JP2704330B2 - Biodegradable polymer - Google Patents

Biodegradable polymer

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JP2704330B2
JP2704330B2 JP3220970A JP22097091A JP2704330B2 JP 2704330 B2 JP2704330 B2 JP 2704330B2 JP 3220970 A JP3220970 A JP 3220970A JP 22097091 A JP22097091 A JP 22097091A JP 2704330 B2 JP2704330 B2 JP 2704330B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は生分解性重合体に関し、
殊に薬剤等をこの重合体と複合化した際に、優れた徐放
特性を付与する重合体に関する。
The present invention relates to a biodegradable polymer,
Particularly, the present invention relates to a polymer which imparts excellent sustained-release properties when a drug or the like is complexed with the polymer.

【0002】[0002]

【従来の技術】乳酸、グリコール酸等の重合体、即ちポ
リラクチド、ポリグリコリドは、生体分解性の重合体と
して、近年縫合糸、人工臓器等の医用材料に応用されて
いる。また一方、生体への薬物投与を制御するための薬
物送達システム(DDS;Drug Delivery System)用の基剤と
して、各種の検討が行われている。
2. Description of the Related Art In recent years, polymers such as lactic acid and glycolic acid, that is, polylactide and polyglycolide have been applied to medical materials such as sutures and artificial organs as biodegradable polymers. On the other hand, various studies have been made as a base for a drug delivery system (DDS) for controlling the administration of a drug to a living body.

【0003】このようなDDS基剤に所望される特性と
しては、その薬物含有複合体を生体内に埋入した場合、
所定時間に一定量の薬物を生体内部に放出すると共に、
薬物放出後は速やかに分解することが挙げられる。ま
た、そのDDS基剤は重合触媒等の不純物を含まず、生
体親和性が良いことが望まれている。
[0003] Desirable characteristics of such a DDS base include, when the drug-containing complex is implanted in a living body,
Release a certain amount of drug into the living body at a predetermined time,
Degradation is rapid after drug release. It is also desired that the DDS base does not contain impurities such as a polymerization catalyst and has good biocompatibility.

【0004】従来より知られている基剤として、乳酸、
グリコール酸等のホモポリマーやコポリマーがあり、こ
れら基剤の中でも非晶性重合体が多用されている。これ
は非晶性重合体をDDS基剤として用いた場合、薬物分
散性が結晶性重合体よりも優れており、その結果として
良好な薬物放出特性を有することによる。このような非
晶性重合体として、乳酸、グリコール酸の環状二量体の
開環重合による高分子量重合体、並びにそれらを直接脱
水重縮合することによって得られる低分子量重合体があ
る。これらの重合体の共通する点は、両者とも線状重合
体であることである。
Conventionally known bases include lactic acid,
There are homopolymers and copolymers such as glycolic acid, and among these bases, amorphous polymers are frequently used. This is because when an amorphous polymer is used as a DDS base, the drug dispersibility is superior to that of the crystalline polymer, and as a result, it has good drug release characteristics. Examples of such an amorphous polymer include a high molecular weight polymer obtained by ring-opening polymerization of a cyclic dimer of lactic acid and glycolic acid, and a low molecular weight polymer obtained by directly dehydrating and polycondensing them. The common feature of these polymers is that they are both linear polymers.

【0005】しかし、これらの重合体のうち高分子量の
ものをDDS基剤として用いると、生体埋入初期に分解
が起こり難く、その後には分子鎖のランダムな切断によ
って急速に分解が起こるため薬物放出は初期のみ抑制さ
れ、その後は基剤の分解と共に急激に薬物の放出が起こ
り不規則な放出特性となりDDS基剤として好ましくな
い。また、高分子量重合体は一般に触媒を使用して製造
され、その触媒が基剤に残存し、この点からもDDS基
剤として好ましくない。
However, when a high molecular weight polymer among these polymers is used as a DDS base, degradation is unlikely to occur at the initial stage of implantation into a living body, and then it is rapidly degraded by random cleavage of the molecular chain. The release is suppressed only in the initial stage, and thereafter the drug is rapidly released with the decomposition of the base, resulting in irregular release characteristics, which is not preferable as a DDS base. Further, the high molecular weight polymer is generally produced using a catalyst, and the catalyst remains in the base, which is also not preferable as a DDS base.

