JP6403297B2 - 癒着防止材の製造方法 - Google Patents
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1. 下記(1)並びに(2):
(1) A−B−A型又はB−A−B型トリブロック共重合体であって、
前記Aセグメントがポリ(ε−カプロラクトン−co−グリコール酸)を含み、
前記Bセグメントがポリエチレングリコールを含む、
前記トリブロック共重合体、並びに
(2) ポリエチレングリコール及び/又はメトキシ−ポリエチレングリコールを含有し、液体状又はゲル状であることを特徴とする癒着防止材。
2. 前記(2)ポリエチレングリコール及び/又はメトキシ−ポリエチレングリコールの含有量が、前記(1)トリブロック共重合体100質量部に対して、2〜20質量部である、項1に記載の癒着防止材。
3. 前記Aセグメントが前記(1)トリブロック共重合体の30〜75質量%を構成し、
前記Bセグメントが前記(1)トリブロック共重合体の25〜70質量%を構成する、項1又は2に記載の癒着防止材。
4. 下記(1)並びに(2):
(1) A−B−A型又はB−A−B型トリブロック共重合体であり、
前記Aセグメントがポリ(ε−カプロラクトン−co−グリコール酸)を含み、
前記Bセグメントがポリエチレングリコールを含む、
前記トリブロック共重合体、並びに
(2) ポリエチレングリコール及び/又はメトキシ−ポリエチレングリコールを含有する液体状又はゲル状の癒着防止材の製造方法であって、
下記(i)並びに(ii):
(i) ポリエチレングリコール、メトキシ−ポリエチレングリコール又は脂肪族ジオー
ルの存在下、ε−カプロラクトン及びグリコリドを重合させて、前記(1)トリブロック共
重合体を製造する工程1、並びに
(ii) 前記(1)トリブロック共重合体並びに前記(2)ポリエチレングリコール及び/又は
メトキシ−ポリエチレングリコールを、溶媒に溶解させる工程2、
を順に含むことを特徴とする癒着防止材の製造方法。
本発明の癒着防止材は、下記(1)並びに(2):
(1) A−B−A型又はB−A−B型トリブロック共重合体であって、
前記Aセグメントがポリ(ε−カプロラクトン−co−グリコール酸)を含み、
前記Bセグメントがポリエチレングリコールを含む、
前記トリブロック共重合体、並びに
(2) ポリエチレングリコール及び/又はメトキシ−ポリエチレングリコール
を含有することを特徴とする。そのため、本発明の癒着防止材は、温度に応答してゾル−ゲル転移を示す。特に、室温と体温の間の温度でゲル化させることができるという特徴を有する。
本発明の癒着防止材は、A−B−A型又はB−A−B型トリブロック共重合体を含有する。前記(1)トリブロック共重合体は、生分解性であって、前記Aセグメントがポリ(ε−カプロラクトン−co−グリコール酸)(PCGA)を含み、前記Bセグメントがポリエチレングリコール(PEG)を含む。
PCGAセグメント及びPEGセグメントの質量比率は、PCGAセグメントがトリブロック共重合体の30〜75質量%を構成し、かつPEGセグメントがトリブロック共重合体の25〜70質量%を構成することが好ましく、
PCGAセグメントの重量平均分子量は、1.0k〜2.0k(1000〜2000)が好ましく、
PEGセグメントの重量平均分子量は、1.0k〜1.5k(1000〜1500)が好ましく、
トリブロック共重合体の数平均分子量(Mn)は、3.0k〜5.5k(3000〜5500)が好ましく、
トリブロック共重合体の数平均分子量に対する重量平均分子量の比(Mw/Mn)は、1.0〜1.8が好ましく、
PCGA中のε−カプロラクトンとグリコール酸とのモル比は、ε−カプロラクトン(CL):グリコール酸(GA)=7.5:1〜9.5:1(モル比)が好ましく、
ε−カプロラクトンの重合度は、7.5〜15が好ましく、
グリコール酸の重合度は、1.0〜2.0が好ましい。
