JP2840729B2 - Organ adhesion prevention film - Google Patents
Organ adhesion prevention filmInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は臓器癒着防止用フィルム
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a film for preventing organ adhesion.
【０００２】[0002]
【従来の技術】現在、病気の診断・治療などのために医
療用具や人工臓器などが用いられている。これらは高分
子材料などで構成されており、その高分子材料の表面に
血球細胞や生体組織細胞が接着・増殖することが問題と
なっている。例えば、手術の際に、臓器内あるいは臓器
間の癒着を防ぐために用いられる癒着防止用フィルムの
場合、それが臓器に癒着すると、それをはがす際に臓器
を傷つけることがある。それゆえに、細胞を接着・増殖
させない性質をもつ材料が必要不可欠であり、これまで
いろいろな高分子材料が開発されてきた。例えば、ポリ
ビニルアルコールのゲル表面にヘパリンを化学結合させ
ることで細胞接着性を押さえようとする試み（G. R. Ll
anos, and M. V. Sefton, Biomaterials, Vol.13, 421
(1992)）があるが、そのヘパリンの結合に手間がかかる
点で問題がある。この様に、細胞非接着・非増殖性の高
分子材料については未だ満足すべきものは開発されてい
ない。2. Description of the Related Art At present, medical tools and artificial organs are used for diagnosing and treating diseases. These are composed of a polymer material or the like, and there is a problem that blood cells and living tissue cells adhere and proliferate on the surface of the polymer material. For example, in the case of an adhesion preventing film used for preventing adhesion within an organ or between organs at the time of surgery, if it adheres to an organ, the organ may be damaged when peeled off. Therefore, a material that does not allow cells to adhere and proliferate is indispensable, and various polymer materials have been developed so far. For example, an attempt to suppress cell adhesion by chemically bonding heparin to the polyvinyl alcohol gel surface (GR Ll
anos, and MV Sefton, Biomaterials, Vol. 13, 421
(1992)), but there is a problem in that the binding of heparin takes time. As described above, a satisfactory polymer material having no cell adhesion and nonproliferation has not yet been developed.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、細胞非接着
・非増殖性高分子材料からなる臓器癒着防止用フィルム
を提供することをその課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a film for preventing organ adhesion comprising a non-cell-adherent, non-proliferative polymer material.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意検討を重ね、本発明を完成するに至っ
た。即ち、本発明によれば、（ｉ）ポリビニルアルコー
ルと、（ii）ポリエチレングリコール、ポリアクリルア
ミド、ポリスチレンスルホン酸の水溶性塩、ポリアクリ
ル酸の水溶性塩、ポリグルタミン酸の水溶性塩及びポリ
ビニルピロリドンの中から選ばれる少なくとも１種の水
溶性高分子とからなる混合高分子の含水ゲルのフィルム
からなり、該フィルムは該ポリビニルアルコールと該水
溶性高分子とを水溶液状で加圧下及び加熱下において混
合し、得られた混合高分子の水溶液を液膜状で乾燥し、
得られた乾燥フィルムを水と接触させて含水させること
によって形成されたものであることを特徴とする臓器癒
着防止用フィルムが提供される。Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and have completed the present invention. That is, according to the present invention, (i) polyvinyl alcohol and (ii) a water-soluble salt of polyethylene glycol, polyacrylamide, polystyrenesulfonic acid, a water-soluble salt of polyacrylic acid, a water-soluble salt of polyglutamic acid, and polyvinylpyrrolidone A water-containing gel film of a mixed polymer comprising at least one water-soluble polymer selected from the group consisting of a mixture of the polyvinyl alcohol and the water-soluble polymer in an aqueous solution under pressure and under heating. The resulting mixed polymer aqueous solution is dried in the form of a liquid film,
There is provided a film for preventing adhesion to an organ, which is formed by bringing the obtained dried film into contact with water to be hydrated.
