JP5915177B2 - 生分解性粒子、血管塞栓材料及び生分解性粒子の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、生分解性粒子、血管塞栓材料及び生分解性粒子の製造方法に関する。

患部の切開における止血、腫瘍への栄養供給の遮断、腫瘍内での抗癌剤濃度の維持等を目的として血管等を塞栓する材料として、架橋アクリル粒子、分解性デンプン粒子、ポリ（乳酸／グリコール酸）共重合体（特許文献１）又はポリエチレングリコールとポリ乳酸とのブロック共重合体（特許文献２〜５）といったポリマー粒子が広く用いられており、中でも、血管等を隙間なく確実に塞栓するために、球状のポリマー粒子が好ましく用いられている。

上記のポリマー粒子は、マイクロカテーテル等を通過して血管塞栓の標的部位まで到達させられるが、ポリマー粒子の柔軟性の不足や凝集によってカテーテル内で詰まりが起こったり、標的部位に到達するまでにポリマー粒子自身が変形し形状が元に戻らなくなったりする問題を抱えるものであった。

これら問題を解決すべく、複数種類のポリマーをブレンドすることによってポリマー粒子の弾性を制御したり（特許文献６）、ポリマー粒子表面をポリエチレングリコールで被覆してカテーテル通過性を向上させたり（特許文献７）、化学架橋されたポリマー粒子を使用すること（特許文献８）等が報告され、改良技術の開発がなされている。

特開平５−９６９号公報 特公平５−１７２４５号公報 特開２００４−１６７２２９号公報 特開２００５−３１２６２３号公報 特開２００７−２９１３２３号公報 特開２００７−１４５８２６号公報 特開２００７−１４６１４６号公報 特開２００５−３１４５３５号公報

しかしながら、複数種ポリマーのブレンド（特許文献６）、ポリマー粒子表面の被覆（特許文献７）又は化学架橋されたポリマー粒子の使用（特許文献８）といった改良技術では、ポリマー粒子の弾性の制御やカテーテル通過性の問題についての改善は認められるものの、ポリマー粒子自身が変形し形状が元に戻らない問題に対しては十分な改善がなされておらず、好適な血管等の塞栓作用を得るにはさらなる改良が必要であった。すなわち、ポリマー粒子がカテーテルを通過した後に元の粒子の形状に戻ろうとする能力（以下、「粒子形状の復元力」）を高めた血管等の塞栓材料の開発が求められている。

また、血管等を塞栓する材料の改良を行うに当たり、化学架橋された球状のポリマー粒子を得るための従来の化学架橋反応では、水等のプロトン性溶媒中でポリマー等の溶液を分散してその液滴を形成する必要があったが、プロトン性溶媒自身が化学架橋反応に関与するために化学架橋の密度のコントロール等が極めて困難であり、さらなる改良には限界があった。

そこで本発明は、柔軟性不足が改善され、粒子同士の凝集が起こりにくく、かつ、カテーテル等を通過した後における粒子形状の復元力が向上した球状の生分解性粒子及びその製造方法を提供することを目的とする。

