JP3203382B2 - 人工塞栓形成用高分子溶液 - Google Patents

人工塞栓形成用高分子溶液

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博夫 岩田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、血管障害部位に注入し
て治療目的の人工塞栓を形成するために用いられる高分
子溶液に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、人体の血管障害部位の治療方法と
して、血管障害部位へカテーテルを導き、該カテーテル
より血管障害部位へ白金コイルや樹脂片などを注入して
塞栓を形成することにより、血管障害部位への血液の流
入を阻害する試みがなされている。このような方法にお
いては、従来、比較的口径の大きなカテーテルが用いら
れており、該カテーテルから上記樹脂片等の注入が行な
われていた。しかしながら、上記方法では、樹脂片の血
管障害部位への移行性に十分な選択性を持たせることが
できなかったり、血管障害部位における塞栓の形成が不
完全であったりし、術後障害や早期に側副血行路が形成
されるといった問題が生じがちであった。
【0003】上記のような欠点を生じない治療法とし
て、小口径のカテーテルまたは先端にピンホールを有す
る微小バルーンカテーテルを用いて、血管障害部位へカ
テーテルを導いて単量体を注入し、重合固化させて塞栓
を形成する方法が試みられている。この方法では、血管
内注入用樹脂として、シアノアクリレート系単量体が用
いられている。シアノアクリレート系単量体は、血管内
へ注入された後、直ちに重合し、高分子量樹脂を形成す
るため、塞栓が形成される。上記目的のために、従来よ
り各種のシアノアクリレート系単量体が試作され、用い
られてきている。しかしながら、以下のような種々の問
題があった。
【0004】 シアノアクリレート系単量体は、水や
アミン類と接触されると、急激に重合硬化を起こすた
め、血管障害部位に十分に注入することができない場合
があった。 シアノアクリレート系単量体は、強力な接着性を有
するため、血管障害部位へ注入されたときに、バルーン
カテーテルまたは通常のカテーテルと、血管壁とが強固
に接着してしまい、その結果、カテーテルを除去できな
いという重大な事態を招く恐れがあった。 血管障害部位へ注入されたシアノアクリレート系単
量体により形成される樹脂は、極めて高い硬度を有する
ため、後に血管障害部位を除去する手術を行なうのが困
難となりがちであった。
【0005】 シアノアクリレート重合体は、生体内
で分解してホルムアルデヒドを放出するが、このホルム
アルデヒドが生体に対して悪影響を及ぼすという問題が
あった。 シアノアクリレート系単量体は、X線で可視化する
ために混合し得る適当な血管造影剤が存在しない。 また、上記シアノアクリレート系単量体以外に、液体の
人工塞栓材料として、高分子材料をジメチルスルホキシ
ドや40容量%以上のエタノールを含む水溶液に溶かし
た高分子溶液も一部では用いられていた。しかしなが
ら、これらの高分子溶液では、血管内へ注入した際に血
管内皮細胞に障害を与えるという問題があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来の人工塞栓形成用材料の諸欠点を鑑みて成された
ものであり、血管内皮細胞に直接の障害を与えることが
なく、カテーテルによる血管内への注入に適した比較的
低い粘度を有し、X線造影剤と組み合わせて用いること
ができ、血管内へ注入後は速やかに血管障害部位を塞栓
することができ、しかも、人体に有害な影響を与えない
人工塞栓形成用高分子溶液を提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本願の請求項1に記載の
発明は、平均分子量が10000〜500000の範囲
にあり、メタアクリル酸−2−ヒドロキシエチル(以
下、HEMAと略す。)の含有割合が30〜90重量%
であるメタアクリル酸−2−ヒドロキシエチルとN−イ
ソプロピルアクリルアミド(以下、IPAAmと略
す。)とのランダム共重合体を、血液と等張の水溶液ま
たは該血液と等張の水溶液とエタノールとの混合溶媒に