【0006】一方、このような高分子量重合体の欠点を
回避するものとして、最近主に低分子量の重合体が検討
されているが、前述のような線状重合体からなる低分子
量の重合体を用いて薬物を包含させたものは、重合体の
親水性が高く、薬物の放出速度が重合体の分解速度より
も高くなり、従って初期に多量の薬物が放出され、基剤
のみが体内に残留するという問題がある。更に、重合体
の酸濃度が高く、生体埋入時に強い炎症等を引き起こす
という問題がある。
On the other hand, low molecular weight polymers have been mainly studied recently in order to avoid such disadvantages of high molecular weight polymers. In the case of incorporating a drug using a polymer, the polymer has high hydrophilicity, and the release rate of the drug is higher than the decomposition rate of the polymer.Therefore, a large amount of the drug is released in the initial stage, and only the base remains in the body. There is a problem of remaining. Further, there is a problem that the acid concentration of the polymer is high and causes strong inflammation and the like when implanted in a living body.

【0007】このように、乳酸、グリコール酸等の重合
体は、生体分解性のDDS基剤としては、改良すべき点
が多いのが現状であり、未だ優れた徐放特性を有する生
分解性重合体が得られていないのが現状である。
As described above, polymers such as lactic acid and glycolic acid have many points to be improved as a biodegradable DDS base, and biodegradable polymers having excellent sustained release characteristics are still present. At present, no polymer has been obtained.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明者らはこのよう
な現状の中で、前述のような課題を解決し、薬剤等を徐
放化するための重合体として、放出量、放出時間等の放
出制御が容易であり、且つ生体親和性が優れる生分解性
重合体を開発すべく鋭意研究を行った。その結果、糖ア
ルコールの存在下で、乳酸及び/又はグリコール酸を直
接脱水重縮合することにより得られる重合体が、前述の
徐放特性に優れることを見い出し、係る知見に基づき本
発明を完成させるに至ったものである。
Under these circumstances, the present inventors have solved the above-mentioned problems, and have developed a polymer for sustained release of a drug or the like as a release amount, release time, etc. We have made intensive studies to develop a biodegradable polymer that is easy to control the release of and is excellent in biocompatibility. As a result, a polymer obtained by directly dehydrating and / or polycondensing lactic acid and / or glycolic acid in the presence of a sugar alcohol was found to be excellent in the above-mentioned sustained release characteristics, and based on such findings, the present invention was completed. It has been reached.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】 即ち本発明は、糖アル
コールを乳酸及び/又はグリコール酸に対して1〜15
重量%の範囲で使用し、糖アルコールの存在下で乳酸及
び/又はグリコール酸を直接脱水重縮合し、一般式
(I)
That is, the present invention relates to a method for preparing sugar alcohols from lactic acid and / or glycolic acid in an amount of 1 to 15%.
It was used in the range of weight%, the lactic acid and / or glycolic acid combined direct dehydration polycondensation in the presence of a sugar alcohol of the general formula
(I)

【化2】 で示される糖アルコールのオキシ残基に乳酸及び/又は
グリコール酸の重合単位が結合してなる数平均分子量3
000以下の生分解性重合体に関する。
Embedded image Lactic acid and / or the oxy residue of the sugar alcohol represented by
Number average molecular weight of 3 in which polymerized units of glycolic acid are bonded
000 or less biodegradable polymer.

【0010】[0010]

【作用】以下に本発明を更に詳細に説明する。本発明で
使用する乳酸及びグリコール酸は、その種類に特段限定
はなく、乳酸についてはD体、L体、DL体の何れのもの
でも使用できる。また、糖アルコールの種類は、グリセ
リン、トレイット、エリトリット、アラビット、アドニ
ット、キシリット、ソルビット、マンニット、イジッ
ト、タリット、ズルシット、アロズルシット等を例示す
ることができる。
The present invention will be described below in more detail. The types of lactic acid and glycolic acid used in the present invention are not particularly limited, and any of D-form, L-form and DL-form can be used for lactic acid. Examples of the type of sugar alcohol include glycerin, trait, erythrit, arabit, adnit, xylit, sorbit, mannitol, idit, talit, zulcit, allozulcit and the like.

【0011】本発明ではこれらの原料を使用し、直接脱
水重縮合反応により本発明の重合体を得る。乳酸及び/
又はグリコール酸と糖アルコールとの使用割合について
は、糖アルコールが乳酸及び/又はグリコール酸に対し
て1〜15重量%の範囲となる割合で用いる。即ち、両者
の使用割合がこの範囲を逸脱し、糖アルコール量が1重
量%を下廻ると、得られる重合体は従来の低分子量線状
重合体の特性に近くなり、前述のように徐放性基剤とし
て使用した場合に好ましくないものとなる。また反対
に、糖アルコール量が15重量%を上廻ると、得られる重
合体は半固体からペースト状となり、これを用いて製剤
化を行うことが困難となり、また重合体の分解性が極め
て高くなり、この範囲は本発明に於いて殊に重要であ
る。
In the present invention, the polymer of the present invention is obtained by a direct dehydration polycondensation reaction using these raw materials. Lactic acid and / or
Alternatively, the use ratio of glycolic acid and sugar alcohol is such that the sugar alcohol is in a range of 1 to 15% by weight based on lactic acid and / or glycolic acid. That is, when the use ratio of the two deviates from this range and the amount of the sugar alcohol falls below 1% by weight, the obtained polymer becomes close to the characteristics of the conventional low-molecular-weight linear polymer, and the sustained release is performed as described above. It is not preferable when used as a functional base. Conversely, if the sugar alcohol content exceeds 15% by weight, the resulting polymer becomes a paste from a semi-solid, making it difficult to formulate it, and the polymer is extremely degradable. This range is particularly important in the present invention.

