JP2024028857A - A hyaluronic acid derivative and a method for producing a hyaluronic acid derivative. - Google Patents

A hyaluronic acid derivative and a method for producing a hyaluronic acid derivative. Download PDF

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Abstract

【課題】十分な抗炎症作用を奏する炎症性サイトカイン産生抑制剤の提供。【解決手段】下記式1で表される繰り返し単位を有するヒアルロン酸誘導体又はその薬学的に許容される塩。JPEG2024028857000022.jpg109155R1は式1-1の基又は分子量100~1200のポリエチレンイミンの任意の末端アミノ基を1つ除いた基。【選択図】図1[Problem] To provide an inflammatory cytokine production inhibitor that exhibits sufficient anti-inflammatory effects. A hyaluronic acid derivative having a repeating unit represented by the following formula 1 or a pharmaceutically acceptable salt thereof. JPEG2024028857000022.jpg109155R1 is a group of formula 1-1 or a group obtained by removing one arbitrary terminal amino group of polyethyleneimine having a molecular weight of 100 to 1200. [Selection diagram] Figure 1

Description

本発明は、ヒアルロン酸誘導体、及び、ヒアルロン酸誘導体の製造方法に関する。 The present invention relates to hyaluronic acid derivatives and methods for producing hyaluronic acid derivatives.

超高齢社会に突入した我が国において、急性、及び、慢性炎症疾患に対する治療法の開発がより一層望まれる。炎症反応は、感染等の外的因子に対する生体防御システムである一方で、関節炎、動脈硬化、褥瘡、及び、がん等の疾患との関連性が知られている。 In Japan, which has entered a super-aging society, the development of treatments for acute and chronic inflammatory diseases is even more desirable. While the inflammatory response is a biological defense system against external factors such as infection, it is known to be associated with diseases such as arthritis, arteriosclerosis, pressure ulcers, and cancer.

炎症を抑制する薬剤として、ステロイド、及び、非ステロイド系の薬剤、並びに、抗体医薬等が使用されるが、副腎不全、感染症、骨粗しょう症、及び、自己免疫疾患等の副作用が問題であり、また、薬剤の安定性、並びに、開発コスト、及び、製造コストに課題があった。 Steroids, nonsteroidal drugs, and antibody drugs are used as drugs to suppress inflammation, but side effects such as adrenal insufficiency, infection, osteoporosis, and autoimmune diseases are a problem. In addition, there were problems with drug stability, development costs, and manufacturing costs.

そのため、より安全性が高く、かつ、抗炎症性を有する薬剤の研究が進められている。例えば、ステロイドを内包したハイドロゲル(非特許文献1)、抗炎症性を示す多糖類(非特許文献2)、及び、抗炎症効果を示す高分子量ヒアルロン酸(非特許文献3)等が提案されている。 Therefore, research is underway into drugs that are safer and have anti-inflammatory properties. For example, hydrogels containing steroids (Non-Patent Document 1), polysaccharides that exhibit anti-inflammatory properties (Non-Patent Document 2), and high molecular weight hyaluronic acid that exhibits anti-inflammatory effects (Non-Patent Document 3) have been proposed. ing.

Uri Soiberman, Siva P. Kambhampati, Tony Wu, Manoj K. Mishra, Yumin Oh, Rishi Sharma, Jiangxia Wang, Abdul Elah Al Towerki, Samuel Yiu, Walter J. Stark, Rangaramanujam M. Kannan, Subconjunctival injectable dendrimer-dexamethasone gel for the treatment of corneal inflammation. Biomaterials, 125, 38-53 (2017).Uri Soiberman, Siva P. Kambhampati, Tony Wu, Manoj K. Mishra, Yumin Oh, Rishi Sharma, Jiangxia Wang, Abdul Elah Al Towerki, Samuel Yiu, Walter J. Stark, Rangaramanujam M. Kannan, Subconjunctive injectable dendrimer-dexamethasone gel for the treatment of corneal inflammation. Biomaterials, 125, 38-53 (2017). Hong Chen, Jian Sun, Jun Liu, Yarun Gou, Xin Zhang, Xiaonan Wu, Rui Sun, Sixue Tang, Juan Kan, Chunlu Qian, Nianfeng Zhang, Changhai Jin, Structural characterization and anti-inflammatory activity of alkali-soluble polysaccharides from purple sweet potato. International Journal of Biological Macromolecules, 131, 484-494 (2019)Hong Chen, JiAN SUN, JUN LIU, YARUN GOU, XIN ZHANG, XIAONAN WU, RUI SUN, SIXUE TANG, JUAN KAN, CHUNLU QIAN, CHUNLU QIANG, C HANGHAI JIN, STRUCTURAL CHARACTERIZATION And and INFLAMMATY ACTIVITY OF ALKALI -SOLUBLE POLYSACCHARIDES FROM PURPLE PURPLE sweet potato. International Journal of Biological Macromolecules, 131, 484-494 (2019) Jamie E. Rayahin, Jason S. Buhrman, Yu Zhang, Timothy J. Koh, Richard A. Gemeinhart, High and low molecular weight hyaluronic acid differentially influence macrophage activation. ACS Biomaterials Science and Engineering, 1, 481~493 (2015).Jamie E. Rayahin, Jason S. Buhrman, Yu Zhang, Timothy J. Koh, Richard A. Gemeinhart, High and low molecular weight hyaluronic acid differentially influence macrophage activation. ACS Biomaterials Science and Engineering, 1, 481-493 (2015).

非特許文献1に記載されたステロイドを内包したハイドロゲルは、ステロイドの徐放速度を制御することが難しく、ステロイドに由来する副作用が問題である。
非特許文献2に記載されたような天然物より単離した多糖類は抗炎症性を示すものもあるが、その効果は弱く、また、大量生産することは困難である。
非特許文献3に記載された高分子量体のヒアルロン酸は低分子量体と比較して抗炎症性を示すが、その効果は微弱で、不十分である。
In the steroid-encapsulating hydrogel described in Non-Patent Document 1, it is difficult to control the sustained release rate of the steroid, and side effects originating from the steroid are a problem.
Although some polysaccharides isolated from natural products such as those described in Non-Patent Document 2 exhibit anti-inflammatory properties, their effects are weak and it is difficult to mass produce them.
Although the high molecular weight hyaluronic acid described in Non-Patent Document 3 exhibits anti-inflammatory properties compared to low molecular weight hyaluronic acid, its effect is weak and insufficient.

そこで、本発明は、ステロイド化合物を含有しなくとも十分な抗炎症作用を奏する、言い換えれば、優れた安全性、及び、優れた抗炎症性を有する炎症性サイトカイン産生抑制材を提供することを課題とする。また、本発明は、ヒアルロン酸誘導体、及び、ヒアルロン酸誘導体の製造方法を提供することも課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an inflammatory cytokine production suppressing material that exhibits a sufficient anti-inflammatory effect without containing a steroid compound, in other words, has excellent safety and anti-inflammatory properties. shall be. Another object of the present invention is to provide a hyaluronic acid derivative and a method for producing the hyaluronic acid derivative.

本発明者らは、上記課題を達成すべく鋭意検討した結果、以下の構成により上記課題を達成することができることを見出した。 As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned problems, the present inventors have found that the above-mentioned problems can be achieved by the following configuration.

[1] ヒアルロン酸誘導体と、後述する式A1で表される化合物と、を含有するか、又は、式A2で表される基を有する特定ヒアルロン酸誘導体を含有する、炎症性サイトカイン産生抑制材。
[2] 上記特定ヒアルロン酸誘導体が、後述する式1で表される繰り返し単位を有するヒアルロン酸誘導体、又は、その薬学的に許容される塩、エステル、若しくは、グルコシドである[1]に記載の炎症性サイトカイン産生抑制材。
[3] 上記Rがアミノ基である、[2]に記載の炎症性サイトカイン産生抑制材。
[4] 上記アミノ基の含有量が、0.10mmol/g以上である、[3]に記載の炎症性サイトカイン産生抑制材。
[5] 上記アミノ基の含有量が、0.40mmol/g以上である、[3]に記載の炎症性サイトカイン産生抑制材。
[6] 上記アミノ基の含有量が、0.50mmol/g以上である、[3]に記載の炎症性サイトカイン産生抑制材。
[7] 上記アミノ基の含有量が、1.10mmol/g以下である、[2]~[6]のいずれかに記載の炎症性サイトカイン産生抑制材。
[8] マクロファージに作用して炎症性サイトカインの産生を抑制する、[1]~[7]のいずれかに記載の炎症性サイトカイン産生抑制材。
[9] 水を含有するハイドロゲルである、[1]~[8]のいずれかに記載の炎症性サイトカイン産生抑制材。
[10] 後述する式1で表される繰り返し単位を有するヒアルロン酸誘導体、又は、その薬学的に許容される塩、エステル、若しくは、グルコシド。
[11] 上記Rがアミノ基である、[10]に記載のヒアルロン酸誘導体。
[12] 上記アミノ基の含有量が、0.10mmol/g以上である、[11]に記載のヒアルロン酸誘導体。
[13] 上記アミノ基の含有量が、0.40mmol/g以上である、[11]に記載のヒアルロン酸誘導体。
[14] 上記アミノ基の含有量が、0.50mmol/g以上である、[11]に記載のヒアルロン酸誘導体。
[15] 上記アミノ基の含有量が、1.10mmol/g以下である、[11]~[14]のいずれかに記載のヒアルロン酸誘導体。
[16] アルコールを含有する水溶液中で、カルボキシ基の活性化剤の存在下で、ヒアルロン酸又はその塩と後述する式A1で表される化合物とをアミド化反応によって結合させることを含む、[11]~[15]のいずれかに記載のヒアルロン酸誘導体を製造するための、ヒアルロン酸誘導体の製造方法。
[1] An inflammatory cytokine production suppressing material containing a hyaluronic acid derivative and a compound represented by formula A1 described below, or a specific hyaluronic acid derivative having a group represented by formula A2.
[2] The specific hyaluronic acid derivative according to [1], wherein the specific hyaluronic acid derivative has a repeating unit represented by formula 1 described below, or a pharmaceutically acceptable salt, ester, or glucoside thereof. Inflammatory cytokine production inhibitor.
[3] The inflammatory cytokine production inhibitor according to [2], wherein R 2 is an amino group.
[4] The inflammatory cytokine production inhibitor according to [3], wherein the content of the amino group is 0.10 mmol/g or more.
[5] The inflammatory cytokine production inhibitor according to [3], wherein the content of the amino group is 0.40 mmol/g or more.
[6] The inflammatory cytokine production inhibitor according to [3], wherein the content of the amino group is 0.50 mmol/g or more.
[7] The inflammatory cytokine production suppressing material according to any one of [2] to [6], wherein the content of the amino group is 1.10 mmol/g or less.
[8] The inflammatory cytokine production inhibitor according to any one of [1] to [7], which acts on macrophages to suppress the production of inflammatory cytokines.
[9] The inflammatory cytokine production suppressing material according to any one of [1] to [8], which is a hydrogel containing water.
[10] A hyaluronic acid derivative having a repeating unit represented by formula 1 described below, or a pharmaceutically acceptable salt, ester, or glucoside thereof.
[11] The hyaluronic acid derivative according to [10], wherein R 2 is an amino group.
[12] The hyaluronic acid derivative according to [11], wherein the amino group content is 0.10 mmol/g or more.
[13] The hyaluronic acid derivative according to [11], wherein the content of the amino group is 0.40 mmol/g or more.
[14] The hyaluronic acid derivative according to [11], wherein the content of the amino group is 0.50 mmol/g or more.
[15] The hyaluronic acid derivative according to any one of [11] to [14], wherein the content of the amino group is 1.10 mmol/g or less.
[16] In an aqueous solution containing alcohol, in the presence of a carboxy group activator, hyaluronic acid or a salt thereof and a compound represented by formula A1 described below are bonded by an amidation reaction, [ A method for producing a hyaluronic acid derivative, for producing the hyaluronic acid derivative according to any one of [11] to [15].

本発明によれば、優れた安全性、及び、優れた抗炎症性を有する炎症性サイトカイン産生抑制材が提供できる。また、本発明は、ヒアルロン酸誘導体、及び、ヒアルロン酸誘導体の製造方法も提供できる。 According to the present invention, an inflammatory cytokine production suppressing material having excellent safety and anti-inflammatory properties can be provided. The present invention can also provide hyaluronic acid derivatives and methods for producing hyaluronic acid derivatives.

エチレンジアミンを導入したヒアルロン酸誘導体の構造をH核磁気共鳴分光法(H NMR)で測定した結果である。These are the results of measuring the structure of a hyaluronic acid derivative into which ethylenediamine has been introduced by 1 H nuclear magnetic resonance spectroscopy ( 1 H NMR). エチレンジアミンを導入したヒアルロン酸誘導体の構造をフーリエ変換赤外分光法(FT-IR)で測定した結果である。These are the results of measuring the structure of a hyaluronic acid derivative into which ethylenediamine has been introduced using Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). 粘弾性測定装置を用いて、ヒアルロン酸誘導体水溶液の粘度を測定した結果である。These are the results of measuring the viscosity of an aqueous hyaluronic acid derivative solution using a viscoelasticity measuring device. 粘弾特性の測定結果である。These are the measurement results of viscoelastic properties. 粘弾特性の測定結果である。These are the measurement results of viscoelastic properties. 粘弾性測定装置を用いて、10質量%のHA3水溶液のひずみ変化に対するせん断弾性率の変化を測定した結果である。These are the results of measuring changes in shear elastic modulus with respect to changes in strain of a 10% by mass HA3 aqueous solution using a viscoelasticity measuring device. ヒアルロン酸誘導体が細胞生存率及び細胞増殖に与える影響について、細胞数カウンティングキットを用いて測定した細胞生存率の結果である。These are the results of cell viability measured using a cell number counting kit regarding the influence of hyaluronic acid derivatives on cell viability and cell proliferation. ヒアルロン酸誘導体が細胞生存率及び細胞増殖に与える影響について、細胞数カウンティングキットを用いて測定した播種細胞数に対する増殖度の結果である。Regarding the influence of hyaluronic acid derivatives on cell survival rate and cell proliferation, these are the results of the proliferation rate relative to the number of seeded cells measured using a cell number counting kit. エチレンジアミンに代えてポリエチレンイミンを用いた場合の細胞生存率の測定結果である。These are the results of measuring cell viability when polyethyleneimine was used instead of ethylenediamine. ヒアルロン酸誘導体の細胞の形態へ効果を調べるための位相差顕微鏡像である。This is a phase-contrast microscopic image for investigating the effect of hyaluronic acid derivatives on cell morphology. 図10と同様のサンプルの蛍光顕微鏡像から算出した接着面積である。This is the adhesion area calculated from the fluorescence microscope image of the same sample as in FIG. 10. 炎症性サイトカインの産生評価の結果である。These are the results of evaluating the production of inflammatory cytokines. 炎症性サイトカインの産生評価の結果である。These are the results of evaluating the production of inflammatory cytokines. 炎症性サイトカインの産生評価の結果である。These are the results of evaluating the production of inflammatory cytokines. ヒアルロン酸誘導体作製条件が抗炎症性に与える影響の測定結果である。These are the results of measuring the effects of hyaluronic acid derivative production conditions on anti-inflammatory properties. ヒアルロン酸誘導体作製条件が抗炎症性に与える影響の測定結果である。These are the results of measuring the effects of hyaluronic acid derivative production conditions on anti-inflammatory properties. 特定アミンとしてポリエチレンイミンを用いた場合の反応溶液中のポリエチレンイミンの含有量と炎症性サイトカイン産生抑制効果との関係を表す図である。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the content of polyethyleneimine in the reaction solution and the inhibitory effect on inflammatory cytokine production when polyethyleneimine is used as a specific amine. 反応溶液中のEDCの含有量と炎症性サイトカイン産生抑制効果との関係を表す図である。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the content of EDC in the reaction solution and the inhibitory effect on inflammatory cytokine production. EDAの代わりに、エタノールアミンを修飾して抗炎症効果を評価した結果である。These are the results of evaluating the anti-inflammatory effect of modified ethanolamine instead of EDA. ポリエチレンイミン、及び、ポリエチレンイミン修飾ヒアルロン酸添加時の炎症性サイトカインの産生評価の結果である。These are the results of evaluating the production of inflammatory cytokines when polyethyleneimine and polyethyleneimine-modified hyaluronic acid were added. ポリエチレンイミン、及び、ポリエチレンイミン修飾ヒアルロン酸が細胞生存率に与える影響を調べた結果である。These are the results of investigating the effects of polyethyleneimine and polyethyleneimine-modified hyaluronic acid on cell survival rate. ポリエチレンイミン修飾ヒアルロン酸、及び、ポリエチレンイミンとヒアルロン酸の混合物が細胞生存率に与える影響を調べた結果である。These are the results of investigating the effects of polyethyleneimine-modified hyaluronic acid and a mixture of polyethyleneimine and hyaluronic acid on cell viability. ファゴサイトーシスの評価のための蛍光顕微鏡像(上段)及びその評価結果である。These are fluorescence microscopy images (upper row) and their evaluation results for evaluating phagocytosis. ヒアルロン酸誘導体が細胞生存率及び細胞増殖に与える影響を表す図である。FIG. 2 is a diagram showing the influence of hyaluronic acid derivatives on cell survival rate and cell proliferation. 架橋により作製したハイドロゲルの粘弾性測定結果である。These are the viscoelasticity measurement results of a hydrogel produced by crosslinking.