【０００５】本発明で用いる高分子含水ゲルは、（ｉ）
ポリビニルアルコールと（ii）水溶性高分子とからなる
混合高分子の含水ゲルである。ポリビニルアルコールと
しては、ケン化度が９８モル％以上、平均重合度１５０
０以上のものが好ましく用いられる。水溶性高分子とし
ては、ポリエチレングリコール、ポリアクリルアミド、
ポリスチレンスルホン酸の水溶性塩（ナトリウム塩やカ
リウム塩、アンモニウム塩等）、ポリアクリル酸の水溶
性塩（ナトリウム塩やカリウム塩、アンモニウム塩
等）、ポリグルタミン酸の水溶性塩（ナトリウム塩やカ
リウム塩、アンモニウム塩等）及びポリビニルピロリド
ンの中から選ばれる少なくとも１種が用いられる。これ
らの水溶性高分子の混合比は、ポリビニルアルコールと
水溶性高分子との混合物に対し、１〜３０重量％、好ま
しくは２〜２０重量％である。また、混合高分子含水ゲ
ル中の含水量は、５０〜９５重量％、好ましくは６０〜
９０重量％である。The polymer hydrogel used in the present invention comprises (i)
This is a hydrogel of a mixed polymer comprising polyvinyl alcohol and (ii) a water-soluble polymer. As the polyvinyl alcohol, the degree of saponification is 98 mol% or more, and the average degree of polymerization is 150.
Those having 0 or more are preferably used. Water-soluble polymers include polyethylene glycol, polyacrylamide,
Water-soluble salts of polystyrene sulfonic acid (sodium salt, potassium salt, ammonium salt, etc.), water-soluble salts of polyacrylic acid (sodium salt, potassium salt, ammonium salt, etc.), and water-soluble salts of polyglutamic acid (sodium salt, potassium salt) , Ammonium salts, etc.) and polyvinylpyrrolidone. The mixing ratio of these water-soluble polymers is 1 to 30% by weight, preferably 2 to 20% by weight, based on the mixture of polyvinyl alcohol and the water-soluble polymer. The water content in the mixed polymer hydrogel is 50 to 95% by weight, preferably 60 to 95% by weight.
90% by weight.
【０００６】前記の混合高分子含水ゲルからなるフィル
ムを製造するには、ポリビニルアルコールと水溶性高分
子とを水溶液状で加圧下及び加熱下において均一に混合
する。加熱温度は９５〜１４０℃、好ましくは１１０〜
１２５℃であり、圧力は、内容物が沸騰しない圧力であ
ればよい。次に、この混合高分子の水溶液を液膜フィル
ム形状に成形し、乾燥した後、得られた乾燥フィルムを
水中に浸漬して含水させる。これにより混合高分子含水
ゲルのフィルムを得ることができる。また、本発明のフ
ィルムは、それ全体が前記混合高分子含水ゲルから構成
される必要はなく、その表面部のみが前記混合高分子含
水ゲルから構成されていてもよい。In order to produce a film composed of the above-mentioned mixed polymer hydrogel, polyvinyl alcohol and a water-soluble polymer are uniformly mixed in an aqueous solution under pressure and under heating. The heating temperature is 95-140 ° C, preferably 110-140 ° C.
The temperature may be 125 ° C., and the pressure may be a pressure at which the contents do not boil. Next, the aqueous solution of the mixed polymer is formed into a liquid film shape and dried, and the obtained dried film is immersed in water to be hydrated. Thus, a film of the mixed polymer hydrogel can be obtained. Further, the film of the present invention does not need to be entirely composed of the mixed polymer hydrogel, and only the surface portion thereof may be composed of the mixed polymer hydrogel.
