JP2018188561A - Denatured polysaccharide and use therefor - Google Patents

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岩沢 晴生
Haruo Iwazawa
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a denatured polysaccharide in which a hydroxy aryl group is introduced into a polysaccharide, which facilitates the oxidation coupling efficiency of the hydroxy aryl group and allows the gelation.SOLUTION: The present invention provides a denatured polysaccharide in which (a1) a group having a carbon-carbon unsaturated double bond and (a2) a group having a hydroxy aryl group are introduced into a polysaccharide.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、変性多糖およびその用途に関する。   The present invention relates to modified polysaccharides and uses thereof.

軟骨および骨等の生体組織の一部が損なわれた場合、その損なわれた箇所の、ハイドロゲルを用いた人工の医療用器具への置き換えが行われている。このようなハイドロゲルとしては、以下の高分子ネットワーク(ゲル)が知られている。すなわち、多糖にヒドロキシフェニル基が導入された変性多糖を、西洋わさびペルオキシダーゼ等の酵素および過酸化水素を触媒系として用いて、前記ヒドロキシフェニル基において酸化カップリングさせることで形成される高分子ネットワーク(ゲル)である(特許文献1〜4参照)。   When a part of living tissue such as cartilage and bone is damaged, the damaged part is replaced with an artificial medical instrument using hydrogel. As such hydrogels, the following polymer networks (gels) are known. That is, a polymer network formed by oxidative coupling of a modified polysaccharide in which a hydroxyphenyl group is introduced into a polysaccharide using an enzyme such as horseradish peroxidase and hydrogen peroxide as a catalyst system at the hydroxyphenyl group ( Gel) (see Patent Documents 1 to 4).

米国特許第8287906号公報U.S. Pat. No. 8,287,906 米国特許第6982298号公報US Pat. No. 6,982,298 米国公開特許第2012/301441号公報US Published Patent No. 2012/301441 米国特許第9132201号公報US Pat. No. 9,132,201

本発明者の検討によれば、多糖にヒドロキシアリール基が導入された変性多糖では、ヒドロキシアリール基の多糖への導入箇所や、多糖の種類によっては、ヒドロキシアリール基の酸化カップリングの効率が悪く、ゲル化できないことが明らかになった。   According to the study of the present inventors, in a modified polysaccharide in which a hydroxyaryl group is introduced into a polysaccharide, the efficiency of oxidative coupling of the hydroxyaryl group is poor depending on the introduction site of the hydroxyaryl group into the polysaccharide and the type of the polysaccharide. It became clear that gelation was impossible.

本発明の課題は、多糖にヒドロキシアリール基が導入された変性多糖において、ヒドロキシアリール基の酸化カップリングの効率が上がり、ゲル化できる変性多糖を提供することにあり、また、前記変性多糖を含有する組成物、前記変性多糖から得られるゲル、前記ゲルから形成される成形体、および前記成形体を有する医療用器具を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a modified polysaccharide in which a hydroxyaryl group is introduced into a polysaccharide, whereby the efficiency of oxidative coupling of the hydroxyaryl group is increased and gelled, and the modified polysaccharide contains the modified polysaccharide. It is providing the composition obtained, the gel obtained from the said modified polysaccharide, the molded object formed from the said gel, and the medical device which has the said molded object.

本発明者は前記課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、以下の構成を有する変性多糖が前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明は、例えば以下の[1]〜[10]である。
The present inventor has intensively studied to solve the above problems. As a result, it has been found that a modified polysaccharide having the following constitution can solve the above-mentioned problems, and the present invention has been completed.
The present invention includes, for example, the following [1] to [10].

[1]多糖に、炭素−炭素不飽和二重結合を有する基(a1)、およびヒドロキシアリール基を有する基(a2)が導入された変性多糖。
[2]前記多糖が、ヒアルロン酸またはその誘導体である前記[1]の変性多糖。
[3]前記ヒドロキシアリール基を有する基(a2)が、下記式(2)に示す基である前記[1]または[2]に記載の変性多糖。
[1] A modified polysaccharide in which a group (a1) having a carbon-carbon unsaturated double bond and a group (a2) having a hydroxyaryl group are introduced into the polysaccharide.
[2] The modified polysaccharide according to [1], wherein the polysaccharide is hyaluronic acid or a derivative thereof.
[3] The modified polysaccharide according to [1] or [2], wherein the group (a2) having the hydroxyaryl group is a group represented by the following formula (2).

Figure 2018188561
[式(2)中、*は、多糖中の水酸基残基との結合手であり、R1は、炭素数1〜20のアルカンジイル基または−(CH2n−O−(CH2m−で示される2価の基であり、nおよびmは、それぞれ独立に1〜10の整数を示し;R2〜R6は、それぞれ独立に水素原子、水酸基、アルコキシ基、または置換基を有してもよいアルキル基であり、ただしR2〜R6のうち少なくとも1つは水酸基である。]
Figure 2018188561
[In formula (2), * is a bond with a hydroxyl group residue in the polysaccharide, and R 1 is an alkanediyl group having 1 to 20 carbon atoms or — (CH 2 ) n —O— (CH 2 ). m- represents a divalent group, and n and m each independently represent an integer of 1 to 10; R 2 to R 6 each independently represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, or a substituent. It is an alkyl group which may have, provided that at least one of R 2 to R 6 is a hydroxyl group. ]

[4]前記炭素−炭素不飽和二重結合を有する基(a1)が、(メタ)アクリロイル基である前記[1]〜[3]のいずれか1項に記載の変性多糖。
[5]前記[1]〜[4]のいずれか1項に記載の変性多糖と、酵素と、水とを含有する組成物。
[6]過酸化物をさらに含有する前記[5]に記載の組成物。
[7]前記[1]〜[4]のいずれか1項に記載の変性多糖に含まれるヒドロキシアリール基の酸化カップリングによる架橋構造を有するゲル。
[8]水分を50〜99.9質量%含有するハイドロゲルである前記[7]に記載のゲル。
[9]前記[7]または[8]に記載のゲルを50質量%以上含有する成形体。
[10]前記[9]に記載の成形体を有する医療用器具。
[4] The modified polysaccharide according to any one of [1] to [3], wherein the group (a1) having a carbon-carbon unsaturated double bond is a (meth) acryloyl group.
[5] A composition comprising the modified polysaccharide according to any one of [1] to [4], an enzyme, and water.
[6] The composition according to [5], further containing a peroxide.
[7] A gel having a crosslinked structure by oxidative coupling of a hydroxyaryl group contained in the modified polysaccharide according to any one of [1] to [4].
[8] The gel according to [7], which is a hydrogel containing 50 to 99.9% by mass of moisture.
[9] A molded article containing 50% by mass or more of the gel according to [7] or [8].
[10] A medical instrument having the molded article according to [9].

本発明によれば、多糖にヒドロキシアリール基が導入された変性多糖において、ヒドロキシアリール基の酸化カップリングの効率が上がり、ゲル化できる変性多糖を提供することができ、また、前記変性多糖を含有する組成物、前記変性多糖から得られるゲル、前記ゲルから形成される成形体、および前記成形体を有する医療用器具を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the modified polysaccharide by which the hydroxyaryl group was introduce | transduced into the polysaccharide, the efficiency of the oxidative coupling of a hydroxyaryl group can be improved, and the modified polysaccharide which can be gelatinized can be provided, and also contains the said modified polysaccharide. The composition obtained, the gel obtained from the modified polysaccharide, the molded product formed from the gel, and the medical device having the molded product can be provided.

図1は、合成例1で得た変性多糖の1H NMRのチャートである。FIG. 1 is a 1 H NMR chart of the modified polysaccharide obtained in Synthesis Example 1. 図2は、実施例1で得た変性多糖の1H NMRのチャートである。FIG. 2 is a 1 H NMR chart of the modified polysaccharide obtained in Example 1. 図3は、実施例2で得た変性多糖の1H NMRのチャートである。FIG. 3 is a 1 H NMR chart of the modified polysaccharide obtained in Example 2.

以下、本発明を実施するための形態について好適態様も含めて説明する。
[変性多糖]
本発明の変性多糖は、多糖に、炭素−炭素不飽和二重結合を有する基(a1)、およびヒドロキシアリール基を有する基(a2)が導入されたものである。前記変性多糖は、ヒドロキシアリール基のみが導入された従来の変性多糖に比べて、ヒドロキシアリール基の酸化カップリングがより効率的に進むため、前記変性多糖のゲルを得ることができる。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described including preferred embodiments.
[Modified polysaccharide]
The modified polysaccharide of the present invention is obtained by introducing a group (a1) having a carbon-carbon unsaturated double bond and a group (a2) having a hydroxyaryl group into the polysaccharide. Since the modified polysaccharide is more efficiently oxidatively coupled to the hydroxyaryl group than the conventional modified polysaccharide into which only the hydroxyaryl group is introduced, a gel of the modified polysaccharide can be obtained.

後述するように、多糖が有する、アルコール性水酸基、カルボキシ基およびアミノ基等の官能基に、前記官能基と反応しうる基と炭素−炭素不飽和二重結合またはヒドロキシアリール基とを有する化合物を反応させることで、多糖に前記基(a1)および(a2)を導入することができる。   As will be described later, a compound having a functional group such as an alcoholic hydroxyl group, a carboxy group, and an amino group and a group capable of reacting with the functional group and a carbon-carbon unsaturated double bond or a hydroxyaryl group, as described later. By reacting, the groups (a1) and (a2) can be introduced into the polysaccharide.

