JP2017500113A - 生分解性医療用接着剤又はシーラント組成物 - Google Patents

生分解性医療用接着剤又はシーラント組成物 Download PDF

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Abstract

本発明は、酸化グリコサミノグリカンとポリアミンとを含む生分解性医療用接着剤又はシーラント組成物を提供する。本発明の組成物は、生分解性、塗布性、ゲル化時間、止血能、接着力及び水分吸収力などにおいて、改善された効果を示し、生体組織の接着、充填、塗布、癒着防止、創傷被覆、漏出防止又は止血など、医療用接着剤又はシーラントが使用可能な多様な医療用途に活用できる。【選択図】図12

Description

本発明は、ホルミル基を有する酸化グリコサミノグリカンとポリアミンとを含む生分解性医療用接着剤又はシーラント組成物に関する。
生体接着剤(bioadhesive)及びシーラントは、手術時、組織を縫合又は組織に塗布するか、出血防止剤(止血)、体液と血液遮断剤などに使用するものであり、皮膚に接触するため、生体適合性が要求され、生体内で毒性と危害性があってはならず、生分解性であり、生体の治癒を邪魔してはいけない。
現在、実用化されている医療用接着素材としては、シアノアクリレート系、フィブリングルー系、ゼラチングルー系、ポリウレタン系などがあり、米国のClosure Medical社は、Dermabondというオクチルシアノアクリレートの医療用組織接着剤を商品化し、1997年8月ヨーロッパ共同体の販売承認を得て、1998年米国FDAから承認を得た。しかし、シアノアクリレート系接着剤は、固化物の柔軟性が不足して硬いため、創傷治癒を妨害する場合があり、また、生体内で分解されにくいため、被包化され、異物になりやすいなどの問題がある。また、フィブリングルーは、接着力が非常に低いため、生成されたフィブリン塊が組織から離れてしまう場合があり、また、血液製剤であるため、ウイルス感染のおそれがあるなどの問題があった。
前記医療用接着剤の他に、特許文献1には、凍結乾燥後、機械的に粉砕して製造されたアルデヒド化デキストラン粉末とε−ポリ−L−リジン粉末とを含む医療用2成分型接着剤(商品名:LYDEX、ライデキス)が開示されている。前記2成分型接着剤は、粉末状の医療用接着剤という点に特徴があるが、ゲル分解時間が比較的長く、水分吸収力において満足する効果が得られないという問題がある。したがって、分解時間、接着力及び水分吸収力などにおいて、改善された特徴を有する新しい医療用接着剤に対する要求が高まっている。
本明細書全体にかけて多数の論文及び特許文献が参照され、その引用が表示されている。引用された論文及び特許文献の開示内容は、その全体が本明細書に参照として取り込まれ、本発明の属する技術分野の水準及び本発明の内容をより明確に説明する。
韓国公開特許第10−2009−0083484号公報
本発明者らは、体液及び血液が存在する体内部位においても、十分な接着、被覆及び止血を行うことができ、特に、他の生分解性高分子に比べ、多い量の水分を吸収することができて、体内で自ら分解可能な生分解性医療用接着剤及びシーラントを開発するために鋭意研究した。その結果、ホルミル基が導入されて酸化されたグリコサミノグリカンとポリアミンとを一緒に使用することにより、生体組織の接着、充填、塗布、癒着防止、創傷被覆、及び止血などを効果的に達成することができることを確認し、本発明を完成した。
したがって、本発明の目的は、医療用接着剤又はシーラント(又は医療用接着剤又はシーラント組成物)を提供することにある。
本発明の他の目的は、生体組織の接着、充填、塗布、癒着防止、創傷被覆又は止血方法を提供することにある。
本発明の他の目的及び利点は、発明の詳細な説明、請求の範囲及び図面により、さらに明確にされる。
本発明の一様態によると、本発明は、
(a)ホルミル基が導入されて酸化された酸化グリコサミノグリカンを含む第1成分と、
(b)2以上のアミノ基を有するポリアミンを含み、水溶液状態におけるpHが8.5乃至11.0である第2成分と、
を含む生分解性医療用接着剤又はシーラント(又は医療用接着剤又はシーラント組成物)を提供する。
本発明の他の一様態によると、本発明は、
