JP2651952B2 - 生物分解可能な超吸収性スポンジ - Google Patents

生物分解可能な超吸収性スポンジ

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、超吸収性スポンジとして作用する生物分解
性ゲルに関係する。特に、この発明のゲルは、現在用い
られているポリアクリレート超吸収材を上回る液体及び
塩溶液の吸収を有し、他方、完全な生物分解性の利点を
有する。
生物分解性は、この数年で、社会において必須となっ
た。製品が使い捨てになる程、これらの使い捨て製品に
関する廃棄物の問題がますます重要になってきた。この
一例は、使い捨ておむつの分野である。数年前まで、使
い捨ておむつは、便利であるにもかかわらず、吸収され
得る液体の量が限られていたため、広く受け入れられて
はいなかった。この限界により、このおむつは臨時用と
なった。それらは、漏れ及びその結果のおむつ皮疹の問
題の故に、殆どの人々にとって、日々用いるには、適し
てはいなかった。これらの問題を解決するために、おむ
つ製造業者は、先ず、非常に厚いおむつを用いたが、そ
れは、セルロース等の繊維を多量におむつ内に入れて、
液体、主として塩溶液及び尿の吸収材として作用させ
た。これらのかき張ったおむつは、それらが保持するこ
との出来る液体の量の限界を、依然として有したが、他
方、このかさは、それらを、幼児が身につけるには快適
でないものにした。
この使い捨ておむつの分野での最初の主な改良は、液
体捕捉としてのいわゆる“超吸収材”の付加であった。
これらの超吸収材は、主として、おむつの中にゆるい形
態で取り付けた又はセルロース繊維間に捕捉されたポリ
アクリレート粒子である。これらのポリアクリレート粒
子は、膨張し、個々の疑似スポンジとして作用すること
により多量の水を吸収する。これらの超吸収材により吸
収され得る塩溶液及び尿の量がセルロース又は他の天然
繊維よりも非常に多いので、非常に薄いおむつが使用可
能であったが、それは、幼児への問題を最小にし、特別
上等のおむつを使い捨てにさせた。ポリアクリレートゲ
ルビーズは、相互に自由に動き、相互間に広い空間を作
る。しかしながら、一度十分に水和すると、これらのポ
リアクリレート超吸収材は、凝集し、ごつごつしたおむ
つとなり、幼児にとって不快な傾向がある。
このおむつにおける利用に加えて、この超吸収材は他
の利用を有する。液体の吸収のために利用される他の多
くの品目は、超吸収材の利用のための肥沃な土地であ
る。しかしながら、ポリアクリレート超吸収材は、一つ
の主要な不便さを有する；それらは、生物分解性ではな
いのである。これは、このおむつ及びこれらの超吸収材
を用いるすべての他の製品が何十年も分解されないこと
を意味する。実際、それらが分解されるには数百年を要
する。このことは、上述の廃棄物の問題を導く。ポリア
クリレートの他の不便さは、それらが、尿及び殆どの体
液が約0.15N塩溶液であるのに、０％塩溶液を最大限に
吸収するということである。
本発明の材料のような、液体をを吸収し、生物分解性
である材料は、他の可能な利用をも有する。ヘモグロビ
ン等の巨大分子及び赤血球等の細胞を含む粒子を捕捉す
ることは、女性用ナプキン及び類似製品にとって特に重
要である。超吸収材は、必要な液体吸収性を有するにも
かかわらず、大きな粒子を捕捉出来ないために、この分
野において大きな影響を持たなかった。
液体及び／又は粒子を捕捉する生物分解可能な材料の
他の可能な利用は、持続的放出ビヒクルとしての利用で
ある。例えば、送達すべき分子は、スポンジ自体の構成
物質の一部であって良い。現在、持続的放出ビヒクル
（例えば、マイクロカプセル、リポソーム及び関連した
カプセル型製品）として試験している殆どの物質は、実
質的に、製品にコストと時間がかかる。製品を本来の場
所で（in situ）作り、与えられた領域にそれを適用
し、次いで、それを、捕捉した物質を放出するための通
常の条件下で分解させる能力が、多くの問題を解決する
であろう。
液体及び粒子を捕捉するゲルの更なる利用は、生物学
的保護バリヤーとしての利用である。例えば、細菌をそ