<多糖>
変性前、すなわち前記基(a1)および(a2)導入前の多糖としては、例えば、ヒアルロン酸、アルギン酸、キサンタンガム、セルロース、グアーガム、プルラン、デキストラン、フルクタン、マンナン、カラギーナン、キチン、キトサン、ペクチン、デンプン、グリコーゲン、デキストリン、およびゲランガム等の天然多糖;ならびに前記天然多糖の誘導体が挙げられる。
<Polysaccharide>
Examples of polysaccharides before modification, that is, before introduction of the groups (a1) and (a2) include, for example, hyaluronic acid, alginic acid, xanthan gum, cellulose, guar gum, pullulan, dextran, fructan, mannan, carrageenan, chitin, chitosan, pectin, starch Natural polysaccharides such as glycogen, dextrin and gellan gum; and derivatives of said natural polysaccharides.

天然多糖の誘導体としては、例えば、前記例示の多糖が、炭素−炭素不飽和二重結合を有する基(a1)およびヒドロキシアリール基を有する基(a2)以外の基、例えば、メチル基、エチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基、ヒドロキシエチルメチル基、ヒドロキシプロピルメチル基、カルボキシメチル基、アセチル基、ステアロキシ基、グリセロール、プロピレングリコール等の置換基を有する誘導体が挙げられる。誘導体は、前記置換基を単独で又は複数の組合せで有してもよい。   Examples of the natural polysaccharide derivatives include groups other than the group (a1) having a carbon-carbon unsaturated double bond and the group (a2) having a hydroxyaryl group, such as a methyl group and an ethyl group. , Derivatives having a substituent such as hydroxyethyl group, hydroxypropyl group, hydroxyethylmethyl group, hydroxypropylmethyl group, carboxymethyl group, acetyl group, stearoxy group, glycerol, propylene glycol and the like. The derivative may have the substituent alone or in combination.

置換基を有する多糖としては、具体的には、アセチル化ヒアルロン酸、ヒアルロン酸プロピレングリコール、アルギン酸プロピレングリコール、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ステアロキシヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチルグアーガム、エチルグアーガム、ヒドロキシエチルグアーガム、ヒドロキシプロピルグアーガム、ヒドロキシエチルメチルグアーガム、ヒドロキシプロピルメチルグアーガムが挙げられる。   Specific examples of the polysaccharide having a substituent include acetylated hyaluronic acid, propylene glycol hyaluronate, propylene glycol alginate, methyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, hydroxyethyl methyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, stearate. Examples include roxyhydroxypropyl methylcellulose, methyl guar gum, ethyl guar gum, hydroxyethyl guar gum, hydroxypropyl guar gum, hydroxyethyl methyl guar gum, and hydroxypropyl methyl guar gum.

多糖は、塩であってもよく、例えば、酸付加塩、金属塩、アンモニウム塩が挙げられる。酸付加塩としては、例えば、塩酸塩、硫酸塩、リン酸塩等の無機酸塩、酢酸塩、マレイン酸塩、フマル酸塩、酒石酸塩、クエン酸塩等の有機酸塩が挙げられる。金属塩としては、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩、カルシウム塩、マグネシウム塩等の周期表第2族金属塩、アルミニウム塩、亜鉛塩が挙げられる。具体的には、カルボキシ基を有する多糖の金属塩が挙げられる。   The polysaccharide may be a salt, and examples thereof include acid addition salts, metal salts, and ammonium salts. Examples of the acid addition salt include inorganic acid salts such as hydrochloride, sulfate, and phosphate, and organic acid salts such as acetate, maleate, fumarate, tartrate, and citrate. Examples of the metal salt include alkali metal salts such as sodium salt and potassium salt, Group 2 metal salts of the periodic table such as calcium salt and magnesium salt, aluminum salt and zinc salt. Specifically, the metal salt of the polysaccharide which has a carboxy group is mentioned.

多糖の中でも、多糖にヒドロキシアリール基を有する基(a2)を容易に導入しやすいことから、ヒアルロン酸、デキストランおよびプルラン、ならびにこれらの誘導体が好ましく、ヒアルロン酸およびその誘導体がより好ましい。ヒドロキシアリール基を有する基(a2)のみが導入された変性ヒアルロン酸およびその誘導体では、例えば西洋ワサビペルオキシダーゼ/過酸化水素の触媒系では増粘はするもののゲル化ができなかったが、さらに炭素−炭素不飽和二重結合を有する基(a1)が導入された変性ヒアルロン酸およびその誘導体であれば、前記触媒系によりゲル化させることができる。   Among the polysaccharides, hyaluronic acid, dextran and pullulan, and derivatives thereof are preferable, and hyaluronic acid and derivatives thereof are more preferable because the group (a2) having a hydroxyaryl group can be easily introduced into the polysaccharide. In the modified hyaluronic acid and derivatives thereof in which only the group (a2) having a hydroxyaryl group was introduced, for example, the horseradish peroxidase / hydrogen peroxide catalyst system was thickened but could not be gelled. Any modified hyaluronic acid and derivative thereof into which a group (a1) having a carbon unsaturated double bond has been introduced can be gelled by the catalyst system.

<炭素−炭素不飽和二重結合を有する基(a1)>
本発明の変性多糖は、炭素−炭素不飽和二重結合を有する基(a1)を含む。
炭素−炭素不飽和二重結合は、好ましくはラジカル重合可能な二重結合であり、例えば、(メタ)アクリロイル基、ビニル基等として変性多糖に含まれていればよく、(メタ)アクリロイル基が好ましく、アクリロイル基がより好ましい。本発明においてゲル形成が良好に進行する理由は定かではないが、ラジカル重合可能であり且つ立体的な障害の小さい(メタ)アクリロイル基、ビニル基等で多糖を一部変性すれば、変性多糖において先に不飽和二重結合が架橋してヒドロキシアリール基同士を近寄せることができ、したがってヒドロキシアリール基の酸化カップリングをより効率的に進行させることができると推測される。
<Group (a1) having carbon-carbon unsaturated double bond>
The modified polysaccharide of the present invention contains a group (a1) having a carbon-carbon unsaturated double bond.
The carbon-carbon unsaturated double bond is preferably a radically polymerizable double bond, for example, as long as it is contained in the modified polysaccharide as a (meth) acryloyl group, a vinyl group or the like, and the (meth) acryloyl group is Preferably, an acryloyl group is more preferable. The reason why the gel formation proceeds well in the present invention is not clear, but if the polysaccharide is partially modified with a (meth) acryloyl group, a vinyl group or the like that can be radically polymerized and has a small steric hindrance, It is presumed that the unsaturated double bond is first cross-linked to bring the hydroxyaryl groups closer to each other, and therefore the oxidative coupling of the hydroxyaryl group can proceed more efficiently.

前記基(a1)は、下記式(1)に示す基((メタ)アクリロイル基)であることが好ましい。例えば、本発明の変性多糖は、多糖中の水酸基残基に結合している式(1)に示す基を含む。   The group (a1) is preferably a group ((meth) acryloyl group) represented by the following formula (1). For example, the modified polysaccharide of the present invention includes a group represented by the formula (1) bonded to a hydroxyl group residue in the polysaccharide.

Figure 2018188561
式(1)中、RAは水素原子またはメチル基を示す。
*は、多糖中の水酸基残基(−O−)との結合手である。例えば、ヒアルロン酸を構成するN−アセチルグルコサミン単位中のヒドロキシメチル基における水酸基残基と、式(1)に示す基とが結合していることが好ましい。
Figure 2018188561
In the formula (1), R A represents a hydrogen atom or a methyl group.
* Is a bond with a hydroxyl group residue (—O—) in the polysaccharide. For example, it is preferable that the hydroxyl group residue in the hydroxymethyl group in the N-acetylglucosamine unit constituting hyaluronic acid is bonded to the group represented by the formula (1).

多糖に炭素−炭素不飽和二重結合を有する基(a1)を導入する方法としては、例えば、アミノ基、アルコール性水酸基およびカルボキシ基等の官能基を有する多糖と、前記官能基と反応しうる官能基(例:カルボキシ基、その酸ハロゲン化物、アミノ基、アルコール性水酸基、エポキシ基、オキセタニル基)および炭素−炭素不飽和二重結合を有する化合物(以下「二重結合含有化合物(11)」ともいう)とを、反応させる方法が挙げられる。   As a method for introducing a group (a1) having a carbon-carbon unsaturated double bond into a polysaccharide, for example, a polysaccharide having a functional group such as an amino group, an alcoholic hydroxyl group and a carboxy group can react with the functional group. A compound having a functional group (eg, carboxy group, acid halide thereof, amino group, alcoholic hydroxyl group, epoxy group, oxetanyl group) and a carbon-carbon unsaturated double bond (hereinafter referred to as “double bond-containing compound (11)”) (Also called).

二重結合含有化合物(11)としては、多糖が多く有するアルコール性水酸基と反応しうるカルボキシ基またはその酸ハロゲン化物(−COX(Xは塩素原子等のハロゲン原子)で表される基)を有する化合物が好ましく、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸等の不飽和モノカルボン酸;マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸等の不飽和ジカルボン酸;前記不飽和ジカルボン酸の無水物;コハク酸モノ〔2−(メタ)アクリロイルオキシエチル〕、フタル酸モノ〔2−(メタ)アクリロイルオキシエチル〕等の多価カルボン酸のモノ〔(メタ)アクリロイルオキシアルキル〕エステル;およびこれらの酸ハロゲン化物、例えば(メタ)アクリル酸クロライドが挙げられる。   The double bond-containing compound (11) has a carboxy group or an acid halide thereof (group represented by —COX (X is a halogen atom such as a chlorine atom)) capable of reacting with an alcoholic hydroxyl group possessed by many polysaccharides. Compounds are preferred, for example, unsaturated monocarboxylic acids such as (meth) acrylic acid and crotonic acid; unsaturated dicarboxylic acids such as maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, mesaconic acid and itaconic acid; and anhydrides of the unsaturated dicarboxylic acids A mono [(meth) acryloyloxyalkyl] ester of a polyvalent carboxylic acid such as mono [2- (meth) acryloyloxyethyl] succinate, mono [2- (meth) acryloyloxyethyl] phthalate, and the like; Acid halides such as (meth) acrylic acid chloride are mentioned.