(a)ホルミル基が導入されて酸化された酸化グリコサミノグリカンを含む第1成分と、
(b)2以上のアミノ基を有するポリアミンを含み、水溶液状態におけるpHが8.5乃至11.0である第2成分と、
を含み、前記第1及び第2成分を混合した場合、ホルミル基/アミノ基のモル比は、0.1乃至500である生分解性医療用接着剤又はシーラント(又は医療用接着剤又はシーラント組成物)を提供する。
本発明のまた他の一様態によると、本発明は、前記生分解性医療用接着剤又はシーラント(又は医療用接着剤又はシーラント組成物)を接着、充填、塗布、癒着防止、創傷被覆又は止血の必要な生体組織に適用する工程を含む生体組織の接着、充填、塗布、癒着防止、創傷被覆又は止血方法を提供する。
本発明者らは、体液及び血液が存在する体内部位においても、十分な接着、被覆及び止血を行うことができ、特に、他の生分解性高分子に比べ、多い量の水分を吸収することができ、体内で自ら分解可能な生分解性医療用接着剤及びシーラントを開発するために鋭意研究した。その結果、ホルミル基が導入されて酸化されたグリコサミノグリカンとポリアミンとを一緒に使用することにより、生体組織の接着、充填、塗布、癒着防止、創傷被覆、及び止血などを効果的に達成することができることを確認した。
本明細書において、医療用接着剤又はシーラントと、その組成物とは、相互交換的に使用される。
下記実施例で確認したように、本発明の組成物は、既存の医療用2成分型接着剤(LYDEX)より、ゲル形成時間、粘着力及び水分吸収力において改善された効果を示し(表5乃至7参照)、止血効果においても、既存の止血剤(AristaTM AH)より、さらに優れた効果を示した(図12参照)。このような結果は、第1成分と第2成分の組合せである本発明の組成物が、生体組織の接着、充填、塗布、癒着防止、創傷被覆及び止血などの医療用途において優れた物性を示し、本発明の組成物をこれら医薬用途に使用できることを示す。
本発明の組成物は、酸化グリコサミノグリカンを第1成分として含む。前記用語‘酸化グリコサミノグリカン’は、グリコサミノグリカンにホルミル基(−CHO)が導入されて酸化されたことを意味する。前記グリコサミノグリカンは、ヘキソサミンを含む2糖の反復構造を有する多糖であるという点で、単糖のO−グリコシド結合のグルカンとは区別される。
このようなホルミル基の導入は、過ヨウ素酸酸化法で実施できる。例えば、グリコサミノグリカンを過ヨウ素酸又は過ヨウ素酸塩で酸化し、無水ブドウ糖単位(糖残基)当たり、滴定数(例えば、0.01乃至0.95個)のホルミル基が導入された酸化グリコサミノグリカンを得ることができる。
本発明の一具現例によると、前記酸化グリコサミノグリカンの酸化度は、下記式によって計算されて、10乃至99.5%の値を有する。このような酸化度を有する酸化グリコサミノグリカンは、第2成分と組み合わせて使用時、体内の血液と体液を迅速に吸収し、速い時間内にゲル化できる。
一つの特定例によると、前記酸化グリコサミノグリカンの酸化度は、10〜60%であり、他の特定例では、10〜55%であって、また他の特定例では、10〜50%であり、また他の特定例では、10〜45%であって、また他の特定例では、10〜40%である。一例として、前記第1成分に1種類以上の酸化グリコサミノグリカンが含まれて、この酸化グリコサミノグリカンが酸化ヒアルロン酸である場合、前記酸化ヒアルロン酸の酸化度は、10〜20%であってもよい。
前記グリコサミノグリカンの酸化度測定は、NaOH滴定法で実施できる。例えば、17.5gのヒドロキシルアミンヒドロクロライドと0.05%メチルオレンジ6mlを994mlの蒸留水に混合し、0.25mol/lのヒドロキシルアミンヒドロクロライド溶液を作って、pHを4に滴定した後、酸化グリコサミノグリカン0.1gを25mlの前記溶液に溶かして、0.1mol/l水酸化ナトリウムを利用して再びpH4に滴定した後、下記式に代入し、酸化度(%)を計算する。
本発明の一具現例によると、前記酸化グリコサミノグリカンは、無水ブドウ糖単位(糖残基)当たり、0.01乃至0.95個のホルミル基を有する。
本発明の一具現例によると、前記酸化グリコサミノグリカンは、酸化ヒアルロン酸、酸化コンドロイチン硫酸、酸化コンドロイチン、酸化デルマタン硫酸、酸化ヘパラン硫酸、酸化ヘパリン及び酸化ケラタン硫酸からなる群から選択される。