以下、本発明について詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施形態に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に制限されるものではない。
なお、本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
The present invention will be explained in detail below.
Although the description of the constituent elements described below may be made based on typical embodiments of the present invention, the present invention is not limited to such embodiments.
In this specification, a numerical range expressed using "~" means a range that includes the numerical values written before and after "~" as the lower limit and upper limit.

本明細書における基(原子群)の表記において、置換及び無置換を記していない表記は、本発明の効果を損ねない範囲で、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。このことは、各化合物についても同義である。
また、本明細書において、「(メタ)アクリレート」はアクリレート及びメタクリレートの双方、又は、いずれかを表し、「(メタ)アクリル」はアクリル及びメタクリルの双方、又は、いずれかを表す。また、「(メタ)アクリロイル」はアクリロイル及びメタクリロイルの双方、又は、いずれかを表す。
In the description of groups (atomic groups) in this specification, descriptions that do not indicate substituted or unsubstituted include those without a substituent as well as those with a substituent to the extent that the effects of the present invention are not impaired. It is something to do. For example, the term "alkyl group" includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group). This also applies to each compound.
Moreover, in this specification, "(meth)acrylate" represents both or either of acrylate and methacrylate, and "(meth)acrylic" represents both or either of acrylic and methacrylic. Moreover, "(meth)acryloyl" represents both or either acryloyl and methacryloyl.

[炎症性サイトカイン産生抑制材]
本発明の実施形態に係る炎症性サイトカイン産生抑制材(以下、単に「本抑制材」ともいう。)は、有効成分として、ヒアルロン酸誘導体と、後述する式A1で表される化合物(以下、「特定アミン」ともいう。)と、を含有する(特定混合物である)か、又は、後述する式A2で表される基を有する特定ヒアルロン酸誘導体を含有する。本抑制材は、後述する実施例に記載したとおり、マクロファージに作用して炎症性サイトカインの産生を抑制する作用を有する。
また、本抑制材は、ヒアルロン酸誘導体、及び/又は、特定ヒアルロン酸誘導体を含有するため、ヒドロゲルを形成でき、投与が必要な部位にシリンジ等の器具を用いて注入することができる(インジェクタブルである)。
[Inflammatory cytokine production inhibitor]
The inflammatory cytokine production suppressing material (hereinafter also simply referred to as "the present suppressing material") according to an embodiment of the present invention contains a hyaluronic acid derivative as an active ingredient and a compound represented by formula A1 (hereinafter referred to as " or a specific hyaluronic acid derivative having a group represented by formula A2 described below. As described in the Examples below, this inhibitor has the effect of acting on macrophages to suppress the production of inflammatory cytokines.
In addition, since the present inhibitory material contains a hyaluronic acid derivative and/or a specific hyaluronic acid derivative, it can form a hydrogel and can be injected into the site where administration is required using a device such as a syringe (injectable). ).

また、炎症性サイトカインの産生を抑制する作用に加えて、後述する実施例でも示すように、驚くべきことに、細胞に対する毒性もより低いという効果もあわせて有する。以下では、本抑制材が含有する各成分について詳述する。 Furthermore, in addition to the effect of suppressing the production of inflammatory cytokines, it surprisingly also has the effect of lower toxicity to cells, as shown in the Examples below. Below, each component contained in the present inhibitory material will be explained in detail.

<特定混合物>
本抑制材の第1の実施形態は、ヒアルロン酸誘導体と、特定アミンとを含有する特定混合物である。以下では、特定混合物が含有するヒアルロン酸誘導体、及び、特定アミンについて詳述する。
<Specific mixture>
A first embodiment of the present inhibitory material is a specific mixture containing a hyaluronic acid derivative and a specific amine. Below, the hyaluronic acid derivative and the specific amine contained in the specific mixture will be explained in detail.

(特定アミン)
上記特定混合物は、下記式A1で表される特定アミンを含有する。特定混合物中における特定アミンの含有量としては特に制限されないが、より優れた本発明の効果を有する炎症性サイトカイン産生抑制材が得られる点で、一般に、特定混合物の全質量に対して、1~50質量%が好ましい。なお、特定混合物は、特定アミンの1種を単独で含有してもよく、2種以上を含有していてもよい。特定混合物が、2種以上の特定アミンを含有する場合には、その合計含有量が上記数値範囲内であることが好ましい。
(Specific amine)
The specific mixture contains a specific amine represented by the following formula A1. The content of the specific amine in the specific mixture is not particularly limited, but in general, the content of the specific amine is 1 to 100% based on the total mass of the specific mixture, since the inflammatory cytokine production suppressing material having better effects of the present invention can be obtained. 50% by mass is preferred. Note that the specific mixture may contain one type of specific amine alone, or may contain two or more types of specific amines. When the specific mixture contains two or more types of specific amines, it is preferable that the total content is within the above numerical range.

式A1中、L、L、及び、Lはそれぞれ独立に、単結合、又は、2価の基を表し、Rはヒドロキシ基、メチル基、アミノ基、カルボキシ基、スルホン酸基、及び、メルカプト基からなる群より選択される少なくとも1種の特定置換基を表し、Xは水素原子、ハロゲン原子、又は、上記特定置換基とは異なる1価の置換基を表し、Mは単結合、又は、p+q+1価の基を表し、Mが単結合の時pは1、qは0であり、Mがp+q+1価の基の時、pは1以上の整数、qは0以上の整数を表し、複数あるL、R、L、及び、Xは、それぞれ同一でも異なってもよい。 In formula A1, L 1 , L 2 , and L 3 each independently represent a single bond or a divalent group, and R 2 is a hydroxy group, a methyl group, an amino group, a carboxy group, a sulfonic acid group, and represents at least one specific substituent selected from the group consisting of mercapto groups, X represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a monovalent substituent different from the above specific substituent, and M Represents a bond or a p+q+1-valent group; when M1 is a single bond, p is 1 and q is 0; when M1 is a p+q+1-valent group, p is an integer of 1 or more, and q is an integer of 0 or more. Each of the plurality of L 2 , R 2 , L 3 and X representing an integer may be the same or different.

、L、及び、Lの2価の基としては特に制限されないが、-O-、-NR-(Rは水素原子、又は、後述する置換基Wを表す)、-C(=O)-、-S-、ヘテロ原子を有していてもよい直鎖状、分岐鎖状、又は、環状の炭化水素基、及び、これらの組み合わせ等が挙げられる。 The divalent groups of L 1 , L 2 , and L 3 are not particularly limited, but include -O-, -NR- (R represents a hydrogen atom or a substituent W described later), -C (= O)-, -S-, a linear, branched, or cyclic hydrocarbon group that may have a hetero atom, and combinations thereof.

炭化水素基としては、メチレン基、エチレン基、1,2-プロピレン基、1,3-プロピレン基、1,2-ブチレン基、1,3-ブチレン基、1,4-ブチレン基、1,5-ペンチレン基、1,6-ヘキシレン基、1,9-ノニレン基、及び、1,12-ドデシレン基等の炭素原子数が1~20個の2価の飽和炭化水素基;エテニレン基、プロペニレン基、3-ブテニレン基、2-ブテニレン基、2-ペンテニレン基、2-ヘキセニレン基、2-ノネニレン基、2-ドデセニレン基等のアルケニレン基、及び、エチニレン基等の炭素原子数が2~20個の2価の不飽和炭化水素基;シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロへキシレン基、シクロノニレン基、シクロドデシレン基、ノルボニレン基、及び、アダマンチレン基等の炭素原子数が3~20個の2価の環状飽和炭化水素基;1,3-フェニレン基、1,4-フェニレン基、1,4-ナフチレン基、1,5-ナフチレン基、2,6-ナフチレン基、及び、ビフェニル-4,4’-ジイル基等の炭素原子数が6~20個のアリーレン基等が挙げられ、2価の飽和炭化水素基が好ましく、置換基を有していてもよいアルキレン基がより好ましい。
なかでも、より優れた炎症性サイトカイン産生抑制効果を有する炎症性サイトカイン産生抑制材が得られる点で、2価の飽和炭化水素基の炭素数としては10個以下が好ましく、8個以下がより好ましく、5個以下が更に好ましく、4個以下が特に好ましく、3個以下が最も好ましい。下限としては特に制限されないが、1個以上が好ましく、2個以上がより好ましい。
Hydrocarbon groups include methylene group, ethylene group, 1,2-propylene group, 1,3-propylene group, 1,2-butylene group, 1,3-butylene group, 1,4-butylene group, 1,5 - Divalent saturated hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms such as pentylene group, 1,6-hexylene group, 1,9-nonylene group, and 1,12-dodecylene group; ethenylene group, propenylene group , alkenylene groups such as 3-butenylene group, 2-butenylene group, 2-pentenylene group, 2-hexenylene group, 2-nonenylene group, 2-dodecenylene group, and ethynylene group having 2 to 20 carbon atoms. Divalent unsaturated hydrocarbon group; 3 to 20 carbon atoms such as cyclopropylene group, cyclobutylene group, cyclopentylene group, cyclohexylene group, cyclononylene group, cyclododecylene group, norbornylene group, and adamantylene group divalent cyclic saturated hydrocarbon groups; 1,3-phenylene group, 1,4-phenylene group, 1,4-naphthylene group, 1,5-naphthylene group, 2,6-naphthylene group, and biphenyl- Examples include arylene groups having 6 to 20 carbon atoms such as 4,4'-diyl groups, divalent saturated hydrocarbon groups are preferred, and alkylene groups which may have substituents are more preferred.
Among these, the number of carbon atoms in the divalent saturated hydrocarbon group is preferably 10 or less, more preferably 8 or less, from the viewpoint of obtaining an inflammatory cytokine production suppressing material that has a better inflammatory cytokine production suppressing effect. , more preferably 5 or less, particularly preferably 4 or less, and most preferably 3 or less. The lower limit is not particularly limited, but is preferably one or more, more preferably two or more.

なお、上記各炭化水素基が有する水素原子の一部は、後述する置換基Wによって置換されていてもよい。 Note that some of the hydrogen atoms possessed by each of the above hydrocarbon groups may be substituted with a substituent W described later.

ヘテロ原子としては、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、及び、リン原子等が挙げられる。 Examples of the heteroatom include an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, and a phosphorus atom.

の2価の基としては特に制限されないが、すでに説明したLと同様の基が挙げられ、好適形態も同様である。 The divalent group of M 1 is not particularly limited, but includes the same groups as L 1 already explained, and the preferred forms are also the same.

の3価以上の基としては特に制限されないが例えば、以下の式(3BRC)~(6BRC)で表される基が挙げられる。なお、下記式中「*」は結合位置を表す。 The trivalent or higher-valent group for M 1 is not particularly limited, but includes, for example, groups represented by the following formulas (3BRC) to (6BRC). In addition, "*" in the following formula represents a bonding position.

式3BRC中、Lは3価の基を表す。Tは単結合又は2価の基を表し、3個のTは互いに同一でもよく異なってもよい。
としては、3価の炭化水素基(炭素数1~10が好ましい。なお、炭化水素基は、芳香族炭化水素基でもよく脂肪族炭化水素基でもよい。)、又は、3価の複素環基(5員環~7員環の複素環基が好ましく、例えば、トリアジン環、及び、イソシアヌレート環等)が挙げられ、炭化水素基にはヘテロ原子(例えば、-O-)が含まれていてもよい。Lの具体例としては、グリセリン残基、トリメチロールプロパン残基、フロログルシノール残基、及びシクロヘキサントリオール残基等が挙げられる。
また、Lとしては以下の式で表される基も挙げられる。
In formula 3BRC, L 3 represents a trivalent group. T 3 represents a single bond or a divalent group, and three T 3 may be the same or different from each other.
L 3 is a trivalent hydrocarbon group (preferably having 1 to 10 carbon atoms. The hydrocarbon group may be an aromatic hydrocarbon group or an aliphatic hydrocarbon group), or a trivalent heterocarbon group. Cyclic groups (preferably 5- to 7-membered heterocyclic groups, such as triazine rings and isocyanurate rings), and hydrocarbon groups include heteroatoms (for example, -O-). You can leave it there. Specific examples of L3 include glycerin residue, trimethylolpropane residue, phloroglucinol residue, and cyclohexanetriol residue.
Furthermore, examples of L 3 include groups represented by the following formulas.

上記式中、Lm~Lmはそれぞれ独立に単結合、又は2価の基である。2価の基としては特に制限されないが、ヘテロ原子を有していてもよい飽和又は不飽和の、直鎖状、分岐鎖状、又は、環状の炭化水素基が挙げられる。また、*は結合位置を表す。 In the above formula, Lm 1 to Lm 3 are each independently a single bond or a divalent group. The divalent group is not particularly limited, but includes saturated or unsaturated, linear, branched, or cyclic hydrocarbon groups that may have a heteroatom. Moreover, * represents a bonding position.

式4BRC中、Lは4価の基を表す。Tは単結合又は2価の基を表し、4個のTは互いに同一であってもよく異なっていてもよい。
なお、Lの好適形態としては、4価の炭化水素基(炭素数1~10が好ましい。なお、炭化水素基は、芳香族炭化水素基でもよく脂肪族炭化水素基でもよい。)、4価の複素環基(5~7員環の複素環基が好ましい)が挙げられ、炭化水素基にはヘテロ原子(例えば、-O-)が含まれていてもよい。Lの具体例としては、ペンタエリスリトール残基、及びジトリメチロールプロパン残基等が挙げられる。
In formula 4BRC, L 4 represents a tetravalent group. T 4 represents a single bond or a divalent group, and the four T 4s may be the same or different from each other.
Preferred forms of L 4 include a tetravalent hydrocarbon group (preferably having 1 to 10 carbon atoms; the hydrocarbon group may be an aromatic hydrocarbon group or an aliphatic hydrocarbon group); The hydrocarbon group may include a valent heterocyclic group (preferably a 5- to 7-membered heterocyclic group), and the hydrocarbon group may contain a heteroatom (for example, -O-). Specific examples of L4 include pentaerythritol residues, ditrimethylolpropane residues, and the like.