二重結合含有化合物(11)としては、その他、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸2−メチルグリシジル、(メタ)アクリル酸3,4−エポキシブチル、(メタ)アクリル酸6,7−エポキシヘプチル、(メタ)アクリル酸3,4−エポキシシクロへキシルメチル等のエポキシ基含有(メタ)アクリレート;o,m又はp−ビニルフェニルグリシジルエーテル、o,m又はp−イソプロペニルフェニルグリシジルエーテル、o,m又はp−ビニルベンジルグリシジルエーテル、o,m又はp−イソプロペニルベンジルグリシジルエーテル等のエポキシ基含有ビニル化合物;3−((メタ)アクリロイルオキシメチル)オキセタン、3−((メタ)アクリロイルオキシメチル)−2−メチルオキセタン、3−((メタ)アクリロイルオキシメチル)−3−エチルオキセタン、3−((メタ)アクリロイルオキシメチル)−2−フェニルオキセタン等のオキセタニル基含有(メタ)アクリレート;3−(p−ビニルフェニルオキシメチル)−3−メチルオキセタン、3−(p−イソプロペニルフェニルオキシメチル)−3−メチルオキセタン等のオキセタニル基含有ビニル化合物;(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル等の(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルが挙げられる。   Other examples of the double bond-containing compound (11) include glycidyl (meth) acrylate, 2-methylglycidyl (meth) acrylate, 3,4-epoxybutyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic acid 6,7. Epoxy group-containing (meth) acrylates such as epoxyheptyl, 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate; o, m or p-vinylphenylglycidyl ether, o, m or p-isopropenylphenylglycidyl ether, Epoxy group-containing vinyl compounds such as o, m or p-vinylbenzylglycidyl ether, o, m or p-isopropenylbenzylglycidyl ether; 3-((meth) acryloyloxymethyl) oxetane, 3-((meth) acryloyloxy Methyl) -2-methyloxetane, 3-((meth) ac Royloxymethyl) -3-ethyloxetane, 3-((meth) acryloyloxymethyl) -2-phenyloxetane and other oxetanyl group-containing (meth) acrylates; 3- (p-vinylphenyloxymethyl) -3-methyloxetane , Oxetanyl group-containing vinyl compounds such as 3- (p-isopropenylphenyloxymethyl) -3-methyloxetane; 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid Examples include hydroxyalkyl (meth) acrylates such as 4-hydroxybutyl.

例えば、塩基性化合物の存在下又は非存在下に、多糖と二重結合含有化合物(11)とを、あるいはヒドロキシアリール基を有する基(a2)を含む変性多糖と二重結合含有化合物(11)とを反応させる。前記反応の反応温度は、通常は−10〜50℃、好ましくは−5〜30℃であり、反応時間は、通常は1〜48時間である。   For example, a polysaccharide and a double bond-containing compound (11) containing a polysaccharide and a double bond-containing compound (11) or a hydroxyaryl group-containing group (a2) in the presence or absence of a basic compound. And react. The reaction temperature of the reaction is usually −10 to 50 ° C., preferably −5 to 30 ° C., and the reaction time is usually 1 to 48 hours.

塩基性化合物としては、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ピリジン、N,N−ジメチル−4−アミノピリジン、ピペリジンが挙げられる。
前記反応において、二重結合含有化合物(11)は、多糖100質量部、またはヒドロキシアリール基を有する基(a2)を含む変性多糖100質量部に対して、通常は0.1〜50質量部、好ましくは0.3〜20質量部、より好ましくは0.5〜10質量部の量で用いることができる。
Examples of the basic compound include trimethylamine, triethylamine, tributylamine, pyridine, N, N-dimethyl-4-aminopyridine, and piperidine.
In the reaction, the double bond-containing compound (11) is usually 0.1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polysaccharide or 100 parts by mass of the modified polysaccharide containing the group (a2) having a hydroxyaryl group. Preferably it is 0.3-20 mass parts, More preferably, it can be used in the amount of 0.5-10 mass parts.

前記反応は、溶媒中で行うことが好ましい。溶媒としては、例えば、水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、N,N’−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミドが挙げられる。前記反応は、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で行ってもよい。   The reaction is preferably performed in a solvent. Examples of the solvent include water, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, N, N′-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, and dimethylacetamide. The reaction may be performed in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon.

<ヒドロキシアリール基を有する基(a2)>
本発明の変性多糖は、ヒドロキシアリール基を有する基(a2)を含む。
ヒドロキシアリール基としては、例えば、ヒドロキシフェニル基、ヒドロキシナフチル基等の炭素数6〜14のヒドロキシアリール基が挙げられる。ヒドロキシアリール基における水酸基数は通常は1〜3、好ましくは1である。また、ヒドロキシアリール基は、水酸基の他に、アルコキシ基、置換基を有してもよいアルキル基等を有してもよい。
<Group (a2) having hydroxyaryl group>
The modified polysaccharide of the present invention includes a group (a2) having a hydroxyaryl group.
As a hydroxyaryl group, C6-C14 hydroxyaryl groups, such as a hydroxyphenyl group and a hydroxy naphthyl group, are mentioned, for example. The number of hydroxyl groups in the hydroxyaryl group is usually 1 to 3, preferably 1. Further, the hydroxyaryl group may have an alkoxy group, an alkyl group which may have a substituent, or the like in addition to the hydroxyl group.

前記基(a2)は、下記式(2)に示す基であることが好ましい。例えば、本発明の変性多糖は、多糖中の水酸基残基に結合している式(2)に示す基を含む。   The group (a2) is preferably a group represented by the following formula (2). For example, the modified polysaccharide of the present invention includes a group represented by the formula (2) bonded to a hydroxyl group residue in the polysaccharide.

Figure 2018188561
式(2)中の各記号について以下に説明する。
*は、多糖中の水酸基残基(−O−)との結合手である。例えば、ヒアルロン酸を構成するN−アセチルグルコサミン単位中のヒドロキシメチル基における水酸基残基と、式(2)に示す基とが結合していることが好ましい。
Figure 2018188561
Each symbol in the formula (2) will be described below.
* Is a bond with a hydroxyl group residue (—O—) in the polysaccharide. For example, it is preferable that the hydroxyl group residue in the hydroxymethyl group in the N-acetylglucosamine unit constituting hyaluronic acid is bonded to the group represented by the formula (2).

1は、炭素数1〜20のアルカンジイル基または−(CH2n−O−(CH2m−で示される2価の基であり、nおよびmは、それぞれ独立に1〜10の整数を示す。
アルカンジイル基としては、例えば、メタン−1,1−ジイル基、エタン−1,1−ジイル基、エタン−1,2−ジイル基、プロパン−1,1−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、プロパン−1,3−ジイル基、プロパン−2,2−ジイル基、ブタン−1,2−ジイル基、ブタン−1,3−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基、ヘプタン−1,7−ジイル基、オクタン−1,8−ジイル基が挙げられる。アルカンジイル基の炭素数は、好ましくは1〜10、より好ましくは2〜5である。
R 1 is an alkanediyl group having 1 to 20 carbon atoms or a divalent group represented by — (CH 2 ) n —O— (CH 2 ) m —, and n and m are each independently 1 to 10 Indicates an integer.
Examples of the alkanediyl group include methane-1,1-diyl group, ethane-1,1-diyl group, ethane-1,2-diyl group, propane-1,1-diyl group, propane-1,2- Diyl group, propane-1,3-diyl group, propane-2,2-diyl group, butane-1,2-diyl group, butane-1,3-diyl group, butane-1,4-diyl group, pentane- 1,4-diyl group, pentane-1,5-diyl group, hexane-1,5-diyl group, hexane-1,6-diyl group, heptane-1,7-diyl group, octane-1,8-diyl Groups. Carbon number of alkanediyl group becomes like this. Preferably it is 1-10, More preferably, it is 2-5.

2〜R6は、それぞれ独立に水素原子、水酸基、アルコキシ基、または置換基を有してもよいアルキル基であり、ただしR2〜R6のうち少なくとも1つは水酸基である。後述するゲル化において酸化カップリングが優位に進み、機械的強度により優れたゲルが得られることから、R2〜R6のうち、R4のみが水酸基であることが好ましい。水酸基に対して少なくとも1つのオルト位置の炭素原子には水素原子が結合していることが好ましい。 R 2 to R 6 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, or an alkyl group that may have a substituent, provided that at least one of R 2 to R 6 is a hydroxyl group. It is preferable that only R 4 is a hydroxyl group among R 2 to R 6 because oxidative coupling proceeds preferentially in the gelation described later and a gel superior in mechanical strength is obtained. It is preferable that a hydrogen atom is bonded to a carbon atom in at least one ortho position with respect to the hydroxyl group.

アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基等の炭素数1〜6のアルコキシ基が挙げられる。
アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等の炭素数1〜6のアルキル基が挙げられる。アルキル基における1以上の水素原子は置換されていてもよく、置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子、フェニル基、水酸基、アセトキシ基、アルコキシ基、カルボキシ基、シアノ基、ニトロ基が挙げられる。
As an alkoxy group, C1-C6 alkoxy groups, such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentyloxy group, a hexyloxy group, are mentioned, for example.
As an alkyl group, C1-C6 alkyl groups, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, are mentioned, for example. One or more hydrogen atoms in the alkyl group may be substituted. Examples of the substituent include halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom and bromine atom, phenyl group, hydroxyl group, acetoxy group, alkoxy group, carboxy group, A cyano group and a nitro group are mentioned.