溶解してなることを特徴とする人工塞栓形成用高分子溶
液である。また、請求項2に記載の発明は、上記血液と
等張の溶液が血管造影剤をさらに含有することを特徴と
する人工塞栓形成用高分子溶液である。以下、請求項
1,2に記載の発明にかかる人工塞栓形成用高分子溶液
の詳細を説明する。
【0008】本発明の人工塞栓形成用高分子溶液では、
溶質としてHEMA−IPAAmランダム共重合体が用
いられる。このHEMA−IPAAmランダム共重合体
の分子構造を下記の化学式に示す。
【0009】
【化1】
【0010】上記ランダム共重合体中のHEMA成分の
含有割合は30〜90重量%であり、残部がIPAAm
成分であることが必要である。HEMAの共重合割合が
30重量%未満の場合、または90重量%を超える場合
には、エタノール含量が40容量%以下のエタノール−
水混合溶媒やエタノール−血管造影剤混合溶液に溶解さ
せることができない。また、上記ランダム共重合体の平
均分子量は10000〜500000の範囲であること
が好ましい。平均分子量が10000未満では、血管内
で十分な強度をもった塞栓を形成することができず、5
00000を超えると人工塞栓形成用高分子溶液の粘度
が高くなりすぎ、カテーテルを用いて血管障害部位に注
入できない。
【0011】上記ランダム共重合体は、血液と等張の水
溶液及び血管造影剤の水溶液に良好に溶解する。また、
エタノール含量が40容量%未満の生理食塩水−エタノ
ール混合溶媒や該エタノール含有混合溶媒と血管造影剤
との混合溶液にも温度に係わらず良好に溶解する。
【0012】仕込みHEMA含量が70モル%のモノマ
ー溶液から得られた上記ランダム共重合体は、37℃の
温度においてエタノールを含まない血管造影剤イオパミ
ドール75w/v%水溶液に溶解する。イオン交換水中
では、上記ランダム共重合体の低温臨界共溶温度(LC
ST)は0℃以下であり、0℃以上の温度では溶解しな
い。ところが、イオパミドール75w/v%水溶液は、
75w/v%のイオパミドールを含むため、イオン交換
水の溶媒力が変化し、37℃でも上記共重合体を溶解さ
せることができたと考えられる。このことは、仕込みH
EMA含量が70モル%のモノマー溶液から得られた共
重合体は、イオパミドール75w/v%水溶液に体温で
溶解し、これを血管中に注入するとイオパミドールが血
中へ拡散すると共に共重合体が沈澱析出し、血管を塞栓
し得ることを示唆している。
【0013】本発明の人工塞栓形成用高分子溶液では、
血液と等張の水溶液、例えば生理食塩水と、エタノール
との混合溶媒が用いられるが、さらに請求項2に記載の
ように血管造影剤の水溶液、または血管造影剤と低エタ
ノール水溶液とよりなる混合溶液を用い得る。血管造影
剤としてのイオパミドールを用いたイオパミドール75
w/v%とエタノールとの混合溶液を溶媒として用いる
場合には、該イオパミドール75w/v含有エタノール
混合溶液におけるエタノールの含有割合は、40v/v
%以下でなければならない。イオパミドール75w/v
%含有エタノール混合溶液におけるエタノールの含有割
合が40v/v%を超える場合には、血管中に注入され
た時に血管内皮を障害する等の生理的障害を生ずる恐れ
があるからである。
【0014】本発明の人工塞栓形成用高分子溶液におい
て、HEMA−IPAAmランダム共重合体よりなる溶
質の溶媒に対する濃度は、0.5〜30重量/容量%と
され、特に好ましくは、5〜20重量/容量%とされ
る。0.5重量/容量%未満では、十分な塞栓を形成す
ることができないからであり、30重量/容量%を超え
ると人工塞栓形成用高分子溶液の粘度が高くなりすぎ、
カテーテルからの注入が困難である。
【0015】本発明にかかる人工塞栓形成用高分子溶液
においては、上記のようにHEMA−IPAAmランダ
ム共重合体が溶質として用いられている。このランダム
共重合体を構成しているHEMAは一般的にコンタクト
レンズ等の医療材料として古くから使用されており、他
方、IPAAmは、薬物のコントロールリリース徐放基
材として開発が行なわれており、いずれも生体に対して
十分な安全性及び無毒性を有することが周知である。ま
た、本発明における溶媒も、水溶液、エタノール水溶
液、血管造影剤の水溶液、又は血管造影剤と比較的低濃
度のエタノール水溶液との混合溶液であるため、本発明