【0012】糖アルコールの存在下に、乳酸及び/又は
グリコール酸を直接脱水重縮合反応を行う方法に関して
云えば、前記原料の混合物中に窒素ガスを導入しながら
反応を行う方法、あるいは2〜100mmHg程度の減圧下で反
応を行う方法のいずれかの方法で行えばよい。また、そ
の際に反応温度は120〜250℃で行い、反応時間は使用す
る原料の種類、その使用割合等により特段限定できない
が、概ね2〜30時間が必要である。
With respect to the method of directly performing a dehydration polycondensation reaction of lactic acid and / or glycolic acid in the presence of a sugar alcohol, a method of carrying out the reaction while introducing nitrogen gas into the mixture of the raw materials, or 2 to 100 mmHg The reaction may be performed under any reduced pressure. At that time, the reaction is carried out at a reaction temperature of 120 to 250 ° C., and the reaction time is not particularly limited depending on the kind of the raw materials used, the proportion used, and the like, but generally requires 2 to 30 hours.

【0013】また、反応後に得られる本発明重合体は、
その数平均分子量が3000以下となるように反応を行う
が、この分子量の制御は反応時間、反応温度、糖アルコ
ールの使用量によって容易に行うことができる。即ち、
反応時間を短く、反応温度を低く、あるいは糖アルコー
ルを多く使用する程、その分子量は低くなり、これらの
条件は所望する重合体の物性に応じて適宜選択すればよ
い。また、この分子量が3000を上廻り本発明の範囲を逸
脱すると、重合体の酸残基鎖が長くなるため、重合体基
剤としての特性は前述の低分子量線状重合体の特性と類
似するものとなる。更に、分子量の下限に関しては概ね
500程度であり、これ以下では室温で重合体の粘着性が
高くなり、その取扱いが困難となるだけでなく、極めて
短期間に分解することから実用的ではない。
The polymer of the present invention obtained after the reaction is
The reaction is carried out so that the number average molecular weight becomes 3000 or less, and this molecular weight can be easily controlled by the reaction time, the reaction temperature, and the amount of sugar alcohol used. That is,
The shorter the reaction time, the lower the reaction temperature, or the more sugar alcohol used, the lower the molecular weight, and these conditions may be appropriately selected according to the desired physical properties of the polymer. Further, when the molecular weight exceeds 3,000 and deviates from the range of the present invention, the acid residue chain of the polymer becomes longer, so that the characteristics as the polymer base are similar to the characteristics of the low-molecular-weight linear polymer described above. It will be. Furthermore, regarding the lower limit of the molecular weight,
When it is less than 500, the tackiness of the polymer becomes high at room temperature, which makes it difficult to handle, and is not practical because it decomposes in a very short time.

【0014】尚、本発明に於いてその分子量の測定に
は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)を使用して行
うが、この際に溶媒としてはテトラヒドロフランを使用
し、またカラムはウルトラスチラケ゛ル(Ultrastyragel)(米国ウォータ
ース゛社製商品名)の100オンク゛ストローム、1000オンク゛ストローム及び100
00オンク゛ストロームの3本のカラムを接続して使用し、ポリス
チレンを標準試料として重合体の分子量を求めた。
In the present invention, the molecular weight is measured using gel permeation chromatography (GPC). At this time, tetrahydrofuran is used as a solvent, and the column is ultra-styrakel (GPC). Ultrastyragel) (trade name of Waters Co., USA) 100 Å, 1000 Å and 100 Å
Three molecular columns of 00 Å were connected and used, and the molecular weight of the polymer was determined using polystyrene as a standard sample.

