JP2017522162A

JP2017522162A - 高分子フォーム組成物、それを用いた高分子フォームの製造方法、及びパッキング用高分子フォーム

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Publication number: JP2017522162A
Application number: JP2017523751A
Authority: JP
Inventors: ウクチャン，ジ; ランチョ，ミ; ウーイ，シ; ファンイ，スン; ラソン，ソ; ジョンキム，ヒュン
Original assignee: ジェネウェルシーオー．，エルティーディー．
Priority date: 2014-07-16
Filing date: 2015-07-14
Publication date: 2017-08-10
Also published as: WO2016010330A1; CN106535946A; KR20160009724A; KR101649792B1

Abstract

本発明は、高分子フォーム組成物、それを用いた高分子フォームの製造方法、及びそれから得られたパッキング用高分子フォームに係り、より具体的には、コラーゲンとヒアルロン酸誘導体及びカルボキシメチルセルロースの３成分をベースに高い水分吸収率を提供し得る高分子フォーム組成物、及びそれを用いた高分子フォームを提供することにより、副鼻洞または鼻腔内創傷面に適用時に発揮されるコラーゲン自体の１次止血効果に加え、体液及び血液の吸収時に膨張による圧迫によって発揮される２次止血効果を奏する二重止血効果を提供するとともに、傷に対する癒着防止効果を提供することができる。【選択図】図９

Description

本発明は、高分子フォーム組成物、それを用いた高分子フォームの製造方法、及びそれから得られたパッキング用高分子フォームに係り、より具体的には、コラーゲンとヒアルロン酸誘導体及びカルボキシメチルセルロースの３成分をベースに高い水分吸収率を提供することができる高分子フォーム組成物、及びそれを用いた高分子フォームを提供することにより、副鼻洞または鼻腔内創傷面に適用時に発揮されるコラーゲン自体の１次止血効果に加え、体液及び血液の吸収時に膨張による圧迫による２次止血効果を奏する二重止血効果を提供するとともに、傷に対する癒着防止効果を提供することができる高分子フォームの製造方法、及びそれから得られたパッキング用高分子フォームに関する。

副鼻洞または鼻腔内手術後の止血の目的のためにワセリンガーゼや創傷被覆材を使用する。このようなパッキングの場合、出血は制御することができるが、頻繁な鼻腔癒着を誘発してガーゼや創傷被覆材の交換時に患者に深刻な痛みを誘発すると知られている。上記問題点を克服するために、最近では、副鼻洞専用パッキング製品が開発されて販売されている。
鼻腔パッキングの種類において、従来では、ガーゼやワセリンガーゼが用いられてきたが、最近では、非吸収性ＰＶＡスポンジ（polyvinyl acetate sponge、Merocel^登録商標）、生分解性合成素材としてポリウレタン（polyurethane：co-polyether-ester urethane、Nasopore^登録商標）、パッキング及び生分解性天然素材であるヒアルロン酸（hyaluronic acid、Merogel^登録商標）ベースの製品が開発されて販売されている。
理想的なパッキング剤の特徴としては、優れた止血効果を有し、過剰な血餅の生成を防ぎ、中鼻甲介のスペースを保持すること、上皮再生を促進し、さらに優れた癒着防止効果を奏することであり、最も重要なことは、患者の不快感を最小限に抑えることである。
特にパッキング剤の最も必須な条件は、止血性能である。手術後の出血が制御されていない場合は、患者が危険にさらされることがあり、流出した血液が血餅を形成して血餅による傷の癒着と組織閉鎖が起こる可能性がある。中鼻甲介のスペースを保持するにあたり、粘膜が再生されるまで物理的にスペースを保持する必要があるが、それができないと、組織の閉鎖が起こり再手術をしなければならない。上皮が再生した後にパッキングを除去するが、このとき、パッキングが組織と癒着していると、上皮の再損傷と出血を誘発し、このため、再生が遅れてしまい痛みを引き起こす恐れがある。
現在までに開発されたパッキング製品の場合、ほとんどが物理的な圧迫による止血製品である。実際止血剤をパッキング剤として使用することもあるが、一般的な止血剤の場合、止血性能には優れているが、傷の癒着を誘発して肉芽腫を形成するという問題がある。非分解性であるＰＶＡ製品の場合、除去する必要があり、除去時に痛みと出血を誘発し、残存時には慢性炎症を誘発すると知られている。生分解性合成素材の場合、分解産物の毒性と傷が再生する前にあまりにも早く分解されるという問題がある。これらの欠点を克服するために、天然材料であるヒアルロン酸誘導体を用いた製品が開発されて販売されているが、物性が弱くて圧迫止血が不可能であり、全体的な性能が低いという問題がある。
参考までに、ヒアルロン酸（Hyaluronic acid）は、１９３４年マイヤー（Meyer)とパルマー（Palmer）によって眼球のガラス体（vitreous humor）から初めて発見されたもので、長い鎖状構造の多糖類であって、自然系に広く存在する生体高分子物質である。ヒアルロン酸は、水に溶けて非常に高い粘性を帯びる液体を成しており、由来先によっては、分子量が１０^３〜１０^７ダルトン（dalton）に至る高い分子量の多糖類である。ヒアルロン酸は、優れた生体適合性及び生分解性、さらに組織癒着を防止する特性で癒着防止剤として主に用いられる。ヒアルロン酸製品は、血液、体液などの水分に容易に溶解するので、ジビニルスルホン、ビスエポキシドまたはホルムアルデヒドで架橋して不溶性を向上させる方法が開発された。
また、コラーゲンは、低抗原性、止血効果、優れた組織再生効果を持つ生体材料であり、医療用として汎用されている。現在商品化されている製品には、止血剤、創傷被覆材、骨移植材、美容整形移植材及び縫合糸などがある。コラーゲンは、血小板の凝集と活性を促進させるマトリックスタンパク質であり、血液が流出されたとき、血小板が急速に付着、分散及び活性化されて血小板の凝集を促進させ、血液凝固因子102の活性を促進させると知られている。
さらに、セルロースを構成しているグルコースのヒドロキシ基をカルボキシメチル基で置換したカルボキシメチルセルロースも医療分野において癒着防止剤、創傷被覆材、止血剤などの用途に多く使用されている。カルボキシメチルセルロースも親水性で水分に溶解して形状を維持できないという問題がある。カルボキシメチルセルロースの不溶性を高めるために、ポリアクリル酸重合体と混合して架橋する（ＰＣＴ／ＵＳ／１９９５／００６８６０）方法も提案されている。
故に、これらの欠点を克服するために、天然材料を用いながらも物性を補強し、特に圧迫止血を提供することができるパッキング剤の研究が継続的に求められている。