すなわち、本発明は、以下の（１）〜（１０）に記載した生分解性粒子、血管塞栓材料及びその製造方法を提供する。
（１） ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリヒドロキシエチルアクリレート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、ポリビニルピロリドン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース及びヒドロキシエチルセルロースからなる群から選択される水溶性ポリマーの単独重合体若しくはブロック共重合体、又は、前記水溶性ポリマーと、α−ヒドロキシ酸、α−ヒドロキシ酸の環状二量体、ヒドロキシジカルボン酸及び環状エステルからなる群から選択されるモノマーとのブロック共重合体、多価カルボン酸並びに水溶性カルボジイミドを、誘電率が３５〜５０の非プロトン性極性有機溶媒に溶解し、得られた溶液を前記非プロトン性極性有機溶媒に対する貧溶媒中に滴下し、得られた液滴中で化学架橋反応を進行させて製造された、飽和含水状態での含水率が２０〜９０％である、生分解性粒子。
（２） 飽和含水状態での圧縮率が１５〜６０％であり、復元率が１５％以上である、上記（１）に記載の生分解性粒子。
（３） 上記水溶性ポリマーは、多価アルコールの全ての水酸基にポリエチレングリコール又はポリプロピレングリコールが結合した分岐ポリマーである、上記（１）又は（２）に記載の生分解性粒子。
（４） 上記多価アルコールは、グリセリン、ポリグリセリン及びペンタエリスリトールからなる群から選択される、上記（３）に記載の生分解性粒子。
（５） 上記多価カルボン酸は、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、フマル酸、グルタール酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸及びセバシン酸からなる群から選択されるジカルボン酸である、上記（１）〜（４）のいずれかに記載の生分解性粒子。
（６） 上記多価カルボン酸は、上記分岐ポリマーの末端水酸基にカルボキシル基を導入した多価カルボン酸であるか、又は、上記分岐ポリマーとα−ヒドロキシ酸、α−ヒドロキシ酸の環状二量体、ヒドロキシジカルボン酸及び環状エステルからなる群から選択されるモノマーとのブロック共重合体の末端水酸基にカルボキシル基を導入した多価カルボン酸である、上記（３）〜（５）のいずれかに記載の生分解性粒子。
（７） 上記（１）〜（６）のいずれかに記載の生分解性粒子からなる、血管塞栓材料。
（８） 合成ポリマー、多価カルボン酸及び水溶性カルボジイミドを誘電率が３５〜５０の非プロトン性極性有機溶媒に溶解して溶液Ａを得る溶解工程と、上記溶液Ａを、上記非プロトン性極性有機溶媒に対する貧溶媒中に滴下して溶液Ａの液滴を得る液滴形成工程と、上記液滴中で上記合成ポリマーの化学架橋反応を進行させて、生分解性粒子を得る化学架橋工程と、を備える、生分解性粒子の製造方法であって、上記合成ポリマーが、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリヒドロキシエチルアクリレート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、ポリビニルピロリドン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース及びヒドロキシエチルセルロースからなる群から選択される水溶性ポリマーの単独重合体若しくはブロック共重合体、又は、上記水溶性ポリマーと、α−ヒドロキシ酸、α−ヒドロキシ酸の環状二量体、ヒドロキシジカルボン酸及び環状エステルからなる群から選択されるモノマーとのブロック共重合体、である、製造方法。
（９） 上記非プロトン性極性有機溶媒は、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、アセトニトリル及びジメチルスルホキシドからなる群から選択される、上記（８）記載の製造方法。
（１０） 上記貧溶媒は、綿実油、コーン油、ヤシ油、オリーブ油、パーム油、ナタネ油、紅花油、ゴマ油、大豆油、ひまわり油、テレビン油、アーモンド油、アボカド油、ベルガモット油、ひまし油、ツェーデル油、クロロフィル油、チョウジ油、ハズ油、ユーカリ油、ウイキョウ油、フーゼル油、ブドウ種子油、ホホバ油、ククイナッツ油、ラベンダー油、レモン油、亜麻仁油、マカダミアナッツ油、メドウフォーム油、オレンジ油、オリガヌム油、パーシック油及びローズヒップ油からなる群から選択される天然オイルを含有する、上記（８）又は（９）記載の生分解性粒子の製造方法。

本発明の生分解性粒子は、柔軟性不足が改善され、粒子同士の凝集が起こりにくく、カテーテル内で詰まることなく血管等における標的部位まで容易に運ぶことができるため、血管等の塞栓材料として使用できる。また本発明の生分解性粒子は、カテーテル等を通過した後における粒子形状の復元力が向上しているため、標的部位を効果的に塞栓することができるとともに、使用する生分解性粒子の量に見合った塞栓効果を期待できる。

本明細書で使用する用語は、特に断りがない限り、下記の定義のとおりである。

本発明の生分解性粒子は、合成ポリマーと、多価カルボン酸とが化学架橋されてなり、飽和含水状態での含水率が２０〜９０％であることを特徴としている。

「生分解性」とは、合成ポリマーと多価カルボン酸とが化学架橋されてなる生分解性粒子が、生体内で分解若しくは溶解、吸収、代謝される性質、又は、生体内から生体外へ排出される性質をいう。分解の反応としては、例えば、加水分解又は酵素分解が上げられるが、酵素に依存しないことから、加水分解が好ましい。

「化学架橋」とは、合成ポリマーと多価カルボン酸とを化学的に連結する手段をいう。合成ポリマーと多価カルボン酸とを連結するための化学結合としては、例えば、エステル結合、チオエステル結合、アミド結合又はウレイド結合が挙げられるが、生分解性が高まることから、エステル結合、チオエステル結合、アミド結合又はウレイド結合が好ましい。

化学架橋により合成ポリマーと多価カルボン酸とを連結するためには、合成ポリマーが反応性の官能基を２つ以上有することが必要となる。ここで「反応性の官能基」としては、例えば、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、チオール基、イソシアネート基、チオイソシアネート基、グリシジル基、クロロカルボニル基又はクロロフォルミル基が挙げられるが、エステル結合、アミド結合又はウレイド結合を形成できることから、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、イソシアネート基、クロロカルボニル基又はクロロフォルミル基が好ましい。

「多価カルボン酸」としては、生体内に存在し安全性が高いことから、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、フマル酸、グルタール酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、セバシン酸若しくは酒石酸等のジカルボン酸又はリンゴ酸等のトリカルボン酸が好ましく、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、フマル酸、グルタール酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸又はセバシン酸がより好ましい。なお、本発明にいう「多価カルボン酸」には、上記のシュウ酸等に加えて、これら多価カルボン酸に対応する酸ハロゲン化物やエステル等の誘導体も含まれる。