【0015】 このようにして得ることができる本発明
の重合体は、その分子鎖が星形形状となった重合体であ
り、一般式(I)
The polymers of the present invention which can be obtained in this way is a polymer the molecular chain has become a star shape, the general formula (I)

【化3】 で示される糖アルコールのオキシ残基に乳酸及び/又は
グリコール酸の重合単位が結合してなるものである。従
って、その中心部は糖アルコールの残基であって、その
糖アルコールの残基は乳酸、グリコール酸の残基鎖によ
って囲まれている形状となっている。また、本発明の重
合体は、分子鎖の末端が水酸基であることから、その分
子量の大小にかかわらず、生体内埋入時の組織反応性が
低いという特徴を有する。
Embedded image And a polymerization unit of lactic acid and / or glycolic acid bonded to the oxy residue of the sugar alcohol represented by Therefore, the central part is a residue of a sugar alcohol, and the residue of the sugar alcohol is surrounded by a residue chain of lactic acid and glycolic acid. Further, the polymer of the present invention has a feature that, since the terminal of the molecular chain is a hydroxyl group, tissue reactivity at the time of implantation in a living body is low regardless of the molecular weight.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明の実施例を掲げ更に説明を行う
が、本発明はこれらに限定されるものではない。また、
実施例に於て%は特に断らない限り全て重量%を示す。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be further described with reference to examples of the present invention, but the present invention is not limited thereto. Also,
In the examples, all percentages are by weight unless otherwise specified.

【0017】(実施例1〜5)DL-乳酸(90%水溶液)50g
とD-マンニット0.45gを200ml容反応容器に入れ、300ml/minの
流量で窒素ガスを混合溶液中に導入しながら、200℃で1
0時間の反応を行い、無色透明な固体状の本発明の重合
体を得た。(実施例1)
(Examples 1 to 5) 50 g of DL-lactic acid (90% aqueous solution)
And 0.45 g of D-mannitol in a 200 ml reaction vessel, and introducing nitrogen gas into the mixed solution at a flow rate of 300 ml / min.
The reaction was carried out for 0 hours to obtain a colorless and transparent solid polymer of the present invention. (Example 1)

【0018】また、D-マンニットを0.90g(実施例2)、2.25g
(実施例3)、4.50g(実施例4)及び6.75g(実施例5)と
し、上記と同様に反応を行い、いずれも無色透明な固体
状の本発明の重合体を得た。
Further, 0.90 g of D-mannitol (Example 2), 2.25 g
(Example 3), 4.50 g (Example 4) and 6.75 g (Example 5) were reacted in the same manner as above to obtain a colorless and transparent solid polymer of the present invention.

【0019】(比較例1〜2)比較のために、実施例1
のD-マンニット0.45gに代えて、D-マンニットを0.18g(比較例1)及
び9.0g(比較例2)とした以外は、実施例1と同一の条件
下で反応を行い、無色透明な重合体を得た。尚、比較例
1の重合体は室温で固体状であったが、比較例2の重合
体は室温で粘着性の強い半固体状であった。
(Comparative Examples 1 and 2) For the purpose of comparison, Example 1 was used.
The reaction was carried out under the same conditions as in Example 1 except that D-mannitol was changed to 0.18 g (Comparative Example 1) and 9.0 g (Comparative Example 2) instead of 0.45 g of D-mannitol, and colorless. A transparent polymer was obtained. The polymer of Comparative Example 1 was in a solid state at room temperature, while the polymer of Comparative Example 2 was in a semi-solid state having strong adhesiveness at room temperature.

【0020】実験1 実施例1〜5及び比較例1〜2で得た重合体を使用し、
これらのGPCによる分子量測定と重合体のインビボ(i
n vivo)分解率の測定を行った。尚、インビボ分解率の
測定は次の方法により行った。
Experiment 1 Using the polymers obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2,
Measurement of molecular weight by these GPC and in vivo (i.
(n vivo) The degradation rate was measured. The in vivo degradation rate was measured by the following method.

【0021】先ず、重合体の50mgをテフロンチューブ
(内径2mmφ、長さ70mm)内に充填し、これを100kg/cm2
圧力下で30〜40℃に加熱し、成形処理を行った。この処
理によって、テフロンチューブに充填された重合体は、
内径2mmφのロッド状となった。次に、このテフロンチ
ューブの一方を尖端とし、チューブの先端をラットの背
中皮下部に挿入し、ステンレス棒状の押し出し器でチュ
ーブ内の重合体を注射挿入した。
First, 50 mg of the polymer was placed in a Teflon tube.
(Inner diameter 2 mmφ, length 70 mm), and heated to 30 to 40 ° C. under a pressure of 100 kg / cm 2 to perform a molding treatment. By this treatment, the polymer filled in the Teflon tube is
It became a rod shape with an inner diameter of 2 mmφ. Next, one end of the Teflon tube was used as a pointed end, the tip of the tube was inserted into the subcutaneous region of the back of the rat, and the polymer in the tube was injected and inserted with a stainless rod extruder.