ＰＣＴ／ＵＳ１９９５／００６８６０

上記問題点を克服するために、本発明者らは鋭意研究を続けていたところ、コラーゲンとヒアルロン酸及びカルボキシメチルセルロースの３成分をベースにした高分子フォームであって、適切な割合の混合及び架橋処理を行い、優れた圧縮強度と弾性度並びにコラーゲンによる１次止血効果に加えて、体液や血液吸収時に膨張による圧迫のような２次止血効果を付与し、癒着防止特性をも確保することを確認し、本発明を完成するに至った。
つまり、本発明の目的は、コラーゲンとヒアルロン酸誘導体及びカルボキシメチルセルロースの３成分をベースに高い水分吸収率を提供し得る高分子フォーム組成物、及びそれを用いた高分子フォームを提供することにより、副鼻洞または鼻腔内創傷面に適用時に発揮されるコラーゲン自体の１次止血効果に加え、体液及び血液の吸収時に膨張による圧迫によって発揮される２次止血効果を奏する二重止血効果を提供するとともに、傷に対する癒着防止効果を提供することができる高分子フォームの製造方法、及びそれから得られたパッキング用高分子フォームを提供することである。

本発明によれば、コラーゲン、ヒアルロン酸及びカルボキシメチルセルロースを有効成分として含み、前記有効成分の架橋用化合物を含む組成物であって、含水率が９０〜９９％の範囲内であることを特徴とする高分子フォーム組成物を提供する。
また、本発明によれば、前記高分子フォーム組成物を出発物質として多段階凍結乾燥した後、高温熱架橋及び加圧工程を経て高分子フォームを製造することを特徴とする高分子フォームの製造方法を提供する。
さらに、本発明によれば、前記方法によって得られた高分子フォームであって、生理食塩水に対する吸収度が１０ｇ／ｇ以上であり、レオメーター（rheometer）を用いて測定するとき、０.５Ｈｚの振動数で、圧縮強度が０.１Ｎ以上であり、弾性度が１０００ｐａ以上であり、非圧迫止血特性を有するパッキング用高分子フォームを提供する。
また、前記高分子フォーム組成物を出発物質として自然乾燥または熱乾燥によって高分子フォームを製造することを特徴とする高分子フォームの製造方法を提供する。

本発明によって製造された高分子フォームは、水分に対する高い吸収度、圧縮強度、及び膨張率を有し、鼻腔及び耳又はその他の挿入型創傷被覆材として用いられた場合、体液及び血液を吸収し、コラーゲンによる止血及び圧迫による止血の２重止血効果を持ち、傷にくっつかない癒着防止効果を提供することができる。

本発明の製造方法により製造されたフォームの写真であり、左側は乾燥した状態のパッキング用高分子フォームの写真であり、右側は水分を吸収した後の膨張状態のパッキング用高分子フォームの写真である。本発明の製造方法により製造されたパッキング用高分子フォームの電子走査顕微鏡による写真（左上下×１００、右側上下×２００）である。本発明の実施例１、２により製造されたパッキング用高分子フォーム、比較例１、２、３、４、５及び追加実験例１、２のパックキグ用高分子フォームのそれぞれの水分吸収後の状態を対比した写真である。実施例１と比較例３により製造されたサンプルのコラゲナーゼ分解試験の結果を示すグラフである。実施例１により製造されたサンプルのコラゲナーゼ分解試験後の分解傾向を示す写真である。実施例１により製造されたサンプルと比較群の全血凝固試験の結果を対比したグラフである。実施例１により製造されたサンプルと比較群の肝切除時の止血試験結果を対比したグラフである。実施例１により製造されたサンプルと比較群の肝門脈の止血試験結果を対比したグラフである。実施例１により製造されたサンプルと比較群の創傷治癒結果を目視で対比した写真である。実施例１により製造されたサンプルと比較群の創傷治癒結果を組織染色で対比した写真である。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の高分子フォーム組成物は、コラーゲン、ヒアルロン酸及びカルボキシメチルセルロースを有効成分として含み、前記有効成分の架橋用化合物を含む組成物であって、含水率が９０〜９９％の範囲内であることを特徴とする。

