μm、大径開気孔の平均開気孔径は106μmであった。   Using the photographs taken at magnifications of 3000 times and 300 times, the major and minor diameters of the large and small diameter open pores were measured as described above, and the arithmetic average of these measured values was calculated. The average open pore size of the small open pores was 2.4 μm, and the average open pore size of the large open pores was 106 μm.

表面発泡体の表面を走査型電子顕微鏡により撮影した写真を画像解析ソフト(Scion社製 Scion Image)を使用して、大径開気孔とそれ以外の部分とに2値化することにより、上述したように写真全体の面積に対する小径開気孔と大径開気孔との面積割合を算出したところ、それぞれ、16%と64%であった。   As described above, the image of the surface foam surface taken with a scanning electron microscope is binarized into large-diameter open pores and other portions using image analysis software (Scion Image, manufactured by Scion). Thus, the area ratio of the small diameter open pores and the large diameter open pores to the total area of the photograph was calculated to be 16% and 64%, respectively.

作製した表面発泡体の表面に直交する断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、表面発泡体の表面には多数の気孔を有する厚さ約70μmの層が確認された。   When a cross section perpendicular to the surface of the produced surface foam was observed with a scanning electron microscope, a layer having a thickness of about 70 μm having many pores was confirmed on the surface of the surface foam.

作製した表面発泡体における多数の気孔が形成されて成る表面層について、表面発泡体の表面に直交する断面を走査型電子顕微鏡により拡大率300倍と拡大率3000倍とで撮影した写真を、画像解析ソフト(Scion社製 Scion Image)を使用して、小径気孔と大径気孔との面積をそれぞれ算出した。上述したように、写真全体の面積に対する小径気孔及び大径気孔の面積割合から、小径気孔の気孔率及び大径気孔の気孔率を算出したところ、それぞれ、12%と58%とであった。   With respect to the surface layer formed with a large number of pores in the produced surface foam, a photograph of a cross section perpendicular to the surface of the surface foam was taken with a scanning electron microscope at a magnification of 300 times and a magnification of 3000 times. Using the analysis software (Scion Image, manufactured by Scion), the areas of small pores and large pores were respectively calculated. As described above, the porosity of the small pores and the porosity of the large pores were calculated from the area ratio of the small pores and the large pores with respect to the total area of the photograph, and were 12% and 58%, respectively.

作製した表面発泡体における多数の気孔が形成されて成る表面層について、水銀ポロシメータにより連通孔の孔径を測定したところ、孔径1〜100μmの間において未処理のPEEKよりも水銀の圧入が多く認められた。従って、この範囲の間に広い孔径分布で連通孔が形成されていることが分かった。これは走査型電子顕微鏡での表面層の観察結果と一致した。   When the pore diameter of the communicating holes was measured with a mercury porosimeter for the surface layer formed with a large number of pores in the produced surface foam, more mercury was injected than untreated PEEK in the pore diameter range of 1 to 100 μm. It was. Therefore, it was found that the communication holes were formed with a wide pore size distribution within this range. This agreed with the observation result of the surface layer with a scanning electron microscope.

次いで、工程5(a)として、得られた表面発泡体をバンコマイシンの5質量%水溶液に浸漬しながら、真空デシケータ内にて10分間脱泡処理をした。なお、バイコマイシンは抗生物質である。この後、バンコマイシン水溶液から取り出し、自然乾燥させて、表面発泡体の表面層にバンコマイシンを担持して成る薬剤徐放体を得た。   Next, as step 5 (a), defoaming treatment was performed for 10 minutes in a vacuum desiccator while the obtained surface foam was immersed in a 5% by mass aqueous solution of vancomycin. In addition, baicomycin is an antibiotic. After that, it was taken out from the vancomycin aqueous solution and naturally dried to obtain a sustained-release drug product comprising vancomycin supported on the surface layer of the surface foam.

(実施例2)
この実施例は、薬剤徐放体を形成する物質としてPEEKを使用し、薬剤徐放体の表面層に水酸アパタイトと薬剤とを含む、薬剤粒子及び/又は薬剤層を担持させた薬剤徐放体を示す実施例である。薬剤徐放体を以下の手順にしたがって作製した。
(Example 2)
In this example, PEEK is used as a substance that forms a drug sustained-release body, and drug sustained-release drug particles and / or drug layers containing hydroxyapatite and a drug are supported on the surface layer of the drug sustained-release body. It is an Example which shows a body. A drug sustained-release body was prepared according to the following procedure.

まず、実施例1と同様にして工程1〜4により表面発泡体を得た。
次いで、工程5(I)として、得られた表面発泡体を、バンコマイシンを5質量%と塩化カルシウムとを含むカルシウム水溶液(カルシウムイオン濃度:100mM)に浸漬しながら、真空デシケータ内にて10分間脱泡処理をした。引き続きバンコマイシンを5質量%とリン酸水素二カリウムとを含むリン酸水溶液(リン酸イオン濃度:100mM)に浸漬しながら、真空デシケータ内にて10分間脱泡処理をした。この操作を3回繰り返した後に、リン酸水溶液から取り出し、自然乾燥させて、表面発泡体の表面層内に水酸アパタイトとバンコマイシンとを共沈させて成る薬剤徐放体を得た。
First, in the same manner as in Example 1, a surface foam was obtained by steps 1 to 4.
Next, as the step 5 (I), the obtained surface foam is removed in a vacuum desiccator for 10 minutes while being immersed in a calcium aqueous solution (calcium ion concentration: 100 mM) containing 5% by mass of vancomycin and calcium chloride. The foam was treated. Subsequently, defoaming treatment was performed in a vacuum desiccator for 10 minutes while immersing vancomycin in a phosphoric acid aqueous solution (phosphate ion concentration: 100 mM) containing 5% by mass and dipotassium hydrogen phosphate. After repeating this operation three times, it was taken out from the phosphoric acid aqueous solution and naturally dried to obtain a sustained-release drug product in which hydroxyapatite and vancomycin were coprecipitated in the surface layer of the surface foam.