式5BRC中、Lは5価の基を表す。Tは単結合又は2価の基を表し、5個のTは互いに同一であってもよく異なっていてもよい。
なお、Lの好適形態としては、5価の炭化水素基(炭素数2~10が好ましい。なお、炭化水素基は、芳香族炭化水素基でもよく脂肪族炭化水素基でもよい。)、又は、5価の複素環基(5~7員環の複素環基が好ましい)が挙げられ、炭化水素基にはヘテロ原子(例えば、-O-)が含まれていてもよい。Lの具体例としては、アラビニトール残基、フロログルシドール残基、及び、シクロヘキサンペンタオール残基等が挙げられる。
In formula 5BRC, L 5 represents a pentavalent group. T 5 represents a single bond or a divalent group, and the five T 5 may be the same or different from each other.
A preferred form of L 5 is a pentavalent hydrocarbon group (preferably having 2 to 10 carbon atoms. The hydrocarbon group may be an aromatic hydrocarbon group or an aliphatic hydrocarbon group), or , a pentavalent heterocyclic group (preferably a 5- to 7-membered heterocyclic group), and the hydrocarbon group may contain a heteroatom (for example, -O-). Specific examples of L 5 include arabinitol residue, phloroglucidol residue, and cyclohexanepentaol residue.

式6BRC中、Lは6価の基を表す。Tは単結合又は2価の基を表し、6個のTは互いに同一であってもよく異なっていてもよい。
なお、Lの好適形態としては、6価の炭化水素基(炭素数2~10が好ましい。なお、炭化水素基は、芳香族炭化水素基でもよく脂肪族炭化水素基でもよい。)、又は、6価の複素環基(6~7員環の複素環基が好ましい)が挙げられ、炭化水素基にはヘテロ原子(例えば、-O-)が含まれていてもよい。Lの具体例としては、マンニトール残基、ソルビトール残基、ジペンタエリスリトール残基、ヘキサヒドロキシベンゼン、及び、ヘキサヒドロキシシクロヘキサン残基等が挙げられる。
In formula 6BRC, L 6 represents a hexavalent group. T 6 represents a single bond or a divalent group, and the six T 6 may be the same or different from each other.
A preferred form of L 6 is a hexavalent hydrocarbon group (preferably having 2 to 10 carbon atoms. The hydrocarbon group may be an aromatic hydrocarbon group or an aliphatic hydrocarbon group), or , a hexavalent heterocyclic group (preferably a 6- to 7-membered heterocyclic group), and the hydrocarbon group may contain a heteroatom (for example, -O-). Specific examples of L 6 include mannitol residue, sorbitol residue, dipentaerythritol residue, hexahydroxybenzene, and hexahydroxycyclohexane residue.

式3BRC~式6BRC中、T~Tで表される2価の基の具体例及び好適形態は、すでに説明したMの2価の基と同様であってよい。
また、Mが7価以上の基である場合には、式3BRC~式6BRCで表した基を組み合わせた基を用いることができる。
In formulas 3BRC to 6BRC, specific examples and preferred forms of the divalent groups represented by T 3 to T 6 may be the same as the divalent group of M 1 described above.
Furthermore, when M 1 is a group having a valence of 7 or more, a group that is a combination of groups represented by formulas 3BRC to 6BRC can be used.

の特定置換基は、ヒドロキシ基、メチル基、アミノ基、カルボキシ基、スルホン酸基、及び、メルカプト基からなる群より選択される少なくとも1種であり、ヒドロキシ基、アミノ基、又は、メチル基が好ましく、アミノ基がより好ましい。 The specific substituent for R 2 is at least one selected from the group consisting of a hydroxy group, a methyl group, an amino group, a carboxy group, a sulfonic acid group, and a mercapto group; A group is preferable, and an amino group is more preferable.

Xの、特定置換基とは異なる1価の置換基としては特に制限されず、後述する置換基Wとして例示したものが挙げられる。 The monovalent substituent for X that is different from the specific substituent is not particularly limited, and includes those exemplified as the substituent W described later.

より優れた本発明の効果を有する炎症性サイトカイン産生抑制材が得られる点で、A1としては、以下のA1′で表される化合物がより好ましい。 As A1, a compound represented by A1' below is more preferable in that a material for suppressing inflammatory cytokine production having more excellent effects of the present invention can be obtained.

式A1′中、L12、及び、L22はそれぞれ独立に単結合又は2価の基であり、2価の基としては、式2中のLとして説明した基が挙げられ、好適形態も同様である。
式A1′中、p′は1以上の整数であり、M12は、単結合、又は、p′+1価の基である。R22は特定置換基を表し、好適形態はすでに説明したRと同様である。M12としては、すでに説明したMと同様の基が挙げられ、好適形態も同様である。
特定アミンとしては特に制限されないが、例えば、以下の式で表される化合物が使用できる。
In formula A1', L 12 and L 22 are each independently a single bond or a divalent group, and examples of the divalent group include the group explained as L 1 in formula 2, and preferred forms are also included. The same is true.
In formula A1', p' is an integer of 1 or more, and M12 is a single bond or a p'+1-valent group. R 22 represents a specific substituent, and the preferred form is the same as R 2 described above. Examples of M 12 include the same groups as M 1 described above, and preferred forms are also the same.
Although the specific amine is not particularly limited, for example, a compound represented by the following formula can be used.

また、特定アミンとしては、以下の化合物も使用できる。


Moreover, the following compounds can also be used as the specific amine.


また、特定アミンとしては、ポリエチレンイミンが好ましい。ポリエチレンイミンの分子量としては特に制限されないが、一般に、100~1200が好ましく、200~1000がより好ましい。 Further, as the specific amine, polyethyleneimine is preferable. The molecular weight of polyethyleneimine is not particularly limited, but is generally preferably from 100 to 1,200, more preferably from 200 to 1,000.

(ヒアルロン酸誘導体)
上記特定混合物は、ヒアルロン酸誘導体を含有する。特定混合物中におけるヒアルロン酸誘導体の含有量としては特に制限されないが、より優れた本発明の効果を有する炎症性サイトカイン産生抑制材が得られる点で、一般に特定混合物の全質量に対して、0.01~10質量%が好ましい。なお、特定混合物は、ヒアルロン酸誘導体の1種を単独で含有してもよく、2種以上を含有していてもよい。組成物が、2種以上のヒアルロン酸誘導体を含有する場合には、その合計含有量が上記数値範囲内であることが好ましい。
(hyaluronic acid derivative)
The specific mixture contains a hyaluronic acid derivative. The content of the hyaluronic acid derivative in the specific mixture is not particularly limited, but it is generally 0.00000000000000000000000000000000000000000. 01 to 10% by mass is preferred. Note that the specific mixture may contain one type of hyaluronic acid derivative alone, or may contain two or more types of hyaluronic acid derivatives. When the composition contains two or more types of hyaluronic acid derivatives, it is preferable that the total content is within the above numerical range.

本明細書において、ヒアルロン酸誘導体には、ヒアルロン酸、及び、その誘導体が含まれる。ヒアルロン酸等としては、ヒアルロン酸(HA)、又は、その塩を使用できる。ヒアルロン酸塩としては、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩等のアルカリ金属塩、及び、テトラアルキルアンモニウム塩(例えば、テトラブチルアンモニウム(TBA)塩)等が挙げられ、例えば、医薬品として繁用されているナトリウム塩をテトラブチルアンモニウム(TBA)塩などのテトラアルキルアンモニウム塩に変換して使用することができる。HA、又は、薬学的に許容される塩は、鶏冠及び豚皮下等の生物由来のものを抽出する方法、生物発酵法等の各種公知の方法を用いて製造することができる。また、市販のものを購入して(例えば、電気化学工業株式会社、株式会社資生堂、生化学工業株式会社、R&D system社等から)使用することもできる。
ヒアルロン酸誘導体としては特に制限されないが、後述する特定ヒアルロン酸誘導体が好ましい。
As used herein, hyaluronic acid derivatives include hyaluronic acid and derivatives thereof. As the hyaluronic acid, hyaluronic acid (HA) or a salt thereof can be used. Examples of hyaluronates include alkali metal salts such as sodium salts, potassium salts, and lithium salts, and tetraalkylammonium salts (e.g., tetrabutylammonium (TBA) salts), which are frequently used as pharmaceuticals. The sodium salt can be converted into a tetraalkylammonium salt such as tetrabutylammonium (TBA) salt and used. HA or a pharmaceutically acceptable salt can be produced using various known methods such as extraction from biological sources such as chicken comb and pig skin, and biological fermentation. Alternatively, commercially available products can be purchased and used (for example, from Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., Shiseido Co., Ltd., Seikagaku Kogyo Co., Ltd., R&D System Co., Ltd., etc.).
The hyaluronic acid derivative is not particularly limited, but specific hyaluronic acid derivatives described below are preferred.

HAの分子量としては特に制限されないが、数平均分子量として10万~300万が好ましく、60万~120万がより好ましい。 The molecular weight of HA is not particularly limited, but the number average molecular weight is preferably 100,000 to 3,000,000, more preferably 600,000 to 1,200,000.

<特定ヒアルロン酸誘導体>
本発明の第2の実施形態に係る炎症性サイトカイン産生抑制材は、下記式A2で表される基を有するヒアルロン酸誘導体を(有効成分として)含有する。
<Specific hyaluronic acid derivative>
The inflammatory cytokine production suppressing material according to the second embodiment of the present invention contains (as an active ingredient) a hyaluronic acid derivative having a group represented by the following formula A2.

式A2中、L、L、及び、Lはそれぞれ独立に、単結合、又は、2価の基を表し、Rはヒドロキシ基、メチル基、アミノ基、カルボキシ基、スルホン酸基、及び、メルカプト基からなる群より選択される少なくとも1種の特定置換基を表し、Xは水素原子、ハロゲン原子、又は、上記特定置換基とは異なる1価の置換基を表し、Mは単結合、又は、p+q+1価の基を表し、Mが単結合の時pは1、qは0であり、Mがp+q+1価の基の時、pは1以上の整数、qは0以上の整数を表し、複数あるL、R、L、及び、Xは、それぞれ同一でも異なってもよい。
なお、式A2中のL、L、L、R、M、p、及び、qとしては、式A1における各記号と同義であり、好適形態も同様である。
In formula A2, L 1 , L 2 , and L 3 each independently represent a single bond or a divalent group, and R 2 is a hydroxy group, a methyl group, an amino group, a carboxy group, a sulfonic acid group, and represents at least one specific substituent selected from the group consisting of mercapto groups, X represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a monovalent substituent different from the above specific substituent, and M Represents a bond or a p+q+1-valent group; when M1 is a single bond, p is 1 and q is 0; when M1 is a p+q+1-valent group, p is an integer of 1 or more, and q is an integer of 0 or more. Each of the plurality of L 2 , R 2 , L 3 and X representing an integer may be the same or different.
Note that L 1 , L 2 , L 3 , R 2 , M 1 , p, and q in formula A2 have the same meanings as each symbol in formula A1, and preferred forms are also the same.

より優れた本発明の効果を有する点で、特定ヒアルロン酸誘導体は、以下のA2′で表される基を有することがより好ましい。 In order to have better effects of the present invention, it is more preferable that the specific hyaluronic acid derivative has a group represented by A2' below.

式A2′中、L12、及び、L22はそれぞれ独立に単結合又は2価の基であり、2価の基としては、式2中のLとして説明した基が挙げられ、好適形態も同様である。
式A2′中、p′は1以上の整数であり、M12は、単結合、又は、p′+1価の基である。R22は特定置換基を表し、好適形態はすでに説明したRと同様である。M12としては、すでに説明したMと同様の基が挙げられ、好適形態も同様である。また、式A2′中、*は結合位置を表す。
In formula A2', L 12 and L 22 are each independently a single bond or a divalent group, and examples of the divalent group include the group explained as L 1 in formula 2, and preferred forms are also included. The same is true.
In formula A2', p' is an integer of 1 or more, and M12 is a single bond or a p'+1-valent group. R 22 represents a specific substituent, and the preferred form is the same as R 2 described above. Examples of M 12 include the same groups as M 1 described above, and preferred forms are also the same. Further, in formula A2', * represents a bonding position.

上記A2で表される基としては特に制限されないが、以下の式で表される基が挙げられる。なお、式中*は結合位置を表す。 The group represented by A2 above is not particularly limited, but includes groups represented by the following formulas. In addition, * in the formula represents a bonding position.

また、式A2で表される基としては、ポリエチレンイミンの任意の末端アミノ基を1つ除いた基も好ましい。上記ポリエチレンイミンの分子量としては特に制限されないが、一般に、100~1200が好ましく、200~1000がより好ましい Further, as the group represented by formula A2, a group obtained by removing one arbitrary terminal amino group of polyethyleneimine is also preferable. The molecular weight of the polyethyleneimine is not particularly limited, but is generally preferably from 100 to 1,200, more preferably from 200 to 1,000.

・特定ヒアルロン酸誘導体の好適形態
なかでも、より優れた本発明の効果を有する炎症性サイトカイン産生抑制材が得られる点で特定ヒアルロン酸誘導体は、下記式1で表される繰り返し単位を有するヒアルロン酸誘導体、又は、その薬学的に許容される塩、エステル、若しくは、グルコシドであることが好ましい。
- Preferred forms of specific hyaluronic acid derivatives Among these, specific hyaluronic acid derivatives are hyaluronic acid having a repeating unit represented by the following formula 1 from the viewpoint of obtaining an inflammatory cytokine production suppressing material having more excellent effects of the present invention. Preferably, it is a derivative, or a pharmaceutically acceptable salt, ester, or glucoside thereof.

式1中、Rはすでに説明したA2で表される基である。
特定ヒアルロン酸誘導体は、上記式1で表される二糖の繰り返し単位(以下、「単位」ともいう。)におけるD-グルクロン酸の6位の炭素に式A2で表される基が導入された構造を有する。
特定ヒアルロン酸誘導体における式1で表される単位の含有量としては特に制限されないが、本ヒアルロン酸誘導体の全繰り返し単位を100モル%としたとき、0.1~99モル%が好ましく、1~90モル%がより好ましい。
In Formula 1, R 1 is the group represented by A2 as described above.
The specific hyaluronic acid derivative has a group represented by formula A2 introduced into the 6-position carbon of D-glucuronic acid in the disaccharide repeating unit (hereinafter also referred to as "unit") represented by formula 1 above. Has a structure.
The content of the unit represented by formula 1 in the specific hyaluronic acid derivative is not particularly limited, but when the total repeating units of the present hyaluronic acid derivative is 100 mol%, it is preferably 0.1 to 99 mol%, and 1 to 99 mol%. 90 mol% is more preferable.

特定ヒアルロン酸誘導体の分子量としては特に制限されないが、典型的には、10万~300万が好ましく、60万~120万がより好ましい。なお、本明細書においてヒアルロン酸誘導体の分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)法によって測定した数平均分子量である。 The molecular weight of the specific hyaluronic acid derivative is not particularly limited, but is typically preferably from 100,000 to 3,000,000, more preferably from 600,000 to 1,200,000. In addition, in this specification, the molecular weight of a hyaluronic acid derivative is a number average molecular weight measured by gel permeation chromatography (GPC) method.

特定ヒアルロン酸誘導体における特定置換基の含有量としては特に制限されないが、より優れた本発明の効果を有する点で、0.10mmol/g以上が好ましく、0.40mmol/g以上がより好ましく、0.50mmol/g以上が更に好ましい。上限としては特に制限されないが、一般に2.00mmol/g以下が好ましく、1.10mmol/g以下がより好ましい。
特定置換基の含有量の測定方法としては、例えば、アミノ基であれば、2,4,6-トリニトロベンゼンスルホン酸を用いた比色試験により求めることができる。
The content of the specific substituent in the specific hyaluronic acid derivative is not particularly limited, but from the standpoint of having more excellent effects of the present invention, it is preferably 0.10 mmol/g or more, more preferably 0.40 mmol/g or more, and 0. More preferably, it is .50 mmol/g or more. The upper limit is not particularly limited, but is generally preferably 2.00 mmol/g or less, more preferably 1.10 mmol/g or less.
As a method for measuring the content of a specific substituent, for example, in the case of an amino group, it can be determined by a colorimetric test using 2,4,6-trinitrobenzenesulfonic acid.