本発明で使用される用語「パッキング用高分子フォーム」とは、別途定義されない限り、外科手術のための切開後に、前記手術切開部の組織に挿入し、切開部を縫合するのに適用される高分子フォームのことを言う。
前記組織とは、例えば、皮膚組織及び耳の内部組織などの弾性を必要とする組織、耳、目及び鼻などの圧縮強度と弾性を共に必要とするスペースがある組織をすべて含むことを言う。

前記コラーゲンは、牛、豚などの哺乳動物（ヒトを除く）から抽出されるものであるか、医療用として使われるものであり、コラーゲン、アテルにコラーゲン及び皮膚、心筋膜、骨、軟骨、小腸粘膜下組織、羊膜及び軟組織由来の脱細胞処理組織及びゼラチンのうちから選ばれた１種以上であり得る。

前記ヒアルロン酸は、重量平均分子量（Ｍｗ）が１,０００,０００〜８,０００,０００ｇ／ｍｏｌ、または１,０００,０００〜３,０００,０００ｇ／ｍｏｌであり得る。
前記カルボキシメチルセルロースは、重量平均分子量（Ｍｗ）が１,０００〜１００,０００ｇ／ｍｏｌ、または５,０００〜５０,０００ｇ／ｍｏｌであり得る。

前記高分子組成物は、必要に応じてカルボキシエチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、アルギン酸、アルギン酸塩、キチン、キトサン、デキストラン、グリコーゲン、澱粉、ペクチン、ヘパリン、ヘパリン硫酸塩、コンドロイチン硫酸塩のようなグリコサミノグリカンのうちから選ばれた１種以上のカルボキシ多糖類をさらに含むことができ、例えば、高分子フォーム組成物を構成する成分の総量１００重量部に対し、５〜１００重量部の範囲内でさらに含むことができる。

前記有効成分は、例えば、コラーゲンとヒアルロン酸及びカルボキシメチルセルロースの総量１００ｗｔ％のうち、コラーゲン２０〜９９ｗｔ％、ヒアルロン酸０.５〜３０ｗｔ％及びカルボキシメチルセルロース０.５〜５０ｗｔ％を含むことができ、この範囲内で、前記フォームの膨潤度、圧縮強度及び弾性度などの物性と分解期間を必要に応じて調整しながら提供できる効果がある。
具体的な例を挙げると、前記有効成分は、コラーゲンとヒアルロン酸及びカルボキシメチルセルロースの総量１００ｗｔ％のうち、コラーゲン２０〜８０ｗｔ％、ヒアルロン酸１〜２５ｗｔ％及びカルボキシメチルセルロース２０〜４０ｗｔ％を含むことができる。
別の例を挙げると、前記有効成分は、コラーゲンとヒアルロン酸及びカルボキシメチルセルロースの総量１００ｗｔ％のうち、コラーゲン３０〜８０ｗｔ％、ヒアルロン酸の２.５〜２５ｗｔ％及びカルボキシメチルセルロース２５〜３５ｗｔ％を含むことができる。
前記有効成分は、含水率（混合後の水分含有量）は、例えば、９０〜９９％、または９５〜９８％であり、この範囲内で前記フォームの膨潤度、圧縮強度及び弾性度などの物性と分解期間を必要に応じて調整しながら提供できる効果がある。

前記ヒアルロン酸は、例えば、分子量（Ｍｗ）が１０,０００〜３,０００,０００ｇ／ｍｏｌであるもので、組成物の種類の分子量に応じて様々な濃度で製造することができる。
前記コラーゲンは、牛、豚などの哺乳動物（ヒトを除く）から抽出されるものであるか、医療用として使われるものであり、例えば、抽出された組織を脱細胞処理したものであり得る。

例えば、前記組織は、皮膚、心筋膜、骨、軟骨、小腸粘膜下組織、羊膜及び軟組織のうちから選ばれたものであり得る。
前記脱細胞処理のために脱細胞処理剤を使用することができる。
前記脱細胞処理剤は、例えば、アルカリ及び極性溶媒をベースにして、抽出された組織のうち免疫及び異物反応誘発物質を１次的に除去する役割を果たすことができる。
前記アルカリとしては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム及びアンモニアのうちから選ばれた１種以上を０.０１Ｍ〜１Ｍ濃度範囲内で用いることができる。
具体的な例を挙げると、前記アルカリとしては、水酸化ナトリウム０.４Ｍ〜０.６Ｍ水溶液を用いることができる。
前記極性溶媒としては、例えば、炭素数１〜４のアルコールのうちから選ばれた１種以上を１０〜１００％の濃度の範囲内で用いることができる。
具体的な例を挙げると、前記極性溶媒としては、エタノール５０重量％〜８０重量％水溶液を用いることができる。
前記アルカリと極性溶媒は、０.１〜１Ｍの濃度で１：９〜９：１の配合比の範囲で用いることができる。