本発明の一具現例によると、特定分子量のグリコサミノグリカンを使用することにより、接着剤/シーラント組成物のゲル化形成能、ゲル化状態維持時間、ゲルの弾性などを適宜調節することができる。
本発明の一具現例によると、前記酸化グリコサミノグリカンを得るために使用されるグリコサミノグリカンは、1,000乃至500万の分子量を有する。一例として、前記酸化グリコサミノグリカンを得るために使用されるグリコサミノグリカンは、1万乃至400万、5万乃至350万、10万乃至350万、10万乃至300万、10万乃至250万、10万乃至200万、又は10万乃至160万の分子量を有することができる。
本発明の一具現例によると、前記第1成分には、10万乃至200万の分子量を有する酸化ヒアルロン酸が含まれる。一つの特定例によると、前記酸化ヒアルロン酸の分子量は、10万乃至160万である。
本発明の一具現例によると、前記第1成分には、2種類以上の酸化グリコサミノグリカンが含まれる。
本発明の一具現例によると、これらの酸化グリコサミノグリカンの重量比は、1:0.5〜5である。一つの特定例によると、前記酸化グリコサミノグリカンの重量比は、1:0.5〜4であり、他の特定例では、1:0.5〜3.5であって、また他の特定例では、1:0.5〜3であり、また他の特定例では、1:0.5〜2.5であって、また他の特定例では、1:0.5〜2であり、また他の特定例では、1:0.5〜1.5である。
本発明の一具現例によると、前記2種類以上の酸化グリコサミノグリカンは、酸化ヒアルロン酸及び酸化コンドロイチン硫酸である。前記酸化ヒアルロン酸と酸化コンドロイチン硫酸の重量比は、1:0.5〜5、1:0.5〜4、1:0.5〜3.5、1:0.5〜3、1:0.5〜2.5、1:0.5〜2、1:0.5〜1.5又は1:0.8〜1.2である。
本発明の一具現例によると、前記酸化ヒアルロン酸の酸化度は、10〜40%である。一つの特定例によると、前記酸化ヒアルロン酸の酸化度は、12〜40%であり、他の特定例では、12〜38%であって、また他の特定例では、13〜37%である。
本発明の一具現例によると、前記酸化コンドロイチン硫酸の酸化度は、10〜55%である。一つの特定例によると、前記酸化コンドロイチン硫酸の酸化度は、10〜50%であり、他の特定例では、10〜45%であって、また他の特定例では、10〜40%であり、また他の特定例では、10〜35%である。
本発明の一具現例によると、前記第1成分は、粉末状、液状又は固体状(例えば、ペレット形態)である。一例として、粉末状の第1成分は、酸化グリコサミノグリカン含有溶液を乾燥(例えば、噴霧乾燥、凍結乾燥など)した後、粉砕(例えば、機械的粉砕)して得ることができる。
本発明の組成物は、活性成分として第1成分の他に、2以上のアミノ基を有するポリアミンを含む第2成分をさらに含む。前記第2成分は、水溶液状態で8.5〜11.0のpHを示す。下記実施例で確認したように、前記第2成分の水溶液状態におけるpHが8.5〜11.0である場合、数秒内にゲル化がなされる(図7参照)。
一つの特定例によると、前記第2成分は、水溶液状態で9.0〜11.0のpHを示す。
本発明の一具現例によると、前記ポリアミンは、第2及び/又は第3アミノ基をさらに有することができる。
本発明の一具現例によると、前記ポリアミンを含む第2成分は、粉末状、液状又は固体状(例えば、ペレット形態)である。一例として、粉末状の第2成分は、ポリアミン含有溶液を乾燥した後、粉砕して得られる。この際、前記ポリアミン−含有溶液は、第2成分の水溶液状態におけるpH範囲が8.5〜11.0になるように、pH調節剤をさらに含むことができる。前記pH調節剤の例としては、酢酸、クエン酸、コハク酸、グルタル酸、リンゴ酸、フマル酸及びマレイン酸のような1価又は多価のカーボン酸化合物又はその無水物などが挙げられる。
本発明の一具現例によると、前記ポリアミンは、ポリリジン、キトサン、アルブミン、プトレシン、カダベリン、スペルミジン、スペルミン、プロタミン及びPEI(Polyethylenimine)からなる群から選択される。
本発明の一具現例によると、前記ポリアミンは、100以上の分子量を有する。一例として、前記ポリアミンの分子量は、1,000乃至20万である。