本発明の生分解性粒子は、合成ポリマーと多価カルボン酸とが化学架橋されてなることから、水不溶性となる。ここで「水不溶性」とは、２５℃の水に５時間浸漬した場合であっても、生分解性粒子の外観に変化が生じない性質をいう。

「合成ポリマー」としては、例えば、ポリエチレングリコール（以下、「ＰＥＧ」）、ポリプロピレングリコール（以下、「ＰＰＧ」）、ポリビニルアルコール（以下、「ＰＶＡ」）、ポリアクリル酸、ポリヒドロキシエチルアクリレート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、ポリビニルピロリドン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース及びヒドロキシエチルセルロースからなる群から選択される水溶性ポリマーの単独重合体若しくはブロック共重合体又は上記水溶性ポリマーと、α−ヒドロキシ酸、α−ヒドロキシ酸の環状二量体、ヒドロキシジカルボン酸及び環状エステルからなる群から選択されるモノマーとのブロック共重合体が挙げられる。

「水溶性ポリマー」としては、生体適合性が高く、水酸基を有することから、ＰＥＧ、ＰＰＧ、ＰＶＡ、ポリヒドロキシエチルアクリレート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート（以下、「ｐｏｌｙ−ＨＥＭＡ」）が好ましく、より多くの水酸基を有することから、多価アルコールの全ての水酸基にＰＥＧ又はポリプロピレングリコールが結合した分岐ポリマーがより好ましい。ここで「多価アルコール」としては、グリセリン、ポリグリセリン又はペンタエリスリトール等の単糖類が好ましい。

水溶性ポリマーの重量平均分子量は、均一な生分解性が得られることから、２００以上であることが好ましい。また、生体内から生体外への排出が容易となることから、５００００以下であることが好ましい。水溶性ポリマーの重量平均分子量は、以下の測定条件によりゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー法（以下、「ＧＰＣ法」）で測定される。

［測定条件］
カラム ： ＴＳＫゲルＸＬシリーズ
（内径７．８ｍｍ×長さ３０ｃｍ；東ソー株式会社）
溶離液 ： クロロホルム
カラム温度 ： ３５℃
流速 ： １．０ｍＬ／分
検出方法 ： 屈折率
検量線 ： ポリスチレン標準サンプルを使用して作成

多価カルボン酸は上記のような低分子量のものに限られず、上記の分岐ポリマー、又は、上記の分岐ポリマーと、α−ヒドロキシ酸、α−ヒドロキシ酸の環状二量体、ヒドロキシジカルボン酸及び環状エステルからなる群から選択されるモノマーとのブロック共重合体、の末端水酸基にカルボキシル基を導入した多価カルボン酸であっても構わない。

上記の分岐ポリマーの末端水酸基にカルボキシル基を導入して多価カルボン酸とする方法としては、例えば、末端水酸基に無水コハク酸又は無水グルタール酸を、ピリジン又はトリエチルアミン等の存在下反応させる方法が挙げられる。

多価カルボン酸が有するカルボキシル基を、合成ポリマーが有する反応性の官能基と反応させて、化学架橋により合成ポリマーと多価カルボン酸とを連結する方法としては、例えば、多価カルボン酸が有するカルボキシル基を、合成ポリマーが有する水酸基と反応させる方法が挙げられる。ここで、カルボキシル基は水酸基に対して反応性を有しないが、多価カルボン酸を、多価の酸ハロゲン化物又は多価のエステル等の多価カルボン酸誘導体に変換するか、又は、脱水縮合剤を用いれば、エステル結合の形成による化学架橋が可能である。

多価カルボン酸を多価の酸ハロゲン化物に変換する方法としては、例えば、塩化チオニルや塩化オキサリル等の求電子的ハロゲン化剤を反応させる方法が挙げられる。また、多価カルボン酸をその誘導体に変換することなく、直接水酸基と反応させるために用いる脱水縮合剤としては、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ’−ジイソプロピルカルボジイミド又は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（以下、「ＥＤＣ」）が挙げられるが、反応副生物の処理が容易であることから、ＥＤＣが好ましい。

上記の脱水縮合剤は、脱水縮合促進剤と共に用いても構わないが、脱水縮合促進剤としては、例えば、ピリジン、４−ジメチルアミノピリジン（以下、「ＤＭＡＰ」）、トリエチルアミンが挙げられる。

上記の合成ポリマーは、水溶性ポリマーブロックと、ポリ乳酸のような生分解性ポリマーブロックとが化学的に結合したブロック共重合体であることも好ましい。このようなブロック共重合体としては、例えば、Ｌ−ラクチド及び８分岐型ＰＥＧ反応させて得られる８分岐型ブロック共重合体（ＰＬＡ×８−ＰＥＧ）が挙げられる。