【０００７】[0007]
【実施例】次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する。Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
【０００８】実施例１ ポリビニルアルコール（ケン化度99.85モル％、重合度1
700）とポリエチレングリコール（平均分子量3000）と
を合わせて10ｇとし、それに90ｇの蒸留水を加えて、耐
圧硝子容器に入れた。この容器（温度20℃）を100分間
かけて徐々に120℃まで加熱し（圧力＝２×１０5Ｐ
ａ）、この温度に10分間保った後、40分間かけて徐々に
80℃まで冷却した。得られた均一水溶液をガラス板上に
流延し、24時間風乾した。さらに、これを30℃で24時間
真空乾燥してフィルム試料を得た。その後、この試料を
ガラス板ごと多量の蒸留水中に浸漬すると、この試料は
含水ゲル状になった。この蒸留水を新しい蒸留水と数回
とりかえることにより、この含水ゲル状試料から溶出す
る高分子を完全に取り除いた。この試料を蒸留水中に保
存し、その含水率（含水ゲル状試料の重量に対する水の
重量の割合）を測定した（図１）。なお、ポリビニルア
ルコールとポリエチレングリコールとの初期重量混合比
が98:2、95:5、90:10、85:15、80:20の５種類の試料を
作成した。また、比較のためにポリビニルアルコールだ
けからなるフィルム試料も作成した。混合体の方が含水
率が高く、生体組織と同程度である。含水ゲル状フィル
ム試料のヤング率を図２に示す。含水率が高いことを考
慮するとヤング率が高い。Example 1 Polyvinyl alcohol (degree of saponification: 99.85 mol%, degree of polymerization: 1
700) and polyethylene glycol (average molecular weight 3000) to make a total of 10 g, to which 90 g of distilled water was added and placed in a pressure-resistant glass container. This container (temperature 20 ° C.) is gradually heated to 120 ° C. over 100 minutes (pressure = 2 × 10 5 P
a), keep at this temperature for 10 minutes, then gradually over 40 minutes
Cooled to 80 ° C. The obtained homogeneous aqueous solution was cast on a glass plate and air-dried for 24 hours. Further, this was vacuum-dried at 30 ° C. for 24 hours to obtain a film sample. Thereafter, when this sample together with the glass plate was immersed in a large amount of distilled water, this sample became a hydrogel. By replacing the distilled water with fresh distilled water several times, the polymer eluted from the hydrogel sample was completely removed. This sample was stored in distilled water, and its water content (the ratio of the weight of water to the weight of the hydrogel sample) was measured (FIG. 1). In addition, five kinds of samples were prepared in which the initial weight mixing ratio of polyvinyl alcohol and polyethylene glycol was 98: 2, 95: 5, 90:10, 85:15, and 80:20. For comparison, a film sample consisting of only polyvinyl alcohol was prepared. The mixture has a higher moisture content, which is comparable to that of living tissue. FIG. 2 shows the Young's modulus of the hydrogel film sample. Considering that the water content is high, the Young's modulus is high.
【０００９】実施例２ 実施例１のポリエチレングリコールのかわりにポリスチ
レンスルホン酸ナトリウム（平均分子量10000）を用い
る以外は同様にして、５種類の含水ゲル状フィルム試料
を得た。これらの試料の含水率およびヤング率をそれぞ
れ図１および図２に示す。ポリスチレンスルホン酸ナト
リウムの混合比が98:2、95:5、90:10の含水ゲル状フィ
ルム試料は、極めて透明度の高いものであった。Example 2 Five kinds of hydrogel film samples were obtained in the same manner as in Example 1 except that sodium polystyrene sulfonate (average molecular weight 10,000) was used instead of polyethylene glycol. The water content and Young's modulus of these samples are shown in FIGS. 1 and 2, respectively. The hydrogel film samples having the mixing ratios of sodium polystyrene sulfonate of 98: 2, 95: 5, 90:10 had extremely high transparency.
【００１０】実施例３ 実施例１のポリエチレングリコールのかわりにポリアク
リルアミドを用いる以外は同様にして、５種類の含水ゲ
ル状フィルム試料を得た。これらの試料の含水率及びヤ
ング率をそれぞれ図１及び図２に示す。Example 3 Five kinds of hydrogel film samples were obtained in the same manner as in Example 1 except that polyacrylamide was used instead of polyethylene glycol. The water content and Young's modulus of these samples are shown in FIGS. 1 and 2, respectively.
【００１１】実施例４ 実施例１のポリエチレングリコールのかわりにポリアク
リル酸ナトリウムを用いる以外は同様にして、５種類の
含水ゲル状フィルム試料を得た。これらの試料の含水率
はポリアクリル酸ナトリウム含有量の増加とともに約80
％まで増加し、またヤング率は約0.8MPaまで減少した。Example 4 Five kinds of hydrogel film samples were obtained in the same manner as in Example 1 except that sodium polyacrylate was used instead of polyethylene glycol. The water content of these samples increased to about 80 with increasing sodium polyacrylate content.