PCGAセグメント及びPEGセグメントの質量比率は、PCGAセグメントがトリブロック共重合体の30〜75質量%を構成し、かつPEGセグメントがトリブロック共重合体の25〜70質量%を構成することが好ましく、
PCGAセグメントの重量平均分子量は、2.0k〜3.0k(2000〜3000)が好ましく、
PEGセグメントの重量平均分子量は、0.5k〜1.0k(500〜1000)が好ましく、
トリブロック共重合体の数平均分子量(Mn)は、3.0k〜5.0k(3000〜5000)が好ましく、
トリブロック共重合体の数平均分子量に対する重量平均分子量の比(Mw/Mn)は、1.0〜1.8が好ましく、
PCGA中のε−カプロラクトンとグリコール酸とのモル比は、ε−カプロラクトン:グリコール酸=7.5:1〜9.5:1(モル比)が好ましく、
ε−カプロラクトンの重合度は、7.5〜13が好ましく、
グリコール酸の重合度は、1.0〜2.0が好ましい。
本発明の癒着防止材は、トリブロック共重合体とともに、PEG及び/又はMeO−PEGを含有する。これにより、温度に応答するゾル−ゲル転移性を保持しつつ、水又は水を含む媒体に溶解させる際に、加温の必要がなく短時間で溶解することが可能な癒着防止材が得られる。上記効果が奏される理由としては、水溶性のPEG及び/又はMeO−PEGに対して固体のトリブロック共重合体が分子レベルで吸着することにより、(1) トリブロック共重合体起因の温度に応答するゾル−ゲル転移の性質及び固体状態を維持する性質と、(2) PEG及び/又はMeO−PEG起因の水溶性とを併せ持つと推測される。なお、このPEGは、本発明の癒着防止材中に含まれる1成分であり、トリブロック共重合体中のBセグメントを構成するPEGとは明確に区別される。前記PEG又はMeO−PEGはそれぞれ1種単独で使用してもよく、また2種を組み合わせて使用してもよい。2種を組み合わせて使用する場合、PEGとMeO−PEGの割合は特に限定されないが、PEG:MeO−PEG=99.9:0.1〜0.1:99.9(質量比)が好ましい。
これらの薬物は、1種又は2種以上を併用して含有させてもよい。
本発明の癒着防止材の製造方法は、特に限定はされないが、例えば下記(i)並びに(ii):
(i) ポリエチレングリコール、メトキシ−ポリエチレングリコール又は脂肪族ジオールの存在下、ε−カプロラクトン及びグリコリドを重合させて、前記(1)トリブロック共重合体を製造する工程1、並びに
(ii) 前記(1)トリブロック共重合体並びに前記(2)ポリエチレングリコール及び/又はメトキシ−ポリエチレングリコールを、溶媒に溶解させる工程2、
を順に含む。当該製造方法によれば、上述の(1)トリブロック共重合体並びに(2)PEG及び/又はMeO−PEGを含有する癒着防止材を好適に製造することができる。なお、工程1におけるPEG又はMeO−PEGは高分子開始剤として使用する成分であって、前記(1)トリブロック共重合体を構成する成分であるのに対して、工程2におけるPEG及び/又はMeO−PEGは本発明の癒着防止材中に含まれる成分であり、両者は明確に区別される。
本発明の製造方法における工程1では、PEG、MeO-PEG又は脂肪族ジオールの存在下、ε−カプロラクトン及びグリコリドを重合させる工程を経てトリブロック共重合体を製造する。
本発明の製造方法における工程2では、(1)トリブロック共重合体、並びに(2)PEG及び/又はMeO−PEGを、溶媒に溶解させる。これにより、上記溶媒にトリブロック共重合体、並びにPEG及び/又はMeO−PEGが均一に溶解した本発明の液体状の癒着防止材が得られる。
本発明の製造方法では、工程2の後の工程3において、本発明の液体状の癒着防止材を乾燥させることにより、前記癒着防止材を固体状態としてもよい。
本発明の癒着防止材は、ヒトを含むほ乳類の生体組織に対して適用することができる。
本発明の癒着防止材は、上記したように、良好な生体適合性、生分解性及び温度応答性を有する。
トリブロック共重合体の合成