上記のブロック共重合体は、生分解性粒子に適度な吸水性を付与するために、ＰＥＧブロックの重量平均分子量が２００〜５００００であることが好ましい。また、ブロック共重合体がゲル化して粘着性が増すことを避け、かつ生分解性粒子に適度な分解性を付与するために、ブロック共重合体自体の重量平均分子量が３０００〜１０００００であることが好ましい。なお、これらの重量平均分子量は、上記の水溶性ポリマーの重量平均分子量と同様に、ＧＰＣ法により測定される。

上記のブロック共重合体の製造方法としては、例えば、溶融重合法又は開環重合法が挙げられる。また、これら重合に使用する触媒としては、例えば、塩化スズ等のハロゲン化スズ、２−エチルヘキサン酸スズ等の有機酸スズ、ジエチル亜鉛、乳酸亜鉛、乳酸鉄、ジメチルアルミニウム、カルシウムハイドライド、ブチルリチウム若しくはｔ−ブトキシカリウム等の有機アルカリ金属化合物、金属ポルフィリン錯体又はジエチルアルミニウムメトキシド等の金属アルコキシド等が挙げられる。

得られたブロック重合体は、例えば、分別沈殿法による精製が可能である。具体的には、得られたブロック重合体を、そのブロック重合体に対する良溶媒に溶解し、その溶液を撹拌状態にある貧溶媒に滴下することで、精製ブロック重合体を沈殿物として得ることができる。さらには、貧溶媒を加熱して沈殿物を一旦溶解させた後にゆっくりと冷却し、再び沈殿物を生成させることで、ブロック共重合体の純度を向上させることもできる。

分別沈殿法で使用する良溶媒としては、例えば、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、ジクロロメタン、クロロホルム又はこれらの混合溶媒が挙げられる。良溶媒の使用量は、原料の仕込み量やブロック共重合組成により異なるが、溶解したブロック共重合体の濃度が１〜５０ｗｔ％になる量が好ましく、１〜２５ｗｔ％になる量がより好ましい。また、貧溶媒としては、例えば、アルコール系有機溶媒又は炭化水素系有機溶媒が挙げられる。

「飽和含水状態」とは、約２０ｍｇの生分解性粒子を１０ｍＬの３７℃のリン酸緩衝生理食塩水に浸漬（容器である試験管はローテーターで０．５回／秒の速さで回転させ、内容物を振とう）した場合において、生分解性粒子の含水率が一定となった状態をいう。ここで「含水率が一定」とは、３７℃のリン酸緩衝生理食塩水に浸漬した生分解性粒子の重量を１分おきに測定し、その経時変化の割合が１０％以内となった状態をいう。「生分解性粒子の重量の経時変化の割合」は、以下の式１により算出される値である。

生分解性粒子の重量の経時変化の割合（％）
＝ ｛Ｗ（ｔ）−Ｗ（ｔ−１）｝／Ｗ（ｔ）×１００ ・・・・・・式１
Ｗ（ｔ） ： 水に浸漬した生分解性粒子のｔ分後の重量
Ｗ（ｔ−１） ： 水に浸漬した生分解性粒子の（ｔ−１）分後の重量

「含水率」とは、以下の式２により算出される値である。ここで「乾燥状態の生分解性粒子」とは、２５℃の脱イオン水に３時間浸漬してから、２５℃で１２時間真空乾燥をした生分解性粒子をいい、「飽和含水状態の生分解性粒子」とは、含水率が一定となった後に遠心分離（２５℃、１０００ｇ×５分）をしてリン酸緩衝生理食塩水を除去した生分解性粒子をいう。生分解性粒子内部に水が浸入することにより含水率は高くなるが、生分解性粒子の化学架橋の密度が高いほど、生分解性粒子内部への水の浸入は抑制される。すなわち、本発明の生分解性粒子については含水率と化学架橋の密度との間に相関関係があることから、「飽和含水状態での含水率」を、化学架橋の度合いを測るための指標とすることができる。

含水率（％） ＝ （Ｗ−Ｗ０）／Ｗ×１００ ・・・・・・式２
Ｗ ： 飽和含水状態の生分解性粒子の重量
Ｗ０ ： 乾燥状態の生分解性粒子の重量（約２０ｍｇを目安とする）

本発明の生分解性粒子の飽和含水状態での含水率は、含水率が低すぎると生分解性粒子の柔軟性が失われてカテーテル通過性が低下する一方で、含水率が高すぎると生分解性粒子の粒子形状の復元力が不足することから、２０〜９０％であることが必要である。ここで「生分解性粒子の粒子形状の復元力」とは、生分解性粒子がカテーテルを通過した後に元の粒子形状に戻ろうとする能力をいい、その指標としては、生分解性粒子の復元率が挙げられる。生分解性粒子の復元率は、以下の測定条件により測定され、以下の式３〜５により算出される。なお、式４中のＬ２_ａ及びＬ２_ｂについては、生分解性粒子に圧縮負荷をかけていき、最小試験力を経て、最大試験力に到達した後に最小試験力まで除荷する、という試験プロセスにおいてそれぞれの粒子径変位を測定したものである。より具体的には、Ｌ２_ａは、生分解性粒子に最初に負荷された最小試験力についての粒子径変位を表す値である。