特定置換基がアミノ基である場合、特定ヒアルロン酸誘導体中におけるカルボキシ基の含有量としては特に制限されないが、一般に、0.1~1.2mmolが好ましく、0.1~0.7mmol/gがより好ましく、0.1~0.5mmol/gが更に好ましい。
なお、特定ヒアルロン酸誘導体中におけるカルボキシ基の量は、水酸化ナトリウム水溶液を用いた電位差測定による中和滴定により求めることができる。
When the specific substituent is an amino group, the content of the carboxy group in the specific hyaluronic acid derivative is not particularly limited, but is generally preferably 0.1 to 1.2 mmol, and 0.1 to 0.7 mmol/g. More preferably, 0.1 to 0.5 mmol/g is even more preferable.
The amount of carboxyl groups in a specific hyaluronic acid derivative can be determined by neutralization titration using potentiometry using an aqueous sodium hydroxide solution.

特定ヒアルロン酸誘導体は、式1で表される単位を有していれば、本発明の効果を奏する範囲内において、他の単位、及び、部分構造を有していてもよい。他の単位としては特に制限されないが、ヒアルロン酸(N-アセチルグルコサミンとD-グルクロン酸の二糖単位が連結した構造)、及び、式1で表される単位が分子間、及び/又は、分子内で架橋した構造が挙げられる。 As long as the specific hyaluronic acid derivative has the unit represented by Formula 1, it may have other units and partial structures within the scope of achieving the effects of the present invention. Other units include, but are not particularly limited to, hyaluronic acid (a structure in which disaccharide units of N-acetylglucosamine and D-glucuronic acid are linked), and the unit represented by formula 1, which is intermolecular and/or intermolecular. Examples include structures that are cross-linked within.

・製造方法
特定ヒアルロン酸誘導体の製造方法としては特に制限されないが、より簡便に特定ヒアルロン酸誘導体が製造できる点で、アルコールを含有する水溶液中で、カルボキシ基の活性化剤の存在下で、ヒアルロン酸又はその塩(以下「ヒアルロン酸等」ともいう。)と後述する式A1で表される化合物(以下、「特定アミン」ともいう。)とをアミド化反応によって結合させることを含む、特定ヒアルロン酸誘導体の製造方法が好ましい。
上記製造方法は、言い換えれば、カルボキシ基の活性化剤と、式A1で表される特定アミンと、ヒアルロン酸等と、アルコールと、水とを含有する反応溶液を調製して反応させ、ヒアルロン酸誘導体を得る、ヒアルロン酸誘導体の製造方法である。
以下では、上記反応溶液が含有する各成分について詳述する。
・Manufacturing method Although there are no particular restrictions on the manufacturing method of the specific hyaluronic acid derivative, in that the specific hyaluronic acid derivative can be produced more easily, hyaluronan is Specified hyaluronic acid, which involves bonding an acid or a salt thereof (hereinafter also referred to as "hyaluronic acid etc.") and a compound represented by formula A1 (hereinafter also referred to as "specific amine") by an amidation reaction. Preferred are methods for producing acid derivatives.
In other words, the above production method involves preparing and reacting a reaction solution containing a carboxy group activator, a specific amine represented by formula A1, hyaluronic acid, etc., alcohol, and water. This is a method for producing a hyaluronic acid derivative.
Below, each component contained in the above reaction solution will be explained in detail.

反応溶液は式A1で表される特定アミンを含有する。特定アミンはアミド化反応でヒアルロン酸とクロスカップリングして、ヒアルロン酸分子に特定置換基を有する基を導入する機能を有する。特定アミンとしては、特定混合物が含有する特定アミンとしてすでに説明したとおりであり、好適形態も同様である。 The reaction solution contains a specific amine represented by formula A1. The specific amine has the function of cross-coupling with hyaluronic acid through an amidation reaction and introducing a group having a specific substituent into the hyaluronic acid molecule. The specific amine is as already explained as the specific amine contained in the specific mixture, and the preferred form is also the same.

反応溶液中における特定アミンの含有量としては特に制限されないが、一般に、反応溶液中におけるヒアルロン酸が有するD-グルクロン酸ユニットを100モル%としたとき、1~1000モル%が好ましく、10~200モル%が好ましい。なお、反応溶液は、特定アミンの1種を単独で含有してもよく、2種以上を含有していてもよい。反応溶液が、2種以上の特定アミンを含有する場合には、その合計含有量が上記数値範囲内であることが好ましい。 The content of the specific amine in the reaction solution is not particularly limited, but generally, when the D-glucuronic acid unit possessed by hyaluronic acid in the reaction solution is 100 mol%, it is preferably 1 to 1000 mol%, and 10 to 200 mol%. Mol% is preferred. In addition, the reaction solution may contain one kind of specific amine independently, and may contain two or more kinds. When the reaction solution contains two or more types of specific amines, it is preferable that the total content is within the above numerical range.

(ヒアルロン酸等)
ヒアルロン酸等としては、ヒアルロン酸(HA)、又は、その塩を使用できる。ヒアルロン酸塩としては、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩等のアルカリ金属塩、及び、テトラアルキルアンモニウム塩(例えば、テトラブチルアンモニウム(TBA)塩)等が挙げられ、例えば、医薬品として繁用されているナトリウム塩をテトラブチルアンモニウム(TBA)塩などのテトラアルキルアンモニウム塩に変換して使用することができる。HA、又は、薬学的に許容される塩は、鶏冠及び豚皮下等の生物由来のものを抽出する方法、生物発酵法等の各種公知の方法を用いて製造することができる。また、市販のものを購入して(例えば、電気化学工業株式会社、株式会社資生堂、生化学工業株式会社、R&D system社等から)使用することもできる。
HAの分子量としては特に制限されないが、数平均分子量として10万~300万が好ましく、60万~120万がより好ましい。
(hyaluronic acid, etc.)
As the hyaluronic acid, hyaluronic acid (HA) or a salt thereof can be used. Examples of hyaluronates include alkali metal salts such as sodium salts, potassium salts, and lithium salts, and tetraalkylammonium salts (e.g., tetrabutylammonium (TBA) salts), which are frequently used as pharmaceuticals. The sodium salt can be converted into a tetraalkylammonium salt such as tetrabutylammonium (TBA) salt and used. HA or a pharmaceutically acceptable salt can be produced using various known methods such as extraction from biological sources such as chicken comb and pig skin, and biological fermentation. Alternatively, commercially available products can be purchased and used (for example, from Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., Shiseido Co., Ltd., Seikagaku Kogyo Co., Ltd., R&D System Co., Ltd., etc.).
The molecular weight of HA is not particularly limited, but the number average molecular weight is preferably 100,000 to 3,000,000, more preferably 600,000 to 1,200,000.

反応溶液中におけるヒアルロン酸等の含有量としては特に制限されないが、より均一に反応が進行しやすい点で、反応溶液中の溶媒の含有量を100質量部としたとき、0.01~50質量部が好ましい。
なお、反応溶液は、ヒアルロン酸等の1種を単独で含有してもよく、2種以上を含有していてもよい。反応溶液が、2種以上のヒアルロン酸等を含有する場合には、その合計含有量が上記数値範囲内であることが好ましい。
The content of hyaluronic acid, etc. in the reaction solution is not particularly limited, but it is 0.01 to 50 parts by mass when the content of the solvent in the reaction solution is 100 parts by mass, since the reaction tends to proceed more uniformly. part is preferred.
Note that the reaction solution may contain one type of hyaluronic acid or the like alone, or may contain two or more types of hyaluronic acid. When the reaction solution contains two or more types of hyaluronic acid, the total content is preferably within the above numerical range.

(カルボキシ基の活性化剤)
カルボキシ基の活性化剤としては特に制限されないが、カルボジイミド化合物を含有ことが好ましい。カルボジイミド化合物としては、例えば、EDC(1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimidehydrochloride)、EDCと類似した構造を有する1-alkyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimides、ETC(1-ethyl-3-(3-(trimethylammonio)propyl)carbodiimide)、及び、CMC(1-cyclohexyl-3-(2-morpholinoethyl)carbodiimide)等が挙げられる。
(Carboxy group activator)
The carboxy group activator is not particularly limited, but preferably contains a carbodiimide compound. Examples of carbodiimide compounds include EDC (1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimidehydrochloride) and 1-alkyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carb, which has a structure similar to EDC. odiimides, ETC(1-ethyl-3 -(3-(trimethylammonio)propyl)carbodiimide), and CMC (1-cyclohexyl-3-(2-morpholinoethyl)carbodiimide).

反応溶液中におけるカルボキシ基の活性化剤の含有量としては特に制限されないが、より均一に反応が進みやすい点で、反応溶液中のヒアルロン酸等のD-グルクロン酸ユニットを100モル%としたとき、1~1000モル%が好ましく、10~200モル%が好ましい。なお、反応溶液は、カルボキシ基の活性化剤の1種を単独で含有してもよく、2種以上を含有していてもよい反応溶液中が、2種以上のカルボキシ基の活性化剤を含有する場合には、その合計含有量が上記数値範囲内であることが好ましい。 The content of the carboxy group activator in the reaction solution is not particularly limited, but since the reaction tends to proceed more uniformly, when the D-glucuronic acid unit such as hyaluronic acid in the reaction solution is 100 mol%. , preferably 1 to 1000 mol%, and preferably 10 to 200 mol%. The reaction solution may contain one type of carboxyl group activator alone or may contain two or more types of carboxyl group activators. When contained, it is preferable that the total content is within the above numerical range.

(アルコール)
一般に、ヒアルロン酸を分散させた水溶液中にアルコールを添加すると、ヒアルロン酸が凝集し、典型的には粒子状になることが知られており、アミド化反応の進行が不均一となりやすいと考えられてきた。そのため、アミド化反応をより均一に進行させる観点では、反応溶液中にアルコールを添加することはこれまで、検討されてこなかった。
(alcohol)
It is generally known that when alcohol is added to an aqueous solution in which hyaluronic acid is dispersed, the hyaluronic acid aggregates, typically becoming particulate, and it is thought that the amidation reaction tends to proceed unevenly. It's here. Therefore, from the viewpoint of making the amidation reaction proceed more uniformly, adding alcohol to the reaction solution has not been considered so far.

しかし、本発明者の鋭意の検討によって、上記アミノ化反応をアルコールを含有する水溶液中で進行させると、特定置換基の導入量を容易に制御できること、特に、特定置換基の導入量をより向上させることができる、言い換えれば反応効率をより向上させることができることを見出した。
上記の機序は必ずしも明らかではないが、反応溶液中にアルコールが存在すると、ヒアルロン酸等の分子間/分子内の水素結合がより阻害される結果、特定置換基が導入されやすくなったためと考えられる。
However, the present inventor's extensive studies have revealed that the amount of specific substituents introduced can be easily controlled by allowing the above amination reaction to proceed in an aqueous solution containing alcohol, and in particular, the amount of specific substituents introduced can be further improved. In other words, it has been found that the reaction efficiency can be further improved.
The above mechanism is not necessarily clear, but it is thought that the presence of alcohol in the reaction solution further inhibits hydrogen bonds between and within molecules of hyaluronic acid, etc., making it easier to introduce specific substituents. It will be done.

アルコールとしては特に制限されず、分子内にヒドロキシ基を1個有する1価のアルコール、及び、ヒドロキシ基を2項以上有する多価のアルコールのいずれも使用でき、また、これらの混合物も使用できる。 The alcohol is not particularly limited, and both monohydric alcohols having one hydroxy group in the molecule and polyhydric alcohols having two or more hydroxy groups can be used, and mixtures thereof can also be used.

また、アルコールの炭素数としては特に制限されないが、より均一な反応溶液が得られる点で、炭素数が1~10個が好ましく、1~6個がより好ましく、1~4個が更に好ましい。
炭素数が1~4個のアルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、2-プロパノール、2-メトキシエタノール、2-エトキシエタノール、2-メトキシプロパノール、及び、2-メトキシ-2-プロパノール等の1価のアルコール(モノオール);エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、2-メチル-1,2-プロパンジオール、1,4-ブチンジオール、及び、ジエチレングリコール等の2価のアルコール(ジオール);グリセリン、1,2,4-ブタントリオール、及び、エリスリトール等のポリオールが挙げられる。
Further, the number of carbon atoms in the alcohol is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining a more uniform reaction solution, the number of carbon atoms is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 6, and even more preferably 1 to 4.
Examples of alcohols having 1 to 4 carbon atoms include methanol, ethanol, propanol, 2-propanol, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 2-methoxypropanol, and 2-methoxy-2-propanol. Monohydric alcohol (monol); ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, Dihydric alcohols (diols) such as 2-methyl-1,2-propanediol, 1,4-butynediol, and diethylene glycol; polyols such as glycerin, 1,2,4-butanetriol, and erythritol. It will be done.

なかでも、特定置換基をより効率よく導入できる点で、アルコールとしては、1価のアルコールが好ましく、メタノール、エタノール、プロパノール、及び、2-プロパノールからなる群より選択される少なくとも1種がより好ましく、エタノール、プロパノール、及び、2-プロパノールからなる群より選択される少なくとも1種が更に好ましい。 Among these, the alcohol is preferably a monohydric alcohol, and more preferably at least one selected from the group consisting of methanol, ethanol, propanol, and 2-propanol, from the standpoint of more efficiently introducing a specific substituent. At least one selected from the group consisting of , ethanol, propanol, and 2-propanol is more preferred.

反応溶液中におけるアルコールの含有量としては特に制限されないが、特定置換基の導入率をより容易に制御しやすい点、一般に溶剤中における水の含有量を100体積%としたとき、10~200体積%が好ましく、20~130体積%がより好ましい。
反応溶液は、アルコールの1種を単独で含有してもよく、2種以上を含有していてもよい。反応溶液が、2種以上のアルコールを含有する場合には、その合計含有量が上記数値範囲内であることが好ましい。
The content of alcohol in the reaction solution is not particularly limited, but it is generally 10 to 200 volume% when the water content in the solvent is 100 volume%, since the introduction rate of the specific substituent can be more easily controlled. % is preferred, and 20 to 130 volume % is more preferred.
The reaction solution may contain one type of alcohol alone, or may contain two or more types of alcohol. When the reaction solution contains two or more types of alcohol, it is preferable that the total content is within the above numerical range.

(その他の成分)
反応溶液は上記以外の成分を含有してもよい。上記以外の成分としては、例えば、反応補助剤、及び、pH調整剤等が挙げられる。
(Other ingredients)
The reaction solution may contain components other than those listed above. Examples of components other than those mentioned above include reaction aids, pH adjusters, and the like.

反応補助剤は、活性エステルを形成可能な物質であることが好ましい。反応補助剤としては、例えば、NHS(N-Hydroxysuccinimide)、HOBt(1-hydroxybenzotriazole)、HOOBt(3,4-dihydro-3-hydroxy-4-oxo-1,2,3-benzotriazine)、HOAt(1-hydroxy-7-azabenzotriazole)、及び、Sulfo-NHS(N-hydroxysulfosuccinimide)等が挙げられる。反応補助剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。 Preferably, the reaction aid is a substance capable of forming active esters. Examples of reaction aids include NHS (N-Hydroxysuccinimide), HOBt (1-hydroxybenzotriazole), and HOOBt (3,4-dihydro-3-hydroxy-4-oxo-1,2,3-benzotriazin). e), HOAt(1 -hydroxy-7-azabenzotriazole) and Sulfo-NHS (N-hydroxysulfosuccinimide). The reaction aids may be used alone or in combination of two or more.

pH調整剤としては特に制限されないが、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム、アンモニア、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、トリスヒドロキシメチルアミノメタン(THAM)、4-(2-ヒドロキシエチル)-1-ピペラジンエタンスルホン酸(HEPES)、モルホリノエタンスルホン酸(MES)、カルバモイルメチルイミノビス酢酸(ADA)、ピペラジン-1,4-ビス(2-エタンスルホン酸)(PIPES)、N-(2-アセトアミド)-2-アミノエタンスルホン酸(ACES)、コラミン塩酸、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)-2-アミノエタンスルホン酸(BES)、N-トリス(ヒドロキシメチル)メチル-2-アミノエタンスルホン酸(TES)、アセトアミドグリシン、トリシン、及び、グリシンアミド等が挙げられる。pH調整剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。 The pH adjuster is not particularly limited, but includes potassium dihydrogen phosphate, disodium hydrogen phosphate, sodium hydroxide, lithium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia, diethanolamine, triethanolamine, triisopropanolamine, potassium carbonate, carbonic acid. Sodium, sodium bicarbonate, trishydroxymethylaminomethane (THAM), 4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid (HEPES), morpholinoethanesulfonic acid (MES), carbamoylmethyliminobisacetic acid (ADA) , piperazine-1,4-bis(2-ethanesulfonic acid) (PIPES), N-(2-acetamido)-2-aminoethanesulfonic acid (ACES), colamine hydrochloride, N,N-bis(2-hydroxyethyl )-2-aminoethanesulfonic acid (BES), N-tris(hydroxymethyl)methyl-2-aminoethanesulfonic acid (TES), acetamidoglycine, tricine, glycinamide, and the like. The pH adjusters may be used alone or in combination of two or more.