【0022】重合体の埋め込みから5週間目にラットを
屠殺し、ラット体内に残存している重合体の重量を測定
し、埋め込み前の重量からその分解率を算出した。これ
らの結果を表1に示した。
Five weeks after the implantation of the polymer, the rat was sacrificed, the weight of the polymer remaining in the rat was measured, and the decomposition rate was calculated from the weight before the implantation. The results are shown in Table 1.

【0023】[0023]

【表1】 注)Mn:数平均分子量の略,Mw:重量平均分子量の略[Table 1] Note) Mn: Abbreviation of number average molecular weight, Mw: Abbreviation of weight average molecular weight

【0024】表1の結果から明かなように、実施例1〜
5の重合体の方が比較例1の重合体よりもインビボ分解
率が低くなっており、また比較例2の重合体は、インビ
ボ分解率が極めて高いことから、これら比較例品は生分
解性重合体として適していないことが判る。
As is clear from the results in Table 1, Examples 1 to
The in vivo degradation rate of the polymer of Comparative Example 5 is lower than that of the polymer of Comparative Example 1, and the polymer of Comparative Example 2 has an extremely high in vivo degradation rate. It turns out that it is not suitable as a polymer.

【0025】(実施例6〜8)DL-乳酸(90%水溶液)50g
と各種の糖アルコールとの反応を行った。糖アルコール
の種類として、D-ソルヒ゛ット(実施例6)、キシリット(実施例7)
及びエリトリット(実施例8)を使用し、各々2.25g(DL-乳酸に
対して5重量%)を200ml容反応容器に入れ、200ml/minの
流量で窒素ガスを混合溶液中に導入しながら、200℃で1
0時間の反応を行い、いずれも無色透明な固体状の本発
明の重合体を得た。
(Examples 6 to 8) 50 g of DL-lactic acid (90% aqueous solution)
And various sugar alcohols. Examples of sugar alcohols include D-sorbitol (Example 6) and xylit (Example 7).
And erythritol (Example 8), put 2.25 g (5% by weight based on DL-lactic acid) into a 200 ml reaction vessel, and introduce nitrogen gas into the mixed solution at a flow rate of 200 ml / min. 1 at 200 ° C
The reaction was carried out for 0 hours to obtain a colorless and transparent solid polymer of the present invention.

【0026】(比較例3)また比較のために、糖アルコ
ールを使用しない以外は実施例6と同一条件下で反応を
行い、無色透明な重合体を得た。
Comparative Example 3 For comparison, the reaction was carried out under the same conditions as in Example 6 except that no sugar alcohol was used, to obtain a colorless and transparent polymer.

【0027】実験2 実施例6〜8及び比較例3で得た重合体を使用し、実験
1と同様の成形処理により重合体をロッド状とし、これ
をラットの背中皮下部に埋め込み、5週間目のインビボ
分解率を求めた。これら重合体のGPCによる分子量の
測定並びにインビボ分解率の測定を行い、その結果を表
2に示した。
Experiment 2 Using the polymers obtained in Examples 6 to 8 and Comparative Example 3, the polymer was formed into a rod by the same molding treatment as in Experiment 1, and this was implanted in the subcutaneous part of the back of a rat for 5 weeks. The rate of in vivo degradation of the eye was determined. The molecular weight of these polymers was measured by GPC and the in vivo degradation rate was measured. The results are shown in Table 2.

【0028】[0028]

【表2】 [Table 2]

【0029】表2の結果から明かなように、実施例6〜
8の糖アルコールと反応した本発明の重合体は、糖アル
コールを反応させない重合体(比較例3)に比べ、その分
子量が低いにもかかわらずインビボ分解率が低く、生分
解性重合体として適していることが判る。
As is clear from the results in Table 2, Examples 6 to
The polymer of the present invention reacted with the sugar alcohol of No. 8 has a low in vivo degradation rate in spite of its low molecular weight compared to the polymer not reacted with the sugar alcohol (Comparative Example 3), and is suitable as a biodegradable polymer. You can see that

【0030】(参考例1)DL-乳酸とD-マンニットとの
反応の確認を、90MHz 1H-NMRスペクトルの測定によって
行った。実施例4で得た重合体の重水素化クロロホルム
(CDCl3)を溶媒として用いて測定した1H-NMRスペクトル
を図1に示した。また、比較例3(糖アルコールを使用
せずに重縮合を行ったもの)の1H-NMRスペクトルを図2
に示した。
Reference Example 1 The reaction between DL-lactic acid and D-mannitol was confirmed by measuring a 90 MHz 1 H-NMR spectrum. Deuterated chloroform of the polymer obtained in Example 4.
The 1 H-NMR spectrum measured using (CDCl 3 ) as a solvent is shown in FIG. FIG. 2 shows the 1 H-NMR spectrum of Comparative Example 3 (polycondensation was performed without using a sugar alcohol).
It was shown to.