本発明の一具現例によると、前記ポリアミンは、ポリ−L−リジンである。前記ポリ−L−リジンは、微生物(例えば、Streptomyces albulus)又は酵素を使用して生産されたε−ポリ−L−リジンである。
本発明の一具現例によると、前記第2成分は、ポリアミンの他にpH調節剤をさらに含むことができる。
本発明の一具現例によると、本発明の組成物は、薬物をさらに含むことができる。一例として、前記薬物は、第2成分に含まれる。前記薬物は、1個以上のアミン基を有することができ、このような薬物の例としては、アントラサイクリン系薬物、ゲムシタビン、バンコマイシン、ポリミキシン、メトトレキサート、タンパク質薬物及びペプチド薬物などが挙げられる。この場合、第1成分と第2成分のゲル化時、前記薬物のアミン基も第1成分のホルミル基と作用し、三つの成分が共にゲルを形成することができ、形成されたゲルの崩壊によって薬物が徐々に放出されて、薬理活性を示すことができる。
本発明の一具現例によると、本発明の組成物は、様々な形態で剤形化でき、例えば、粉末状、液状又は固体状(例えば、ペレット形態)の第1成分と、粉末状、液状又は固体状の第2成分との組合せを含むことができる。
本発明の一具現例によると、本発明の組成物は、第1成分と第2成分を0.5〜10:1の重量比で含む。
一つの特定例によると、前記第1成分と第2成分は、0.5〜8:1の重量比で含まれ、他の特定例では、0.5〜6:1の重量比、また他の特定例では、0.5〜4:1の重量比、また他の特定例では、0.5〜3:1の重量比、また他の特定例では、0.5〜2:1の重量比、また他の特定例では、0.5〜1.5:1の重量比、また他の特定例では、0.8〜1.5:1の重量比、また他の特定例では、0.8〜1.2:1の重量比で含まれる。
本発明によると、前記第1成分のホルミル基と第2成分のアミノ基の比率を調節することにより、ゲルの形成時間、生成ゲルの分解時間などを調節することができる。
本発明の一具現例によると、前記第1及び第2成分を混合した場合、ホルミル基/アミノ基のモル比は、0.1〜500である。
一つの特定例によると、前記第1及び第2成分を混合した場合、ホルミル基/アミノ基のモル比は、1〜400であり、他の特定例では、1〜350であって、また他の特定例では、1〜300であり、また他の特定例では、10〜300である。
前記第1成分と第2成分は、医療効果(医療用途)のために、同時にあるいは順次、被着体(生体内外の皮膚面)に塗布できる。この際、場合によって、前記第1及び第2成分のゲル化のために、食塩水あるいは蒸留水を噴射することができる。
本発明の一具現例によると、前記医療用途は、生体組織の接着、充填、塗布、癒着防止、創傷被覆及び止血からなる群から選択される。
本発明の組成物は、第1成分と第2成分とを同一な容器に入れて、あるいは、別途の容器に分離した形態で提供する。
本発明の特徴及び利点を要約すると、以下の通りである:
(i)本発明は、酸化グリコサミノグリカンとポリアミンとを含む生分解性医療用接着剤又はシーラント組成物を提供する。
(ii)本発明の組成物は、生分解性、塗布性、ゲル化時間、止血能、接着力及び水分吸収力などにおいて、改善された効果を示す。
(iii)本発明の組成物は、生体組織の接着、充填、塗布、癒着防止、創傷被覆、漏出防止又は止血など、医療用接着剤又はシーラントが使用可能な多様な医療用途に活用できる。
図1は、FT−IR分光計を利用して、酸化ヒアルロン酸を分析した結果を示す図である。 図2は、アミノ基を有する第2成分を利用した混合物のゲル化の様子とゲル化時間を示す写真である。 図3は、相異なる重量比で混合した第1成分と第2成分混合物のゲル化評価結果を示す写真である。 図4は、本発明の接着剤及びシーラント組成物と既存の接着剤組成物(ライデキス)のゲル化時間を比較して示すグラフである。 図5は、本発明の接着剤及びシーラント組成物と既存の接着剤組成物(ライデキス)の粘着力を比較して示すグラフである。 図6は、胃粘膜の切除後、出血部位に本発明の接着剤及びシーラント組成物、又は既存の接着剤組成物(ライデキス)を塗布した後の結果(粘膜付着能力と止血能力)を示す写真である。 図7は、酸化グリコースアミノグリカンとポリアミン混合物のゲル化の様子とゲル化時間、そしてpHによるゲル化有無を示す写真である。 図8は、肝葉切除術モデルを対象に実施した、本発明の接着剤及びシーラント組成物と既存の止血剤(AristaTM AH)間の比較実験結果を示す写真である。 