また、必要に応じて、前記脱細胞処理前に炭素数１〜４のアルコールのうちから選ばれた１種以上の極性溶媒で前処理を行うことができる。

前記前処理及び脱細胞処理を含む全体工程は、例えば、以下のように実行することができる。
つまり、生体組織から真皮層を物理的に分離し（第１ステップ）、分離した真皮層を極性溶媒を用いて前処理し（第２ステップ）、前記前処理水を上述した脱細胞処理剤を用いて処理し（第３ステップ）、得られた脱細胞処理物を洗浄した後、酸を用いて所要のｐＨに調整する（第４ステップ）ことができる。
具体的には、前記第１ステップにおいて、表皮層から真皮層を厚さ１００μｍ〜２ｍｍまで分離し、前記第２ステップにおいて、炭素数１〜４のアルコールのうちから選ばれた１種以上を、濃度１０〜１００％の極性溶媒を用いて１〜７２時間処理し、前記第３ステップにおいて、脱細胞処理剤としては、エタノール５０〜８０％と水酸化ナトリウム０.４Ｍ〜０.６Ｍとを配合したものを用い、前記第４ステップにおいて、酸としては、塩酸、硫酸、過酢酸、酢酸などのうちから選ばれた１種以上を用い、ｐＨ２〜１０に調整することができる。

ここで、前記第２乃至第４ステップは、０〜３７℃の温度下で物理的に攪拌して行うことができる。
その後、前記架橋用化合物は、例えば、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド及びポリエチレンオキサイドのうちから選ばれた１種以上を含み、前記架橋用化合物の含有量が、高分子フォーム組成物を構成するコラーゲンとヒアルロン酸及びカルボキシメチルセルロースの総量１００重量部に対して０.０１〜１０重量部、または０.０５〜１重量部であり得、この範囲内で、前記フォームの膨潤度、圧縮強度及び弾性度などの物性と分解期間を必要に応じて調整しながら提供できる効果がある。

本発明の高分子フォームの製造方法は、例えば、前記高分子フォーム組成物を出発物質として多段階凍結乾燥した後、高温熱架橋及び加圧工程を経て高分子フォームを製造することを特徴とする。
前記多段階凍結乾燥は、例えば、０℃以下、または０℃〜−４０℃下で急速凍結乾燥する１段階乾燥と、−４０〜２０℃下で凍結乾燥機で１０ｍｍＨｇ以下の圧力で緩速凍結乾燥する２段階乾燥とを行うものであり、このような多段階凍結乾燥により、前記フォームの膨潤度、圧縮強度及び弾性度などの物性と分解期間を必要に応じて調整しながら提供できる効果がある。
前記高温熱架橋は、例えば、架橋化合物を投入して８０〜２００℃、または１００〜１８０℃下で約１時間程度急速熱架橋を行うものであり、このような方法により、前記フォームの膨潤度、圧縮強度及び弾性度などの物性と分解期間を必要に応じて調整しながら提供できる効果がある。
前記加圧工程は、例えば、プレスなどを用いて１,０００〜５,０００Ｐｓｉの圧力下で行われるものであり、この範囲内で前記フォームの膨潤度、圧縮強度及び弾性度などの物性と分解期間を必要に応じて調整しながら提供できる効果がある。
本発明では、前記方法により高分子フォームを得ることができ、前記高分子フォームは、生理食塩水に対する吸収度が１０ｇ／ｇ以上であり、レオメーター（rheometer）による測定時に０.５Ｈｚでの圧縮強度が０.１Ｎ以上であり、弾性度が１０００ｐａ以上であり、非圧迫止血特性を有するパッキング用高分子フォームであり得る。
本発明で使用される用語「非圧迫止血特性」とは、別途定義されない限り、圧迫しないときにも止血特性を提供することをいう。

また、水分に対する安定性を有し、さらに滲出液を適切に吸収することができ、厚さ膨張率が２００％以上で分解される特性を有する。
また、本発明によるスポンジタイプの高分子フォームは、高い吸収力で傷からの滲出液及び血液などをすばやく吸収することができ、非圧迫による止血効果、弾性及び圧縮強度による圧迫止血効果、傷の治癒及び癒着防止に役立つことができる。さらに、前記スポンジタイプの高分子フォームは、鼻腔または耳の内部に挿入可能であり、弾性及び圧縮強度を維持させて当該部位から離脱しないので、患部で発生する癒着を防止することができる。また、一定時間の間に物理的な障壁（barrier）を形成し、一定時間が経過すると、分解されて生体に吸収されるかまたは人為的に除去することができる。

また、前記パッキングは、上述したように、例えば、皮膚組織と耳の内部組織のような弾性を必要とする組織、耳、目及び鼻などの圧縮強度と弾性を共に必要とする、スペースがある組織をパッキングすることであり、具体的な例としては、副鼻洞または鼻腔に対するパッキングが挙げられる。。