［測定条件］
圧縮試験機 ： ＭＣＴ−Ｗ５００（株式会社島津製作所製）
試験室温度 ： ２５℃
試験室湿度 ： ５０％
試料粒径 ： ３００〜７００μｍ
上部加圧圧子 ： 平面タイプφ５００μｍ
測定モード ： 負荷・除荷モード
最大試験力 ： ９．８ｍＮ
最小試験力 ： ０．４９ｍＮ
負荷速度 ： ０．８９２４ｍＮ／ｓｅｃ
負荷保持時間 ： ２ｓｅｃ

Ｌ１ ＝ Ｌ１_ｂ−Ｌ１_ａ ・・・・・・式３
Ｌ１_ａ ： 最小試験力を負荷したときの粒子径変位
Ｌ１_ｂ ： 最大試験力を負荷したときの粒子径変位

Ｌ２ ＝ Ｌ２_ｂ−Ｌ２_ａ ・・・・・・式４
Ｌ２_ａ ： 最小試験力を負荷したときの粒子径変位
Ｌ２_ｂ ： 最大試験力を負荷した後に最小試験力まで除荷したときの粒子径変位

復元率（％） ＝ （Ｌ１−Ｌ２）／ｄ×１００ ・・・・・・式５
ｄ ： 粒子径

また、「生分解性粒子の柔軟性」の指標としては、生分解性粒子の圧縮率が挙げられる。生分解性粒子の圧縮率は、復元率と同様の測定条件により測定され、上記の式３及び以下の式６により算出される値である。

圧縮率（％） ＝ （Ｌ１／ｄ）×１００ ・・・・・・式６
ｄ ： 粒子径

生分解性粒子の復元率が高いほど、標的部位の正確な塞栓が可能となることから、本発明の生分解性粒子の飽和含水状態での復元率は、１５％以上であることが好ましく、２５％以上であることがより好ましい。上記の測定条件における飽和含水状態での復元率が２５％以上であれば、カテーテルを通過した後であっても粒子径がほぼ元のとおりに戻ることから、生分解性粒子が塞栓すべき血管の標的部位よりもさらに下流へと流れてしまうおそれがより低減されることとなる。

また、適度な弾性やカテーテル通過性が得られることから、本発明の生分解性粒子の飽和含水状態での圧縮率は、１５〜６０％であることが好ましい。

本発明の生分解性粒子の平均粒子径は、塞栓の標的部位である血管の径を考慮すると、２０〜２０００μｍが好ましく、５０〜１５００μｍがさらに好ましい。また、粒子径の分布幅は小さい方が好ましく、平均粒子径±１００μｍの範囲がより好ましく、平均粒子径±５０μｍの範囲がさらに好ましい。ここで、「粒子径の分布幅」とは、粒子全体の９９％以上が含まれることとなる粒子径の範囲をいう。なお、本発明の医療用生分解性粒子の粒子径は、光散乱法により測定することができる。

本発明の生分解性粒子の形状は、生分解性粒子の向きによる塞栓の具合に影響が生じにくいことから、３７℃において球状であることが好ましい。

本発明の生分解性粒子は、３７℃のリン酸緩衝生理食塩水に２８日間浸漬した後の乾燥状態の生分解性粒子の残存重量が、浸漬前の乾燥状態の生分解性粒子の重量の８０％以下であることが好ましく、５０％以下であることがより好ましい。また、３７℃のリン酸緩衝生理食塩水に７日間浸漬した後の乾燥状態の生分解性粒子の残存重量が、浸漬前の乾燥状態の生分解性粒子の重量の５０％以下であることがさらに好ましい。

本発明の生分解性粒子は、血管を塞栓するために用いることができる。この場合、生分解性粒子をそのまま用いてもよいが、生分解性粒子を適当な分散媒や造影剤に分散させたものを用いても構わない。

上記の分散媒としては、例えば、ゴマ油若しくはコーン油等の植物油又は注射用蒸留水が挙げられるが、注射用蒸留水にポリオキシソルビタン脂肪酸エステル若しくはカルボキシメチルセルロース等の分散剤、メチルパラベン若しくはプロピルパラベン等の保存剤、塩化ナトリウム、マンニトール若しくはブドウ糖等の等張化剤又は注射剤に用いられる防腐剤、安定化剤、可溶化剤若しくは賦形剤等が添加されていて構わない。

上記の造影剤はイオン性又は非イオン性のいずれでも構わないが、例えば、イオパミロン（ＩＯＰＡＭＩＲＯＮ（登録商標）；シェーリング）、ヘキサブリックス（ＨＥＸＡＢＲＩＸ（登録商標）；栄研化学）、オムニパーク（登録商標；第一三共ヘルスケア株式会社）、ウログラフィン（Ｕｒｏｇｒａｆｉｎ（登録商標）；シェーリング）又はイオメロン（ＩＯＭＥＲＯＮ（登録商標）；エーザイ株式会社）が挙げられる。