図9は、腎臓切除術モデルを対象に実施した、本発明の接着剤及びシーラント組成物と既存の止血剤(AristaTM AH)間の比較実験結果を示す写真である。 図10は、胃粘膜切除術モデルを対象に実施した、本発明の接着剤及びシーラント組成物と既存の止血剤(AristaTM AH)間の比較実験結果を示す写真である。 図11は、血管出血モデルを対象に実施した、本発明の接着剤及びシーラント組成物と既存の止血剤(AristaTM AH)間の比較実験結果を示す写真である。 図12は、図8乃至図11の結果を定量的に示すグラフである。
以下、実施例を通じて本発明をさらに詳細に説明するが、これら実施例は、本発明をより具体的に説明するためのものであって、本発明の範囲がこれら実施例に限定されないことは、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者にとっては自明なことであろう。
実施例1:医療用接着剤の製造1
(1)酸化ヒアルロン酸(CHO−HA;第1成分)の製造
分子量7kDa、150kDa、1400kDaあるいは3000kDaのヒアルロン酸(HA)1g又は3gを過ヨウ素酸ナトリウム(NaIO)が溶解されている150mlの水に溶かした。この際、過ヨウ素酸ナトリウムの濃度と反応条件を下記表1乃至4のようにして、酸化度(置換度(DS)、%)を異なるようにした。反応フラスコを15〜70℃で3〜48時間反応した。反応物を、蒸留水で分画分子量1〜100kDaの透析膜を利用して24時間透析した。ここで収得した酸化ヒアルロン酸を4日以上凍結乾燥した後、粉砕して500μmサイズのメッシュを通過させることにより、直径約500μm以下の酸化ヒアルロン酸を収得した。
酸化ヒアルロン酸
酸化ヒアルロン酸をFT−IR分光計(Cary 640,Agilent Technologies,USA)を利用して分析した結果、4000−400cm−1(resolution 4cm−1)で置換基を確認した(図1)。
ヒアルロン酸の酸化度を確認するために、17.5gのヒドロキシルアミンヒドロクロライドと0.05%メチルオレンジ6mlを994mlの蒸留水に混合し、0.25Mヒドロキシルアミンヒドロクロライド溶液を作製し、pHを4に滴定した。酸化ヒアルロン酸0.1gを25mlの前記溶液に溶かし、0.1mM水酸化ナトリウムを利用して、再びpH4に滴定した。酸化度(%)は、下記の式を利用して計算し、結果を下記表1乃至4に示した。
(2)2以上のアミノ基を有する第2成分
多様なアミノ基含有ポリアミンのうち、代表的にキトサン、プロタミン、PEI、ポリリジン、スペルミン、スペルミジン及びアルブミンなどを第2成分として利用し、5重量%以上のポリアミン水溶液から、pH調節剤(酸、酸塩、塩基、塩基塩など)を利用してpHを8.5、9.0、9.5及び10に調節した後、前記酸化ヒアルロン酸/酸化コンドロイチン硫酸の場合と同様に、凍結乾燥後に収得された粉末を使用した。
上述したアミノ基含有ポリアミンのゲル化度とゲル化時間を評価した。その結果、アルブミン、塩基性ポリリジン(BPL)、PEIがゲル化速度とゲルの安定性面で優れていた(図2)。そのうち、BPLを使用して下記実験を進行した。
実施例2.物性評価
(1)ゲル化評価
実施例1で得られた第1及び第2成分を相異なる重量比(1:1、2:1、4:1、8:1)で混合した。混合した成分に水をかけて、ゲル化される程度を確認した。
その結果、第1成分と第2成分を8:1で混合した場合は、10分後に一部が液体に変わって、2;1と4:1で混合した場合は、ゲルの弾性が1:1に比べて比較的劣った(図3)。また、3,000kDa分子量のヒアルロン酸を利用した混合製剤は、ゲル化されたが、弾性が劣った。分子量150kDaと1,400kDaのヒアルロン酸の場合は、置換度に関係なくゲル化されたが、置換度10%台(10〜19%)の混合製剤が短いゲル化時間を示し、弾性にも優れていた。
以上の結果に基づいて、第1成分(分子量150kDa又は1,400kDaのヒアルロン酸にアルデヒド基が導入された置換度10%の酸化ヒアルロン酸)と第2成分を1:1の重量比で混合して、下記の実験を実施した。
(2)ゲル化時間評価