本発明では、上述した多段階凍結乾燥の代わりに、前記高分子フォーム組成物を出発物質として自然乾燥または熱乾燥を行うことで高分子フォームを製造することもできる。
このような方法により得られる高分子フォームは、フィルムタイプまたはブロックタイプであり得る。

このように得られたフィルムタイプまたはブロックタイプの高分子フォームは、副鼻洞手術や鼻腔手術及び中耳炎手術後の止血及び傷の保護のためのドレッシング剤に適用されることができる。

以下、本発明の理解を助けるために好ましい実施例を提示するが、下記の実施例は、本発明を例示的に説明するものに過ぎず、本発明を限定するものではない。また、本発明の範疇及び技術的な思想の範囲内で様々な変更及び修正が可能であるということは当業者にとって自明であり、このような変更及び修正が添付された特許請求の範囲に属するということはいうまでもない。

[実施例１]
出発物質として、コラーゲン（豚皮から抽出したもの）４５ｗｔ％、ヒアルロン酸（Shiseido SodiumHyaluronate、Ｍｗ１,３００,０００ｇ／ｍｏｌ、Shiseido）１０ｗｔ％及びカルボキシメチルセルロース４５ｗｔ％（ＣＭＣ、Ｍｗ１０,０００ｇ／ｍｏｌ、ＣＰＫＥＬＣＯ）を混合した。
この時、架橋用化合物として、ポリアクリル酸を、前記コラーゲン、ヒアルロン酸及びカルボキシメチルセルロースの総量１００重量部に対して０.１重量部で含ませた。
前記条件下で混合した原料の乾燥固形分が４％（すなわち、前記３成分の有効成分の含水率が９６％）になるように精製水を入れた後、ホモミキサーで混合した。製造された水溶液を０〜−４０℃で急速凍結した後、凍結乾燥機（ＦＶＴＦＤ５０Ｒ、イルシンバイオベース(ilShinBioBase co., Lrd)、Ｋｏｒｅａ）を用いて−４０〜２０℃の温度下で１０ｍｍＨｇ以下の圧力で二日間緩速凍結乾燥を行った。
凍結乾燥されたスポンジタイプのフォームを、高温のオーブンを用いて１２０℃で１時間熱架橋した後、プレスにより２,０００ｐｓｉで加圧させてパッキング用高分子フォームを製造した。
実施例１の方法により製造されたパッキン用高分子フォームを図１に示した。ちなみに図１における左側は、乾燥した状態のパッキング用高分子フォームの写真であり、右側は、水分を吸収した後の膨張状態のパッキング用高分子フォームの写真である。
また、実施例１による高分子フォームの表面と断面を電子走査顕微鏡（各倍率×１００、×２００）でとった写真を、それぞれ図２にまとめた。図２に示すように、オープン構造の多孔形状を確認することができる。

[実施例２]
実施例１においてコラーゲン５０ｗｔ％、ヒアルロン酸２５ｗｔ％、及びカルボキシメチルセルロース２５ｗｔ％を混合したことを除いては、前記実施例１と同じ工程を繰り返してパッキング用高分子フォームを製造した。

[比較例１]
実施例１において架橋用化合物としてのポリアクリル酸を投入しなく、また、凍結乾燥されたスポンジタイプのフォームに対する熱架橋工程を省略したままプレスにより２,０００ｐｓｉで加圧したことを除いては、前記実施例１と同じ工程を繰り返してパッキング用高分子フォームを製造した。

[比較例２]
実施例１においてコラーゲン０ｗｔ％、ヒアルロン酸７５ｗｔ％、及びカルボキシメチルセルロース２５ｗｔ％を混合したことを除いては、前記実施例１と同じ工程を繰り返してパッキング用高分子フォームを製造した。

[比較例３]
前記実施例１において混合した原料の乾燥固形分が２％（すなわち、前記３成分の有効成分含水率が９８％）になるように調整したことを除いては、前記実施例１と同じ工程を繰り返ししてパッキング用高分子フォームを製造した。

[比較例４]
実施例１において凍結乾燥工程を除いては（凍結乾燥工程を行わずに熱架橋したこと）、前記実施例１と同じ工程を繰り返してパッキング用高分子フォームを製造した。

[比較例５]
実施例１において凍結乾燥されたスポンジタイプのフォームに対して、１２０℃で１時間熱架橋を行わずにプレスにより２,０００ｐｓｉで加圧したことを除いては、前記実施例１と同じ工程を繰り返してパッキング用高分子フォームを製造した。

[追加実験例１]
実施例１において出発物質としてのコラーゲンとして、次のように豚の皮膚を脱細胞処理したものを使用したことを除いては、前記実施例１と同じ工程を繰り返してパッキング用高分子フォームを製造した。
すなわち、豚の生体組織、表皮層から真皮層を厚さ１００μｍ〜２ｍｍまで物理的に分離し、分離した真皮層を、炭素数１〜４のアルコールのうち選ばれた１種以上、濃度１０〜１００％の極性溶媒を用いて１〜７２時間常温で前処理した。
前記前処理物を、エタノール５０〜８０％と水酸化ナトリウム０.４Ｍ〜０.６Ｍを配合した脱細胞処理剤を用いて常温で処理し、得られた脱細胞処理物は、洗浄した後、塩酸、硫酸、過酢酸、酢酸などのうちから選ばれた１種以上を用いて常温でｐＨ２〜１０に調整した。