反応溶液を調製する方法としては特に制限されず、上記の各成分を混合すればよい。なかでも特定置換基をより効率よく導入できる点で、pH調整剤と水とを含有する溶剤にヒアルロン酸等を溶解させ、次いでカルボキシ基の活性化剤と必要に応じて反の補助剤を添加して撹拌して溶解させ、最後にアルコールを添加する方法が好ましい。 The method for preparing the reaction solution is not particularly limited, and the above-mentioned components may be mixed. Among these, it is possible to introduce specific substituents more efficiently by dissolving hyaluronic acid, etc. in a solvent containing a pH adjuster and water, and then adding a carboxy group activator and an adjuvant as necessary. A preferred method is to stir and dissolve the alcohol, and then add the alcohol at the end.

調製された反応溶液中でアミド化反応を行う際の温度としては特に制限されないが、20~30℃で2~6時間撹拌すればよい。
また、本製造方法は、反応後の反応溶液を精製する工程を更に有していてもよい。精製方法としては特に制限されないが、透析、及び/又は、凍結乾燥等が挙げられる。
The temperature at which the amidation reaction is carried out in the prepared reaction solution is not particularly limited, but it may be stirred at 20 to 30°C for 2 to 6 hours.
Furthermore, the present production method may further include a step of purifying the reaction solution after the reaction. Purification methods include, but are not particularly limited to, dialysis and/or freeze-drying.

<用途>
本抑制材は、実施例で示すとおり、マクロファージに作用して炎症性サイトカインの産生を抑制可能である。また、本ヒアルロン酸誘導体は、炎症抑制材としても使用できる。
実施例で示すとおり、本抑制材が水を含有する場合、ハイドロゲルが形成され、上記ハイドロゲルはチキソトロピー性を有し、シリンジ等で注入するのに適した特性を有している。上記ハイドロゲルを注入すると、患部の炎症が抑制され、治癒が促される。
<Application>
As shown in the examples, this inhibitory material can act on macrophages to suppress the production of inflammatory cytokines. The present hyaluronic acid derivative can also be used as an inflammation suppressant.
As shown in the Examples, when the present inhibitory material contains water, a hydrogel is formed, and the hydrogel has thixotropic properties and has properties suitable for being injected with a syringe or the like. Injecting the above hydrogel suppresses inflammation in the affected area and promotes healing.

対象となる炎症性疾患としては、特に制限されないが、関節炎、動脈硬化、心筋梗塞、脊髄損傷、肝炎、心膜炎、褥瘡、及び、皮膚や消化管粘膜における創傷治癒等が挙げられる。
また、再生医療分野において、細胞移植の際の細胞の足場材料としても使用することができる。本抑制材に移植細胞を内包して移植することで、ホストの免疫細胞の攻撃(免疫拒絶反応)から保護することができる。
また、美容分野において、スキンケア剤の添加剤として用いることで、過剰な炎症反応を抑制することができる。さらに、美容整形外科領域におけるヒアルロン酸注射の代替物として用いることで、炎症を抑えることができる。
Targeted inflammatory diseases include, but are not particularly limited to, arthritis, arteriosclerosis, myocardial infarction, spinal cord injury, hepatitis, pericarditis, bedsores, and wound healing in the skin and gastrointestinal mucosa.
Furthermore, in the field of regenerative medicine, it can be used as a scaffolding material for cells during cell transplantation. By enclosing transplanted cells in this suppressive material and transplanting them, it is possible to protect them from attack by the host's immune cells (immune rejection).
Furthermore, in the beauty field, by using it as an additive in skin care agents, excessive inflammatory reactions can be suppressed. Furthermore, inflammation can be suppressed by using it as an alternative to hyaluronic acid injections in the field of cosmetic surgery.

本抑制材は、本発明の効果を奏する範囲内においてその他の成分と混合して用いてもよい。その他の成分としては、希釈剤、湿潤剤、乳化剤、分散剤、補助剤、防腐剤、緩衝剤、結合剤、安定剤、界面活性剤、脂質、及び、基材等が挙げられる。また、投与経路は非経口的経路であっても経口的経路であってもよいが、非経口的経路が好ましい。 The present suppressing material may be used in combination with other components within the range that exhibits the effects of the present invention. Other components include diluents, wetting agents, emulsifiers, dispersants, adjuvants, preservatives, buffers, binders, stabilizers, surfactants, lipids, base materials, and the like. Further, the administration route may be parenteral or oral, but parenteral is preferred.

本抑制材は、スプレー、ドライパウダーインヘーラー、滴下、イオントフォレーシス、エレクトロポレーション、及び、ソノフォレーシス(超音波)等のデバイスを用いる経粘膜又は経皮投与方法や、マイクロカニューレ、マイクロニードル、無針注射、及び、研磨等による経粘膜又は経皮投与方法により投与できる。また、錠剤、タブレットによる経口投与、経膣投与、及び、直腸投与もできる。注射器を用いた投与も可能である。クリームや軟膏、シップ剤も可能である。 This inhibitory material can be administered via transmucosal or transdermal administration methods using devices such as sprays, dry powder inhalers, drops, iontophoresis, electroporation, and sonophoresis (ultrasound), microcannulas, microneedles, etc. It can be administered by needle-free injection, transmucosal or transdermal administration methods such as polishing. Oral administration in the form of tablets, vaginal administration, and rectal administration are also possible. Administration using a syringe is also possible. Creams, ointments, and drops are also available.

[ハイドロゲル]
本発明の実施形態に係るハイドロゲル(以下、「本ハイドロゲル」ともいう。)は、本抑制材と水とを含有するハイドロゲルである。特に制限されないが、本ハイドロゲルは、常温常圧において、流動性の無いことが好ましい。
本ハイドロゲルは本抑制材と水とを含有し、水の含有量としては特に制限されず、用途に応じて適宜調整できる。一般に、水の含有量としては、ハイドロゲルの全質量の1~99質量%が好ましく、80~99質量%がより好ましい。
[Hydrogel]
The hydrogel according to the embodiment of the present invention (hereinafter also referred to as "the present hydrogel") is a hydrogel containing the present inhibitory material and water. Although not particularly limited, it is preferable that the present hydrogel has no fluidity at room temperature and normal pressure.
The present hydrogel contains the present inhibitory material and water, and the water content is not particularly limited and can be adjusted as appropriate depending on the application. Generally, the water content is preferably 1 to 99% by weight, more preferably 80 to 99% by weight, based on the total weight of the hydrogel.

本ハイドロゲルは、架橋剤を含有していてもよい。架橋剤としては特に制限されないが、アルデヒド基、N-ヒドロキシスクシンイミド基、及び、イソシアネート基等を有する化合物(高分子化合物であってもよい)、粒子、並びに、ファイバー等を用いることでハイドロゲルを形成することもできる。架橋剤の添加によって力学強度を向上させることができる。 This hydrogel may contain a crosslinking agent. The crosslinking agent is not particularly limited, but it is possible to form a hydrogel by using a compound (may be a polymer compound), particles, fibers, etc. having an aldehyde group, an N-hydroxysuccinimide group, an isocyanate group, etc. It can also be formed. Mechanical strength can be improved by adding a crosslinking agent.

架橋剤としては特に制限されないが、例えば、以下の式で表されるスルホン化セルロースを用いてもよい。
Although the crosslinking agent is not particularly limited, for example, sulfonated cellulose represented by the following formula may be used.

上記式中、k、m、及び、nは、各繰り返し単位のモル%を表し、特に制限されないが、kは25~95モル%が好ましく、40~90モル%がより好ましい。mは4~70モル%が好ましく、7~60モル%がより好ましい。nは1~70モル%が好ましく、10~30モル%がより好ましい。 In the above formula, k, m, and n represent mol% of each repeating unit, and are not particularly limited, but k is preferably 25 to 95 mol%, more preferably 40 to 90 mol%. m is preferably 4 to 70 mol%, more preferably 7 to 60 mol%. n is preferably 1 to 70 mol%, more preferably 10 to 30 mol%.

上記スルホン化セルロースは、下記式に示すグルコース単位の3位と4位の間が開環されて、スルホン化された構造を含むセルロースである。 The above-mentioned sulfonated cellulose is a cellulose containing a sulfonated structure in which a ring is opened between the 3rd and 4th positions of a glucose unit shown in the following formula.

上式は、水中等においてスルホン基(-SOH)が解離された状態を示し、対カチオンはNaに限定されずプロトン、K等であってよい。 The above formula shows a state in which the sulfone group (-SO 3 H) is dissociated in water or the like, and the counter cation is not limited to Na + but may be a proton, K + or the like.

スルホン化セルロースは、例えばHenrikki Liimatainenら,Cellulose(2013)20:741-749に記載された下記式に示す経路で合成することができる。

先ず、原料セルロースを水に分散させ、分散液を得る。上記分散液に、セルロース中のグルコース単位の量(k)を100モル%としたときに50~200モル%の過ヨウ素酸ナトリウム(NaIO)を添加し、遮光しながら、40~60℃で2~6時間撹拌することによって、アルデヒド化セルロースを生成する。
Sulfonated cellulose can be synthesized, for example, by the route shown in the following formula described in Henrikki Liimatainen et al., Cellulose (2013) 20:741-749.

First, raw cellulose is dispersed in water to obtain a dispersion. To the above dispersion, 50 to 200 mol% of sodium periodate (NaIO 4 ) was added when the amount (k) of glucose units in cellulose was 100 mol%, and the mixture was heated at 40 to 60°C while shielding from light. By stirring for 2 to 6 hours, aldehyde cellulose is produced.

次に減圧濾過によって未反応物を含む水溶液を除去し、超純水で洗浄する操作を数回繰り返した後に凍結乾燥することで、アルデヒド化セルロースの乾燥粉末を得る。上記式において、kの初期値を100モル%としたときに、mは1~80モル%、好ましくは10~50モル%である。 Next, the aqueous solution containing unreacted substances is removed by vacuum filtration, and the procedure of washing with ultrapure water is repeated several times, followed by freeze-drying to obtain a dry powder of aldehyde cellulose. In the above formula, when the initial value of k is 100 mol%, m is 1 to 80 mol%, preferably 10 to 50 mol%.

アルデヒド基の量は、水酸化ナトリウム水溶液を用いた導電率測定による中和滴定により求めることができ、0.5~8ミリモル/g、好ましくは1~7ミリモル/g、より好ましくは1~5ミリモル/gである。 The amount of aldehyde groups can be determined by neutralization titration using conductivity measurement using an aqueous sodium hydroxide solution, and is 0.5 to 8 mmol/g, preferably 1 to 7 mmol/g, more preferably 1 to 5 mmol/g. mmol/g.

原料セルロースとしては、例えば、針葉樹系パルプ、広葉樹系パルプ、綿系パルプ等の植物、動物等から得られたセルロース、これらを用いた紙、古紙等を用いることができる。 As the raw material cellulose, for example, cellulose obtained from plants, animals, etc. such as softwood pulp, hardwood pulp, and cotton pulp, paper using these, waste paper, etc. can be used.

次いで、アルデヒド化セルロースを超純水に分散させ、ピロ亜硫酸ナトリウム(Na2S2O5)を、アルデヒド基量を100モル%として20~200モル%、好ましくは50~150モル%で添加して、室温で12~24時間、攪拌しながら反応させる。生成物を遠心分離により回収し、超純水等で洗浄して未反応物を除去して精製した後、超音波ホモジナイザーによって10~30分間程度ホモジナイズすることによって、スルホン化セルロースのナノファイバー(「sCNF」と略す場合がある)を得ることができる。収率は、約80~90%である。 Next, the aldehyde cellulose was dispersed in ultrapure water, and sodium pyrosulfite (Na2S2O5) was added in an amount of 20 to 200 mol%, preferably 50 to 150 mol%, based on the aldehyde group amount of 100 mol%. Allow to react with stirring for ~24 hours. The product is collected by centrifugation, purified by washing with ultrapure water etc. to remove unreacted substances, and then homogenized for about 10 to 30 minutes using an ultrasonic homogenizer to obtain sulfonated cellulose nanofibers ( (sometimes abbreviated as "sCNF") can be obtained. Yield is approximately 80-90%.

sCNFは生分解性である。本発明において「生分解性」は37℃のp7.4のリン酸緩衝生理食塩水(PBS)中で、1日で1重量%以上分解したことにより確認した。この生分解性は、原料セルロースのグルコース単位の量(k)の初期値を100モル%としたとき、m+n、即ち開環された単位が、少なくとも1モル%、好ましくは10~50モル%であることによるものと考えられる。また、sCNFは開環単位を有することによって、X線回折測定による結晶化度が20~70%であり、90%程度の結晶化度を有する原料セルロースに比べて低い。 sCNF is biodegradable. In the present invention, "biodegradability" was confirmed by decomposition of 1% by weight or more in 1 day in phosphate buffered saline (PBS) of p7.4 at 37°C. This biodegradability is determined when m+n, that is, ring-opened units, is at least 1 mol%, preferably 10 to 50 mol%, when the initial value of the amount (k) of glucose units in the raw material cellulose is 100 mol%. This is thought to be due to certain reasons. Furthermore, since sCNF has a ring-opening unit, the degree of crystallinity measured by X-ray diffraction is 20 to 70%, which is lower than the raw material cellulose, which has a degree of crystallinity of about 90%.

〔添加剤等〕
本ハイドロゲルは、その他の成分を含有していてもよく、デリバリーしたい各種薬剤、及び、タンパク質等を配合し、これらの局所デリバリー担体、又は、徐放性デリバリー担体として使用してもよい。
薬剤としては、例えば炎症薬、抗血栓薬、抗生物質、線維芽細胞増殖因子、血管内皮細胞増殖因子、及び、肝細胞増殖因子等の成長因子が挙げられる。
また、ワクチンとして、ウイルスや癌の抗原タンパク質を担持することで、ワクチンキャリアとして使用してもよい。
[Additives, etc.]
The present hydrogel may contain other components, and may be blended with various drugs to be delivered, proteins, etc., and used as a local delivery carrier or sustained release delivery carrier for these.
Examples of drugs include inflammatory drugs, antithrombotic drugs, antibiotics, growth factors such as fibroblast growth factors, vascular endothelial cell growth factors, and hepatocyte growth factors.
Furthermore, it may be used as a vaccine carrier by supporting a virus or cancer antigen protein.