2mlチューブに混合した成分を30mgずつ小分けし、チューブの蓋に集めた。これに120μlの水を1秒以内にかけた後、ゲル化される時間を測定した。LYDEXの場合は、ヒアルロン酸混合製剤に比べ、少ない量(80μl)の水を適用したにもかかわらず、固まったゲルを得るまで10秒以上が所要された。その反面、酸化ヒアルロン酸の混合製剤の場合は、2〜3秒以内の短いゲル化時間を示した(図4及び表5)。
(3)粘着力評価
100mgの混合した成分に800μlの水をかけた後、Texture Analyzerを利用して粘着力を測定した。その結果、LYDEXは、酸化ヒアルロン酸混合製剤に比べて少ない量(500μl)の水を適用したにもかかわらず、平均粘着力が約53.6gfであった。その反面、酸化ヒアルロン酸の混合製剤の場合は、平均粘着力がそれぞれ約65.9及び67.5gfと測定された(図5及び表6)。
(4)吸収力評価
LYDEXと、第2成分と混合したそれぞれのCHO−HA 150kDa(DS 10%)、CHO−HA 1,400kDa(DS 10%)の吸収力を評価した。各サンプル30mgをペトリディッシュ(Ф60)にのせて、重量を測定した。予め37℃に温めておいた蒸留水を、製品の吸収力を考慮し、サンプル重量の30倍(30g)を添加した。37℃の恒温器で30分間放置した後、ペトリディッシュを30秒間ひっくり返しておいて、その重量を測定した。下記の計算式を利用して吸収力を計算した。
その結果、既存LYDEX剤形に比べ、酸化ヒアルロン酸の混合製剤(CHO−HA 1,400kDa)の吸収力が約5倍程度優れていることを確認した(表7)。
実施例3.生体内評価
(1)実験動物
体重2乃至3kgの3匹の雄性ラビット(New Zealand White;オリエントバイオ(Orient Bio),ソンナン,大韓民国)を実験に使用した。全ての動物飼育及び試験過程は、インハ大学校の実験動物研究委員会(Experimental Animal Research Committee)の指針にしたがって行った。
(2)胃出血誘発動物モデル
ラビットの粘膜切除(mucosectomy)−誘導胃出血モデルを以下のように制作した。手術前、24時間ラビットを絶食させて、ケタミン(4.2mg/kg)及びシラジン(11.7mg/kg)の混合物を筋肉注射して麻酔した。ラビットの上腹部を切開して胃を露出させて、胃の大湾曲(greater curvature)にそって約5〜7cm程度切開した。等張生理食塩水200μlを胃の粘膜下層(submucosal layer)に注射し、膨潤した胃粘膜を、手術ハサミを使用して切除した。切除された部位の直径は、約7〜10mmであった。
(3)粘膜付着能力及び止血能力評価
出血されている切除されたラビットの胃粘膜に約0.5gの混合製剤(1:1重量比の第1成分と第2成分との混合物)を塗布した。その結果、図6に示されたように、混合製剤を塗布してからすぐ混合製剤と血液が反応して、混合製剤のゲル化がなされて、非処置群に比べ出血時間が短縮された。また、本発明の組成物の粘膜付着能力を確認した(図6)。
実施例4.医療用接着剤の製造2
(1)酸化ヒアルロン酸と酸化コンドロイチン硫酸(第1成分)の製造
分子量1,400kDaのヒアルロン酸(SHANDONG BLOOMAGE FREDA BIOPHARM CO.,Ltd)3gを150mlの蒸留水に溶解させた。その後、表1のように過ヨウ素酸ナトリウム(分子量213.89)を添加して、反応フラスコを40℃で24時間攪拌しながら反応した。そして、反応後の溶液を蒸留水で48時間透析(分画分子量12,000〜14,000の透析膜使用)した後、凍結乾燥した。
分子量5,000〜50,000のコンドロイチン硫酸(YANTAI DONGCHENG BIOCHEMICAL CO.,Ltd)3gを15mlの蒸留水に溶解させた。その後、表2のように過ヨウ素酸ナトリウム(分子量213.89)を添加して、常温で18時間攪拌しながら反応した。そして、反応後の溶液を蒸留水で48時間透析(分画分子量12,000〜14,000の透析膜使用)した後、凍結乾燥した。
以下の実験では、酸化ヒアルロン酸と酸化コンドロイチン硫酸を第1成分として使用した。