[追加実験例２]
前記実施例１において凍結乾燥されたスポンジタイプのフォームに対して、１２０℃で１時間熱架橋を行うのに代えて、２４時間６０℃のオーブンで乾燥し、その後、プレスにより２,０００ｐｓｉで加圧したことを除いては、前記実施例１と同じ工程を繰り返してパッキング用高分子フォームを製造した。
前記実施例１〜２、及び比較例１〜５、追加実験例１〜２について、それぞれ次のような試験を行い、その結果を対比した。

[試験例１：吸収度分析]
得られた高分子フォームの吸収率を次のように測定し、その結果を下記表１及び図２にまとめて示した。
吸収率は、各検体の乾燥重量を秤量した後、１００ｍｌフラスコに入れ、その後、生理食塩水５０ｍｌを加えて５分間放置する。５分後、検体を取り出して重量を秤量する。吸収度は、下記式で計算した。
[式１]
検体の吸収度＝（吸収された検体の重量−乾燥された検体の重量）／乾燥された検体の重量

前記表１及び図２に示すように、吸収度の分析結果、実施例１では、平均２３ｇ／ｇ以上の吸収度が確認され、実施例２では、平均７ｇ／ｇ内外の吸収度が確認された。
一方、非架橋サンプルである比較例１では、６.３１ｇ／ｇの吸収度は確認されたが、吸収した後に形状を維持することができなかった。混合比率が不適切な比較例２では、実施例２と同様乃至類似の吸収度を示したが、図３に示すように水分を吸収した後に形状を維持することができなかった。
また、比較例３は、実施例１において固形分の含有量だけを２％に減らしたものであり、前記比較例３では、吸収度は４０ｇ／ｇであって不良ではないが、その後の実験例に示すように、他の物性測定値が不良であり、比較例４、比較例５、追加実験例２では、低吸収度を示し、追加実験例１では、１８ｇ／ｇの優れた吸収度を示すが、形状を維持することができなかった。

[試験例２：圧縮強度、弾性率の分析]
実施例１〜２、及び比較例１〜５、追加実験例１〜２の高分子フォーム、及び他社の製品である商品名Ｎａｓｏｐｏｒｅ（生分解ポリウレタンベース）とＭｅｒｏｃｅｌ（生分解ヒアルロン酸ベース）に対する圧縮強度と弾性率を次のように測定した結果を、下記表２及び図３に示した。
具体的には、圧縮強度と弾性率は、レオメーター（ＨＡＡＫＥＭＡＲＳ2、Thermo Scientific Inc.）を用いて測定した。試料を大きさ２×２ｃｍに切断して準備し、生理食塩水に５分間膨潤させた後、試片台上に置き、検体をスピンドルによって５ｍｍに加圧し、その後、０.５Ｈｚの振動数で測定した。検体を５ｍｍに加圧した後、０.５Ｈｚの振動数で分析する理由は、材料が鼻腔及び耳などに挿入された環境と類似しているからである。

前記表２に示すように、弾性度及び圧縮強度の試験結果、実施例１では、弾性度７１０ｐａ、圧縮強度１.３Ｎを示し、実施例２では、弾性度５０ｐａ、圧縮強度０.２５Ｎを示した。
一方、比較例１では、弾性度４０ｐａ、圧縮強度０.１７Ｎを示し、この結果から物理的強度が非常に弱いということがわかり、比較例２では、水分吸収後に形状がなくなってしまい測定が不可能であった。
また、比較例３では、弾性度３９６ｐａ、圧縮強度０.３７Ｎを示し、比較例４では、弾性度５５６ｐａ、圧縮強度０.３３Ｎを示し、比較例５では、弾性度４２１ｐａ、圧縮強度０.２０を示し、追加実験例１では、弾性度５１２ｐａ、圧縮強度０.１２Ｎを示し、追加実験例２では、弾性度２６２ｐａ、圧縮強度０.２３Ｎを示して実施例１に比べて低い値が確認された。
加えて、市販の生分解性ポリウレタン製品であるＮａｓｏｐｏｒｅの場合、弾性度３３６ｐａ、圧縮強度０.７７Ｎを示し、市販の生分解性ヒアルロン酸製品Ｍｅｒｏｃｅｌの場合、弾性度２５７７ｐａ、圧縮強度０.７７Ｎを示し、この結果から、実施例１の検体がＮａｓｏｐｏｒｅよりも優れた弾性度及び圧縮強度を有することが確認された。

[試験例３：膨張率の分析]
実施例１〜２及び比較例１〜５、追加実験例１〜２、他社市販のポリウレタン製品Ｎａｓｏｐｏｒｅに対する厚さ膨張率を、次のように測定し、下記表３にまとめて示した。
具体的には、乾燥状態における厚さを測定し、生理食塩水中にも十分に水和できるように１０分間浸漬した後に取り出して、厚さを３回測定して平均厚さを算出した。