[置換基W]
1価の置換基Wとしては特に制限されないが、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ノニル基、ドデシル基、ペンタデシル基、オクタデシル基、及び、エイコシル基等の炭素数1~20のアルキル基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロノニル基、シクロドデシル基、ノルボルニル基、アダマンチル基等の炭素数3~20のシクロアルキル基;
エテニル基、プロペニル基、3-ブテニル基、2-ブテニル基、2-ペンテニル基、2-ヘキセニル基、2-ノネニル基、及び、2-ドデセニル基等の炭素数2~20のアルケニル基;
フェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基、2-メチルフェニル基、3-メチルフェニル基、4-メチルフェニル基、4-エチルフェニル基、4-プロピルフェニル基、4-イソプロピルフェニル基、4-ブチルフェニル基、4-t-ブチルフェニル基、4-ヘキシルフェニル基、4-シクロヘキシルフェニル基、4-アダマンチルフェニル基、及び、4-フェニルフェニル基等の炭素数6~20のアリール基;
フェニルメチル基、1-フェニレンエチル基、2-フェニルエチル基、1-フェニル-1-プロピル基、1-フェニル-2-プロピル基、2-フェニル-2-プロピル基、3-フェニル-1-プロピル基、4-フェニル-1-ブチル基、5-フェニル-1-ペンチル基、及び、6-フェニル-1-ヘキシル基等の炭素数7~20のアラルキル基;
これら水素原子の少なくとも一部がハロゲン原子(フッ素、塩素、及び、臭素が好ましい)で置換された基;及び、
メトキシ基、エトキシ基、及び、プロポキシ基等のアルコキシ基;
メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n-プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボ二ル基、n-ブトキシカルボニル基、及び、t-ブトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基;等が挙げられる。
[Substituent W]
The monovalent substituent W is not particularly limited, but includes methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, nonyl group, dodecyl group, pentadecyl group. , an octadecyl group, and an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as an eicosyl group; a carbon number such as a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclononyl group, a cyclododecyl group, a norbornyl group, and an adamantyl group. 3 to 20 cycloalkyl groups;
Alkenyl groups having 2 to 20 carbon atoms such as ethenyl group, propenyl group, 3-butenyl group, 2-butenyl group, 2-pentenyl group, 2-hexenyl group, 2-nonenyl group, and 2-dodecenyl group;
Phenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 2-methylphenyl group, 3-methylphenyl group, 4-methylphenyl group, 4-ethylphenyl group, 4-propylphenyl group, 4-isopropylphenyl group, 4 -Aryl groups having 6 to 20 carbon atoms such as butylphenyl group, 4-t-butylphenyl group, 4-hexylphenyl group, 4-cyclohexylphenyl group, 4-adamantylphenyl group, and 4-phenylphenyl group;
Phenylmethyl group, 1-phenyleneethyl group, 2-phenylethyl group, 1-phenyl-1-propyl group, 1-phenyl-2-propyl group, 2-phenyl-2-propyl group, 3-phenyl-1-propyl group aralkyl groups having 7 to 20 carbon atoms, such as 4-phenyl-1-butyl groups, 5-phenyl-1-pentyl groups, and 6-phenyl-1-hexyl groups;
A group in which at least some of these hydrogen atoms are substituted with halogen atoms (fluorine, chlorine, and bromine are preferred); and
Alkoxy groups such as methoxy groups, ethoxy groups, and propoxy groups;
Examples include alkoxycarbonyl groups such as methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, n-propoxycarbonyl group, isopropoxycarbonyl group, n-butoxycarbonyl group, and t-butoxycarbonyl group.

また、置換基Wとしては、複素環基(ヘテロ環基)、シアノ基、ニトロ基、アリールオキシ基、シリルオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アリール又はヘテロ環アゾ基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスホノ基、シリル基、ヒドラジノ基、ウレイド基、ボロン酸基(-B(OH))、及び、ホスファト基(-OPO(OH))等も挙げられる。 In addition, the substituent W includes a heterocyclic group (heterocyclic group), a cyano group, a nitro group, an aryloxy group, a silyloxy group, a heterocyclicoxy group, an acyloxy group, a carbamoyloxy group, an alkoxycarbonyloxy group, and an aryloxycarbonyl group. Oxy group, acyl group, aryloxycarbonyl group, alkoxycarbonyl group, aryl or heterocyclic azo group, phosphino group, phosphinyl group, phosphinyloxy group, phosphono group, silyl group, hydrazino group, ureido group, boronic acid group ( -B(OH) 2 ), phosphato group (-OPO(OH) 2 ), and the like are also included.

以下に実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。
また、以下の実施例で説明する図面中のグラフにおけるエラーバーは、いずれも標準偏差を意味する。
The present invention will be explained in more detail below based on Examples. The materials, usage amounts, proportions, processing details, processing procedures, etc. shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the Examples shown below.
Further, all error bars in graphs in the drawings described in the following examples mean standard deviation.

[ヒアルロン酸誘導体の調製]
表1に示すヒアルロン酸誘導体、HA1~6を合成した。未修飾ヒアルロン酸(反応前のヒアルロン酸)は、HA0とした。
まず、250mgの鶏冠由来ヒアルロン酸(分子量60~120万)を撹拌子で撹拌しながら50mLの2-モルホリノエタンスルホン酸緩衝液に溶解し、分散液を得た。次に、分散液にヒアルロン酸中のD-グルクロン酸単位の量(n)を100モル%としたときに10~200モル%のエチレンジアミン(EDA)及び1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC)と終濃度10 mMのN-ヒドロキシスクシンイミド(NHS)を添加し、撹拌そた。そこに、緩衝液の20%~130%(体積)のエタノールを添加し、20~30℃で2~6時間撹拌することによって、ヒアルロン酸誘導体を合成した。次に透析膜(分子量分画:3500~15000Da)を用いた透析によって未反応物を除去し、凍結乾燥することで、ヒアルロン酸誘導体の乾燥粉末を得るた。アミノ基の量は、2,4,6-トリニトロベンゼンスルホン酸を用いた比色試験により求め、またカルボキシ基の定量は、電位差測定による中和滴定により求めた。
[Preparation of hyaluronic acid derivative]
Hyaluronic acid derivatives HA1-6 shown in Table 1 were synthesized. Unmodified hyaluronic acid (hyaluronic acid before reaction) was designated as HA0.
First, 250 mg of cockscomb-derived hyaluronic acid (molecular weight: 600,000 to 1,200,000) was dissolved in 50 mL of 2-morpholinoethanesulfonic acid buffer while stirring with a stir bar to obtain a dispersion. Next, when the amount (n) of D-glucuronic acid units in hyaluronic acid is 100 mol%, 10 to 200 mol% of ethylenediamine (EDA) and 1-ethyl-3-(3-dimethylamino) are added to the dispersion. Propyl) carbodiimide hydrochloride (EDC) and N-hydroxysuccinimide (NHS) at a final concentration of 10 mM were added and stirred. A hyaluronic acid derivative was synthesized by adding 20% to 130% (volume) of ethanol to the buffer solution and stirring at 20 to 30°C for 2 to 6 hours. Next, unreacted substances were removed by dialysis using a dialysis membrane (molecular weight fraction: 3,500 to 15,000 Da) and freeze-dried to obtain a dry powder of a hyaluronic acid derivative. The amount of amino groups was determined by a colorimetric test using 2,4,6-trinitrobenzenesulfonic acid, and the amount of carboxy groups was determined by neutralization titration using potentiometric measurements.

表1中、「HA(g)」とあるのは、反応溶液中のヒアルロン酸の含有量(g)であり、「Ethylene diamine(mmol)」とあるのは、反応溶液中のエチレンジアミンの含有量(mmol)であり、「EDC(mmol)」とあるのは、反応溶液中の1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩の含有量(mmol)であり、「NHS(mM)」とあるのは、反応溶液中のN-ヒドロキシスクシンイミドの含有量(mmol/L)であり、「MES buffer(mL)」とあるのは、反応溶液中の2-モルホリノエタンスルホン酸緩衝液の含有量(mL)であり、「Ethanol(mL)」とあるのは、反応溶液中のエタノールの含有量(mL)であり、「Turbidity」とあるのは、反応溶液の濁度を示しており、「Clear」とあるのは、目視で透明であると判断された状態にあったこと、「Turbid」とあるのは、目視で、濁った状態にあったことを示しており、「Redsidual amino group(mmol/g)」とあるのは、得られたヒアルロン酸誘導体について、定量された(第1級)アミノ基の量であり、「Redsidual carboxylic group(mmol/g)」得られたヒアルロン酸誘導体について、定量されたヒドロキシ基の量である。 In Table 1, "HA (g)" is the content of hyaluronic acid (g) in the reaction solution, and "Ethylene diamine (mmol)" is the content of ethylenediamine in the reaction solution. (mmol), "EDC (mmol)" is the content (mmol) of 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide hydrochloride in the reaction solution, and "NHS (mmol)" is the content (mmol) of 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide hydrochloride in the reaction solution. )" is the content of N-hydroxysuccinimide (mmol/L) in the reaction solution, and "MES buffer (mL)" is the content of 2-morpholinoethanesulfonic acid buffer in the reaction solution. "Ethanol (mL)" is the content (mL) of ethanol in the reaction solution, and "Turbidity" indicates the turbidity of the reaction solution. ``Clear'' indicates that the condition was determined to be transparent by visual inspection, and ``Turbid'' indicates that the condition was determined to be turbid by visual inspection. "amino group (mmol/g)" is the amount of (primary) amino groups determined for the obtained hyaluronic acid derivative, and "Redsidual carboxylic group (mmol/g)" is the amount of the obtained hyaluronic acid derivative. The amount of hydroxyl groups quantified for the acid derivative.

また、エチレンジアミンに代えて、ポリエチレンイミン(日本触媒社製、商品名「エポミン」、平均分子量300)を用いて、上記と同様にしてヒアルロン酸誘導体を得た。結果を表2に示した。 In addition, a hyaluronic acid derivative was obtained in the same manner as above except that polyethyleneimine (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd., trade name "Epomin", average molecular weight 300) was used instead of ethylenediamine. The results are shown in Table 2.

表2中、「PEI(mmol)」とあるのは、反応溶液中のポリエチレンイミンの含有量(mmol)であり、Amine/COOHとあるのは、ポリエチレンイミンに含まれるアミノ基とヒアルロン酸に含まれるカルボキシ基の比であり、EDC/COOHとあるのは、仕込んだEDCのモル数とヒアルロン酸中に含まれるカルボキシ基のモル数の比であり、その他は表1と同義である。 In Table 2, "PEI (mmol)" is the content (mmol) of polyethyleneimine in the reaction solution, and Amine/COOH is the content of amino groups contained in polyethyleneimine and hyaluronic acid. EDC/COOH is the ratio of the number of moles of EDC charged to the number of moles of carboxy groups contained in hyaluronic acid, and the other terms are as defined in Table 1.

<ヒアルロン酸誘導体の同定>
ヒアルロン酸誘導体の構造を同定するため、1H核磁気共鳴分光(H NMR)法とフーリエ変換赤外分光(FT-IR)法による測定を実施した。図1には、ポリエチレンイミンを導入したヒアルロン酸誘導体(表2中の「PHEIA10」)のH NMRスペクトルを示した。なお、図1中、「HA」はヒアルロン酸、「PEIHA」は「PEIHA10」のそれぞれのスペクトルを表す。
<Identification of hyaluronic acid derivatives>
In order to identify the structure of the hyaluronic acid derivative, measurements were performed using 1H nuclear magnetic resonance spectroscopy ( 1H NMR) and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). FIG. 1 shows a 1 H NMR spectrum of a hyaluronic acid derivative ("PHEIA10" in Table 2) into which polyethyleneimine has been introduced. In addition, in FIG. 1, "HA" represents hyaluronic acid, and "PEIHA" represents the respective spectra of "PEIHA10."

また、図2には、エチレンジアミンを導入したヒアルロン酸誘導体のFT-IR)スペクトルを示した。図2中、「HA3」はエチレンジアミンを導入したヒアルロン酸誘導体のスペクトル、「HA0」はヒアルロン酸のスペクトルを示している。 Furthermore, FIG. 2 shows an FT-IR spectrum of a hyaluronic acid derivative into which ethylenediamine has been introduced. In FIG. 2, "HA3" indicates the spectrum of a hyaluronic acid derivative into which ethylenediamine has been introduced, and "HA0" indicates the spectrum of hyaluronic acid.

図1に記載されたとおり、PEIHAのスペクトルには、ポリエチレンイミンのメチレン部分のピークが検出された。また、図2に記載されたとおり、誘導体化によって1725cm-1付近のC=O伸縮のピークが消失していることから、カルボキシ基がエチレンジアミンと反応しており、エチレンジアミンが導入されていることが確認できた。 As shown in FIG. 1, a peak of the methylene moiety of polyethyleneimine was detected in the spectrum of PEIHA. Furthermore, as shown in Figure 2, the C=O stretching peak around 1725 cm -1 disappears due to derivatization, which indicates that the carboxy group has reacted with ethylenediamine and that ethylenediamine has been introduced. It could be confirmed.

<粘度測定>
粘弾性測定装置(「Rheoplus」、アントンパール社)を用いて、ヒアルロン酸誘導体水溶液の粘度を測定した。1質量%のHA3の水溶液(超純水、pH=7)100μLを粘弾性測定装置(レオメーター)のステージにのせ、直径10mmの治具で挟み込んだ。測定中、ステージの温度は25℃とした。結果を図3に示した。
<Viscosity measurement>
The viscosity of the hyaluronic acid derivative aqueous solution was measured using a viscoelasticity measuring device (“Rheoplus”, Anton Paar). 100 μL of a 1% by mass aqueous solution of HA3 (ultra-pure water, pH=7) was placed on the stage of a viscoelasticity measuring device (rheometer) and sandwiched between 10 mm diameter jigs. During the measurement, the temperature of the stage was 25°C. The results are shown in Figure 3.

図3に示した結果から、せん断速度を変化させ、粘度を測定したところ、せん断速度の増加に伴った粘度の低下が見られたことから、ヒアルロン酸誘導体はシェアシニング特性を有していることが分かった。
また、未修飾ヒアルロン酸であるHA0の粘度と比較して、HA1及びHA2は粘度が上昇していた。これはヒアルロン酸の架橋によって高分子量化したためであると考えられる。一方で、HA3においては、粘度が低下しており、これはエチレンジアミンの導入に伴った分子内及び分子間での水素結合の低下によるものだと考えられる。
From the results shown in Figure 3, when the shear rate was varied and the viscosity was measured, a decrease in viscosity was observed as the shear rate increased, indicating that hyaluronic acid derivatives have shear thinning properties. That's what I found out.
Furthermore, compared to the viscosity of HA0, which is unmodified hyaluronic acid, the viscosity of HA1 and HA2 was increased. This is thought to be due to the increase in molecular weight due to crosslinking of hyaluronic acid. On the other hand, in HA3, the viscosity decreased, and this is considered to be due to a decrease in intramolecular and intermolecular hydrogen bonds due to the introduction of ethylenediamine.

<粘弾特性>
ヒアルロン酸は高濃度で水に溶解すると高粘性液体となる。HA3を5、7.5、10質量%で超純水に溶解し、100μLをレオメーターのステージにのせ、直径10mmの治具で挟み込んだ。測定中、ステージの温度は25℃とした。結果を図4及び図5に示した。
<Viscoelastic properties>
When hyaluronic acid is dissolved in water at high concentrations, it becomes a highly viscous liquid. HA3 was dissolved in ultrapure water at 5, 7.5, and 10% by mass, and 100 μL was placed on the stage of a rheometer and sandwiched between jigs with a diameter of 10 mm. During the measurement, the temperature of the stage was 25°C. The results are shown in FIGS. 4 and 5.

直径10mmの円盤状の治具で固定し、ひずみを変化させたところ、0.1%~100%のひずみの範囲においては、線形の粘弾特性を示した(図4)。また、濃度依存的にせん断弾性率は増加し、7.5重量%以上で貯蔵弾性率(G′)が損失弾性率(G″)を上回っており、高濃度領域ではゲル化していることが示された。一方で、周波数依存性を評価したところ、低周波数領域ではG″がG′を上回っており、粘性体であり、硝子体などのような粘弾特性を示した(図5)。 When the strain was varied while being fixed with a disk-shaped jig with a diameter of 10 mm, it exhibited linear viscoelastic properties in the strain range of 0.1% to 100% (Figure 4). In addition, the shear modulus increases depending on the concentration, and the storage modulus (G') exceeds the loss modulus (G'') at 7.5% by weight or more, indicating that gelation occurs in the high concentration region. On the other hand, when frequency dependence was evaluated, G″ exceeded G′ in the low frequency region, indicating that it was a viscous body and exhibited viscoelastic properties similar to those of the vitreous body (Figure 5). .