2〜R6のうち水酸基以外の残りの基は、水素原子またはアルコキシ基であることが好ましく、水素原子であることがより好ましい。
多糖にヒドロキシアリール基を有する基(a2)を導入する方法としては、例えば、アミノ基、アルコール性水酸基およびカルボキシ基等の官能基を有する多糖と、前記官能基と反応しうる官能基(例:カルボキシ基、その酸ハロゲン化物、アミノ基、アルコール性水酸基、エポキシ基、オキセタニル基)およびヒドロキシアリール基を有する化合物とを、反応させる方法が挙げられる。例えば、多糖中の水酸基と、下記式(21)に示す化合物(以下「化合物(21)」ともいう)中の−COXとを反応させることで、化合物(21)由来のヒドロキシフェニル基を、エステル結合を介して多糖に導入することができる。
Of the R 2 to R 6 , the remaining group other than the hydroxyl group is preferably a hydrogen atom or an alkoxy group, and more preferably a hydrogen atom.
Examples of a method for introducing a group (a2) having a hydroxyaryl group into a polysaccharide include a functional group capable of reacting with the functional group (for example, a polysaccharide having a functional group such as an amino group, an alcoholic hydroxyl group and a carboxy group). And a method of reacting a compound having a carboxy group, an acid halide thereof, an amino group, an alcoholic hydroxyl group, an epoxy group, an oxetanyl group) and a hydroxyaryl group. For example, by reacting a hydroxyl group in a polysaccharide with —COX in a compound represented by the following formula (21) (hereinafter also referred to as “compound (21)”), a hydroxyphenyl group derived from the compound (21) is converted into an ester. It can be introduced into a polysaccharide via a bond.

Figure 2018188561
式(21)中、R1〜R6は式(2)中の同一記号と同義である。Xは、−OHまたはハロゲン原子である。ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子が挙げられ、塩素原子が好ましい。
Figure 2018188561
In formula (21), R < 1 > -R < 6 > is synonymous with the same symbol in Formula (2). X is —OH or a halogen atom. As a halogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, and a bromine atom are mentioned, for example, A chlorine atom is preferable.

化合物(21)としては、例えば、4−ヒドロキシフェニル酢酸、3−(4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸、4−ヒドロキシフェニルブタン酸、2−(2,5−ジヒドロキシフェニル)酢酸、およびこれらの酸ハロゲン化物が挙げられる。   Examples of the compound (21) include 4-hydroxyphenylacetic acid, 3- (4-hydroxyphenyl) propionic acid, 4-hydroxyphenylbutanoic acid, 2- (2,5-dihydroxyphenyl) acetic acid, and acid halides thereof. A compound.

例えば、多糖と化合物(21)とを、あるいは炭素−炭素不飽和二重結合を有する基(a1)を含む変性多糖と化合物(21)とを反応させる。例えば、前記多糖または前記基(a1)を含む変性多糖と化合物(21)とを含む溶液から溶媒を留去し、次いで、残渣を加熱脱水縮合させる。溶媒留去は、例えば、減圧下、通常は0〜150℃、好ましくは20〜80℃で行う。加熱脱水縮合は、溶媒留去後の残渣を減圧下加温して行い、ここでの加熱温度は、通常は50〜150℃、好ましくは80〜130℃であり、反応時間は、通常は1〜92時間、好ましくは2〜48時間である。減圧条件は、例えば760mmHg未満、好ましくは1〜500mmHgである。加熱脱水縮合後の生成物を水に溶解させて、エタノール、酢酸エチル、n−ヘキサン等の貧溶媒で再沈殿により精製してもよい。   For example, the polysaccharide and the compound (21) or the modified polysaccharide containing the group (a1) having a carbon-carbon unsaturated double bond and the compound (21) are reacted. For example, the solvent is distilled off from the solution containing the polysaccharide or the modified polysaccharide containing the group (a1) and the compound (21), and then the residue is subjected to heat dehydration condensation. The solvent is distilled off, for example, under reduced pressure, usually at 0 to 150 ° C., preferably at 20 to 80 ° C. Heat dehydration condensation is performed by heating the residue after evaporation of the solvent under reduced pressure, and the heating temperature here is usually 50 to 150 ° C., preferably 80 to 130 ° C., and the reaction time is usually 1 -92 hours, preferably 2-48 hours. The decompression condition is, for example, less than 760 mmHg, preferably 1 to 500 mmHg. The product after heat dehydration condensation may be dissolved in water and purified by reprecipitation with a poor solvent such as ethanol, ethyl acetate, or n-hexane.

前記反応において、化合物(21)は、多糖100質量部、または炭素−炭素不飽和二重結合を有する基(a1)を含む変性多糖100質量部に対して、通常は1〜100質量部、好ましくは5〜80質量部、より好ましくは10〜60質量部の量で用いることができる。   In the reaction, the compound (21) is usually 1 to 100 parts by mass, preferably 100 parts by mass of the polysaccharide or 100 parts by mass of the modified polysaccharide containing a group (a1) having a carbon-carbon unsaturated double bond. Can be used in an amount of 5 to 80 parts by mass, more preferably 10 to 60 parts by mass.

前記反応は、溶媒中で行うことが好ましい。溶媒としては、例えば、水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、N,N’−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミドが挙げられる。前記反応は、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で行ってもよい。   The reaction is preferably performed in a solvent. Examples of the solvent include water, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, N, N′-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, and dimethylacetamide. The reaction may be performed in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon.

<好適態様>
本発明の変性多糖としては、多糖に(メタ)アクリロイル基およびヒドロキシフェニル基が導入された変性多糖が好ましく、ヒアルロン酸、デキストランおよびプルラン、ならびにこれらの誘導体に前記基が導入された変性多糖がより好ましく、ヒアルロン酸およびその誘導体に前記基が導入された変性多糖が特に好ましい。
<Preferred embodiment>
The modified polysaccharide of the present invention is preferably a modified polysaccharide in which a (meth) acryloyl group and a hydroxyphenyl group are introduced into the polysaccharide, and more preferably a modified polysaccharide in which the above group is introduced into hyaluronic acid, dextran and pullulan, and derivatives thereof. Particularly preferred are modified polysaccharides in which the above groups are introduced into hyaluronic acid and its derivatives.

本発明の変性多糖は、多糖に炭素−炭素不飽和二重結合を有する基(a1)が導入されている。変性多糖における前記基(a1)による置換度(DSD)、好ましくは前記式(1)に示す基((メタ)アクリロイル基)による置換度(DSA)は、通常は0.01〜30であり、好ましくは0.1〜15、より好ましくは0.5〜10である。 In the modified polysaccharide of the present invention, a group (a1) having a carbon-carbon unsaturated double bond is introduced into the polysaccharide. The degree of substitution (DS D ) by the group (a1) in the modified polysaccharide, preferably the degree of substitution (DS A ) by the group ((meth) acryloyl group) shown in the formula (1) is usually 0.01-30. Yes, preferably 0.1-15, more preferably 0.5-10.

本発明の変性多糖は、多糖にヒドロキシアリール基を有する基(a2)が導入されている。変性多糖における前記基(a2)による置換度(DSAr)、好ましくは前記式(2)に示す基による置換度(DSP)は、通常は0.1〜40であり、好ましくは0.5〜20、より好ましくは1〜15である。 In the modified polysaccharide of the present invention, a group (a2) having a hydroxyaryl group is introduced into the polysaccharide. The degree of substitution (DS Ar ) by the group (a2) in the modified polysaccharide, preferably the degree of substitution (DS P ) by the group shown in the formula (2) is usually 0.1 to 40, preferably 0.5 -20, more preferably 1-15.

また、置換度(DSAr)と置換度(DSD)との比(DSAr/DSD)は、好ましくは0.1〜20であり、より好ましくは0.5〜10である。
これらの置換度は、1H NMRより求めることができる。変性多糖の置換度とは、変性多糖の構成単糖100単位あたりに導入されている基(例:前記基(a1)または(a2))の平均数を示す。変性多糖はこのような置換度を有することにより、変性多糖のゲル化速度が向上する。
The ratio of the degree of substitution (DS Ar) and degree of substitution (DS D) (DS Ar / DS D) is preferably 0.1 to 20, more preferably from 0.5 to 10.
The degree of substitution can be determined from 1 H NMR. The degree of substitution of the modified polysaccharide indicates the average number of groups (for example, the group (a1) or (a2)) introduced per 100 units of the constituent monosaccharide of the modified polysaccharide. Since the modified polysaccharide has such a substitution degree, the gelation rate of the modified polysaccharide is improved.

変性多糖の前記置換度は、例えば、前述した反応の反応時間、反応温度、各反応成分の濃度を変えることによって制御することができる。例えば、反応時間を短くする、反応温度を下げる、各反応成分の濃度を低くすることで、前記置換度を低くすることができる。   The degree of substitution of the modified polysaccharide can be controlled, for example, by changing the reaction time, reaction temperature, and concentration of each reaction component described above. For example, the substitution degree can be lowered by shortening the reaction time, lowering the reaction temperature, or lowering the concentration of each reaction component.

本発明の変性多糖の絶対分子量測定による数平均分子量は、通常は1,000〜10,000,000、好ましくは3,000〜1,000,000、より好ましくは5,000〜500,000である。   The number average molecular weight by the absolute molecular weight measurement of the modified polysaccharide of the present invention is usually 1,000 to 10,000,000, preferably 3,000 to 1,000,000, more preferably 5,000 to 500,000. is there.