【0031】これらの図1と図2を比較すると、図2の
スペクトルは乳酸のメチル水素とメチン水素に由来する
1.52ppm(2重線)と5.21ppm(4重線)のピークから成ってい
るが、図1のスペクトルではこれらのピーク以外にD-マ
ンニットのメチレン水素とメチル水素に由来するピーク
(4.31ppm)や重合体鎖末端のヒドロキシル基に由来する
ピーク(2.91ppm)が見られる。また、図1のスペクトル
のプロトン比より求めた重合体中の糖アルコールの組成
は、仕込組成とほぼ一致し、DL-乳酸とD-マンニットの
反応は定量的に進行することが確認できた。更に、この
ことは他の種類の糖アルコール、あるいは糖アルコール
の使用割合の異なる重合体についても同様に確認でき
た。
When these FIGS. 1 and 2 are compared, the spectrum of FIG. 2 is derived from methyl hydrogen and methine hydrogen of lactic acid.
It consists of peaks at 1.52 ppm (doublet) and 5.21 ppm (quadruple). In addition to these peaks in the spectrum of FIG. 1, peaks derived from methylene hydrogen and methyl hydrogen of D-mannite are present.
(4.31 ppm) and a peak (2.91 ppm) derived from the hydroxyl group at the terminal of the polymer chain. In addition, the composition of the sugar alcohol in the polymer determined from the proton ratio in the spectrum of FIG. 1 almost coincided with the charged composition, and it was confirmed that the reaction between DL-lactic acid and D-mannitol progressed quantitatively. . Further, this was similarly confirmed for other kinds of sugar alcohols or polymers having different use ratios of sugar alcohols.

【0032】尚、実施例4で使用した糖アルコールであ
るD-マンニットは、重水素化クロロホルムには溶解しな
かったが、本発明の重合体は重水素化クロロホルムに簡
単に溶解し、このことからも糖アルコールが本発明の重
合体中に取り込まれ、反応していることが確認できる。
The sugar alcohol D-mannitol used in Example 4 did not dissolve in deuterated chloroform, but the polymer of the present invention dissolved easily in deuterated chloroform. This confirms that the sugar alcohol has been incorporated into the polymer of the present invention and reacted.

【0033】(実施例9〜10)D-乳酸(90%水溶液)50g
とス゛ルシット4.50g(D-乳酸に対して10重量%)を200ml容反応
容器に入れ、200ml/minの流量で窒素ガスを混合溶液中
に導入しながら、200℃で8時間の反応を行い、無色透明
な固体状の本発明の重合体を得た。(実施例9)
(Examples 9 to 10) 50 g of D-lactic acid (90% aqueous solution)
And Superit 4.50 g (10% by weight based on D-lactic acid) were placed in a 200 ml reaction vessel, and a reaction was carried out at 200 ° C. for 8 hours while introducing nitrogen gas into the mixed solution at a flow rate of 200 ml / min. A colorless and transparent solid polymer of the present invention was obtained. (Example 9)

【0034】また、上記D-乳酸に代えてL-乳酸(90%水
溶液)50gを用いて同様に反応を行い、同様に無色透明な
本発明の重合体を得た。(実施例10)
The same reaction was carried out using 50 g of L-lactic acid (90% aqueous solution) in place of the above D-lactic acid to obtain a colorless and transparent polymer of the present invention. (Example 10)

【0035】(比較例4〜5)糖アルコールを使用しな
いで実施例9、10とほぼ同程度の分子量の重合体を得る
ために、D-乳酸(比較例4)及びL-乳酸(比較例5)を、実
施例9の条件で反応時間を3.5時間とした以外は同一条
件にて反応を行った。
(Comparative Examples 4 and 5) In order to obtain a polymer having a molecular weight almost the same as that of Examples 9 and 10 without using a sugar alcohol, D-lactic acid (Comparative Example 4) and L-lactic acid (Comparative Example) were used. 5) was performed under the same conditions as in Example 9 except that the reaction time was changed to 3.5 hours.

【0036】実験3 実施例9〜10及び比較例4〜5で得た重合体を使用し、
実験1と同様に重合体のGPCによる分子量の測定を行
った。また、併せて示差走査熱量計(DSC)により、重
合体のガラス転移温度及び融点温度を測定し、これらの
結果を表3に示した。尚、DSC測定機器は、セイコー
電子工業製DSC-2型を使用し、昇温速度5℃/minの条件で
測定を行った。更に、ラットの背中皮下部に於ける重合
体の所定埋入期間毎のインビボ分解率を測定し、その結
果を図3に示した。
Experiment 3 Using the polymers obtained in Examples 9 to 10 and Comparative Examples 4 to 5,
The molecular weight of the polymer was measured by GPC in the same manner as in Experiment 1. In addition, the glass transition temperature and the melting point temperature of the polymer were measured by a differential scanning calorimeter (DSC). The results are shown in Table 3. The DSC was measured using a DSC-2 model manufactured by Seiko Denshi Kogyo at a temperature rising rate of 5 ° C./min. Further, the in vivo degradation rate of the polymer in the subcutaneous region of the back of the rat was measured for each predetermined implantation period, and the results are shown in FIG.