<チキソトロピー性>
チキソトロピー性とは、せん断に対して粘度が低下し、負荷を止めると再び粘度が回復する性質のことであり、シリンジ等を用いたインジェクタブル材料に非常に適した性質である。
粘弾性測定装置を用いて、10質量%のHA3水溶液(超純水、pH=7)のひずみ変化に対するせん断弾性率の変化を測定した。測定中、ステージの温度は25℃、測定時の周波数は1Hzで実験を行った。直径10mmの円盤状の治具で固定しひずみを2分毎に1%、300%と変化させたときの弾性率を測定した。結果を図6に示した。
<Thixotropy>
Thixotropy is a property in which the viscosity decreases in response to shearing, and the viscosity recovers again when the load is stopped, and is a property that is very suitable for injectable materials using syringes and the like.
Using a viscoelasticity measuring device, changes in shear modulus of a 10% by mass HA3 aqueous solution (ultra pure water, pH=7) with respect to changes in strain were measured. During the measurement, the temperature of the stage was 25° C., and the frequency during measurement was 1 Hz. The elastic modulus was measured when the sample was fixed with a disk-shaped jig with a diameter of 10 mm and the strain was changed from 1% to 300% every 2 minutes. The results are shown in FIG.

図6に示したように、1%から300%へとひずみを増加させるとG′が大きく低下し、再び1%にひずみを戻すと、G′が回復することが分かった(図6)。この操作を複数回繰り返しても、G′はもとの値へと回復した。この結果より、ヒアルロン酸誘導体ハイドロゲルは、チキソトロピー性を有していることが明らかとなった。 As shown in Figure 6, when the strain was increased from 1% to 300%, G' decreased significantly, and when the strain was returned to 1%, G' recovered (Figure 6). Even after repeating this operation multiple times, G' recovered to its original value. This result revealed that the hyaluronic acid derivative hydrogel has thixotropic properties.

<ヒアルロン酸誘導体が細胞生存率及び細胞増殖に与える影響>
ヒアルロン酸誘導体の細胞毒性と細胞増殖への影響について、マウスマクロファージ様細胞(RAW264.7)を用いて評価した。RAW264.7細胞はRPMI1640培地(10%ウシ胎児血清、1%ペニシリンストレプトマイシン)を用いて37℃、5%COのインキュベーターで培養した。1×10個のRAW264.7細胞を96ウェルプレートに播種し、24時間予備培養した。HA0、及び、HA3を細胞培養培地に0.3~5mg/mLで溶解し、各ウェルに100μLずつ添加し、細胞生存率評価では3時間、細胞増殖試験では24時間培養した。
また、コントロールとして、培地のみを加えたサンプル(コントロール)と炎症を惹起する細菌由来の毒素であるリポ多糖(LPS)を100ng/mLで添加したサンプルを用いた。
<Effects of hyaluronic acid derivatives on cell viability and cell proliferation>
The effects of hyaluronic acid derivatives on cytotoxicity and cell proliferation were evaluated using mouse macrophage-like cells (RAW264.7). RAW264.7 cells were cultured in RPMI1640 medium (10% fetal bovine serum, 1% penicillin-streptomycin) in an incubator at 37°C and 5% CO2 . 1×10 4 RAW264.7 cells were seeded in a 96-well plate and precultured for 24 hours. HA0 and HA3 were dissolved in cell culture medium at 0.3 to 5 mg/mL, 100 μL was added to each well, and cultured for 3 hours for cell viability evaluation and 24 hours for cell proliferation test.
Furthermore, as controls, a sample to which only the medium was added (control) and a sample to which lipopolysaccharide (LPS), a toxin derived from bacteria that causes inflammation, was added at 100 ng/mL were used.

培養完了後、細胞数カウンティングキット(WST-8、DOJINDO)を用いて細胞数を定量した。細胞生存率を図7に、播種細胞数に対する増殖度(細胞増殖試験結果)を図9に示した。 After completion of the culture, the number of cells was quantified using a cell counting kit (WST-8, DOJINDO). The cell survival rate is shown in FIG. 7, and the degree of proliferation (cell proliferation test results) relative to the number of seeded cells is shown in FIG.

その結果、最も高濃度である5mg/mLにおいても細胞生存率は高く、高い細胞適合性が示された(図7)。また、細胞増殖に関しては、高濃度領域においては、若干の増殖率の低下が見られた。 As a result, even at the highest concentration of 5 mg/mL, the cell survival rate was high, indicating high cytocompatibility (FIG. 7). Regarding cell proliferation, a slight decrease in the proliferation rate was observed in the high concentration range.

また、図8には、エチレンジアミンに代えてポリエチレンイミンを用いた場合の細胞生存率の測定結果を示した。ポリエチレンイミンを用いた場合も、エチレンジアミンを用いた場合と同様、細胞生存率は低下しなかった。なお、図8中、PEIHAは「PEIHA10」を意味する。 Moreover, FIG. 8 shows the measurement results of cell survival rate when polyethyleneimine was used instead of ethylenediamine. When polyethyleneimine was used, the cell survival rate did not decrease as in the case where ethylenediamine was used. Note that in FIG. 8, PEIHA means "PEIHA10".

<細胞の形態への効果>
1×10個のRAW264.7細胞を96ウェルプレートに播種し、24時間予備培養した。培地で5mg/mLに調製したHA0及びHA3に、LPSを添加し100ng/mLとした。
この溶液を各ウェルに100μLずつ添加し、24時間培養した。コントロールとして、培地のみを加えたサンプル(コントロール)とLPSを100ng/mLで添加したサンプルを用いた。
培養後の細胞の形態を位相差顕微鏡を用いて観察したところ、元々丸い形態であるRAW264.7細胞が、LPS刺激によって伸展している様子が観察された(図10)。HA0とLPSとを同時に添加したサンプルにおいては、細胞の形態に変化はなかった一方で、HA3を用いたサンプルにおいては、細胞の形態が丸く、コントロールに近い形態であった。このことから、HA3は炎症状態を緩和し、未刺激の状態へと近づける効果があることが分かった。
図11には、同様のサンプルの蛍光顕微鏡像から算出した接着面積を示した。図11の結果から、LPS+HA3は、LPSのみ、及び、LPS+HA0と比較して接着面積がより狭く、LPS刺激による伸展がより抑制されていることがわかった。
<Effect on cell morphology>
1×10 4 RAW264.7 cells were seeded in a 96-well plate and precultured for 24 hours. LPS was added to HA0 and HA3, which were adjusted to 5 mg/mL in a medium, to 100 ng/mL.
100 μL of this solution was added to each well and cultured for 24 hours. As controls, a sample to which only the medium was added (control) and a sample to which LPS was added at 100 ng/mL were used.
When the morphology of the cells after culture was observed using a phase contrast microscope, it was observed that RAW264.7 cells, which were originally round in shape, were elongated by LPS stimulation (FIG. 10). In the sample to which HA0 and LPS were added at the same time, there was no change in the morphology of the cells, while in the sample using HA3, the morphology of the cells was round and close to that of the control. From this, it was found that HA3 has the effect of alleviating the inflammatory state and bringing it closer to an unstimulated state.
FIG. 11 shows the adhesion area calculated from fluorescence microscopic images of similar samples. From the results in FIG. 11, it was found that LPS+HA3 had a narrower adhesion area and was more suppressed in extension due to LPS stimulation than LPS only and LPS+HA0.

<炎症性サイトカインの産生評価>
1×10個のRAW264.7細胞を96ウェルプレートに播種し、24時間予備培養した。培地で5mg/mLに調製したHA0、及び、HA3に、LPSを添加し100ng/mLとした。この溶液を各ウェルに100μLずつ添加し、24時間培養した。コントロールとして、培地のみを加えたサンプル(コントロール)とLPSとを100ng/mLで添加したサンプルを用いた。
<Evaluation of inflammatory cytokine production>
1×10 4 RAW264.7 cells were seeded in a 96-well plate and precultured for 24 hours. LPS was added to HA0 and HA3, which were adjusted to 5 mg/mL in a medium, to 100 ng/mL. 100 μL of this solution was added to each well and cultured for 24 hours. As controls, a sample to which only the medium was added (control) and a sample to which LPS was added at 100 ng/mL were used.

培養後、上清を回収し、酵素結合免疫吸着法(ELISA)によって、上清中に含まれている炎症性サイトカインの一種である腫瘍壊死因子(TNF-α)の濃度を定量した。その結果、LPSのみを添加した場合はTNF-αが800pg/mL産生されるのに対して、HA3を同時に添加することによって、3.5倍以上TNF-αの産生を抑制することができた(図12)。一方で、未修飾のヒアルロン酸であるH0は全く抗炎症効果を示さなかった。HA0とHA3の濃度依存性についても同様の手法を用いて評価したところ、HA3は濃度の増加に伴ってTNF-αの産生量を低減しており、5mg/mLで最も強い抗炎症効果を示した。一方でHA0においては、いずれの濃度においても抗炎症効果は見られなかった(図13)。 After culturing, the supernatant was collected, and the concentration of tumor necrosis factor (TNF-α), a type of inflammatory cytokine, contained in the supernatant was determined by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). As a result, when LPS alone was added, 800 pg/mL of TNF-α was produced, whereas by adding HA3 at the same time, the production of TNF-α was suppressed by more than 3.5 times. (Figure 12). On the other hand, unmodified hyaluronic acid H0 did not show any anti-inflammatory effect. When the concentration dependence of HA0 and HA3 was evaluated using the same method, it was found that HA3 decreased the amount of TNF-α produced as the concentration increased, and showed the strongest anti-inflammatory effect at 5 mg/mL. Ta. On the other hand, no anti-inflammatory effect was observed for HA0 at any concentration (FIG. 13).

また、図14には、エチレンジアミンに代えて、ポリエチレンイミン(平均分子量300)、及び、1,4-ジアミノブタンを用いてそれぞれ合成した特定ヒアルロン酸誘導体を用いた場合の結果を示した。
図14中、EDA-HAとあるのは、エチレンジアミンを用いたものであり、C4とあるのは、エチレンジアミンに代えて、1,4-ジアミノブタンを用いたものであり、PEIHAとあるのは、ポリエチレンイミンを用いたものである。
図14に示した結果から、式A1及びA2におけるLの炭素数が3個以下である、EDA-HA、及び、PEIHAは、炭素数が4個であるC4と比較して、より優れた炎症性サイトカイン産生抑制効果を有していることがわかった。
なお、図14中の縦軸は、LPSにおけるTNF-αの産生量を1としたときの各試料のTNF-αの産生量を比で表している。
Further, FIG. 14 shows the results when specific hyaluronic acid derivatives synthesized using polyethyleneimine (average molecular weight 300) and 1,4-diaminobutane were used in place of ethylenediamine.
In FIG. 14, EDA-HA means that ethylenediamine is used, C4 means that 1,4-diaminobutane is used instead of ethylenediamine, and PEIHA means that 1,4-diaminobutane is used instead of ethylenediamine. It uses polyethyleneimine.
From the results shown in FIG. 14, EDA-HA and PEIHA, in which the number of carbon atoms in L 2 in formulas A1 and A2 is 3 or less, are superior to C4, in which the number of carbon atoms is 4. It was found to have the effect of suppressing inflammatory cytokine production.
Note that the vertical axis in FIG. 14 represents the production amount of TNF-α in each sample as a ratio when the production amount of TNF-α in LPS is set to 1.

<ヒアルロン酸誘導体作製条件が抗炎症性に与える影響>
ヒアルロン酸誘導体を作製する際に添加するエタノールの量と抗炎症効果の関係について評価を行った。HA3を作製する条件において、エタノール量を0~65mLまで変化させ、ヒアルロン酸誘導体を合成した。炎症性サイトカインの産生評価でしたのと同様の手法によって、TNF-αの産生量を定量した。
その結果、エタノールを添加しなかった場合にはほとんど抗炎症効果が見られず、50mLエタノールを添加した条件で最も高い抗炎症効果が見られた(図15)。
<Effects of hyaluronic acid derivative production conditions on anti-inflammatory properties>
We evaluated the relationship between the amount of ethanol added when producing hyaluronic acid derivatives and the anti-inflammatory effect. Under the conditions for producing HA3, the amount of ethanol was varied from 0 to 65 mL to synthesize a hyaluronic acid derivative. The amount of TNF-α produced was quantified using the same method used to evaluate the production of inflammatory cytokines.
As a result, almost no anti-inflammatory effect was observed when ethanol was not added, and the highest anti-inflammatory effect was observed when 50 mL of ethanol was added (FIG. 15).

また、添加するEDAと抗炎症効果との関係についても同様に評価した(図16)。ヒアルロン酸誘導体を作製時に添加するEDAとEDCの量を種々変化させた、HA1~HA6を用いて実験を行った。なお、その結果、HA1、HA2、HA3とEDA量を増加させたサンプルにおいてより強い抗炎症効果が見られた。 Furthermore, the relationship between added EDA and anti-inflammatory effect was similarly evaluated (FIG. 16). Experiments were conducted using HA1 to HA6 in which the amounts of EDA and EDC added during the preparation of hyaluronic acid derivatives were varied. As a result, stronger anti-inflammatory effects were observed in samples with increased amounts of HA1, HA2, HA3, and EDA.

図16に示した結果から、アミノ基の含有量が0.10mmol/g以上であるHA3は、優れた抗炎症性を有していることがわかった。また、アミノ基の含有量が0.40mmol/g以上であるHA3は、HA1と比較してより優れた抗炎症性を有していることがわかった。また、アミノ基の含有量1.10mmol/gであるHA3はより優れた抗炎症性を有していることがわかった。 From the results shown in FIG. 16, it was found that HA3 with an amino group content of 0.10 mmol/g or more has excellent anti-inflammatory properties. It was also found that HA3, which has an amino group content of 0.40 mmol/g or more, has better anti-inflammatory properties than HA1. Furthermore, it was found that HA3 with an amino group content of 1.10 mmol/g had better anti-inflammatory properties.

特定アミンとしてポリエチレンイミンを用いた場合の反応溶液中のポリエチレンイミンの含有量と炎症性サイトカイン産生抑制効果との関係(但し、EDCはヒアルロン酸に含まれるカルボキシ基に対して10モル%で固定)を図17に示した。
図17から、ヒアルロン酸が有するカルボキシ基に対する、ポリエチレンイミンが有するアミノ基の量(モル比)が0.5(50%)以上であると、より優れた炎症性サイトカイン産生抑制効果を有する特定ヒアルロン酸誘導体が得られることがわかった。
Relationship between the content of polyethyleneimine in the reaction solution and the inhibitory effect on inflammatory cytokine production when polyethyleneimine is used as a specific amine (However, EDC is fixed at 10 mol% with respect to the carboxy group contained in hyaluronic acid) is shown in FIG.
From FIG. 17, it can be seen that specific hyaluronic acid has a better effect of suppressing inflammatory cytokine production when the amount (molar ratio) of the amino group possessed by polyethyleneimine to the carboxy group possessed by hyaluronic acid is 0.5 (50%) or more. It was found that acid derivatives were obtained.

また同様にして、反応溶液中のEDCの含有量と炎症性サイトカイン産生抑制効果との関係(但し、ポリエチレンイミンは、ヒアルロン酸に含まれるカルボキシ基に対して50モル%で固定)を図18に示した。 Similarly, the relationship between the content of EDC in the reaction solution and the inhibitory effect on inflammatory cytokine production (however, polyethyleneimine was fixed at 50 mol% relative to the carboxyl group contained in hyaluronic acid) is shown in Figure 18. Indicated.

<EDA以外の分子修飾の効果>
ヒアルロン酸に修飾する官能基の効果を評価するために、EDAの代わりに、エタノールアミンを修飾して抗炎症効果を評価した。エタノールアミンについては、30モル%のエタノールアミンを添加して、HA11を合成した。これらのヒアルロン酸誘導体を用いて、抗炎症性を評価した。結果を図19に示した。
上記の結果、HA11についても抗炎症効果が得られた。
<Effects of molecular modifications other than EDA>
In order to evaluate the effect of functional groups modifying hyaluronic acid, ethanolamine was modified instead of EDA and the anti-inflammatory effect was evaluated. Regarding ethanolamine, HA11 was synthesized by adding 30 mol% ethanolamine. Anti-inflammatory properties were evaluated using these hyaluronic acid derivatives. The results are shown in FIG.
As a result of the above, an anti-inflammatory effect was also obtained for HA11.