れが水和しているときに捕捉する、又は一度形成されれ
ばそれらの通過を阻止するゲルは、傷を細菌から守る
が、一方で、傷への空気流及び／又は液体の自由な流れ
は許す傷の手当て用品として用い得る。一つの更なる利
用は、大腸菌型細菌が尿中の尿素（pHを変化させておむ
つ皮疹を誘発する）をアンモニアに分解することが出来
るおむつにおける利用である。
従って、この発明の目的は、水及び塩溶液の高い吸収
を有する生物分解可能な材料を提供することである。
この発明の他の目的は、医薬又は他の分子のための生
物分解可能なキャリアー又は持続的放出送達システムを
提供することである。
この発明の更なる目的は、赤血球等の粒子及びヘモグ
ロビン等の蛋白質分子を捕捉するための材料及び方法を
提供することである。
この発明の、尚、更なる目的は、細菌又は巨大分子の
通過を阻止する保護バリヤー（例えば、傷用バンドとし
ての利用のためのもの）を提供することである。
この発明のこれらの及び他の目的並びに特徴は、下記
の説明により明らかとなるであろう。
発明の要約 本発明は、合成スポンジとして働く組成物並びに水性
又は塩溶液を吸収する方法を叙述する。この発明は、更
に、ゲル中に粒子を捕捉する方法を叙述する。このゲル
様組成物は、保護バリヤーとして及び捕捉した粒子又は
医薬等の分子を長期にわたって放出する持続的放出ビヒ
クルとして用い得る。
要するに、水和した場合に、合成スポンジとして作用
する組成物を開発した。高分子量の、多くのアニオン末
端に枝分かれした複合炭水化物と架橋剤とを、実質的
に、無水条件下でブレンドするが、好ましくは、実質的
に疎水性領域を有するカルボン酸を伴うのが良い。実質
的に疎水性の領域を伴う好ましいカルボン酸は、ラウリ
ン酸、パルミチン酸、オレイン酸、ステアリン酸、安息
香酸、又はそれらの混合物からなる群から選ばれる脂肪
酸である。実質的に疎水性の領域は、実質的に炭化水素
の鎖又は環状構造を意味し且つ暗示する。好ましい枝分
かれした複合炭水化物はカルボキシメチルセルロース及
びその化学的アナログを含む。セルロース、キサンタン
ガム、カラヤガム又はアルギン酸等の線状の複合炭水化
物も又含み得る。
一度この成分をよくブレンド（例えば、粉砕）すれ
ば、その混合物の成分は、水和溶液の存在下において、
実質的に、同時に、水和し且つ架橋し得る。任意の成分
をプレミックスし、又は互いにしみ込ますことが出来
る。更に、他の反応物質を、イソプロポキシドを用いて
又は他の類似の反応を用いて、この複合体と又は線状炭
水化物と誘導体を形成させることが出来る。この脂肪酸
の幾つか又はすべては、“機能的脂肪酸”又は長鎖カル
ボン酸で置き換えることが出来る。この文中で用いる場
合、“機能的脂肪酸”という用語は、末端カルボン酸を
意味し、実質的に脂肪族の部分を含み、そして、食物連
鎖の分類産物又は前駆物質以外の生物学的機能を定め
る。機能的脂肪酸は、ウンデシレン酸、アラキドン酸、
プロスタグランジン、プロスタサイクリン、トロンボキ
サン、並びに、それらの誘導体、化学アナログ及び前駆
体等の酸を含む。
言及したように、この発明の組成物は、架橋剤を必須
成分として含む。好ましい架橋剤は、多価金属の金属有
機化合物である。キトサン、ポリカップ（Poly−Cu
p）、キメン（chymene）等の有機架橋剤、及びジェファ
ミン（jeffamine）は用い得るが、金属有機複合体より
有効ではない。オキシテトラサイクリンは、非常に有効
な架橋剤であるが、その生物学的活性の故に適用が限ら
れている。カルシウム等の二価の分子は、ある環境では
用い得るが、アルミニウム又はクロム等の多価金属（原
子価３以上）が好ましい。多くの適用において、ヒドロ
キシ−酢酸アルミニウム、ホウ酸−安定化ジヒドロキシ
−酢酸アルミニウム及び／又は硫酸／クエン酸アルミニ
ウムの形態のアルミニウムが満足すべきものであり得
る。優れた性能を与える殆どの好ましい架橋剤は、ヒド
ロキシ−アルミニウム／疎水性カルボキシレート形態
（ヒドロキシ−安息香酸アルミニウム等）のアルミニウ
ム金属有機複合体である。この試薬は、単一分子におい