[組成物]
本発明の組成物は、上述した変性多糖と、酵素と、水とを含有し、好ましくはさらに過酸化物を含有する。前記組成物の一実施態様は、変性多糖を含み、過酸化物および酵素のいずれかを含むが両方は含まない第1の溶液と、前述の過酸化物および酵素のうち第1の溶液中で含まれない方を含む第2の溶液とを有する。
[Composition]
The composition of the present invention contains the above-described modified polysaccharide, an enzyme, and water, and preferably further contains a peroxide. One embodiment of the composition comprises a first solution comprising a modified polysaccharide, comprising either a peroxide and an enzyme, but not both, and a first solution of the aforementioned peroxide and enzyme. And a second solution including the one not included.

本発明の組成物は、上述した変性多糖を含有する。前記組成物において、前記変性多糖の含有量は、通常は0.05〜40質量%、好ましくは0.2〜30質量%である。変性多糖は単独で又は2種以上用いることができる。   The composition of the present invention contains the above-described modified polysaccharide. In the composition, the content of the modified polysaccharide is usually 0.05 to 40% by mass, preferably 0.2 to 30% by mass. The modified polysaccharides can be used alone or in combination of two or more.

本発明の組成物は、好ましくは過酸化物を含有する。過酸化物としては、例えば、過酸化水素が挙げられる。前記組成物において、過酸化物の量は、前記変性多糖中のフェノール性水酸基1モルに対して、通常は0.01〜1000モル、好ましくは0.1〜500モル、より好ましくは0.5〜200モルである。前記フェノール性水酸基は、例えば、前記基(a2)におけるヒドロキシアリール基に含まれるフェノール性水酸基である。   The composition of the present invention preferably contains a peroxide. An example of the peroxide is hydrogen peroxide. In the composition, the amount of peroxide is usually 0.01 to 1000 mol, preferably 0.1 to 500 mol, more preferably 0.5 to 1 mol of phenolic hydroxyl group in the modified polysaccharide. ~ 200 moles. The phenolic hydroxyl group is, for example, a phenolic hydroxyl group contained in a hydroxyaryl group in the group (a2).

本発明の組成物は、酵素を含有する。酵素としては、例えば、ラッカーゼ、チロシナーゼ等のフェノールオキシダーゼ、カタラーゼ、ペルオキシダーゼが挙げられる。ラッカーゼおよびチロシナーゼは、ゲルの構成要素とならない他の薬品を一切加える必要がないので、ゲル化の際に機能発現物質が変性するおそれが全くない点で優れる。ペルオキシダーゼは、過酸化水素等の過酸化物と併用することで瞬時にゲル化させることができる。ラッカーゼ、チロシナーゼ等の銅酵素類の起源は、例えばウルシ、キノコ(ツチカブリ、マッシュルーム)、カビ(Polyporus vericolor)が挙げられる。カタラーゼ、ペルオキシダーゼの起源は、例えば、ウシ肝臓、ウマ血球、ヒト血球、M. lysodeikticus、西洋ワサビ(ホースラディッシュ)、大豆、ダイコン、カブ、甲状腺、牛乳、腸、白血球、赤血球、酵母、Caldariomyces fumago、Steptococcus faecalisが挙げられる。これらの中でも、チロシナーゼとしてはマッシュルーム由来、ペルオキシダーゼとしては西洋ワサビ由来のものが好ましい。   The composition of the present invention contains an enzyme. Examples of the enzyme include phenol oxidases such as laccase and tyrosinase, catalase, and peroxidase. Laccase and tyrosinase are excellent in that there is no possibility that the function-expressing substance is denatured during gelation because there is no need to add any other chemicals that do not constitute gel components. Peroxidase can be instantly gelled by using it together with a peroxide such as hydrogen peroxide. Examples of the origins of copper enzymes such as laccase and tyrosinase include urushi, mushrooms (Tuchikaburi, mushrooms), and molds (Polyporus vericolor). The origin of catalase and peroxidase is, for example, bovine liver, horse blood cells, human blood cells, M. lysodeikticus, horseradish (horseradish), soybean, radish, turnip, thyroid, milk, intestine, leukocytes, erythrocytes, yeast, Caldariomyces fumago, Steptococcus faecalis. Among these, tyrosinase is preferably derived from mushrooms and peroxidase is preferably derived from horseradish.

本発明では、変性多糖に含まれる炭素−炭素不飽和二重結合の架橋反応も進める観点から、過酸化物を用い、酵素としてペルオキシダーゼおよびカタラーゼから選ばれる1種以上を少なくとも用いることが好ましく、ペルオキシダーゼを少なくとも用いることがより好ましい。
酵素は単独で又は2種以上用いることができる。
In the present invention, from the viewpoint of proceeding with the crosslinking reaction of the carbon-carbon unsaturated double bond contained in the modified polysaccharide, it is preferable to use a peroxide and at least one or more selected from peroxidase and catalase as an enzyme. It is more preferable to use at least.
Enzymes can be used alone or in combination of two or more.

本発明の組成物において、酵素の量は、0.01U/mL以上が好ましく、1U/mL以上がより好ましく;1,000U/mL以下が好ましく、500U/mL以下がより好ましい。なお、Uとは酵素活性の単位を示し、至適条件下で、温度30℃で毎分1マイクロモルの基質を変化させることができる酵素量である。   In the composition of the present invention, the amount of the enzyme is preferably 0.01 U / mL or more, more preferably 1 U / mL or more; 1,000 U / mL or less, more preferably 500 U / mL or less. U represents a unit of enzyme activity, and is the amount of enzyme that can change 1 micromole of substrate per minute at a temperature of 30 ° C. under optimum conditions.

本発明の組成物は、水を含有する。また、本発明の組成物は、さらに塩化ナトリウムを含有してもよい。このように本発明の組成物は、生理食塩水のような塩化ナトリウム水溶液を含有してもよい。   The composition of the present invention contains water. The composition of the present invention may further contain sodium chloride. Thus, the composition of the present invention may contain an aqueous sodium chloride solution such as physiological saline.

本発明の組成物の水の含有量は、通常は50〜99.9質量%、好ましくは60〜99質量%、より好ましくは70〜98質量%である。このような態様であると、得られるゲルの機械的強度が優れる傾向にある。   The water content of the composition of the present invention is usually 50 to 99.9% by mass, preferably 60 to 99% by mass, and more preferably 70 to 98% by mass. With such an embodiment, the mechanical strength of the resulting gel tends to be excellent.

本発明の組成物は、前記変性多糖以外の多糖をさらに含有してもよい。この多糖としては、例えば、[変性多糖]の欄に記載した多糖が挙げられる。多糖は単独で又は2種以上用いることができる。   The composition of the present invention may further contain a polysaccharide other than the modified polysaccharide. As this polysaccharide, the polysaccharide described in the column of [modified polysaccharide] is mentioned, for example. Polysaccharides can be used alone or in combination of two or more.

本発明の組成物は、ゲルの用途に応じた機能発現物質を含有してもよい。これにより、得られるゲル中に機能発現物質を含ませることができる。機能発現物質としては、例えば、薬剤、細胞が挙げられる。機能発現物質を含有するゲルは、医療用器具等の幅広い分野で用いることができる。   The composition of this invention may contain the function expression substance according to the use of the gel. Thereby, a function expression substance can be included in the gel obtained. Examples of the function expressing substance include drugs and cells. Gels containing a function-expressing substance can be used in a wide range of fields such as medical instruments.

本発明の組成物は、以下に説明するゲルの原料組成物として好適に用いることができる。また、本発明の組成物は、例えば、変形性関節症の治療に用いられる関節腔内の潤滑剤や、損傷被覆材として用いることができる。変形性関節症は膝、肩、股、腰、足首、手首、指などの体の各関節に発生しうるが、本発明の組成物はいずれの関節にも適用しうる。   The composition of this invention can be used suitably as a raw material composition of the gel demonstrated below. In addition, the composition of the present invention can be used, for example, as a lubricant in a joint cavity used for the treatment of osteoarthritis or a damage covering material. Osteoarthritis can occur in each joint of the body such as knees, shoulders, hips, hips, ankles, wrists, and fingers, but the composition of the present invention can be applied to any joint.

[ゲル]
本発明のゲルは、上述した変性多糖に含まれるヒドロキシアリール基の酸化カップリングによる架橋構造を有し、すなわち前記変性多糖の架橋体を含有する。酸化カップリングの詳細は、後述する。また、本発明のゲルは、一実施態様において、上述した変性多糖に含まれる炭素−炭素不飽和二重結合の付加重合による架橋構造も有していることが好ましい。
[gel]
The gel of the present invention has a crosslinked structure by oxidative coupling of hydroxyaryl groups contained in the above-described modified polysaccharide, that is, contains a crosslinked product of the modified polysaccharide. Details of the oxidative coupling will be described later. Moreover, it is preferable that the gel of this invention also has the crosslinked structure by addition polymerization of the carbon-carbon unsaturated double bond contained in the modified polysaccharide mentioned above in one embodiment.

一実施態様において、前記ゲルは、水分を通常は50〜99.9質量%、好ましくは60〜99質量%、より好ましくは70〜98質量%含有するハイドロゲルである。前記ハイドロゲルは、前記変性多糖の架橋体を通常は50〜0.1質量%、好ましくは40〜1質量%、より好ましくは30〜2質量%含有する。前記ハイドロゲルは、機械的強度および柔軟性に優れる。   In one embodiment, the gel is a hydrogel containing water in an amount of usually 50 to 99.9% by mass, preferably 60 to 99% by mass, more preferably 70 to 98% by mass. The hydrogel usually contains 50 to 0.1% by mass, preferably 40 to 1% by mass, and more preferably 30 to 2% by mass of the crosslinked polysaccharide. The hydrogel is excellent in mechanical strength and flexibility.