<初代マクロファージ細胞に対する抗炎症効果>
3×10個のマウス骨髄由来マクロファージ(BMDM)細胞を96ウェルプレートに播種し、24時間予備培養した。培地で5mg/mLに調製したHA0、及び、PEIHA10、又は、0.5mg/mLに調製したポリエチレンイミン(PEI300)に、LPSを添加し100ng/mLとした。この溶液を各ウェルに100μLずつ添加し、24時間培養した。
また、コントロールとして、LPSを100ng/mLで添加したサンプルを用いた。
<Anti-inflammatory effect on primary macrophage cells>
3 × 10 4 mouse bone marrow-derived macrophage (BMDM) cells were seeded in a 96-well plate and precultured for 24 hours. LPS was added to HA0 and PEIHA10, which were adjusted to 5 mg/mL in a medium, or polyethyleneimine (PEI300), which was adjusted to 0.5 mg/mL, to 100 ng/mL. 100 μL of this solution was added to each well and cultured for 24 hours.
Further, as a control, a sample to which LPS was added at 100 ng/mL was used.

培養後、上清を回収し、ELISA法によって、上清中に含まれているTNF-αの濃度を定量した。結果を図20に示した。なお、図20中、「LPS」とあるのは、上記コントロールを意味し、「PEI」とあるのはポリエチレンイミン(平均分子量300)のみを用いたもの、「HA」とあるのは、ヒアルロン酸のみを用いたもの、「PEIHA」とあるのは上記ポリエチレンイミンで修飾されたヒアルロン酸を意味する。 After culturing, the supernatant was collected, and the concentration of TNF-α contained in the supernatant was determined by ELISA. The results are shown in FIG. In addition, in FIG. 20, "LPS" means the above control, "PEI" means the one using only polyethyleneimine (average molecular weight 300), and "HA" means the one using hyaluronic acid. "PEIHA" means hyaluronic acid modified with the above-mentioned polyethyleneimine.

図20に示したとおり、PEIHAはPEI及びHAのそれぞれ単独で用いたのと比較して、TNF-αの産生が抑制されていることがわかった。 As shown in FIG. 20, it was found that PEIHA suppressed TNF-α production compared to PEI and HA used alone.

<初代マクロファージ細胞の生存率に対する影響>
3×10個のBMDMを96ウェルプレートに播種し、24時間予備培養した。培地で調製したポリエチレンイミン(PEI300)、HA0、PEIHA10に、LPSを添加し100ng/mLとした。なお、PEI300とPEIHA10は、第一級アミノ基の量が0.3~9mMとなるように溶液の濃度を調整した。HA0はPEIHA10と同じ質量%とした。この溶液を各ウェルに100μLずつ添加し、24時間培養した。コントロールとして、LPSを100ng/mLで添加したサンプルを用いた。培養後、WST-8法を用いて細胞生存率を評価した。
<Influence on survival rate of primary macrophage cells>
3 × 10 4 BMDMs were seeded in a 96-well plate and precultured for 24 hours. LPS was added to polyethyleneimine (PEI300), HA0, and PEIHA10 prepared in a medium to give a concentration of 100 ng/mL. Note that the concentrations of PEI300 and PEIHA10 solutions were adjusted so that the amount of primary amino groups was 0.3 to 9 mM. HA0 was made to be the same mass % as PEIHA10. 100 μL of this solution was added to each well and cultured for 24 hours. As a control, a sample to which LPS was added at 100 ng/mL was used. After culturing, cell viability was evaluated using the WST-8 method.

図21に示したとおり、PEIHAはPEIを単独で用いたのと比較して、高い細胞生存率を示すことが明らかとなった。 As shown in FIG. 21, it was revealed that PEIHA showed a higher cell survival rate than when PEI was used alone.

<初代マクロファージ細胞の生存率に対する影響>
3×10個のBMDMを96ウェルプレートに播種し、24時間予備培養した。培地で調製したPEIHA10またはPEI300とHAの混合物に、LPSを添加し100ng/mLとした。なお、PEI300とPEIHA10は、第一級アミノ基の量が0.3~9mMとなるように溶液の濃度を調整した。HAの濃度はPEIHA10と同じ質量%とした。この溶液を各ウェルに100μLずつ添加し、24時間培養した。コントロールとして、LPSを100ng/mLで添加したサンプルを用いた。培養後、WST-8法を用いて細胞生存率を評価した。
<Influence on survival rate of primary macrophage cells>
3 × 10 4 BMDMs were seeded in a 96-well plate and precultured for 24 hours. LPS was added to a mixture of PEIHA10 or PEI300 and HA prepared in a medium to give a concentration of 100 ng/mL. Note that the concentrations of PEI300 and PEIHA10 solutions were adjusted so that the amount of primary amino groups was 0.3 to 9 mM. The concentration of HA was the same mass % as PEIHA10. 100 μL of this solution was added to each well and cultured for 24 hours. As a control, a sample to which LPS was added at 100 ng/mL was used. After culturing, cell viability was evaluated using the WST-8 method.

図22に示したとおり、PEIとHA(図中、「PEI+HA」と記載した。)の混合物、及び、PEIHAは、どちらも高い細胞生存率を示すことが明らかとなった。 As shown in FIG. 22, it was revealed that both the mixture of PEI and HA (indicated as "PEI+HA" in the figure) and PEIHA exhibited high cell survival rates.

<ファゴサイトーシス>
ファゴサイトーシスとは、マクロファージなどの貪食細胞による貪食のことを指し、マクロファージが異物を除去するために行う。蛍光ビーズ(フルオレセインが微粒子に固定、粒径が100nm)を用いて、ヒアルロン酸誘導体がファゴサイトーシスに与える効果を調べた。1×10個のRAW264.7細胞を96ウェルプレートに播種し、24時間予備培養した。
培地で5重量%に調製したHA0及びHA3に、蛍光ビーズを添加し各ウェルに100μLずつ添加し、24時間培養した。コントロールとして、蛍光ビーズ懸濁液のみを加えたサンプル(コントロール)を用いた。培養後、リン酸緩衝液(PBS)によって各ウェルを洗浄し、蛍光顕微鏡によって観察した(図23上段、画像上、白く見える部分が蛍光染色された部分である)。
コントロールでは、各細胞に蛍光染色部分がみられるが、HA3添加試料では見られなかった。
<phagocytosis>
Phagocytosis refers to phagocytosis by phagocytic cells such as macrophages, which are carried out by macrophages to remove foreign substances. The effect of hyaluronic acid derivatives on phagocytosis was investigated using fluorescent beads (fluorescein immobilized on microparticles, particle size 100 nm). 1×10 4 RAW264.7 cells were seeded in a 96-well plate and precultured for 24 hours.
Fluorescent beads were added to HA0 and HA3 adjusted to 5% by weight in a medium, 100 μL of each well was added, and cultured for 24 hours. As a control, a sample to which only the fluorescent bead suspension was added (control) was used. After culturing, each well was washed with phosphate buffered saline (PBS) and observed under a fluorescence microscope (in the upper row of FIG. 23, the white part on the image is the fluorescently stained part).
Fluorescently stained areas were seen in each cell in the control, but not in the HA3-added sample.

また、1%ドデシル硫酸ナトリウム/0.1MNaOHを100μL添加することで細胞を溶解し、蛍光マイクロプレートリーダーを用いて各ウェルの蛍光強度を算出した(図23下段)。その結果、コントロールと比較して、HA0とHA3を加えたサンプルにおいては、ファゴサイトーシスが大幅に抑制されていた(図23下段)。これらの結果より、ヒアルロン酸誘導体はマクロファージの機能を抑制することで、抗炎症効果を発現していることが示唆された。 In addition, the cells were lysed by adding 100 μL of 1% sodium dodecyl sulfate/0.1M NaOH, and the fluorescence intensity of each well was calculated using a fluorescence microplate reader (lower row of FIG. 23). As a result, phagocytosis was significantly suppressed in the sample containing HA0 and HA3 compared to the control (lower panel of FIG. 23). These results suggested that hyaluronic acid derivatives exert anti-inflammatory effects by suppressing macrophage function.

<ヒアルロン酸誘導体が細胞生存率及び細胞増殖に与える影響>
ヒアルロン酸誘導体の細胞取り込みを評価するために、蛍光ラベル化HA3を作製した。HA3を合成する行程において、EDAを添加するときに、同時にフルオレセインアミン(0.02mmol)を添加した。フルオレセインアミンのアミノ基とヒアルロン酸のカルボキシ基が反応することで蛍光色素をヒアルロン酸に導入することができる。得られた蛍光HA3を培地に溶解し、0.6~5mg/mLの濃度でRAW264.7(1×10個播種し24時間予備培養)に添加した。培養後、PBSで各ウェルを洗浄し、1%ドデシル硫酸ナトリウム/0.1MNaOHを100μL添加することで細胞を溶解し、蛍光マイクロプレートリーダーを用いて各ウェルの蛍光強度を算出した。その結果、蛍光HA3の濃度の増加に伴った取り込み量の増加が確認された(図24)。
<Effects of hyaluronic acid derivatives on cell viability and cell proliferation>
To evaluate cellular uptake of hyaluronic acid derivatives, fluorescently labeled HA3 was produced. In the process of synthesizing HA3, when EDA was added, fluorescein amine (0.02 mmol) was added at the same time. A fluorescent dye can be introduced into hyaluronic acid by the reaction between the amino group of fluorescein amine and the carboxy group of hyaluronic acid. The obtained fluorescent HA3 was dissolved in a medium and added to RAW264.7 (1× 10 cells seeded and precultured for 24 hours) at a concentration of 0.6 to 5 mg/mL. After culturing, each well was washed with PBS, the cells were lysed by adding 100 μL of 1% sodium dodecyl sulfate/0.1M NaOH, and the fluorescence intensity of each well was calculated using a fluorescence microplate reader. As a result, it was confirmed that the amount of uptake increased as the concentration of fluorescent HA3 increased (FIG. 24).

<架橋によるハイドロゲルの作製>
ハイドロゲルの力学強度の向上を目的として、アルデヒド基を含むスルホン化ナノセルロース(sNC)を用いた。sNCのアルデヒド基とヒアルロン酸誘導体に導入したアミノ基は、イミン形成によって分子間で結合するため、sNCによってヒアルロン酸誘導体を架橋することが可能である。2質量%のsNC溶液(超純水、pH=8)と5質量%のHA3溶液(0.1Mホウ酸バッファー、pH=9)を50μLずつ素早く混合してハイドロゲルを作製し、その粘弾特性を粘弾性測定装置によって評価した。プレゲル溶液100μLを粘弾性測定装置のステージにのせ、直径10mmの円盤状の治具で固定し、25C、ひずみ1%、周波数1Hzで測定を行った。その結果、溶液の貯蔵弾性率G′(中黒丸)が経時的に増加する様子が観察され、ゲル化が起きていることが確認された(図25)。およそ2時間後にはG′はプラトーに達し、イミン形成の反応が完了していると考えられる。なお、損失弾性率G″は図中、中白丸で示した。
<Preparation of hydrogel by crosslinking>
Sulfonated nanocellulose (sNC) containing aldehyde groups was used to improve the mechanical strength of the hydrogel. Since the aldehyde group of sNC and the amino group introduced into the hyaluronic acid derivative are intermolecularly bonded by imine formation, it is possible to crosslink the hyaluronic acid derivative with sNC. A hydrogel was prepared by quickly mixing 50 μL of 2 mass % sNC solution (ultrapure water, pH = 8) and 5 mass % HA3 solution (0.1 M boric acid buffer, pH = 9), and its viscoelastic The properties were evaluated using a viscoelasticity measuring device. 100 μL of the pregel solution was placed on the stage of a viscoelasticity measuring device, fixed with a disk-shaped jig with a diameter of 10 mm, and measurement was performed at 25 ° C., strain of 1%, and frequency of 1 Hz. As a result, it was observed that the storage modulus G' (black circle) of the solution increased over time, confirming that gelation had occurred (FIG. 25). After about 2 hours, G' reached a plateau, indicating that the imine formation reaction was completed. Note that the loss modulus G'' is indicated by a white circle in the figure.

本酸誘導体は、高い安全性と高い抗炎症性を示すインジェクタブルゲルを形成可能であり、抗炎症性材料として医療用途に大変有用である。 This acid derivative can form an injectable gel that exhibits high safety and anti-inflammatory properties, and is very useful for medical purposes as an anti-inflammatory material.

Claims (7)

下記式1で表される繰り返し単位を有し、数平均分子量が60万~120万であり、式1のRに含まれるアミノ基の含有量が、0.10~1.10mmol/gである、ヒアルロン酸誘導体、又は、その薬学的に許容される塩。

(式1中、Rは、式1-1で表される基か、又は、分子量100~1200のポリエチレンイミンの任意の末端アミノ基を1つ除いた基であり、*は結合位置を表す。)
It has a repeating unit represented by the following formula 1, has a number average molecular weight of 600,000 to 1,200,000, and has an amino group content of 0.10 to 1.10 mmol/g in R 1 of formula 1. A certain hyaluronic acid derivative or a pharmaceutically acceptable salt thereof.

(In formula 1, R 1 is a group represented by formula 1-1 or a group obtained by removing one arbitrary terminal amino group of polyethyleneimine having a molecular weight of 100 to 1200, and * represents the bonding position. .)
前記ポリエチレンイミンの分子量が200~1000である、請求項1に記載のヒアルロン酸誘導体、又は、その薬学的に許容される塩。 The hyaluronic acid derivative or a pharmaceutically acceptable salt thereof according to claim 1, wherein the polyethyleneimine has a molecular weight of 200 to 1000. に含まれるアミノ基の含有量が、0.40mmol/g以上である、請求項1又は2に記載のヒアルロン酸誘導体、又は、その薬学的に許容される塩。 The hyaluronic acid derivative according to claim 1 or 2, or a pharmaceutically acceptable salt thereof, wherein the content of amino groups contained in R 1 is 0.40 mmol/g or more. に含まれるアミノ基の含有量が、0.50mmol/g以上である、請求項1又は2記載のヒアルロン酸誘導体、又は、その薬学的に許容される塩。 The hyaluronic acid derivative according to claim 1 or 2, or a pharmaceutically acceptable salt thereof, wherein the content of amino groups contained in R 1 is 0.50 mmol/g or more. が、式1-1で表される基である、請求項1~4のいずれか1項に記載のヒアルロン酸誘導体、又は、その薬学的に許容される塩。 The hyaluronic acid derivative or a pharmaceutically acceptable salt thereof according to any one of claims 1 to 4, wherein R 1 is a group represented by formula 1-1. が、前記ポリエチレンイミンの任意の末端アミノ基を1つ除いた基である、請求項1~4のいずれか1項に記載のヒアルロン酸誘導体、又は、その薬学的に許容される塩。 The hyaluronic acid derivative or a pharmaceutically acceptable salt thereof according to any one of claims 1 to 4, wherein R 1 is a group obtained by removing one arbitrary terminal amino group of the polyethyleneimine. 請求項1~6のいずれか1項に記載のヒアルロン酸誘導体の製造方法であって、
アルコールを含有する水溶液中で、カルボキシ基の活性化剤の存在下で、ヒアルロン酸又はその塩と、エチレンジアミン及びポリエチレンイミンからなる群から選択される少なくとも1種のアミンとをアミド化反応によって結合させることを含む、ヒアルロン酸誘導体の製造方法。
A method for producing a hyaluronic acid derivative according to any one of claims 1 to 6, comprising:
In an aqueous solution containing alcohol, in the presence of a carboxyl group activator, hyaluronic acid or a salt thereof and at least one amine selected from the group consisting of ethylenediamine and polyethyleneimine are bonded by an amidation reaction. A method for producing a hyaluronic acid derivative, comprising:
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