% And the Young's modulus decreased to about 0.8 MPa.
【００１２】実施例５ 実施例１のポリエチレングリコールのかわりにポリビニ
ルピロリドンを用いる以外は同様にして、５種類の含水
ゲル状フィルム試料を得た。これらの試料の含水率はポ
リビニルピロリドンの含有率の増加とともに約80％まで
増加し、またヤング率は約0.6MPaまで減少した。Example 5 Five types of hydrogel film samples were obtained in the same manner as in Example 1 except that polyvinylpyrrolidone was used instead of polyethylene glycol. The water content of these samples increased to about 80% with increasing polyvinyl pyrrolidone content, and the Young's modulus decreased to about 0.6 MPa.
【００１３】実施例６ 前記含水ゲル状フィルムに対する細胞の接着・増殖性を
調べた。すなわち、試料とする9mm×9mmの含水ゲル状フ
ィルム上にマウス由来の繊維芽細胞（L929）の培養液
（約12万個/ml）0.3mlを接触させたまま、二酸化炭素濃
度5％、湿度100％で37℃に設定したインキュベーター中
に静置した。培養液には、10%牛胎児血清を含むEagle M
EMを使用した。また、比較のため、ポリビニルアルコー
ルだけからなる試料、和光純薬工業（株）製の組織培養
プラスチックシートおよびダウコーニング社製医療用シ
リコーンゴムシートについても同一手法で試験を行っ
た。所定時間インキュベータ中に静置後に、試料とした
含水ゲル状フィルム上に接着している細胞数を、クリス
タルバイオレットを染料とする通常の核染色法で染色し
て定量した。また、顕微鏡下で細胞数を直接数える方法
でも定量した。培養時間と接触細胞数との関係を図３に
示す。ポリエチレングリコール、ポリアクリルアミド、
ポリビニルピロリドンを含有するポリビニルアルコール
試料上に接着した細胞の数は０であった。ポリスチレン
スルホン酸ナトリウムを含有するポリビニルアルコール
試料上に接着した細胞の数は図３からわかるように０で
はないが、極めて少なく、増殖する傾向もみられなかっ
た。ポリビニルアルコールだけからなる試料上にはかな
り多くの細胞が接着した。以上の結果からポリビニルア
ルコールとその他の水溶性高分子との混合物は細胞非接
着性であり、臓器癒着防止用フィルムとして好適のもの
であることがわかる。Example 6 The adhesion and proliferation of cells to the hydrogel film were examined. That is, with 0.3 ml of a culture solution (about 120,000 cells / ml) of mouse-derived fibroblasts (L929) being in contact with a 9 mm × 9 mm hydrogel film as a sample, a carbon dioxide concentration of 5%, humidity Placed in an incubator set at 37 ° C. at 100%. Eagle M containing 10% fetal bovine serum
EM was used. For comparison, a sample consisting of only polyvinyl alcohol, a tissue culture plastic sheet manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., and a medical silicone rubber sheet manufactured by Dow Corning Co., Ltd. were tested in the same manner. After standing in an incubator for a predetermined time, the number of cells adhering to the hydrogel film as a sample was quantified by staining with a conventional nuclear staining method using crystal violet as a dye. In addition, quantification was also performed by directly counting the number of cells under a microscope. FIG. 3 shows the relationship between the culture time and the number of contacted cells. Polyethylene glycol, polyacrylamide,
The number of cells adhered on a polyvinyl alcohol sample containing polyvinyl pyrrolidone was zero. Although the number of cells adhered on the polyvinyl alcohol sample containing sodium polystyrene sulfonate is not zero as can be seen from FIG. 3, it was extremely small, and there was no tendency to proliferate. Significantly more cells adhered on the sample consisting only of polyvinyl alcohol. From the above results, it can be seen that the mixture of polyvinyl alcohol and other water-soluble polymers is non-adhesive to cells and is suitable as a film for preventing organ adhesion.