本発明のハイドロゲルは、後述するように変性多糖と酵素とを水中で混合して、変性多糖を架橋することにより得ることができる。また、前記ハイドロゲルを適宜乾燥するなどして水分を除去することにより、キセロゲルを得ることができる。あるいは、本発明のゲルは、例えば、Macromolecules(2015)2624−2630に記載のように、変性多糖とともにエオシンY、メチレンブルー、ローズベンガル等の光増感剤を用い、光照射を行うことでゲル化させて得ることもできる。   The hydrogel of the present invention can be obtained by mixing a modified polysaccharide and an enzyme in water and crosslinking the modified polysaccharide as described later. Moreover, a xerogel can be obtained by removing the water | moisture content by drying the said hydrogel suitably. Alternatively, the gel of the present invention is gelled by light irradiation using a photosensitizer such as eosin Y, methylene blue, or rose bengal together with a modified polysaccharide as described in Macromolecules (2015) 2624-2630, for example. It can also be obtained.

本発明の組成物を用いることにより、ゲルを形成することができる。例えば、一実施態様において、変性多糖と過酸化水素等の過酸化物と酵素とを水中で混合して、変性多糖を架橋して、ハイドロゲルを形成する。ここでは、変性多糖中の炭素−炭素不飽和二重結合の付加重合が進行し、さらに、ヒドロキシアリール基が酸化され、前記基同士の酸化カップリング(架橋)が起こり、ゲル化が進行すると推測される。酸化カップリングについてさらに詳述すると、例えば、変性多糖のヒドロキシアリール基を酵素の存在下で過酸化物と反応させると、フェノール性水酸基において水素原子が引き抜かれてフリーラジカル種となり、これが異性化してオルト位置の炭素上に不対電子が存在するフリーラジカル種となり、次に2つのフリーラジカル種が結合して、続いてエノール化することにより、架橋構造が形成されるものと考えられる。   A gel can be formed by using the composition of the present invention. For example, in one embodiment, the modified polysaccharide, a peroxide such as hydrogen peroxide, and an enzyme are mixed in water to crosslink the modified polysaccharide to form a hydrogel. Here, it is presumed that addition polymerization of carbon-carbon unsaturated double bonds in the modified polysaccharide proceeds, further, the hydroxyaryl group is oxidized, oxidative coupling (crosslinking) between the groups occurs, and gelation proceeds. Is done. In more detail about oxidative coupling, for example, when a hydroxyaryl group of a modified polysaccharide is reacted with a peroxide in the presence of an enzyme, a hydrogen atom is extracted from the phenolic hydroxyl group to form a free radical species, which is isomerized. It is considered that a free-radical species in which unpaired electrons exist on the carbon at the ortho position is formed, and then the two free-radical species are combined and then enolized to form a crosslinked structure.

本発明のハイドロゲルの製造方法の一態様は、例えば、変性多糖と、酵素と、必要な場合は過酸化物とを水中で混合して、変性多糖を架橋させて、ハイドロゲルを製造する。変性多糖、酵素および過酸化物は、それぞれの水溶液として用いてもよい。   In one embodiment of the method for producing a hydrogel of the present invention, for example, a modified polysaccharide, an enzyme, and, if necessary, a peroxide are mixed in water to crosslink the modified polysaccharide to produce a hydrogel. The modified polysaccharide, enzyme, and peroxide may be used as respective aqueous solutions.

本発明のハイドロゲルの製造方法の別の一態様は、例えば、(1)変性多糖を含み、過酸化物および酵素のいずれかを含むが両方は含まない第1の溶液を用意し、(2)前述の過酸化物および酵素のうち第1の溶液中で含まれない方を含む第2の溶液を用意し、(3)第1の溶液と第2の溶液とを混合して変性多糖を架橋させて、ハイドロゲルを製造する。具体的には、変性多糖、酵素および水を含む第1の溶液と、過酸化物および水を含む第2の溶液とを混合して、変性多糖を架橋させる。ここで、例えば、所望の形状のキャビティーを有する金型を用意し、第1の溶液と第2の溶液とを前記キャビティー中で混合して反応させることにより、前記形状を有するハイドロゲルを形成することができる。   Another embodiment of the method for producing a hydrogel of the present invention is, for example, (1) preparing a first solution containing a modified polysaccharide and containing either a peroxide or an enzyme but not both, (2 ) Prepare a second solution containing one of the above-mentioned peroxides and enzymes not included in the first solution, and (3) mixing the first solution and the second solution to obtain the modified polysaccharide. Crosslinking to produce a hydrogel. Specifically, a first solution containing a modified polysaccharide, an enzyme and water and a second solution containing a peroxide and water are mixed to crosslink the modified polysaccharide. Here, for example, a mold having a cavity having a desired shape is prepared, and the first solution and the second solution are mixed and reacted in the cavity to thereby obtain a hydrogel having the shape. Can be formed.

ハイドロゲル形成時の水溶液温度(重合・架橋温度)は、通常は4〜50℃、好ましくは10〜45℃、より好ましくは20〜40℃であり、反応時間は、通常は1分〜20時間、好ましくは5分〜10時間である。ハイドロゲル形成は、加圧下、常圧(大気圧)下および減圧下のいずれで行ってもよいが、常圧下が好ましい。本発明の組成物を用いることにより、室温程度の温和な条件で、ハイドロゲルを形成することができる。
本発明のゲルおよびハイドロゲルは、例えば、軟骨および骨等の生体組織の一部が損なわれた場合の、人工軟骨および人口骨等として好適に用いることができる。
The aqueous solution temperature (polymerization / crosslinking temperature) during the formation of the hydrogel is usually 4 to 50 ° C., preferably 10 to 45 ° C., more preferably 20 to 40 ° C., and the reaction time is usually 1 minute to 20 hours. , Preferably 5 minutes to 10 hours. Hydrogel formation may be performed under pressure, normal pressure (atmospheric pressure), or reduced pressure, but normal pressure is preferred. By using the composition of the present invention, a hydrogel can be formed under mild conditions of about room temperature.
The gel and hydrogel of the present invention can be suitably used as, for example, artificial cartilage and artificial bone when a part of living tissue such as cartilage and bone is damaged.

[成形体および医療用器具]
本発明の成形体は、上述したゲルを含有する。例えば、本発明のゲルが、所望の形状に成形された成形体である。前記成形体において、ゲルの量は、通常は50質量%以上、好ましくは60質量%以上、さらに好ましくは70質量%以上である。
[Molded body and medical device]
The molded object of this invention contains the gel mentioned above. For example, the gel of the present invention is a molded body formed into a desired shape. In the molded body, the amount of gel is usually 50% by mass or more, preferably 60% by mass or more, and more preferably 70% by mass or more.

本発明の医療用器具は、前記成形体を有する。前記医療用器具は、機械的強度および柔軟性に優れる前記成形体を有することから、医療用器具の中でも特にインプラント材料に好適に用いることができる。インプラント材料としては、例えば、軟骨および骨等の生体組織の一部が損なわれた場合に用いられるインプラント材料が挙げられる。   The medical instrument of this invention has the said molded object. Since the said medical instrument has the said molded object which is excellent in mechanical strength and a softness | flexibility, it can be used suitably for an implant material especially among medical instruments. Examples of the implant material include an implant material used when a part of biological tissue such as cartilage and bone is damaged.

以下、本発明を実施例に基づいて更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。以下の実施例等の記載において、特に言及しない限り、「部」は「質量部」を示す。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further more concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples. In the following description of Examples and the like, “part” means “part by mass” unless otherwise specified.

[合成例1]ヒドロキシフェニル基変性ヒアルロン酸(A1)の合成
100mlナス型フラスコに、ヒアルロン酸(キューピー株式会社製、商品名「HA−LF5−A」)7.58gを入れ、蒸留水80gを加え溶解させ、ここに、3−(4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸3.32gを加え撹拌し、均一液とした。この液を60℃で加温しながら減圧留去し、残渣を得た。ついで、この残渣の入ったナス型フラスコを400mmHgで減圧しつつ120℃で24時間加温した。反応終了後、反応液に蒸留水80gを加え溶解させ、この水溶液をエタノール200ml、酢酸エチル100ml、およびn−ヘキサン50ml混合液中で再沈殿した。沈殿物を吸引濾過し、得られた沈殿物を60℃で加温しながら減圧して溶媒分を留去し、ヒドロキシフェニル基変性ヒアルロン酸(A1)(以下「変性ヒアルロン酸(A1)」)を得た。
[Synthesis Example 1] Synthesis of hydroxyphenyl group-modified hyaluronic acid (A1) In a 100 ml eggplant-shaped flask, 7.58 g of hyaluronic acid (trade name “HA-LF5-A” manufactured by Kewpie Co., Ltd.) was added, and 80 g of distilled water was added. It was made to melt | dissolve, 3- (4-hydroxyphenyl) propionic acid 3.32g was added and stirred here, and it was set as the uniform liquid. This liquid was distilled off under reduced pressure while heating at 60 ° C. to obtain a residue. Next, the eggplant-shaped flask containing the residue was heated at 120 ° C. for 24 hours while reducing the pressure at 400 mmHg. After completion of the reaction, 80 g of distilled water was added and dissolved in the reaction solution, and this aqueous solution was reprecipitated in a mixed solution of 200 ml of ethanol, 100 ml of ethyl acetate, and 50 ml of n-hexane. The precipitate was suction filtered, and the resulting precipitate was decompressed while heating at 60 ° C. to distill off the solvent, and the hydroxyphenyl group-modified hyaluronic acid (A1) (hereinafter “modified hyaluronic acid (A1)”) Got.