にかかる人工塞栓形成用高分子溶液は、生体に対して毒
作用及び有害性の恐れが全くないのである。
【0016】なお、本発明にかかる人工塞栓形成用高分
子用溶液には、所望により、または必要に応じて、イオ
パミドール以外の血管造影剤、例えば、イオタラム酸ナ
トリウム、メトリザマイド、ヨーダミドナトリウムメグ
ルミンまたはタンタル粉等を用いることができる。X線
造影剤の添加割合は、人工塞栓形成用高分子溶液1ミリ
リットル当たり50〜800mg、好ましくは100〜
750mgである。50mg以下では、X線による可視
化が十分に行なわれ難く、750mgを超えると血管造
影剤の溶解性のため調製が困難である。また、請求項1
に記載のように、血管造影剤を混合しない水溶液、ある
いはエタノール−生理食塩水からなるエタノール水溶液
に上記ランダム共重合体を溶解させてもよく、その場合
においても人工塞栓形成用高分子溶液として用いること
ができる。
【0017】
【作用及び発明の効果】請求項1,2にかかる発明の人
工塞栓形成用高分子溶液では、上記HEMA−IPAA
mランダム共重合体を溶質とするものであるため、血液
中に注入されると速やかに硬化して確実に人工塞栓を形
成する。しかも、上記ランダム共重合体は、生理食塩水
のような血液と等張の水溶液とエタノールとの混合溶媒
に良好に溶解するため、比較的低い粘度を有するように
構成することができ、従ってカテーテルによる注入が容
易である。しかも、上記ランダム共重合体は安全性に優
れており、生体に有害な影響を及ぼすこともない。
【0018】また、形成される人工塞栓物質は、スポン
ジ状の固形物であり、硬度が比較的低いため、塞栓形成
後の血管障害部位の除去手術等を容易に行なうことがで
きる。さらに、請求項2に記載のように、上記ランダム
共重合体は血管造影剤水溶液あるいは血管造影剤とエタ
ノール水溶液との混合溶液に良好に溶解するため、X線
による造影機能を容易に付与することができる。
【0019】
【実施例】以下、具体的な実施例を挙げることにより、
本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例
によって限定されるものではない。実施例1:HEMA−IPAAmランダム共重合体の合
成及びイオパミドール75w/v%(エタノール含量0
〜40v/v%)混合溶液中における溶解性 HEMA、ジオキサン及びラジカル重合開始剤である
2,2−アゾビスイソブチロアミドジハイドレート(以
下、AIBA)は、いずれも和光純薬工業社製のものを
用意した。IPAAmは、イーストマンコダック社製を
用いた。
【0020】HEMA及びIPAAmをHEMAの混合
割合がモル%で、0、20、40、50、60、70、
80及び100の8種類の混合モノマーを用意し、各混
合モノマー10gとAIBA71mgとをジオキサン2
0mlに溶解し、ガラス製の重合管内に仕込み、脱気後
封管した。重合は、70℃で2時間行なった。重合液か
らのHEMA−IPAAmランダム共重合体の回収は、
重合液を60〜70℃のイオン交換水に投下し、沈澱さ
せることにより行なった。さらに、上記HEMA−IP
AAmランダム共重合体をエタノールに溶解し、再び6
0〜70℃のイオン交換水に投下することで沈澱回収を
行い、この操作を数回繰り返すことにより未反応モノマ
ーをHEMA−IPAAmランダム共重合体から除去し
た。得られたHEMA−IPAAmランダム共重合体の
水溶液を凍結乾燥し、以後の実験に用いた。
【0021】各種HEMA−IPAAmランダム共重合
体の溶解性は、各共重合体100mgにイオン交換水1
0mlを加え氷水上で溶解させ、その後所定温度に保持
し、目視により判定した。液体塞栓剤としての可能性
は、各共重合体100mgに造影剤イオパミドール75
w/v%(溶液100ml中にイオパミドール75gを
含む)を含むエタノール−水混合溶媒1mlを加え、3
7℃に保持し、その溶解性から判定した。まず、下記の
表1に、体温37℃におけるイオパミドール75w/v
%とエタノール水溶液(エタノール含量0〜40v/v
%)の混合溶液中で得られたHEMA−IPAAmラン
ダム共重合体の溶解性を示す。表1中のSは溶解(So
luble)、SWは膨潤(Swelling)、Iは
不溶(Insoluble)を表す。
【0022】
【表1】