て、疎水性カルボン酸として及び架橋剤としての両方の
働きをし得る。ラウリン酸、ステアリン酸、オレイン酸
又は安息香酸等の他の疎水性カルボン酸も又、金属有機
複合体において用い得る。
この発明は、更に、この発明の生物分解可能な合成ス
ポンジ組成物を用いて、水性又は塩溶液を吸収する方法
を叙述する。この合成スポンジ組成物を、実質的に、水
和していない形態で与え、例えば、成分を互いにブレン
ドすることにより、所望の寸法の粒子を得、次いで、溶
液をこの合成スポンジ組成物に接触させることにより吸
収させる。この合成スポンジは、水和して溶液を吸収
し、実質的に、同時に、その溶液と結合するゲルへと架
橋する。
同じ基礎物質を粒子をゲル内に閉じ込めるために用い
得る。合成スポンジ組成物を、実質的に、水和していな
い形態で与え、ゲル内に捕捉されるべき粒子を含む溶液
をこの組成物と混合する。ゲルが、架橋、液体の吸収及
び粒子をゲル内に捕捉することにより、形成される。こ
の方法で捕捉され得る粒子は、巨大分子又はヘモグロビ
ン等の蛋白質、細菌、又は赤血球等の細胞を含む。
実質的に、同じ捕捉手順を、持続的放出ビヒクルを造
るために用い得る。例えば、オキシテトラサイクリンで
架橋されたゲルを、この医薬物質のための持続的放出ビ
ヒクルとして用い得る。多くの正に帯電した医薬物質
は、持続的放出のためにポリアニオン性ゲル中に保持さ
れ得る。異なる成分の比を変えること、及びゲルを作る
特定の材料を選択することにより、ゲルの安定性、吸収
性レベル及び固さを改変することが出来る。例えば、脂
肪酸／炭水化物比を変えることは、吸収、及び、引き続
くゲルからの液体の放出速度を劇的に変え得る。更に、
他の物質（例えば、ポリオキシエチレン脂肪酸エーテル
等の界面活性剤又はシリカ又は粘土等のスペーサー）の
ゲルへの添加は、ゲルの特性を変え得る。この特性の変
化を、詳細な説明及び実施例において一層明確に説明す
る。
発明の詳細な説明 ここで述べる水和したゲルは、（好ましくは疎水性炭
水化物を伴う）ポリアニオン性炭水化物の架橋剤によ
り、同時の水和と架橋により形成する。（架橋したカル
ボキシメチルセルロース、ゼラチン及びアルギネート等
の共有結合的に架橋した分子がそうであるように）必然
的に分離した粒子を形成するポリアクリレート超吸収材
と対照的に、本発明の材料は、水和する前は、非架橋形
態で存在する。水和により、この材料は、広がった、水
と結合した、生物分解可能な炭水化物ポリマーのネット
ワークを形成し、好ましくは、更に、分解可能なアニオ
ン性脂質の広がった多層シートと架橋する。巨視的に
は、このゲルは、安定であり、水和により幾つかの方向
に数センチメートル拡大し得る。これらのゲルは又、棒
状、円盤状及び平板状等の様々な幾何学的形状をとり得
る。ゲルの密度及び吸収する液体の量は、最初の組成物
を加減することにより変えることが出来る。更に、部分
的に水和したゲルは、後で、更に液体を吸収することに
より、更に水和し得る。
本発明の組成物の液体吸収能力は、更に、活性な酸
（例えば、脂質）の活性な炭水化物に対する比に依存す
る。低い脂質／炭水化物比（重量比）（例えば、0.1−
0.2）においては、高い液体吸収が見られた。事実、下
記の実施例に見られるように、0.15N塩溶液の吸収は、
ポリアクリレート超吸収材のそれよりもかなり大きい。
脂肪酸の炭水化物に対する比がずっと大きい場合（例え
ば、約１）、ゲルはそれ程多く液体を吸収せず、容易に
液体を放し、より良い送達システムとして作用する。
機能的脂肪酸は、脂肪酸の幾つか又はすべてを置き換
えるために用い得る。これらの機能的脂肪族の使用の主
要な利点は、ゲルが分解したとき、機能的脂肪酸が放出
されることである。これは、他の型のカプセル化又は捕
捉システムにおいて可能なよりも、送達すべき物質のず
っと高い濃度を有し得る一つの型の送達システムとして
作用する。事実、脂肪酸のある割合は、任意のカルボキ
シル末端を有する分子により置き換わり得る。
枝分かれした複合炭水化物は、この発明の実施に必要
であるが、これらの枝分かれした炭水化物部分の幾つか
は、セルロース等の線状炭水化物により置き換わり得