変性ヒアルロン酸(A1)の、ヒドロキシフェニル基置換度(DSP)を1H NMRで算出したところ、10.8であった。1H NMRのチャートを図1に示す。1H−NMRスペクトルは、装置名「JNM−ECX400P」(日本電子製、重溶媒は重水)を用いて測定した。 When the hydroxyphenyl group substitution degree (DS P ) of the modified hyaluronic acid (A1) was calculated by 1 H NMR, it was 10.8. A 1 H NMR chart is shown in FIG. 1 H-NMR spectrum was measured using an apparatus name “JNM-ECX400P” (manufactured by JEOL Ltd., heavy solvent is heavy water).

[実施例1]ヒドロキシフェニル基およびアクリロイル基変性ヒアルロン酸(A11)の合成
50mlナス型フラスコに、変性ヒアルロン酸(A1)515mgを入れ、N,N−ジメチルホルムアミド25gを加え、窒素雰囲気下、100℃で加熱し、N,N−ジメチルホルムアミド溶液とした。次いで、室温で、この溶液にトリエチルアミン189mgおよびN,N−ジメチル−4−アミノピリジン1.5mgを加え撹拌した。次いで、氷冷下攪拌しながら、アクリル酸クロライド45mgのN,N−ジメチルホルムアミド10質量%溶液を滴下した。滴下終了後、室温で24時間撹拌した。次いで、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール1mgを加え、減圧下65℃でN,N−ジメチルホルムアミドを留去した。留去後得られた残渣を蒸留水2gに溶解し、この溶液をイソプロピルアルコールで再沈殿し、沈殿物を吸引濾過し、45℃で12時間真空乾燥し、ヒドロキシフェニル基およびアクリロイル基変性ヒアルロン酸(A11)(以下「変性ヒアルロン酸(A11)」)を得た。
[Example 1] Synthesis of hydroxyphenyl group and acryloyl group-modified hyaluronic acid (A11) In a 50 ml eggplant-shaped flask, 515 mg of modified hyaluronic acid (A1) was added, 25 g of N, N-dimethylformamide was added, and 100% was added under a nitrogen atmosphere. The mixture was heated at 0 ° C. to obtain an N, N-dimethylformamide solution. Next, at room temperature, 189 mg of triethylamine and 1.5 mg of N, N-dimethyl-4-aminopyridine were added to the solution and stirred. Next, a solution of 45 mg of acrylic acid chloride in 10% by mass of N, N-dimethylformamide was added dropwise with stirring under ice cooling. After completion of dropping, the mixture was stirred at room temperature for 24 hours. Next, 1 mg of 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol was added, and N, N-dimethylformamide was distilled off at 65 ° C. under reduced pressure. The residue obtained after distillation was dissolved in 2 g of distilled water, this solution was reprecipitated with isopropyl alcohol, the precipitate was filtered off with suction, dried in vacuo at 45 ° C. for 12 hours, and modified with hydroxyphenyl group and acryloyl group-modified hyaluronic acid. (A11) (hereinafter “modified hyaluronic acid (A11)”) was obtained.

変性ヒアルロン酸(A11)のDSPおよびアクリロイル基置換度(DSA)を1H NMRで算出したところ、それぞれ10および5であった。1H NMRのチャートを図2に示す。 DS P and acryloyl group substitution degree of the modified hyaluronic acid (A11) and (DS A) was calculated by 1 H NMR, it was 10 and 5, respectively. A chart of 1 H NMR is shown in FIG.

[実施例2]ヒドロキシフェニル基およびアクリロイル基変性ヒアルロン酸(A12)の合成
実施例1の変性ヒアルロン酸(A11)の合成において、アクリル酸クロライドを22.5mg用いた以外は同様の操作を行い、ヒドロキシフェニル基およびアクリロイル基変性ヒアルロン酸(A12)(以下「変性ヒアルロン酸(A12)」)を得た。変性ヒアルロン酸(A12)のDSPおよびDSA1H NMRで算出したところ、それぞれ9.5および1.9であった。1H NMRのチャートを図3に示す。
[Example 2] Synthesis of hydroxyphenyl group and acryloyl group-modified hyaluronic acid (A12) In the synthesis of modified hyaluronic acid (A11) of Example 1, the same operation was performed except that 22.5 mg of acrylic acid chloride was used. Hydroxyphenyl group and acryloyl group-modified hyaluronic acid (A12) (hereinafter, “modified hyaluronic acid (A12)”) was obtained. The DS P and DS A modified hyaluronic acid (A12) was calculated by 1 H NMR, it was respectively 9.5 and 1.9. A chart of 1 H NMR is shown in FIG.

[合成例2]ヒドロキシフェニル基変性ヒアルロン酸(A2)の合成
合成例1の変性ヒアルロン酸(A1)の合成において、3−(4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸を1.66g用い、エタノールで再沈殿した以外は同様の操作を行い、ヒドロキシフェニル基変性ヒアルロン酸(A2)(以下「変性ヒアルロン酸(A2)」)を得た。変性ヒアルロン酸(A2)のDSP1H NMRで算出したところ、7であった。
[Synthesis Example 2] Synthesis of Hydroxyphenyl Group-Modified Hyaluronic Acid (A2) In the synthesis of the modified hyaluronic acid (A1) of Synthesis Example 1, 1.66 g of 3- (4-hydroxyphenyl) propionic acid was used and reprecipitation with ethanol. A hydroxyphenyl group-modified hyaluronic acid (A2) (hereinafter “modified hyaluronic acid (A2)”) was obtained in the same manner as described above. The DS P of modified hyaluronic acid (A2) was calculated by 1 H NMR, it was 7.

[実施例3]ヒドロキシフェニル基およびアクリロイル基変性ヒアルロン酸(A21)の合成
実施例1の変性ヒアルロン酸(A11)の合成において、変性ヒアルロン酸(A1)の変わりに、変性ヒアルロン酸(A2)を498mg用いた以外は同様の操作を行い、ヒドロキシフェニル基およびアクリロイル基変性ヒアルロン酸(A21)(以下「変性ヒアルロン酸(A21)」)を得た。変性ヒアルロン酸(A21)のDSPおよびDSA1H NMRで算出したところ、それぞれ3.9および4であった。
[Example 3] Synthesis of hydroxyphenyl group and acryloyl group-modified hyaluronic acid (A21) In the synthesis of modified hyaluronic acid (A11) of Example 1, modified hyaluronic acid (A2) was used instead of modified hyaluronic acid (A1). The same operation was performed except that 498 mg was used, to obtain a hydroxyphenyl group and acryloyl group-modified hyaluronic acid (A21) (hereinafter, “modified hyaluronic acid (A21)”). The DS P and DS A modified hyaluronic acid (A21) was calculated by 1 H NMR, it was respectively 3.9 and 4.

[実施例4]ヒドロキシフェニル基およびアクリロイル基変性ヒアルロン酸(A22)の合成
実施例1の変性ヒアルロン酸(A11)の合成において、変性ヒアルロン酸(A1)の変わりに、変性ヒアルロン酸(A2)を498mg用い、アクリル酸クロライドを22.5mg用い、エタノールで再沈殿した以外は同様の操作を行い、ヒドロキシフェニル基およびアクリロイル基変性ヒアルロン酸(A22)(以下「変性ヒアルロン酸(A22)」)を得た。変性ヒアルロン酸(A22)のDSPおよびDSA1H NMRで算出したところ、それぞれ6および1であった。
[Example 4] Synthesis of hydroxyphenyl group and acryloyl group-modified hyaluronic acid (A22) In the synthesis of modified hyaluronic acid (A11) of Example 1, modified hyaluronic acid (A2) was used instead of modified hyaluronic acid (A1). The same operation was carried out except that 498 mg was used, 22.5 mg of acrylic acid chloride was used, and reprecipitation was performed with ethanol to obtain a hydroxyphenyl group and acryloyl group-modified hyaluronic acid (A22) (hereinafter, “modified hyaluronic acid (A22)”). It was. When a DS P and DS A modified hyaluronic acid (A22) was calculated by 1 H NMR, were respectively 6 and 1.

[合成例3]ヒドロキシフェニル基変性ヒアルロン酸(A3)の合成
合成例1の変性ヒアルロン酸(A1)の合成において、3−(4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸を0.82g用い、イソプロピルアルコールで再沈殿した以外は同様の操作を行い、ヒドロキシフェニル基変性ヒアルロン酸(A3)(以下「変性ヒアルロン酸(A3)」)を得た。変性ヒアルロン酸(A3)のDSP1H NMRで算出したところ、3.5であった。
[Synthesis Example 3] Synthesis of Hydroxyphenyl Group-Modified Hyaluronic Acid (A3) In the synthesis of the modified hyaluronic acid (A1) of Synthesis Example 1, 0.82 g of 3- (4-hydroxyphenyl) propionic acid was used and re-treated with isopropyl alcohol. Except for precipitation, the same operation was performed to obtain hydroxyphenyl group-modified hyaluronic acid (A3) (hereinafter, “modified hyaluronic acid (A3)”). The DS P of modified hyaluronic acid (A3) was calculated by 1 H NMR, it was 3.5.