【0023】仕込みHEMA含量が50〜70mole
%で得られた共重合体は、混合溶媒のエタノール含量2
0v/v%において溶解した。仕込みHEMA含量が7
0mole%のモノマー溶液から得られた共重合体は、
エタノールを含まないイオパミドール水溶液にも溶解し
た。
【0024】実施例2:動物実験 HEMAとIPAAmのモル比1:1の混合モノマー1
0gとAIBA71mgをジオキサン20mlに溶解
し、実施例1と同様に重合し、HEMA−IPAAmラ
ンダム共重合体を回収し、乾燥を行なった。得られたH
EMA−IPAAmランダム共重合体0.5gを、イオ
パミドール75w/v%とエタノール水溶液(エタノー
ル含量30v/v%)との混合溶液10mlに溶解さ
せ、人工塞栓を形成するための高分子溶液の調製を行な
った。
【0025】ウイスターラットを麻酔剤ネンブタールで
麻酔し、カテーテルを腎動脈内に導きX線透視下におい
て人工塞栓を形成するための高分子溶液0.1mlを腎
動脈へ注入した。このとき、X線透視下において注入部
位及び注入量を高い精度で監視し、確認することができ
た。当該高分子溶液の粘度が高く注入するのが多少困難
ではあったが、高分子溶液を注入完了後カテーテルを除
去し、その後当該高分子溶液の注入部位の血管撮影を行
なったところ、当該注入部位には、まったく血流を認め
られず、血管は完全に塞栓されていることが認められ
た。従って、本実施例の人工塞栓を形成する高分子溶液
は、十分に良好な塞栓効果を発揮する人工塞栓を形成す
るものであることが明らかであった。高分子溶液の粘度
は、共重合体の重合度を調節することによりコントロー
ル可能であるため、当該高分子溶液は血管内塞栓材とし
て有効であることがわかった。
【0026】実施例3:動物実験 HEMAとIPAAmのモル比7:3の混合モノマー5
gと、重合開始剤2−2´アゾビスイソブチロニトリル
(AIBN)10mg、更に得られたHEMA−IPA
Amランダム共重合体の分子量を調節するためのラジカ
ル直鎖移動剤としてのベンジルアルコール1.0mlを
添加して、これらをジオキサン4mlに溶解した。ガラ
ス製の重合管内に仕込み、脱気封管後、60℃で40分
間重合を行なった。重合液からのHEMA−IPAAm
ランダム共重合体の回収は、実施例1と同様に行なっ
た。
【0027】人工塞栓剤としての効果は、HEMA−I
PAAmランダム共重合体1.0gをイオパミドール7
5w/v%10mlに溶解させて、実施例2と同様にカ
テーテルを通じてウイスターラット腎動脈内に導き、X
線透視下において人工塞栓を形成することで判定した。
塞栓効果は、十分であり、高分子溶液0.1mlを注入
するだけで腎臓への血流は、遮断された。実施例の人工
塞栓形成用高分子溶液は、十分に良好な塞栓効果を発揮
することが明らかであった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−57014(JP,A) 特開 平5−103802(JP,A) 特開 昭54−104695(JP,A) 特開 昭60−25926(JP,A) 特開 昭62−97558(JP,A) 特開 昭63−281660(JP,A) 特開 平5−84290(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61L 15/00 - 33/18 CA(STN) REGISTRY(STN) MEDLINE(STN)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平均分子量が10000〜500000
    の範囲にあり、メタアクリル酸−2−ヒドロキシエチル
    の含有割合が30〜90重量%であるメタアクリル酸−
    2−ヒドロキシエチルとN−イソプロピルアクリルアミ
    ドとのランダム共重合体を、血液と等張の水溶液または
    該血液と等張の水溶液とエタノールとの混合溶媒に溶解
    してなることを特徴とする人工塞栓形成用高分子溶液。
  2. 【請求項2】 前記血液と等張の溶液が血管造影剤をさ
    らに含有することを特徴とする、請求項1に記載の人工
    塞栓形成用高分子溶液。
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