る。これらの線状炭水化物の添加は、他の成分と相乗的
に作用して、このシステムの吸収能力を改良するようで
ある。効果的に見える他の線状炭水化物は、アルギン
酸、キサンタンガム及びカラヤガム等の末端グルコロン
酸（glucoronic acid）を有する炭水化物を含む。架橋
してない可溶性カルボン酸は、機能するようには見えな
い。
下記の実施例は、本発明の手順と方法をより明確に説
明する。
実施例１ この実施例は、低い脂質／炭水化物比の本発明の組成
物の、ポリアクリレート超吸収材用に設定された圧力条
件下での、塩溶液の液体吸収を示す。約0.05g（0.2ミリ
モル）のパルミチン酸を0.5gのカルボキシメチルセルロ
ース及び0.02g（0.14ミリモル）のホウ酸安定化ジヒド
ロキシ酢酸アルミニウム及び1.5gのセルロース繊維とブ
レンドした。ブレンドは、室温で、材料を、それらが一
様にブレンドされるまで一緒に混合することにより行な
った。次に、これらの材料を粉砕して500ミクロンの粒
子にした。
並行して行なった実験において、高い脂質／炭水化物
比の材料を作り、同様の条件下で試験した。この高い比
の材料は、1gのパルミチン酸を1gのカルボキシメチルセ
ルロース及び0.04gのホウ酸安定化ジヒドロキシ酢酸ア
ルミニウム複合体とブレンドすることにより作る。試料
の少量（約0.1g）を0.5gのセルロース繊維とブレンドし
た。
２つの試料を、ポリアクリレート超吸収材を試験した
のと同様の手順で試験した。その試験手順では、材料
を、毛管作用により0.15MNaClで（0.221bs./in2の適用
量、60分、室温の条件下で）水和した。液体吸収量を、
次いで、重力測定により測定した。すべての実施例の表
に示されているデータは、合成スポンジに吸収された液
体の量を示しているが、それは、別に測定したセルロー
ス単独による液体吸収量に補正することにより決定し
た。
表１ 系 液体吸収(ml/g) 低 脂質／炭水化物 37.3 高 脂質／炭水化物 21.1 超吸収材 30.4 表１は、低い脂質／炭水化物比での液体吸収（液体のml
/吸収材のｇ）が、超吸収材よりも高く、他方、高い脂
質／炭水化物比の材料によっては、もっと少ない（しか
し、やはり、有意の）量しか吸収されないことを示して
いる。このことは、同じ材料を厳密に用いることで、単
に比を変えるだけで、ゲルにより吸収される液体の量を
制御することを可能にするということを示す。
実施例２ この実施例においては、この発明のゲルとポリアクリ
レート超吸収材との２つのゲルの液体保持を測定するた
めに、別の試験を行なった。第一のゲル（低い脂質／炭
水化物比のゲル）を、0.05gのパルミチン酸を0.5gのカ
ルボキシメチルセルロース及び0.02gのホウ酸安定化ジ
ヒドロキシ酢酸アルミニウム複合体とブレンドすること
により作った。次に、約0.3gのこの混合物を1.5gのセル
ロース繊維とブレンドした。
この発明の第二のゲルを、1.0gのパルミチン酸を1.0g
のカルボキシメチルセルロース及び0.04gのホウ酸安定
化ジヒドロキシ酢酸アルミニウム複合体とブレンドする
ことにより作った。更に、0.3gのこの混合物を0.5gのセ
ルロース繊維とブレンドした。
この発明の組成物及び超吸収材の２つの組成物のそれ
ぞれの試料（各0.3g）をティーバックに入れ、0.15N塩
溶液中に、室温で、30分間漬けた。塩溶液から取り出し
た後、そのティーバッグを300×ｇで30分間遠心分離し
て、その材料中に保持された塩溶液の量を重力測定によ
り測定した。又、過剰セルロースに対する補正を行なっ
た。表２は、この試験の結果を示している。
表１ 系 液体保持(ml/g) 低 脂質／炭水化物 43.0 高 脂質／炭水化物 21.1 超吸収材 36.5 明らかなように、低い脂質／炭水化物比の材料は、超
吸収材より大きい液体保持を有したが、他方、高い脂質
／炭水化物比の材料は、低い保持を有した。
実施例３ この一連の実験において、この発明のゲルによる、粒
子物質の保持を試験した。各実験において、1.0gのパル
ミチン酸を、1.0gのカルボキシメチルセルロース及び0.