NaOH滴定法によってヒアルロン酸とコンドロイチン硫酸の置換度(酸化度)を確認した。具体的には、17.5gのヒドロキシルアミンヒドロクロライドと0.05%メチルオレンジ6mlを994mlの蒸留水に混合して0.25mol/lのヒドロキシルアミンヒドロクロライド溶液を作って、pHを4に滴定した。酸化ヒアルロン酸あるいはコンドロイチン硫酸0.1gを25mlの前記溶液に溶かし、0.1mol/l水酸化ナトリウムを利用して、再びpH4に滴定した。置換度(%)は、下記式を利用して計算し、結果は、下記表8及び9の通りであった。
(2)2以上のアミノ基を有する第2成分の製造
多様なアミノ基含有ポリアミンのうち、代表的にキトサン、プロタミン、PEI、ポリリジン、スペルミン、スペルミジン及びアルブミンなどを第2成分として選択し、第2成分としては、pHによるゲル化有無を調べるために、水溶液状態でpHを多様な範囲(5.5−6.4,6.5−7.4,7.5−8.4,8.5−9.4,9.5−10.4,10.5−11)に調節した後、前記酸化ヒアルロン酸/酸化コンドロイチン硫酸の場合と同様に、凍結乾燥後に得られた粉末を使用した。前記第1成分の酸化ヒアルロン酸/酸化コンドロイチン硫酸とポリアミンを混合した。その結果、ポリアミンの種類に関係なく、pHが8.5−11である場合にのみ、ゲル化されることを確認した。一例として、ポリ−L−リジンのpHが8.5である場合は、ゲルが形成されたが、pH5.6ではゲルが形成されなかった。本実験においてゲルの形成有無は、ゲルの透明度によって決定した(透明:ゲル化、不透明:非ゲル化)(図7)。
実施例5.最適の比率確認
(1)分子量、比率別の最適条件の確立
収得された粉末状の酸化コンドロイチン硫酸と分子量150〜3,000kDaの酸化ヒアルロン酸(1:1)を、酸化度によって比率別にポリアミン(PA;pH8.5−9.5 ポリリジン選定して使用)と混ぜて物性を確認した。酸化度によって比率別に混ぜた50mgに滅菌された蒸留水200μlを入れて、滅菌された蒸留水を吸収するかどうか、目視でその程度を確認した。粉末が、滅菌された蒸留水を10秒以内に吸収し始めた時を良好(+++)、30秒以内を普通(++)、60秒以上を不良(+)と評価し、溶解度(solubility)を確認した。また、滅菌された蒸留水を入れた時、ゲル化されるかどうかを確認し、その時間を測定した。このように形成されたゲルが再び液化されるかどうかを確認し、その時間を測定した。このように確認した結果を下記表にまとめて示した(表10及び11)。
表11に示されたように、ほぼ全ての第1成分と第2成分との組合せにおいて、水分吸収力とゲル時間において満足する結果が導出されて、そのうち、最上の性能(水分吸収力が+++、ゲル化時間が30秒以内)を示したものは、10〜50%酸化コンドロイチン硫酸と10〜40%酸化ヒアルロン酸(150、1,400又は3,000kDa)を、ポリアミンと1:1の比率で混合した混合製剤であって(サンプル番号:3、4、12、14、17、26、29)、この結果に基づいて、下記実施例では、#14(UI−SAH命名)を使用して実験を進行した。
実施例6.ラット出血モデルの制作及び止血作用の評価
(1)肝葉切除術モデル
体重200〜300gの雄性SDラットの腹腔にケタミンとキシラジン混合物を注射して麻酔した後、中央上腹部を縦又は横に約3〜4cm程度切開した。切開された腹部から、濡れたガーゼを利用して肝葉を露出させて、肝門脈及び肝動脈を血管用クリップで結紮した。肝葉の縁から約1cm程度離れた箇所を、手術用ハサミを利用して切除し、UI−SAH 50〜100mgを塗布した。対照群としては、AristaTM AH(Medafor Inc.,USA)を塗布した。塗布後、結紮していたクリップを除去した後、出血が発生するかどうか確認し、滅菌ガーゼを利用して出血量を測定した。
(2)腎臓切除術モデル
体重200〜300gの雄性SDラットの腹腔にケタミン及びキシラジンの混合物を注射して麻酔した後、右側腹部を縦に約3〜4cm程度切開した。切開された腹部から、濡れたガーゼを利用して腎臓を露出させて、腎静脈(renal vein)、腎動脈(renal arteries)を血管用クリップで結紮した。腎臓の縁から約1cm程度離れた箇所を、手術用ハサミを利用して切除し、UI−SAH 50〜100mgを塗布した。対照群としては、AristaTM AH(Medafor Inc.,USA)を塗布した。塗布後、結紮していたクリップを除去した後、出血が発生するかどうか確認し、滅菌ガーゼを利用して出血量を測定した。