本発明の生分解性粒子の製造方法は、合成ポリマー、多価カルボン酸及び縮合剤を誘電率が３５〜５０の非プロトン性極性有機溶媒に溶解して溶液Ａを得る溶解工程と、上記溶液Ａを、上記非プロトン性極性有機溶媒に対する貧溶媒中に滴下して溶液Ａの液滴を得る液滴形成工程と、上記液滴中で上記合成ポリマーの化学架橋反応を進行させて、生分解性粒子を得る化学架橋工程と、を備えることを特徴とする。

溶液Ａの調製に水やアルコール等のプロトン性溶媒を用いた場合には、プロトン性溶媒自身が化学架橋反応に関与することがあり、化学架橋の密度を大幅に低下させることがあるため、プロトン性溶媒を用いることは好ましくない。

「溶解工程」において、合成ポリマー、多価カルボン酸及び縮合剤を溶解する、誘電率が３５〜５０の非プロトン性極性有機溶媒としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（以下、「ＤＭＦ」）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド（以下、「ＤＭＳＯ」）が好ましく、減圧による留去が容易であることから、アセトニトリルがより好ましい。

「液滴形成工程」は、溶解工程で得られた溶液Ａを撹拌状態の貧溶媒中に滴下して、撹拌シェアにより溶液Ａの細かな液滴を得ることにより、生分解性粒子の球状に形成させる工程である。

「化学架橋工程」は、上記の液滴形成工程と並行して進行する工程であり、生分解性粒子の形状の形成と同時に、化学架橋反応を進行させる工程である。

上記の貧溶媒としては、誘電率が３５〜５０の非プロトン性極性有機溶媒が溶解しないこと、粘度が高く球状の生分解性粒子が得られること、比重が高く液滴が沈降しないために撹拌高率が向上すること、化学架橋の密度のコントロールが容易となること、さらには自身が液滴同士のくっつきを防ぐ界面活性剤の役割を果たすので、界面活性剤を添加する必要がないこと、等の理由から、合成オイル又は天然オイル等のオイルが好ましく、天然オイルがより好ましい。

貧溶媒として水やアルコール等のプロトン性溶媒を用いた場合には、プロトン性溶媒自身が化学架橋反応に関与することがあり、化学架橋の密度を大幅に低下させることがあるため、プロトン性溶媒を用いることは好ましくない。

上記の合成オイルとしては、例えば、シリコーンオイルが挙げられる。また、上記の天然オイルとしては、例えば、綿実油、コーン油、ヤシ油、オリーブ油、パーム油、ナタネ油、紅花油、ゴマ油、大豆油、ひまわり油、テレビン油、アーモンド油、アボカド油、ベルガモット油、ひまし油、ツェーデル油、クロロフィル油、チョウジ油、ハズ油、ユーカリ油、ウイキョウ油、フーゼル油、ブドウ種子油、ホホバ油、ククイナッツ油、ラベンダー油、レモン油、亜麻仁油、マカダミアナッツ油、メドウフォーム油、オレンジ油、オリガヌム油、パーシック油又はローズヒップ油が挙げられるが、生物学的安全性が高くかつ安定的な入手が可能であることから、綿実油、コーン油、オリーブ油、ナタネ油、紅花油、ゴマ油、大豆油又はひまわり油が好ましい。

以下、実施例を挙げて本発明を詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

＜実施例１＞
０．５ｇのコハク酸（和光純薬工業株式会社）、１ｍＬのＤＭＡＰ（アクロス）及び１０ｇの脱水済み８分岐型ＰＥＧ（ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ（登録商標）；平均分子量２００００；日油株式会社）を５０ｍＬのアセトニトリルに溶解し、溶液Ａ−１を得た。３５℃に加熱した５０ｍＬの溶液Ａ−１をシリンジで採取して、撹拌状態にある綿実油にゆっくりと滴下し、溶液Ａ−１の液滴を得た。溶液Ａ−１の滴下終了後、室温でさらに１時間撹拌をしてから、得られた液滴を回収してアセトンで洗浄し、減圧乾燥して生分解性粒子を得た。

＜実施例２＞
コハク酸に代えて０．６ｇのグルタール酸（和光純薬工業株式会社）を使用した以外は、実施例１と同様の方法で生分解性粒子を得た。

＜実施例３＞
コハク酸に代えて０．７ｇのアジピン酸（和光純薬工業株式会社）を使用した以外は、実施例１と同様の方法で生分解性粒子を得た。

＜実施例４＞
窒素気流下、フラスコに３ｇのＬ−ラクチド（ピュラック；以下、「ＬＡ」）及び１０ｇの脱水済み８分岐型ＰＥＧ（ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ（登録商標）；平均分子量２００００；日油株式会社）を採り、１１０℃で溶融混合してから１５０℃に加熱し、そこへ３ｍｇのジオクタン酸スズ（和光純薬工業株式会社）を添加して反応させ、８分岐型ブロック共重合体（ＰＬＡ×８−ＰＥＧ）を得た。得られた８分岐型ブロック共重合体はジクロロメタンに溶解し、これを大過剰のアセトン／ジエチルエーテル混合液中へ滴下して、白色沈殿物を得た。ＧＰＣ法による白色沈殿物の重量平均分子量は、約２５０００であった。