04gのホウ酸安定化ジヒドロキシ酢酸アルミニウム複合
体とブレンドして、高い比のゲルを作った。約0.5gのそ
の混合物を25mlの試験用懸濁液で水和した。第一の試験
においては、水和材料は、0.15N塩溶液中のヒト赤血球
の懸濁液であった。30分以内に、ゲル化が起きた。２時
間後に、生じたゲルを、５倍容の0.15N塩溶液中に溶か
した20％デキストラン（重量分子量140,000）で、遠心
分離により、洗った。試料を有する各洗浄物を、ベック
マン遠心分離機中で、3,000rpmで、30分間遠心分離し
た。赤血球を含むゲルは収縮して、遠心用チューブの上
半分に浮かび、他方、実質的に、赤血球の放出はなかっ
た。もし細胞が自由であったならば、それらは、遠心チ
ューブの底にペレット化する。これは、この発明のゲル
による、粒子状物質（特に、赤血球）の保持を示す。こ
の細胞の99％以上が、分光測光的測定により、ゲル内に
保持された。これは、用いた混合物の2.5−12.5倍の赤
血球懸濁液について正しかった。ヘパリン処理した全血
液を用いた類似の実験において、ゲルは、類似の保持特
性を有し、その重量の20倍を吸収することが出来た。
類似の実験を、赤血球懸濁液を正常塩溶液中のヒトヘ
モグロビン溶液に置き換えて行なった。ゲル化は、ヘモ
グロビン溶液の完全な取り込みへと導く。２日間置いた
後、ゲルを、ベックマン遠心分離機中で、デキストラン
勾配中で、3,000rpmで、30分間遠心することにより、５
回洗った。痕跡量のヘモグロビンがデキストランバリヤ
ー中に放出されただけであり、他方、実質的に、残りの
すべてのヘモグロビンはゲル中に保持された。分光測定
的測定によると、ヘモグロビンの約88％が保持された。
更なる実験を、同じ手順を用いて行なったが、赤血球
懸濁液は、少ラメラ（paucilamellar）脂質小胞で置き
換えた。その小胞は、米国特許出願第157,571号に記載
された材料及び手順を用いることにより作り、約0.5μ
の平均直径を有した。これらの小胞は、脂溶性の赤色染
料“オイルレッド0"をマーカーとして取り込んだ油に基
づく中心を有した。この小胞の存在下でのゲル化は、こ
の小胞の完全な取り込みへと導く。２日に渡って、この
ゲルの５回の遠心洗浄は、小胞子の断片化又は分解を伴
わないで小胞に含まれる染料の徐々の放出を示した。こ
れは、この型のゲルが持続的放出ビヒクルとして用い得
ること、又はそれが大きい粒子に対する保護バリヤーと
して作用し得ることを示す。他の少ラメラ脂質小胞も又
閉じ込められた。
実施例４ この実施例では、実施例３で用いたのと同じ高い脂質
／炭水化物比のゲルを使って、等張変化の効果及び小粒
子の透過性を示した。このゲルを上記のようにして製造
し、25mlの普通の水で水和した。次に、このゲルを幾ら
か変えた0.5mlの1Mショ糖に、交互に、漬け、次いで、
水に漬けた。
高張培地から低張培地へのシフト及び逆行は、培地の
変化の時点で、ゲル体積の一時的変化のみを引き起こし
たが、これは、このゲルのショ糖に対する自由な透過性
を示す。それ故、このゲルは又は、ショ糖とほぼ同じ寸
法の分子（多くの医薬物質を含む）にも透過性であるこ
とが予想される。従って、このゲルは、医薬物質をゲル
を通してそれが必要な場所へと通過させるが、細菌細胞
等の巨大粒子型物質に対する保護を可能にする傷バンド
として使用可能である。対照的に、ゲルを高分子テキス
トラン（重量分子量140,000）の20％溶液に露呈する
と、可逆的収縮を引き起こすが、これは、これらの分子
が、ゲルを透過せずに、ゲルからの浸透性の水の損失を
引き起こすことを示唆する。
実施例５ この実施例では、機能的脂肪酸（ウンデシレン酸）
を、この発明のゲルの形成において、標準脂肪酸の代わ
りに使用する。この機能的脂肪酸は強力な殺カビ剤であ
る。
このゲルを作るために、1.0gのウンデシレン酸を1.0g
のカルボキシメチルセルロース及び0.036gのホウ酸安定
化酢酸アルミニウム複合体と一様にブレンドした。その
試料を、25mlの水を0.5gのその混合物と混合することに
より水和した。水和は30分以内に達成され、軟ゲルが形
成された。このゲルは、長期にわたり、ウンデシレン酸
をゆっくりと放出する。もっと固いゲルは、機能的脂肪