(実施例3)
この実施例は、薬剤徐放体を形成する物質としてPEEKを使用し、薬剤徐放体の表面層に水酸アパタイトと薬剤とを含む、薬剤粒子及び/又は薬剤層を担持させた薬剤徐放体を示す他の実施例である。薬剤徐放体を以下の手順にしたがって作製した。
(Example 3)
In this example, PEEK is used as a substance that forms a drug sustained-release body, and drug sustained-release drug particles and / or drug layers containing hydroxyapatite and a drug are supported on the surface layer of the drug sustained-release body. It is another Example which shows a body. A drug sustained-release body was prepared according to the following procedure.

まず、実施例1と同様にして工程1〜4により表面発泡体を得た。
次いで、工程5(i)として、得られた表面発泡体を、塩化カルシウムを含むカルシウム水溶液(カルシウムイオン濃度:100mM)に浸漬しながら、真空デシケータ内にて10分間脱泡処理をした。引き続きリン酸水素二カリウムを含むリン酸水溶液(リン酸イオン濃度:100mM)に浸漬しながら、真空デシケータ内にて10分間脱泡処理をした。この後、リン酸水溶液から取り出し、120℃で3時間乾燥させて、表面発泡体の表面層内にリン酸カルシウムの微結晶が形成されて成るリン酸カルシウム保持体を得た。
First, in the same manner as in Example 1, a surface foam was obtained by steps 1 to 4.
Next, as step 5 (i), the obtained surface foam was subjected to defoaming treatment for 10 minutes in a vacuum desiccator while being immersed in a calcium aqueous solution containing calcium chloride (calcium ion concentration: 100 mM). Subsequently, defoaming treatment was performed in a vacuum desiccator for 10 minutes while immersing in a phosphoric acid aqueous solution (phosphate ion concentration: 100 mM) containing dipotassium hydrogen phosphate. Then, it was taken out from the phosphoric acid aqueous solution and dried at 120 ° C. for 3 hours to obtain a calcium phosphate holder in which calcium phosphate microcrystals were formed in the surface layer of the surface foam.

次いで、工程5(ii)として、得られたリン酸カルシウム保持体をバンコマイシンを5質量%含む擬似体液に浸漬して、37℃で3日間保持した。その後、擬似体液から取り出し、自然乾燥させて、表面発泡体の表面層内にバンコマイシンを担持して成る水酸アパタイトを有する薬剤徐放体を得た。   Next, as step 5 (ii), the obtained calcium phosphate holder was immersed in a simulated body fluid containing 5% by mass of vancomycin and held at 37 ° C. for 3 days. Then, it removed from the simulated body fluid and naturally dried to obtain a drug sustained-release body having a hydroxyapatite having vancomycin supported in the surface layer of the surface foam.

1 表面発泡体
2、202a、202b 実質部
3、203a、203b 小径気孔
4、204a、204b 大径気孔
5、205a、205b 表面層
6、206a、206b 開気孔
7、207a、207b 連通孔
8 独立気孔
9 連通気孔
13、213a、213b 小径開気孔
14、214a、214b 大径開気孔
15 小径連通孔
16、216a、216b 大径連通孔
210a、210b 生体活性物質
211a、211b 内壁面
212a、212b 薬剤徐放体
A 小径気孔の平均開気孔径
B 大径気孔の平均開気孔径
C 小径連通孔径
D 大径連通孔径
1 Surface foam 2, 202a, 202b Substrate 3, 203a, 203b Small diameter pores 4, 204a, 204b Large diameter pores 5, 205a, 205b Surface layer 6, 206a, 206b Open pores 7, 207a, 207b Communication holes 8 Independent pores 9 communication vents 13, 213a, 213b small-diameter open pores 14, 214a, 214b large-diameter open pores 15 small-diameter communication holes 16, 216a, 216b large-diameter communication holes 210a, 210b bioactive substances 211a, 211b inner wall surfaces 212a, 212b Body A Average open pore diameter of small pores B Average open pore diameter of large pores C Small communication hole diameter D Large communication hole diameter

Claims (1)

プラスチックにより形成され、
実質部とその表面に形成され、かつ、小径気孔及び大径気孔を有する表面層とを備え、
前記小径気孔及び前記大径気孔の一部は前記表面層の表面に開口する開気孔を形成しており、
前記開気孔は平均開気孔径が5μm以下の小径開気孔と平均開気孔径が10〜200μmの大径開気孔とを有し、
前記大径開気孔の内壁面に前記小径気孔及び前記大径気孔と連通する連通孔が形成されて成る表面発泡体が、その表面層に薬剤を担持していることを特徴とする薬剤徐放体。
Formed by plastic,
A substantial portion and a surface layer formed on the surface thereof, and having a small diameter pore and a large diameter pore;
A part of the small-diameter pores and the large-diameter pores form open pores that open on the surface of the surface layer,
The open pores include small open pores having an average open pore size of 5 μm or less and large open pores having an average open pore size of 10 to 200 μm,
A sustained-release drug, characterized in that a surface foam formed by forming the small-diameter pores and communication holes communicating with the large-diameter pores on the inner wall surface of the large-diameter open pores carries the drug on the surface layer. body.
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