前記表３に示すように、実施例１では、乾燥状態の平均厚さ１.８３から水分吸収後の平均厚さ１３.９８に約７.６倍増加し、実施例２では、乾燥状態の平均厚さ５.１７から水分吸収後の平均厚さ１３.１に約２.５倍増加した。
一方、比較例１では、乾燥状態の平均厚さ２.６から水分吸収後の平均厚さ６.５７に約２.５倍増加し、比較例２では、乾燥状態の平均厚さ２.７を示したが、水分吸収後には溶けてしまって形状を維持することができなかった。
また、比較例３では、平均厚さが５から１５.８に増加し、比較例４では、６.２５から１１に増加し、比較例５では、１７から１６に減少した。追加実験例１では、１０から６に減少し、追加実験例２では、１５から１０に減少した。厚さが減少したグループは、圧縮が不可能であり、水分吸収後に溶けてしまって形状を維持できない場合や、膨張できない場合に該当する。特に比較例３の場合、乾燥状態の厚さは実施例１における乾燥状態の厚さよりも大きいが、最終的に水分吸収後の厚さは類似していることが確認された。
参考までに、他社製品である市販ポリウレタンＮａｓｏｐｏｒｅは、乾燥状態の厚さと水分吸収後の厚さとにおいて、厚さ変化がほとんど見られなかった。

[試験例４：分解特性分析]
実施例１及び比較例３により製造されたサンプルの分解特性を確認するために、人体の環境を模倣したコラゲナーゼ分解試験を行い、分解期間を分析した。タイプ１型のコラゲナーゼ１μ／ｍｌのＰＢＳ溶液を準備し、サンプルを入れた後、３７℃、５０ｒｐｍ撹拌機で１４日間攪拌した。３、７、１０、及び１４日後にサンプルを取り出し、試験例２の方法でレオメーターを用いて圧縮強度を測定した。ｎの数は４〜５であり、圧縮強度値は、分解試験前のサンプル（０日）を基準として１００％の単位に換算して結果を導出した。試験の結果を説明すると、実施例１では、経時に伴って徐々に物性値が減少することが確認され、１４日目に完全分解されることが確認された。比較例３では、実施例１よりも高速で分解されることが確認され、１０日後には完全に分解されることが確認された。図６は、実施例１のサンプルの分解写真であり、１４日後にはサクションで簡単に除去することができるゲルの形に変化した。

[試験例５：止血性能分析]
実施例１により製造されたサンプルの止血有効性を確認するために、ラットの肝切除モデル及び肝門脈モデルを用いて全血（Whole blood）凝固実験を行い、評価した。実験群には、実施例１のサンプルを用い、対照群には、認可済みの止血製品サージセル・フィブリラー（Surgicel fibrillar、ジョンソン・アンド・ジョンソン、Ethicon、米国）を用いた。

５−１．全血凝固試験
全血（Whole blood）凝固試験では、ガラス管のチューブに製品を１０ｍｍ^３サイズに入れた後、ラットの血液を１ｍｌ採取して注入する。陰性対照群として血液のみを適用したグループと実験群において、それぞれ血液が固まる時間を測定した。動物の全血を用いた止血時間の試験を行い、実施例１のサンプルの止血有効性を評価した。試験の結果を図４に示す。同図に示すように、陰性対照群（コントロール群; Control group）では、２分で血液が完全に凝固され、陽性対照群（Surgicel、J＆J）では、５０秒帯で血液が完全に凝固され、実験群では、４５初帯で血液が凝固されることが確認された。陰性対照群に比べて、陽性対照群及び実験群でより高速な止血時間を確認することができた。

５−２．肝切除モデル
動物試験は、ＩＳＯ１０９９３−２、「動物福祉要求條件（Animalwelfare requirements）」に基づいて実施した。手術前にラットを吸入麻酔（イソフルラン２％）器を用いて麻酔させて毛を脱毛し、ポビドンで消毒した後、無菌手術台で手術を行った。肝臓切除モデルでは、麻酔された動物の腹部中央を切開した後、肝臓中葉（Middlelobe of liver）がよく見えるようにした後、生検パンチ（Biopypunch）を用いて直径８ｍｍに切除した。肝臓切除後に製品で出血部位を覆い一定の力（５０ gのおもり）を加えて５分間止血させた。５分後に流出された血液量を秤量した。試験の結果を図５に示す。同図に示すように、肝切除モデルを用いた止血性能確認試験において、止血しなかったコントロール群（Control Group）では、平均３.５３ gの出血量を示し、対照群（Surgicel、J＆J）では、１.５７ gの出血量を示し、実施例１のサンプルでは、１.８３ gの出血量を示した。２つのグループの両方が、コントロール群と統計的に有意な差を示すことが確認され、対照群と実験群においては統計的に有意な差が見られなかった。

５−３．肝門脈損傷モデル
肝門脈損傷モデルでは、麻酔された動物の腹部中央を切開した後、肝門脈がよく見えるようにした後、２１Ｇの針(needle)で血管を穿刺する(punch)。製品で出血部位を覆い５分間止血した後、流出した血液を秤量する。試験の結果を図８に示す。同図に示すように、肝門脈損傷モデルを用いた止血能力確認試験において、止血しなかったコントロール群(Control Group)では、平均２.７２ gの出血量を示し、対照群（Surgicel、J＆J）では、０.８９ gの出血量を示し、実験群である実施例１では、０.３９ gの出血量を示した。２つのグループの両方が、コントロール群と統計的に有意な差を示すことが確認され、対照群と実験群においては統計的に有意な差が見られなかった。