PEG(1,540)(Polyethylene glycol(1,540)、和光純薬工業社製)のみをドライヤーで熱を加えながら3時間乾燥させた後、ε−カプロラクトン(和光純薬工業社製)、グリコリド(Polysciences社製)及びSn(Oct)2(和光純薬工業社製)を加えて、さらに6時間乾燥させた。次いで、160℃オイルバス中で12時間重合を行った。反応終了後、良溶媒にクロロホルム、貧溶媒にジエチルエーテルを用いて再沈殿を行い、白色沈殿物を得た。当該沈殿物を乾燥後、白色粉末のPCGA−b−PEG−b−PCGAトリブロック共重合体(ポリマー)を得た。トリブロック共重合体の各物性を、以下の表1に示す。なお、前記(1)トリブロック共重合体の融点(Tm)は、33℃であった。
癒着防止材の製造
製造例1で得られたトリブロック共重合体 100mgと5mgのPEG(1,000)を秤量し、これをサンプル管に入れた。次いで、前記サンプル管にさらにアセトン1mLを加えた後、ソニケーターにて超音波処理を行うことによって、アセトン中に前記トリブロック共重合体及びPEGが溶解した溶液を得た。次いで、前記溶液を超純水9.895mLが入ったナスフラスコに滴下した後、20分間撹拌した。次いで、エバポレーターにて前記アセトンを除去することによって、実施例1の液体状の癒着防止材(トリブロック共重合体濃度:1wt%)を得た。
添加物の種類、添加物の含有量等を表3のように適宜変更する以外は実施例1と同様にして、液体状の各癒着防止材(トリブロック共重合体濃度:1wt%)及び固体状の各癒着防止材を得た。なお、実施例13〜19及び比較例1〜4では、アセトン1mLに代えて、アセトン1mLと純水1mLの混合液を使用して前記溶液を得ており、また、超純水9.895mLに代えて、超純水8.895mLが入ったナスフラスコに前記溶液を滴下しており、それ以外は実施例1と同様である。比較例2のHANaはヒアルロン酸ナトリウム、比較例3のPAAはポリアクリル酸、比較例4のPVAはポリビニルアルコールを意味する。使用した各添加物の詳細を以下に示す。
・PEG (1,000):Polyethylene glycol(1,000)、和光純薬工業社製
・PEG (1,540):Polyethylene glycol(1,540)、和光純薬工業社製
・PEG (2,000):Polyethylene glycol(2,000)、Sigma-Aldrich社製
・PEG (4,600):Polyethylene glycol(4,600)、Sigma-Aldrich社製
・PEG (10,000):Polyethylene glycol(10,000)、Sigma-Aldrich社製
・MeO-PEG : Polyethylene glycol (5,000) monomethyl ether、Sigma-Aldrich社製
・スクロース:スクロース(サッカロース)、和光純薬工業社製
・HANa :ヒアルロン酸ナトリウム(90,000)、紀文フードケミファ社製
・PAA :ポリアクリル酸(5,000)、和光純薬工業社製
・PVA :ポリビニルアルコール(2,000)、関東化学社製。
製造例1と同様の方法により、以下の表2の物性を有するトリブロック共重合体(融点Tm=33℃)を得た。
PEG(2,000)を使用しない以外は実施例21と同様にして、癒着防止材を得た。
15mgのPEG(2,000)に代えて、15mgのスクロースを使用する以外は、実施例21と同様にして、癒着防止材を得た。
再溶解性試験
実施例1〜20及び比較例1〜5の固体状の各癒着防止材に対して、トリブロック共重合体濃度が30wt%となるようにPBS(pH=7.4)を加え、常温の下、ボルテックスミキサーで撹拌した。そして、固体状の各癒着防止材がPBSに溶解するか否かを目視にて観察した。さらに、固体状の各癒着防止材がPBSに溶解する場合、(i)その溶解に要した時間を測定し、(ii)溶解の均一性及び流動性を評価した。なお、(i)溶解に要した時間に関しては、3分以下を合格とした。(ii)に関して、溶解の均一性については目視で評価し、流動性についてはPBSに溶解した癒着防止材がシリンジ(内径0.9mm)を通過できたか否かで評価した。均一に溶解しており流動性があるものを「○」、均一に溶解しておらず流動性がないものを「×」と評価した。各試験結果を以下の表3に示す。