(3)胃粘膜切除術モデル
体重200〜300gの雄性SDラットを24時間絶食させた後、腹腔にケタミン及びキシラジンの混合物を注射して麻酔した後、中央上腹部を縦又は横に約3〜4cm程度切開した。切開された腹部から、濡れたガーゼを利用して胃を露出させて、血管の少ない胃の湾曲部位を水平に約3cm程度切開して、胃内壁が見えるようにした。胃内壁に注射用生理食塩水100μlを注入した後、胃粘膜を手術用ハサミで約5mm直径の円になるように切除し、UI−SAH 50〜100mgを塗布した。対照群としては、AristaTM AH(Medafor Inc.,USA)を塗布した。塗布部位に出血が発生するかどうか確認し、滅菌ガーゼを利用して出血量を測定した。
(4)血管(Portal vein)出血モデル
体重200〜300gの雄性SDラットの腹腔にケタミン及びキシラジンの混合物を注射して麻酔した後、中央上腹部を縦又は横に約5〜6cm程度切開した。切開された腹部から、他の臓器を左側に移動させた後、門脈を露出させた。門脈の上側と下側の2ヶ所を血管用クリップで結紮した。18ゲージ針を利用して門脈に穴をあけた後、UI−SAH 50〜100mgを塗布した。対照群としては、AristaTM AH(Medafor Inc.,USA)を塗布した。塗布後、結紮していたクリップを除去した後、出血が発生するかどうか確認し、滅菌ガーゼを利用して出血量を測定した。
(5)実験結果
実験結果を、図8乃至12に示した。図12に示したように、本発明の組成物の止血効果は、対照群(AristaTM AH)に比べ、さらに優れていた。
以上、本発明の望ましい具現例を詳細に記述したが、当業界の通常の知識を有する者にとって、このような具体的な記述はただ望ましい具現例に過ぎなく、これに本発明の範囲が限定されないことは明らかである。従って、本発明の実質的な範囲は、添付の請求項とその等価物により定義されると言える。

Claims (10)

  1. (a)ホルミル基が導入されて酸化された酸化グリコサミノグリカンを含む第1成分と、
    (b)2以上のアミノ基を有するポリアミンを含み、水溶液状態におけるpHが8.5乃至11.0である第2成分と、
    を含むことを特徴とする生分解性医療用接着剤又はシーラント組成物。
  2. 前記酸化グリコサミノグリカンは、酸化ヒアルロン酸、酸化コンドロイチン硫酸、酸化コンドロイチン、酸化デルマタン硫酸、酸化ヘパラン硫酸、酸化ヘパリン及び酸化ケラタン硫酸からなる群から選択される請求項1に記載の生分解性医療用接着剤又はシーラント組成物。
  3. 前記酸化グリコサミノグリカンは、下記式によって計算した酸化度(%)が10乃至99.5%である請求項1に記載の生分解性医療用接着剤又はシーラント組成物。
  4. 前記第1成分は、2種類以上の酸化グリコサミノグリカンを含む請求項1に記載の生分解性医療用接着剤又はシーラント組成物。
  5. 前記2種類以上の酸化グリコサミノグリカンは、酸化ヒアルロン酸及び酸化コンドロイチン硫酸である請求項4に記載の生分解性医療用接着剤又はシーラント組成物。
  6. 前記酸化ヒアルロン酸の酸化度は、10〜40%であり、前記酸化コンドロイチン硫酸の酸化度は、10〜55%である請求項5に記載の生分解性医療用接着剤又はシーラント組成物。
  7. 前記ポリアミンは、ポリリジン、キトサン、アルブミン、プトレシン、カダベリン、スペルミジン、スペルミン、プロタミン及びPEI(Polyethylenimine)からなる群から選択される請求項1に記載の生分解性医療用接着剤又はシーラント組成物。
  8. 生体組織の接着、充填、塗布、癒着防止、創傷被覆及び止血からなる群から選択された医療用途を有する請求項1に記載の生分解性医療用接着剤又はシーラント組成物。
  9. アミン基を有する薬物をさらに含む請求項1に記載の生分解性医療用接着剤又はシーラント組成物。
  10. 請求項1に記載の生分解性医療用接着剤又はシーラント組成物を接着、充填、塗布、癒着防止、創傷被覆又は止血の必要な生体組織に適用する工程を含むことを特徴とする生体組織の接着、充填、塗布、癒着防止、創傷被覆又は止血方法。
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