【0037】[0037]

【表3】 [Table 3]

【0038】表3より明かなように、比較例4及び5の
D-乳酸とL-乳酸は、それのみでは結晶性の重合体となる
が、実施例9、10の糖アルコールと反応した本発明の重
合体は非晶性となり、DDS基剤として有用であること
が判る。また図3に示したように、実施例9及び10の本
発明の重合体は、ほぼ同じ分子量である比較例4及び5
の重合体と比較して、そのインビボ分解性は著しく低
い。これは、主に重合体主鎖の構造に基づく差、即ち重
合体分子鎖の星形と直鎖形との差であることが考えられ
る。
As is clear from Table 3, Comparative Examples 4 and 5
D-lactic acid and L-lactic acid alone become crystalline polymers, but the polymer of the present invention reacted with the sugar alcohols of Examples 9 and 10 becomes amorphous and is useful as a DDS base. You can see that. Further, as shown in FIG. 3, the polymers of the present invention of Examples 9 and 10 were substantially the same in molecular weight.
In vivo degradability is significantly lower than that of the polymer of This is considered to be mainly a difference based on the structure of the polymer main chain, that is, a difference between the star shape and the linear shape of the polymer molecular chain.

【0039】(実施例11)L-乳酸(90%水溶液)42.05g
(0.42mol)、グリコール酸13.69g(0.18mol)及びD-ソルビ
ット2.58gを200ml容反応容器に入れ、150ml/minの流量
で窒素ガスを混合溶液中に導入しながら、190℃で16時
間の反応を行い、無色透明な固体状の本発明の重合体を
得た。
(Example 11) 42.05 g of L-lactic acid (90% aqueous solution)
(0.42 mol), 13.69 g (0.18 mol) of glycolic acid and 2.58 g of D-sorbit were placed in a 200 ml reaction vessel, and nitrogen gas was introduced into the mixed solution at a flow rate of 150 ml / min at 190 ° C. for 16 hours. The reaction was performed to obtain a colorless and transparent solid polymer of the present invention.

【0040】(比較例6)また比較のために、糖アルコ
ールを使用しない以外は実施例11と同一の条件で反応を
行い、無色透明な重合体を得た。
Comparative Example 6 For comparison, the reaction was carried out under the same conditions as in Example 11 except that no sugar alcohol was used, to obtain a colorless and transparent polymer.

【0041】実験4 実施例11及び比較例6で得た重合体を使用し、実験1と
同様に重合体のGPCによる分子量の測定を行った。ま
た、これらの重合体を使用し、実験1と同様の成形処理
により重合体をロッド状とし、これをラット背中皮下部
に埋め込み、5週間目のインビボ分解率を求めた。これ
らの結果を表4に示した。
Experiment 4 Using the polymers obtained in Example 11 and Comparative Example 6, the molecular weight of the polymer was measured by GPC in the same manner as in Experiment 1. Further, using these polymers, the polymer was formed into a rod by the same molding treatment as in Experiment 1, and this was implanted in the subcutaneous region of the back of a rat, and the in vivo degradation rate at 5 weeks was determined. Table 4 shows the results.

【0042】[0042]

【表4】 [Table 4]

【0043】[0043]

【発明の効果】以上のように、本発明の生分解性重合体
は無触媒下で重合を行い、これと糖アルコールとの反応
によって得られたものであることから、特段触媒等の不
純物の除去操作を必要とせず、従って得られる重合体は
有機溶媒等の不純物を含有せず、生体用DDS基剤とし
て好ましいものである。
As described above, since the biodegradable polymer of the present invention is polymerized in the absence of a catalyst and is obtained by reacting the polymer with a sugar alcohol, impurities such as a catalyst, etc. No removal operation is required, and thus the resulting polymer does not contain impurities such as organic solvents and is preferred as a biomedical DDS base.