温度応答性挙動試験
実施例1〜20及び比較例1〜5の固体状の各癒着防止材に対して、トリブロック共重合体濃度が30wt%となるようにPBS溶液を加え、試験管傾斜法により、各溶液のゾル−ゲル転移の有無を調べた。
レオメーター測定
実施例21(トリブロック共重合体100質量部に対してPEGを10質量部含有する癒着防止材)及び比較例6の固体状の各癒着防止材に対して、トリブロック共重合体濃度が30wt%となるようにPBS(pH=7.4)を加え、常温の下、ボルテックスミキサーで撹拌し、液体状の各癒着防止材を得た。
レオメーター測定
実施例21、比較例6及び比較例7の固体状の各癒着防止材に対して、トリブロック共重合体濃度が30wt%となるようにPBS(pH=7.4)を加え、常温の下、ボルテックスミキサーで撹拌し、液体状の各癒着防止材を得た。
動物実験及び評価
下記ラットの腹腔内癒着モデルを用いて、本発明の癒着防止材を14日間適用した後の癒着防止効果を評価した。癒着防止材を評価するにあたっては、実施例10の液体状の癒着防止材(ポリマー濃度が10wt%となるようにPBSにて調製)を被験物質とし、当該被験物質を使用したラットモデルを「本発明の癒着防止材群」とし、当該被験物質を使用していないラットモデルを「無処置群」とした。各モデルはそれぞれ5匹とした。
グレード0(スコア0):癒着が認められない状態
グレード1(スコア1):細くて容易に分離できる程度の癒着
グレード2(スコア2):狭い範囲ではあるが、軽度の牽引に耐えられ得る程度の弱い癒着
グレード3(スコア3):かなりしっかりとした癒着あるいは少なくとも2箇所に癒着が認められる状態
グレード4(スコア4):3箇所以上に癒着が認められる状態。
Claims (4)
- 下記(1)並びに(2):
(1) A−B−A型又はB−A−B型トリブロック共重合体であり、
前記Aセグメントがポリ(ε−カプロラクトン−co−グリコール酸)を含み、
前記Bセグメントがポリエチレングリコールを含む、
前記トリブロック共重合体、並びに
(2) ポリエチレングリコール及び/又はメトキシ−ポリエチレングリコール
を含有する液体状の癒着防止材の製造方法であって、
下記(i)から(iii):
(i) ポリエチレングリコール、メトキシ−ポリエチレングリコール又は脂肪族ジオールの存在下、ε−カプロラクトン及びグリコリドを重合させて、前記(1)トリブロック共重合体を製造する工程1、
(ii) 前記(1)トリブロック共重合体並びに前記(2)ポリエチレングリコール及び/又はメトキシ−ポリエチレングリコールを、溶媒に溶解させて溶液を得る工程2、並びに
(iii) 水を加えた状態の前記溶液から、前記溶媒を除去することにより、前記液体状の癒着防止材を得る工程3、
を順に含むことを特徴とする癒着防止材の製造方法。 - 前記工程3を行った後、
(iv) 前記工程3で得られた前記液体状の癒着防止材を真空凍結乾燥させることにより、固体状の癒着防止材を得る工程4、及び
(v) 前記工程4で得られた前記固体状の癒着防止材を、水又は水を含む媒体に溶解させる工程5、
を順に行う、請求項1に記載の癒着防止材の製造方法。 - 前記(2)ポリエチレングリコール及び/又はメトキシ−ポリエチレングリコールの含有量が、前記(1)トリブロック共重合体100質量部に対して、2〜20質量部である、請求項1又は2に記載の癒着防止材の製造方法。
- 前記Aセグメントが前記(1)トリブロック共重合体の30〜75質量%を構成し、
前記Bセグメントが前記(1)トリブロック共重合体の25〜70質量%を構成する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の癒着防止材の製造方法。
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