窒素気流下、０．５ｇの無水コハク酸（和光純薬工業株式会社）、１ｍＬの脱水ピリジン（アルドリッチ）及び１０ｇの脱水済み８分岐型ＰＥＧ（ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ（登録商標）；平均分子量２００００；日油株式会社）を混合し、８０℃で還流反応させ、末端水酸基にカルボキシル基を導入したＰＥＧ（以下、「カルボキシル化ＰＥＧ」）を得た。得られたカルボキシル化ＰＥＧはジクロロメタンに溶解し、これを大過剰のアセトン／ジエチルエーテル混合液中へ滴下して、白色沈殿物を得た。ＧＰＣ法による白色沈殿物の重量平均分子量は、約２５０００であった。

０．５ｇの上記８分岐型ブロック共重合体及び０．５ｇの上記カルボキシル化ＰＥＧポリマーを、１ｍＬのアセトニトリルにそれぞれ溶解した。これら２つの溶液を７５μＬずつ採取して混合し、そこへ１０μＬのＤＭＡＰ（アクロス）／アセトニトリル溶液（２ｗｔ％）及び５μＬのＥＤＣ（和光純薬工業株式会社）を添加して、溶液Ａ−２を得た。３５℃に加熱した５０ｍＬの溶液Ａ−２をシリンジで採取して、撹拌状態にある綿実油にゆっくりと滴下し、溶液Ａ−２の液滴を得た。溶液Ａ−２の滴下終了後、３５℃でさらに１時間撹拌をしてから、得られた液滴を回収してアセトンで洗浄し、減圧乾燥して生分解性粒子を得た。

＜実施例５＞
アセトニトリルに代えてＤＭＦを使用し、綿実油に代えてオリーブ油を使用した以外は、実施例４と同様の方法で生分解性粒子を得た。

＜実施例６＞
アセトニトリルに代えてＤＭＳＯを使用し、綿実油に代えてゴマ油を使用した以外は、実施例４と同様の方法で生分解性粒子を得た。

＜実施例７＞
３ｇのＬＡに代えて、２ｇのＬＡ及び２ｇのグリコリド（ベーリンガー・インゲルハイム）を使用した以外は、実施例４と同様の方法で生分解性粒子を得た。

＜実施例８＞
３ｇのＬＡに代えて、２ｇのＬＡ及び２ｇのε−カプロラクトン（和光純薬工業株式会社；以下、「ＣＬ」）を使用した以外は、実施例４と同様の方法で生分解性粒子を得た。

＜実施例９＞
ＰＥＧに代えてそれぞれ１０ｇのＰＶＡ（和光純薬工業株式会社）を使用した以外は、実施例４と同様の方法で生分解性粒子を得た。

＜実施例１０＞
ＰＥＧに代えてそれぞれ１０ｇのｐｏｌｙ−ＨＥＭＡ（ポリサイエンス社）を使用した以外は、実施例４と同様の方法で生分解性粒子を得た。

＜比較例１＞
分散相の溶媒としてジクロロメタンを、綿実油に代えて５ｗｔ％ＰＶＡ水溶液を使用する以外は、実施例１と同様の方法で生分解性粒子を得た。

＜比較例２＞
分散相の溶媒としてジクロロメタンを、綿実油に代えて５ｗｔ％ＰＶＡ水溶液を使用する以外は、実施例４と同様の方法で生分解性粒子を得た。

＜比較例３＞
１ｇの上記８分岐型ブロック共重合体及び上記１ｇのカルボキシル化ＰＥＧポリマーを使用し、綿実油に滴下する溶液の温度を４５℃にする以外は、実施例４と同様の方法で生分解性粒子を得た。

＜生分解性粒子の物性の評価＞
実施例１〜１０及び比較例１〜３で得られた生分解性粒子をいずれも飽和含水状態とし、それぞれについて圧縮率、復元率及び含水率を測定した。結果を表１に示す。

＜生分解性粒子の生分解性の評価＞
実施例１〜１０及び比較例１〜３で得られた生分解性粒子を、それぞれ３７℃のリン酸緩衝生理食塩水に２８日間浸漬させた後、乾燥状態の重量を測定し、浸漬前の乾燥状態の重量に対する割合（以下、「ＰＢＳ中の分解性」）を算出した。結果を表１に示す。