【００１４】[0014]
【発明の効果】本発明の臓器癒着防止用フィルムは、細
胞の接着増殖性がないことから、その使用に際し、臓器
に癒着することがないため、その使用後には、臓器を損
傷することなく剥離させることができ、その価値は多大
である。The film for preventing adhesion of an organ according to the present invention does not adhere to an organ when used since it has no adhesive growth property of cells, and therefore, it can be peeled without damaging the organ after use. And its value is enormous.
【図１】混合物中の水溶性高分子の含有率（重量％）と
含水率との関係図である。 （●）ポリエチレングリコール， （◆）ポリスチレンスルホン酸ナトリウム， （▼）ポリアクリルアミド．FIG. 1 is a graph showing the relationship between the content (% by weight) of a water-soluble polymer in a mixture and the water content. (●) polyethylene glycol, (◆) sodium polystyrene sulfonate, (▼) polyacrylamide.
【図２】混合物中の水溶性高分子の含有率（重量％）と
ヤング率との関係図である。 （●）ポリエチレングリコール， （◆）ポリスチレンスルホン酸ナトリウム， （▼）ポリアクリルアミド．FIG. 2 is a graph showing the relationship between the content (% by weight) of a water-soluble polymer in a mixture and Young's modulus. (●) polyethylene glycol, (◆) sodium polystyrene sulfonate, (▼) polyacrylamide.
【図３】培養時間と各種試料上に接着・増殖した細胞の
数との関係図である。 （●）組織培養用プラスチックシート （▲）シリコーンゴム （◆）ポリビニルアルコール （○）ポリスチレンスルホン酸ナトリウム（２重量％） （△）ポリスチレンスルホン酸ナトリウム（５重量％） （◇）ポリスチレンスルホン酸ナトリウム（１０重量
％） （▽）ポリスチレンスルホン酸ナトリウム（１５重量
％） （☆）ポリスチレンスルホン酸ナトリウム（２０重量
％）FIG. 3 is a graph showing the relationship between culture time and the number of cells adhered and proliferated on various samples. (●) Plastic sheet for tissue culture (▲) Silicone rubber (◆) Polyvinyl alcohol (○) Sodium polystyrene sulfonate (2% by weight) (△) Sodium polystyrene sulfonate (5% by weight) (◇) Sodium polystyrene sulfonate ( 10% by weight) (ポ リ ス チ レ ン) Sodium polystyrene sulfonate (15% by weight) (☆) Sodium polystyrene sulfonate (20% by weight)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−55351（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−161046（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−287392（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−13696（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−95249（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−161432（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−38960（ＪＰ，Ａ) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-51-55351 (JP, A) JP-A-3-161046 (JP, A) JP-A-6-287392 (JP, A) JP-A 54-55 13696 (JP, A) JP-A-2-95249 (JP, A) JP-A-4-161432 (JP, A) JP-A-4-38960 (JP, A)
Claims (1)
ポリエチレングリコール、ポリアクリルアミド、ポリス
チレンスルホン酸の水溶性塩、ポリアクリル酸の水溶性
塩、ポリグルタミン酸の水溶性塩及びポリビニルピロリ
ドンの中から選ばれる少なくとも１種の水溶性高分子と
からなる混合高分子の含水ゲルのフィルムからなり、該
フィルムは該ポリビニルアルコールと該水溶性高分子と
を水溶液状で加圧下及び加熱下において混合し、得られ
た混合高分子の水溶液を液膜状で乾燥し、得られた乾燥
フィルムを水と接触させて含水させることによって形成
されたものであることを特徴とする臓器癒着防止用フィ
ルム。(1) polyvinyl alcohol; (ii)
A mixed polymer comprising at least one water-soluble polymer selected from polyethylene glycol, polyacrylamide, a water-soluble salt of polystyrenesulfonic acid, a water-soluble salt of polyacrylic acid, a water-soluble salt of polyglutamic acid, and polyvinylpyrrolidone. Comprising a film of a hydrogel, the film is a mixture of the polyvinyl alcohol and the water-soluble polymer in an aqueous solution under pressure and under heating, and drying the resulting mixed polymer aqueous solution in a liquid film form, A film for preventing adhesion of an organ, wherein the film is formed by bringing the obtained dried film into contact with water to be hydrated.
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| JP7075865A JP2840729B2 (en) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | Organ adhesion prevention film |
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