[試験例６：創傷治癒能分析]
実施例１のスポンジタイプの弾性創傷被覆材と対照群のスポンジタイプの弾性創傷被覆材の創傷、火傷及び傷跡の治癒効果及び安全性を評価するために、動物モデル（スプラーグドーリーラット：SpragueDawley Rat）を用いて試験を実施した。白ネズミの背中部位に２cm×２cmの大きさに全層創傷モデルを作製した後、実験群（実施例１）と陽性対照群（Collaheal^登録商標）で創傷部位を保護し、２、４、７、１０、及び１４日目にデジタルカメラで創傷のサイズ及び炎症反応を確認した（図９）。また、１４日目に移植物を採取し、組織病理学的評価方法を用いて安全性及び有効性を評価した（図１０）。
試験の結果を説明すると、試験期間中に試験動物に特異な症状が発生しなく、さらに死亡動物が発生しなかった。分析の結果、図９及び図１０の両方に示すように、実験群と陽性対照群（Collaheal^登録商標）の両方とも、創傷部位における新生組織の再生に効果的であり、同等の治癒能力を有することが確認された。さらに両方のグループから特異的な炎症及び免疫反応を確認することができなかった。

Claims

コラーゲン、ヒアルロン酸及びカルボキシメチルセルロースを有効成分として含み、
前記有効成分の架橋用化合物を含むことを特徴とする高分子フォーム組成物。
前記有効成分は、コラーゲンとヒアルロン酸及びカルボキシメチルセルロースの総量１００ｗｔ％のうち、コラーゲン２０〜９９ｗｔ％、ヒアルロン酸０.５〜３０ｗｔ％及びカルボキシメチルセルロース０.５〜５０ｗｔ％を含むことを特徴とする請求項１に記載の高分子フォーム組成物。
前記コラーゲンは、哺乳動物（ヒトを除く）から抽出されたもので、脱細胞処理物であることを特徴とする請求項１に記載の高分子フォーム組成物。
前記ヒアルロン酸は、重量平均分子量（Ｍｗ）が１,０００,０００〜１,９００,０００ｇ／ｍｏｌであることを特徴とする請求項１に記載の高分子フォーム組成物。
前記カルボキシメチルセルロースは、重量平均分子量（Ｍｗ）が１,０００〜８０,０００ｇ／ｍｏｌであることを特徴とする請求項１に記載の高分子フォーム組成物。
前記高分子フォーム組成物は、カルボキシエチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、アルギン酸、アルギン酸塩、キチン、キトサン、デキストラン、グリコーゲン、澱粉、ペクチン、ヘパリン、ヘパリン硫酸塩、コンドロイチン硫酸塩のグリコサミノグリカンのうちから選ばれた１種以上のカルボキシ多糖類をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の高分子フォーム組成物。
前記架橋用化合物は、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド及びポリエチレンオキサイドのうちから選ばれた１種以上を含み、前記架橋用化合物の含有量が、前記有効成分の総量１００重量部に対して０.０１〜１０重量部であることを特徴とする請求項１に記載の高分子フォーム組成物。
請求項１〜７のいずれか１項に係る高分子フォーム組成物を出発物質として多段階凍結乾燥した後、高温熱架橋及び加圧工程を経て高分子フォームを製造することを特徴とする高分子フォームの製造方法。
前記多段階凍結乾燥は、０℃以下で急速凍結乾燥する１段階乾燥、及び−４０〜２０℃下で凍結乾燥機で１０ｍｍＨｇ以下の圧力で緩速凍結乾燥する２段階乾燥により行われることを特徴とする請求項８に記載の高分子フォームの製造方法。
前記高温熱架橋は、架橋化合物を投入し、８０〜２００℃下で急速熱架橋することを特徴とする請求項８に記載の高分子フォームの製造方法。
前記加圧工程は、１,０００〜５,０００Ｐｓｉの圧力下で行われることを特徴とする請求項８に記載の高分子フォームの製造方法。
コラーゲン、ヒアルロン酸及びカルボキシメチルセルロースを有効成分として含み、
前記有効成分が架橋用化合物で架橋され、生理食塩水に対する吸収度が１０ｇ／ｇ以上であり、レオメーター（rheometer）を用いて測定するとき、０.５Ｈｚの振動数で、圧縮強度が０.１Ｎ以上であり、弾性度が１０００ｐａ以上であることを特徴とする高分子フォーム。
前記高分子フォームは、副鼻洞または鼻腔に対するパッキング用であることを特徴とする請求項１２に記載の高分子フォーム。
請求項１〜７のいずれか１項に係る高分子フォーム組成物を出発物質として自然乾燥または熱乾燥によって高分子フォームを製造することを特徴とする高分子フォームの製造方法。
前記高分子フォームは、フィルムタイプまたはブロックタイプであることを特徴とする請求項１４に記載の高分子フォームの製造方法。