【0044】また、得られた重合体は、その分子鎖が星
形形状の構造であり、分子量が低いにもかかわらず、相
当長期間にわたり分解性の低い重合体も得ることが可能
となる。更に、重合体の分子量が低いために、重合体は
軟化点の低い固体状で得られ、このことは本発明の重合
体と薬物とを混合する際に、常温あるいは若干の加熱下
でその操作を行うことができ、これによって薬物の分
解、変性等の問題は回避される。
In addition, the obtained polymer has a star-shaped molecular chain, and although it has a low molecular weight, it is possible to obtain a polymer having low decomposability over a long period of time. Furthermore, due to the low molecular weight of the polymer, the polymer is obtained as a solid with a low softening point, which means that when mixing the polymer of the invention with the drug, the operation can be carried out at room temperature or under slight heating. Thus, problems such as decomposition and denaturation of the drug can be avoided.

【0045】更に、本発明重合体の分子鎖末端の残基は
水酸基であることから、生体埋入時の組織反応性が低
く、特にその傾向は生体埋入初期に於いて顕著である。
従って、本発明の重合体はDDS基剤として、各種の薬
物との複合化に適用でき、その薬物の種類として、例え
ばホルモン剤、抗ヒスタミン剤、血圧降下剤、血管拡張
剤、血管補強剤、健胃消化剤、整腸剤、避妊剤、外皮用
殺菌消毒剤、寄生性皮膚疾患用剤、消炎剤、鎮痛剤、利
胆剤、抗リウマチ薬、強心剤、痔治療剤、便秘治療剤、
ビタミン剤、各種酵素製剤、ワクチン類、抗原虫剤、イ
ンターフェロン誘起物質、駆虫剤、魚病薬、農薬、オー
キシン、ジベレリン、サイトカイニン、アブシジン酸等
の植物ホルモン、昆虫フェロモン等が挙げられる。ま
た、これらの薬物は、天然物あるいは合成物のいずれの
ものであっても使用できるものである。
Furthermore, since the residue at the terminal of the molecular chain of the polymer of the present invention is a hydroxyl group, tissue reactivity at the time of implantation into a living body is low, and this tendency is particularly remarkable in the early stage of implantation into a living body.
Therefore, the polymer of the present invention can be used as a DDS base for complexing with various drugs, and examples of such drugs include hormones, antihistamines, antihypertensives, vasodilators, vasodilators, and stomachs. Digestives, intestinals, contraceptives, germicidal disinfectants for skin, agents for parasitic skin diseases, antiphlogistics, analgesics, bile drugs, antirheumatic drugs, inotropics, hemorrhoids, constipation
Vitamin preparations, various enzyme preparations, vaccines, antiprotozoal agents, interferon-inducing substances, anthelmintics, fish disease drugs, pesticides, auxins, plant hormones such as gibberellins, cytokinins, abscisic acid, and insect pheromones. These drugs can be used whether they are natural products or synthetic products.

【0046】以上、本発明重合体の有用性をDDS基剤
として使用する場合について述べたが、徐放性を要求さ
れるもの、例えば抗菌剤、抗かび剤、食品添加物、香
料、農薬等の徐放基剤として使用できることは勿論であ
る。
The case where the utility of the polymer of the present invention is used as a DDS base has been described above. Those which require sustained release, such as antibacterial agents, antifungal agents, food additives, fragrances, pesticides, etc. Of course, it can be used as a sustained-release base.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例4で得た本発明の重合体の1H-NMRスペク
トルを示した図である。
FIG. 1 is a diagram showing a 1 H-NMR spectrum of a polymer of the present invention obtained in Example 4.

【図2】比較例3で得た重合体の1H-NMRスペクトルを示
した図である。
FIG. 2 is a diagram showing a 1 H-NMR spectrum of a polymer obtained in Comparative Example 3.

【図3】実施例9〜10で得た本発明の重合体及び比較例
4〜5で得た重合体をラットの背中皮下部へ埋入した場
合の所定期間毎のインビボ分解率を示した図である。
FIG. 3 shows the in vivo degradation rate of the polymer of the present invention obtained in Examples 9 to 10 and the polymers obtained in Comparative Examples 4 to 5 every predetermined period when the polymer is implanted in the subcutaneous part of the back of a rat. FIG.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 糖アルコールを乳酸及び/又はグリコー
ル酸に対して1〜15重量%の範囲で使用し、糖アルコ
ールの存在下で乳酸及び/又はグリコール酸を直接脱水
重縮合し、一般式(I) 【化1】 で示される糖アルコールのオキシ残基に乳酸及び/又は
グリコール酸の重合単位が結合してなる数平均分子量3
000以下の生分解性重合体。
A sugar alcohol is used in an amount of 1 to 15% by weight based on lactic acid and / or glycolic acid, and lactic acid and / or glycolic acid is directly dehydrated and polycondensed in the presence of the sugar alcohol to obtain a compound represented by the general formula ( I) Lactic acid and / or the oxy residue of the sugar alcohol represented by
Number average molecular weight of 3 in which polymerized units of glycolic acid are bonded
000 or less biodegradable polymer.
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