酸とパルミチン酸又はステアリン酸とのブレンドを用い
ることにより形成し得る。
軟ゲルは、僅かに濁っており、容易に広がり、そし
て、皮膚にくっつく。この故に、ウンデシレン酸ゲルの
バンド又は傷カバーは、皮膚に適用することが出来た
が、それは、殺カビ剤としての利点並びに粒子状殺菌及
び感染に対する保護を提供する。
実施例６ この実施例では、架橋剤として有用な２つの異なる金
属有機複合体をこの発明の範囲内において作った。第一
の、パルミチン酸に基づくアルミニウム金属有機複合体
（PX−Ｌ）を、5mlのエタノール中の0.64gのパルミチン
酸（0.25ミリモル）を5mlの水中の1.4g（10ミリモル）
のホウ酸で安定化した酢酸アルミニウムと混合すること
により作った。乳白光を出す溶液を生じた。この乳白光
を出す懸濁液をカルボキシメチルセルロース（CMC）
と、セルロース繊維を伴って又は伴わないで、混合して
CMCにしみ込んだ架橋剤を提供することが出来る。この
同じ手順を、等モル量のラウリン酸又はステアリン酸に
用いて類似の複合体を形成することが出来る。
安息香酸に基づくアルミニウム金属有機複合体（BX−
Ｌ）を形成するために、更に希釈した溶液を用いる。具
体的には、0.61gの安息香酸（0.50ミリモル）を7.5mlの
エタノールに溶かした。この安息香酸溶液を、7.5mlの
水中の1.4g（10ミリモル）のホウ酸で安定化した酢酸ア
ルミニウムと混合した。又、乳白光を出す懸濁液を生じ
た。この架橋剤を又、CMC又はセルロース繊維にしみ込
ませ又はそれらとの誘導体を形成することも出来る。
実施例７ この実施例においては、実施例６で形成した有機金属
架橋剤を用いて、この発明のスポンジ様材料を形成し
た。最初のそのような試験において、0.2gのカルボキシ
メチルセルロース（CMC）、0.04gのパルミチン酸（P
A）、0.2mlの実施例６で作った安息香酸に基づくアルミ
ニウム金属有機架橋剤（BX−Ｌ）、及び50mlの0.15N塩
溶液をブレンドした。この、実験の２つの変形の１つに
おいて、0.6gのセルロースをも用いた。
この混合物をマグネックスターラーで30秒間攪拌する
ことにより水和し、まだ液体の混合物を50mlの遠心用チ
ューブに移し、300×ｇで30分間遠心分離した。30分間
の遠心分離時間の最後において、如何なる自由な液体を
も、150μ細孔寸法のナイロンメッシュを通しての濾過
により採集した。高度に粘着性の、固いゲルが、遠心分
離の30分以内に形成された。
液体保持を、形成の少なくとも24時間後に測定した。
ゲル片アリコートを切り出し、重量測定し、遠心用チュ
ーブ挿入物内に入れ、その底を織ってないティーバッグ
紙片を支える穴の開いたスクリーンで閉じた。300×ｇ
での30分間の遠心分離の後、ゲルから放出された液体の
量を重力測定により測定した。表３は、この発明の材料
（CMC/PA/BX−Ｌ）についてのこの試験（セルロースを
伴うか又は伴わない）の結果を示している。同じ試験
を、類似の量のSanwet IM1500 U.S.（ポリアクリル酸超
吸収材）を対照として用いて行なった。セルロースを伴
うすべての値は、この実施例及び下記の実施例におい
て、非セルロース活性に補正した。
表３ 系 吸収(ml/g) CMC/パルミチン酸／安息香酸Ｘ−架橋 162±10 ＋セルロース 201± 4 ポリアクリル酸超吸収材 60± 1 ＋セルロース 70± 1 表３の結果から分かるように、この発明の組成物は、
セルロースを伴っても伴わなくても、0.15N塩溶液の保
持に関して、ポリアクリル酸超吸収材よりも明らかに優
れている。
安息香酸に基づく架橋剤（BX−Ｌ）の代わりにパルミ
チン酸に基づく架橋剤（PX−Ｌ）を有するこの発明の組
成物を用いて、同定実験を行なった。表４は、この実験
の結果を、超吸収材での結果と再び比較して示してい
る。
表４ 系 吸収(ml/g) CMC/パルミチン酸／パルミチン酸Ｘ−架橋 207± １ ＋セルロース 205± １ ポリアクリル酸超吸収材 60± １ ＋セルロース 70± １ 実施例８ この実施例において、実施例６の安息香酸に基づく架
橋剤（BX−Ｌ）を用いて作ったこの発明の組成物による
全血液の20％溶液の吸収を試験した。この組成物を、0.