[合成例4]アクリロイル基変性ヒアルロン酸(A4)
50mlナス型フラスコに、ヒアルロン酸(キューピー株式会社製、商品名「HA−LF5−A」)2.06gを入れ、N,N−ジメチルホルムアミド250gを加え、窒素雰囲気下、100℃で加熱し、N,N−ジメチルホルムアミド溶液とした。次いで、室温で、この溶液にトリエチルアミン823mgおよびN,N−ジメチル−4−アミノピリジン7mgを加え撹拌した。次いで、氷冷下攪拌しながら、アクリル酸クロライド3.95gのN,N−ジメチルホルムアミド10質量%溶液を滴下した。滴下終了後、室温で24時間撹拌した。次いで、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール3mgを加え、減圧下65℃でN,N−ジメチルホルムアミドを留去した。留去後得られた残渣を蒸留水20gに溶解し、この溶液をイソプロピルアルコール200mlおよび酢酸エチル100mlの混合液中で再沈殿し、沈殿物を吸引濾過し、45℃で12時間真空乾燥し、アクリロイル基変性ヒアルロン酸(A4)(以下「変性ヒアルロン酸(A4)」)を得た。
変性ヒアルロン酸(A4)のアクリロイル基置換度(DSA)を1H NMRで算出したところ、9であった。
[Synthesis Example 4] Acryloyl group-modified hyaluronic acid (A4)
In a 50 ml eggplant-shaped flask, 2.06 g of hyaluronic acid (trade name “HA-LF5-A” manufactured by Kewpie Corporation) was added, 250 g of N, N-dimethylformamide was added, and heated at 100 ° C. in a nitrogen atmosphere. An N, N-dimethylformamide solution was obtained. Next, at room temperature, 823 mg of triethylamine and 7 mg of N, N-dimethyl-4-aminopyridine were added to this solution and stirred. Next, a solution of 3.95 g of N, N-dimethylformamide in 10% by mass of N, N-dimethylformamide was added dropwise with stirring under ice cooling. After completion of dropping, the mixture was stirred at room temperature for 24 hours. Next, 3 mg of 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol was added, and N, N-dimethylformamide was distilled off at 65 ° C. under reduced pressure. The residue obtained after the distillation was dissolved in 20 g of distilled water, this solution was reprecipitated in a mixture of 200 ml of isopropyl alcohol and 100 ml of ethyl acetate, the precipitate was filtered off with suction, and dried in vacuo at 45 ° C. for 12 hours, Acrylyl group-modified hyaluronic acid (A4) (hereinafter, “modified hyaluronic acid (A4)”) was obtained.
The degree of acryloyl group substitution (DS A ) of the modified hyaluronic acid (A4) was calculated by 1 H NMR and found to be 9.

[合成例5]アクリロイル基変性ヒアルロン酸(A5)
合成例4の変性ヒアルロン酸(A4)の合成において、アクリル酸クロライドを2.47g用いた以外は同様の操作を行い、アクリロイル基変性ヒアルロン酸(A5)(以下「変性ヒアルロン酸(A5)」)を得た。変性ヒアルロン酸(A5)のDSA1H NMRで算出したところ、7であった。
[Synthesis Example 5] Acrylyl group-modified hyaluronic acid (A5)
In the synthesis of the modified hyaluronic acid (A4) of Synthesis Example 4, the same operation was performed except that 2.47 g of acrylic acid chloride was used, and acryloyl group-modified hyaluronic acid (A5) (hereinafter referred to as “modified hyaluronic acid (A5)”). Got. The DS A modified hyaluronic acid (A5) was calculated by 1 H NMR, it was 7.

[合成例6]アクリロイル基変性ヒアルロン酸(A6)
合成例4の変性ヒアルロン酸(A4)の合成において、アクリル酸クロライドを0.99g用い、イソプロピルアルコールで再沈殿した以外は同様の操作を行い、アクリロイル基変性ヒアルロン酸(A6)(以下「変性ヒアルロン酸(A6)」)を得た。変性ヒアルロン酸(A6)のDSA1H NMRで算出したところ、1.9であった。
合成例1〜6、実施例1〜4で合成した変性ヒアルロン酸のDSPおよびDSAを下記表1に示す。
[Synthesis Example 6] Acrylyl group-modified hyaluronic acid (A6)
In the synthesis of the modified hyaluronic acid (A4) of Synthesis Example 4, the same operation was carried out except that 0.99 g of acrylic acid chloride was used and reprecipitated with isopropyl alcohol to obtain an acryloyl group-modified hyaluronic acid (A6) (hereinafter “modified hyaluronic acid”). Acid (A6) ") was obtained. The DS A of the modified hyaluronic acid (A6) was calculated by 1 H NMR and found to be 1.9.
Synthesis Example 1-6, the DS P and DS A modified hyaluronic acid synthesized in Examples 1 to 4 shown in Table 1 below.

Figure 2018188561
Figure 2018188561

[実施例5〜8、比較例1〜6]組成物およびゲルの製造、ならびにその評価
実施例1〜4および合成例1〜6の変性ヒアルロン酸の10質量%水溶液と、ホースラディッシュペルオキシダーゼ(和光純薬製、商品コード「169−10791」、HRPと略す)水溶液(濃度:150U/ml)と、過酸化水素水(0.3質量%)とを、この順で、下記表2に示す種類および量を混合し、組成物を製造した。
混合後、23℃で10分間経過後、ゲル化の有無を評価した。ゲル化の有無を以下の基準にて評価した。結果を下記表2に示す。
X:組成物の流動性がなくなったもの
Y:組成物に流動性があり液体としての挙動を示すもの。
[Examples 5-8, Comparative Examples 1-6] Production of Composition and Gel, and Evaluation of the Compositions A 10% by mass aqueous solution of the modified hyaluronic acid of Examples 1-4 and Synthesis Examples 1-6, horseradish peroxidase (sum Product types “169-10791”, abbreviated as HRP, aqueous solution (concentration: 150 U / ml) and hydrogen peroxide solution (0.3 mass%) in this order, the types shown in Table 2 below And the amount was mixed to produce a composition.
After mixing, the presence or absence of gelation was evaluated after 10 minutes at 23 ° C. The presence or absence of gelation was evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 2 below.
X: The composition has lost fluidity. Y: The composition has fluidity and exhibits behavior as a liquid.

Figure 2018188561
Figure 2018188561

実施例では組成物をゲル化させることができた。一方比較例では、HRPおよび過酸化水素の量を実施例に対して増加させているにもかかわらず、ゲル化させることができなかった。   In the examples, the composition could be gelled. On the other hand, in the comparative example, although the amounts of HRP and hydrogen peroxide were increased relative to the examples, gelation could not be performed.

Claims (10)

多糖に、
炭素−炭素不飽和二重結合を有する基(a1)、および
ヒドロキシアリール基を有する基(a2)
が導入された変性多糖。
To polysaccharides,
A group (a1) having a carbon-carbon unsaturated double bond, and a group (a2) having a hydroxyaryl group
Is a modified polysaccharide.
前記多糖が、ヒアルロン酸またはその誘導体である請求項1の変性多糖。   The modified polysaccharide according to claim 1, wherein the polysaccharide is hyaluronic acid or a derivative thereof. 前記ヒドロキシアリール基を有する基(a2)が、下記式(2)に示す基である請求項1または2に記載の変性多糖。
Figure 2018188561
[式(2)中、*は、多糖中の水酸基残基との結合手であり、R1は、炭素数1〜20のアルカンジイル基または−(CH2n−O−(CH2m−で示される2価の基であり、nおよびmは、それぞれ独立に1〜10の整数を示し;R2〜R6は、それぞれ独立に水素原子、水酸基、アルコキシ基、または置換基を有してもよいアルキル基であり、ただしR2〜R6のうち少なくとも1つは水酸基である。]
The modified polysaccharide according to claim 1 or 2, wherein the group (a2) having a hydroxyaryl group is a group represented by the following formula (2).
Figure 2018188561
[In formula (2), * is a bond with a hydroxyl group residue in the polysaccharide, and R 1 is an alkanediyl group having 1 to 20 carbon atoms or — (CH 2 ) n —O— (CH 2 ). m- represents a divalent group, and n and m each independently represent an integer of 1 to 10; R 2 to R 6 each independently represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, or a substituent. It is an alkyl group which may have, provided that at least one of R 2 to R 6 is a hydroxyl group. ]
前記炭素−炭素不飽和二重結合を有する基(a1)が、(メタ)アクリロイル基である請求項1〜3のいずれか1項に記載の変性多糖。   The modified polysaccharide according to any one of claims 1 to 3, wherein the group (a1) having a carbon-carbon unsaturated double bond is a (meth) acryloyl group. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の変性多糖と、酵素と、水とを含有する組成物。   A composition comprising the modified polysaccharide according to any one of claims 1 to 4, an enzyme, and water. 過酸化物をさらに含有する請求項5に記載の組成物。   The composition according to claim 5, further comprising a peroxide. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の変性多糖に含まれるヒドロキシアリール基の酸化カップリングによる架橋構造を有するゲル。   The gel which has a crosslinked structure by the oxidative coupling of the hydroxyaryl group contained in the modified polysaccharide of any one of Claims 1-4. 水分を50〜99.9質量%含有するハイドロゲルである請求項7に記載のゲル。   The gel according to claim 7, which is a hydrogel containing 50 to 99.9% by mass of water. 請求項7または8に記載のゲルを50質量%以上含有する成形体。   The molded object containing 50 mass% or more of gels of Claim 7 or 8. 請求項9に記載の成形体を有する医療用器具。   A medical instrument having the molded body according to claim 9.
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WO2020067014A1 (en) * 2018-09-28 2020-04-02 Jsr株式会社 Composition for bone regeneration, kit of composition for bone regeneration, member for bone regeneration and bone regeneration method

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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