＜生分解性粒子のカテーテル通過性の評価＞
実施例１〜１０で得られた生分解性粒子を、２００ｍｇずつ、２ｍＬの注射用蒸留水にそれぞれ分散させた。これらの分散液をシリンジから、全長約１５００ｍｍ、先端部内径５３０μｍのマイクロカテーテル（ＲＥＮＥＧＡＤＥ；ボストンサイエンティフィック）にそれぞれ注入した。その結果、いずれの生分解性粒子についてもシリンジ壁への付着はなく、マイクロカテーテル内へ抵抗なく注入できることが確認できた。また、分散液の注入後にマイクロカテーテルを長手方向に切開して内面を目視観察したが、球状の生分解性粒子は全く残存していなかった。カテーテル通過前後の粒径は、実施例１〜１０で得られたいずれの生分解性粒子についても、通過前が６６０±８０μｍ、通過後が６５０±９０μｍの範囲に収まり、通過前後で粒径に大きな変化がなかった。

本発明の生分解性粒子は、医療分野において、血管を塞栓するために用いることができる。

Claims (10)

1. ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリヒドロキシエチルアクリレート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、ポリビニルピロリドン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース及びヒドロキシエチルセルロースからなる群から選択される水溶性ポリマーの単独重合体若しくはブロック共重合体、又は、前記水溶性ポリマーと、α−ヒドロキシ酸、α−ヒドロキシ酸の環状二量体、ヒドロキシジカルボン酸及び環状エステルからなる群から選択されるモノマーとのブロック共重合体、多価カルボン酸並びに水溶性カルボジイミドを、誘電率が３５〜５０の非プロトン性極性有機溶媒に溶解し、得られた溶液を前記非プロトン性極性有機溶媒に対する貧溶媒中に滴下し、得られた液滴中で化学架橋反応を進行させて製造された、飽和含水状態での含水率が２０〜９０％である、生分解性粒子。
2. 飽和含水状態での圧縮率が１５〜６０％であり、復元率が１５％以上である、請求項１記載の生分解性粒子。
3. 前記水溶性ポリマーは、多価アルコールの全ての水酸基にポリエチレングリコール又はポリプロピレングリコールが結合した分岐ポリマーである、請求項１又は２記載の生分解性粒子。
4. 前記多価アルコールは、グリセリン、ポリグリセリン及びペンタエリスリトールからなる群から選択される、請求項３記載の生分解性粒子。
5. 前記多価カルボン酸は、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、フマル酸、グルタール酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸及びセバシン酸からなる群から選択されるジカルボン酸である、請求項１〜４のいずれか一項記載の生分解性粒子。
6. 前記多価カルボン酸は、前記分岐ポリマーの末端水酸基にカルボキシル基を導入した多価カルボン酸であるか、又は、前記分岐ポリマーとα−ヒドロキシ酸、α−ヒドロキシ酸の環状二量体、ヒドロキシジカルボン酸及び環状エステルからなる群から選択されるモノマーとのブロック共重合体の末端水酸基にカルボキシル基を導入した多価カルボン酸である、請求項３〜５のいずれか一項記載の生分解性粒子。
7. 請求項１〜６のいずれか一項記載の生分解性粒子からなる、血管塞栓材料。
8. 合成ポリマー、多価カルボン酸及び水溶性カルボジイミドを誘電率が３５〜５０の非プロトン性極性有機溶媒に溶解して溶液Ａを得る溶解工程と、
   前記溶液Ａを、前記非プロトン性極性有機溶媒に対する貧溶媒中に滴下して溶液Ａの液滴を得る液滴形成工程と、
   前記液滴中で前記合成ポリマーの化学架橋反応を進行させて、生分解性粒子を得る化学架橋工程と、
   を備える、生分解性粒子の製造方法であって、前記合成ポリマーが、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリヒドロキシエチルアクリレート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、ポリビニルピロリドン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース及びヒドロキシエチルセルロースからなる群から選択される水溶性ポリマーの単独重合体若しくはブロック共重合体、又は、前記水溶性ポリマーと、α−ヒドロキシ酸、α−ヒドロキシ酸の環状二量体、ヒドロキシジカルボン酸及び環状エステルからなる群から選択されるモノマーとのブロック共重合体、である、製造方法。
9. 前記非プロトン性極性有機溶媒は、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、アセトニトリル及びジメチルスルホキシドからなる群から選択される、請求項８記載の製造方法。
10. 前記貧溶媒は、綿実油、コーン油、ヤシ油、オリーブ油、パーム油、ナタネ油、紅花油、ゴマ油、大豆油、ひまわり油、テレビン油、アーモンド油、アボカド油、ベルガモット油、ひまし油、ツェーデル油、クロロフィル油、チョウジ油、ハズ油、ユーカリ油、ウイキョウ油、フーゼル油、ブドウ種子油、ホホバ油、ククイナッツ油、ラベンダー油、レモン油、亜麻仁油、マカダミアナッツ油、メドウフォーム油、オレンジ油、オリガヌム油、パーシック油及びローズヒップ油からなる群から選択される天然オイルを含有する、請求項８又は９記載の生分解性粒子の製造方法。