2gのカルボキシメチルセルロース、0.04gのパルミチン
酸、50mlの20％全血液、0.15N塩溶液及び1mlの架橋剤を
混合することにより作った。又、この材料を0.6gのセル
ロースを伴って又は伴わないで試験した。水和の後、ま
だ液体の混合物を２つの25ml部分に分け、それらを50ml
の遠心用チューブに移し、そして、ゲル化を、300×ｇ
（平均4800lbs./in2）で30分間の遠心分離中に行なわせ
た。遠心分離の最後に、如何なる自由な液体をも、150
μの細孔寸法のナイロンメッシュを通しての濾過により
採集した。表５は、この試験の結果を示す。セルロース
を伴わない値は、35mlの全血液の吸収に等しく、他方、
セルロースを加えた値は、もっと高い。
表５ 系 吸収(ml/g) CMC/パルミチン酸／安息香酸Ｘ−架橋 175± １ ＋セルロース 223± １ 実施例９ この実施例においては、ウンデシレン酸を、実施例６
の安息香酸に基づくアルミニウム金属有機複合体を含む
ゲルに取り込む。約0.5mlの架橋複合体を0.5mlのカルボ
キシメチル及び0.5gのウンデシレン酸と組み合わせた。
この材料を70mlの脱イオン水で水和した。高度に粘着性
であるが、可動性でないゲルが30分以内に形成された。
３時間より長い間、水の放出及び遊離のウンデシレン酸
の分離はなかった。
同様のアプローチを用いて、プロスタグランジン、プ
ロスタサイクリン、トロンボキサン等の様々なカルボキ
シル末端機能性分子及びアラキドン酸等のそれらの先駆
物質を取り込むことが出来た。更に、オキシテトラサイ
クリン等のある種の抗生物質を、これらの架橋剤の幾つ
か又はすべての代わりに用い得る。
脂肪酸を部分的に置換するのに用い得る他の物質は、
カルボン酸、カルボン酸ペプチド、非イオン性界面活性
剤及び、コレステロール又はヒドロコーチゾン等のステ
ロイドを含む。適当な酸性成分の選択によりゲル特性を
改変し得る。ステロイドは、この系内に、ゲルを乱すこ
となく、脂肪酸の少なくとも10％まで存在し得る。それ
故、これらのゲルは、ステロイド等の様々な分子のため
の送達システムとして用い得る。
更に、前に示したように、脂質小胞は、粒子状物質と
して、このゲル中に取り込まれ得る。これらの脂質小胞
は、脂質小胞に依らなければゲル中に運ぶことの出来な
い様々な物質を選ぶためにデザインすることも出来るの
で、分散した小胞を含むゲルから作った傷用の布切れ又
はその他のカバーは、選択した部位へ時間をかけて放出
される基礎へ薬剤を適用するために用いることが出来
た。
当業者は、この典型的な手順及び材料の他の変形を定
めることが出来るであろう。そのような他の変形は、下
記の請求項の範囲内にある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 5/08 ＬＡＸ Ａ６１Ｆ 13/18 ３０７Ａ

Claims (34)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】水和させた場合に合成スポンジとして作用
    する組成物であって、下記の非水和混合物を含み： 実質的に疎水性領域を伴うカルボン酸；及び 枝分かれした複合炭水化物；及び 分離した架橋剤； それにより、前記の組成物が、水和溶液の存在下で、同
    時に、水和し且つ架橋し得る、組成物。
  2. 【請求項２】前記のカルボン酸が脂肪酸を含む、請求項
    １に記載の組成物。
  3. 【請求項３】前記の脂肪酸を、ラウリン酸、パルミチン
    酸、ステアリン酸、オレイン酸、及びそれらの混合物か
    らなる群から選ぶ、請求項２に記載の組成物。
  4. 【請求項４】前記のカルボン酸が機能性脂肪酸を含む、
    請求項１に記載の組成物。
  5. 【請求項５】前記の機能性脂肪酸を、アラキドン酸、プ
    ロスタグランジン、プロスタサイクリン、トロンボキサ
    ン、並びに、それらの活性化学アナログからなる群から
    選ぶ、請求項４に記載の組成物。
  6. 【請求項６】前記の枝分かれした複合炭水化物を、カル
    ボキシメチルセルロース、キトサン、並びに、それらの
    活性化学アナログからなる群から選ぶ、請求項１に記載
    の組成物。
  7. 【請求項７】線状炭水化物を、更に、含む、請求項１に
    記載の組成物。
  8. 【請求項８】前記の架橋剤が、多価金属イオンを含む金
    属有機架橋剤である、請求項１に記載の組成物。
  9. 【請求項９】前記の多価金属イオンを、アルミニウムイ
    オン、クロムイオン、及びその他の原子価が２より大き
    い金属イオンからなる群から選ぶ、請求項８に記載の組
    成物。
  10. 【請求項１０】前記の金属有機架橋剤が前記の架橋剤と
    しても作用する、請求項８に記載の組成物。
  11. 【請求項１１】前記の架橋剤が少なくとも３の有効な原
    子価を持つ金属を含む有機架橋剤である、請求項１に記
    載の組成物。
  12. 【請求項１２】前記の脂肪酸を、ラウリン酸、パルミチ
    ン酸、オレイン酸、及びステアリン酸からなる群から選
    び、前記の枝分かれした複合炭水化物を、カルボキシメ
    チルセルロース、キトサン、及びそれらの混合物からな
    る群から選び、前記の架橋剤を、酢酸アルミニウム、ホ
    ウ酸アルミニウム、安息香酸に基づくアルミニウム金属
    有機複合体、パルミチン酸に基づくアルミニウム金属有
    機複合体、及びそれらの混合物からなる群から選ぶ、請
    求項２に記載の組成物。
  13. 【請求項１３】生物分解可能な合成スポンジを用いる水
    性又は塩溶液を吸収する方法であって、下記のステッ
    プ： 前記の合成スポンジ組成物を、実質的に、無水形態で与
    え、前記の合成スポンジ組成物は、実質的に、疎水性領
    域を有するカルボン酸、分離した架橋剤及び枝分かれし
    た複合炭水化物を含み； 前記の溶液を接触させて前記の合成スポンジ組成物に吸
    収させ； それにより、前記の合成スポンジ組成物が水和して前記
    の溶液を吸収し且つ、実質的に、同時にゲルへと架橋す
    る ことを含む方法。
  14. 【請求項１４】前記のカルボン酸が脂肪酸を含む、請求
    項13に記載の方法。
  15. 【請求項１５】前記の脂肪酸を、ラウリン酸、パルミチ
    ン酸、及びステアリン酸、並びに、それらの混合物から
    なる群から選ぶ、請求項14に記載の方法。
  16. 【請求項１６】前記の枝分かれした複合炭水化物を、カ
    ルボキシメチルセルロース、キトサン、並びに、それら
    の誘導体及び化学アナログからなる群から選ぶ、請求項
    13に記載の方法。
  17. 【請求項１７】前記の組成物が、更に、線状炭水化物を
    含む、請求項13に記載の方法。
  18. 【請求項１８】前記の架橋剤を、アルミニウムイオン、
    クロムイオン、及びその他の原子価が少なくとも３であ
    る金属イオンを含む金属有機複合体からなる群から選
    ぶ、請求項13に記載の方法。
  19. 【請求項１９】前記のカルボン酸及び前記の架橋剤が同
    じ分子を含む、請求項13に記載の方法。
  20. 【請求項２０】粒子をゲル内に捕捉する方法であって、
    下記のステップ： 合成スポンジ組成物を実質的に無水形態で与え、前記の
    合成スポンジ組成物は実質的に疎水性領域を有するカル
    ボン酸及び枝分かれした複合炭水化物を含み； 前記の粒子を含む溶液と接触させて前記の合成スポンジ
    組成物で捕捉し； それにより、前記のゲルを、前記の合成スポンジ組成物
    の水和及び架橋の組み合わせにより形成し、それによ
    り、粒子を捕捉する ことを含む方法。
  21. 【請求項２１】前記の組成物が、更に、分離した架橋剤
    を含む、請求項20に記載の方法。
  22. 【請求項２２】前記のカルボン酸が脂肪酸を含む、請求
    項20に記載の方法。
  23. 【請求項２３】前記の捕捉すべき粒子を、細胞、細菌、
    及び巨大分子からなる群から選ぶ、請求項20に記載の方
    法。
  24. 【請求項２４】前記の脂肪酸を、ラウリン酸、パルミチ
    ン酸、及びステアリン酸、並びに、それらの混合物から
    なる群から選ぶ、請求項22に記載の方法。
  25. 【請求項２５】前記の枝分かれした複合炭水化物を、カ
    ルボキシメチルセルロース、キトサン、並びに、それら
    の誘導体及び化学アナログからなる群から選ぶ、請求項
    20に記載の方法。
  26. 【請求項２６】前記の組成物が、更に、線状炭水化物で
    ある、請求項20に記載の方法。
  27. 【請求項２７】前記の架橋剤を、アルミニウムイオン、
    クロムイオン、及びその他の原子価が少なくとも３であ
    る金属イオンを含む金属有機複合体からなる群から選
    ぶ、請求項21に記載の方法。
  28. 【請求項２８】前記の捕捉が前記の捕捉された粒子の通
    過に対するバリヤーとして作用する、請求項20に記載の
    方法。
  29. 【請求項２９】前記の捕捉された粒子が長期にわたって
    前記のゲルから放出され、それにより、前記のゲルが持
    続的放出ビヒクルとして作用する、請求項20に記載の方
    法。
  30. 【請求項３０】前記のカルボン酸及び前記の架橋剤が同
    じ分子を含む、請求項21に記載の方法。
  31. 【請求項３１】水和させた場合に合成スポンジとして作
    用する組成物であって、下記の非水和混合物を含み： ウンデシレン酸； 枝分かれした複合炭水化物；及び 分離した架橋剤； それにより、前記の組成物が、水和溶液の存在下で、同
    時に、水和し且つ架橋し得る、組成物。
  32. 【請求項３２】前記のカルボン酸が安息香酸を含む、請
    求項１に記載の組成物。
  33. 【請求項３３】前記のカルボン酸が安息香酸を含む、請
    求項13に記載の方法。
  34. 【請求項３４】前記のカルボン酸が安息香酸を含む、請
    求項20に記載の方法。
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