JP7269786B2 - 医療用接着剤 - Google Patents

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Description

本発明は、医療用接着剤に関する。
血管、心臓、呼吸器及び消化器等の生体組織を接着させる医療用接着剤として、従来、含フッ素ポリイソシアネートと親水性ポリエーテルポリオールとの反応によって得られるイソシアネート基末端親水性ウレタンプレポリマー等を用いることが知られている(特許文献1~4)。
一方、近年、手術跡が小さい、痛みが少なく術後回復が早い、短期入院で手術が可能である等の理由から、内視鏡手術が行われている。内視鏡手術において、医療用接着剤はトロカール、カニューレ及びカテーテル等の注入径の小さいもの通じて患部に注入される。しかしながら、従来のイソシアネート基末端親水性ウレタンプレポリマー等は高粘度であり、注入径の小さい器具ではうまく注入できないという問題がある。
また、従来のイソシアネート基末端親水性ウレタンプレポリマーは、高粘度であるため、湿気硬化する際に発生する炭酸ガスが気泡となって被膜中及び被膜界面に多数存在し、被膜強度の低下や接着不良を引き起こすことがしばしばあった。更には、粘度が高く展延性が低いため、血管吻合部のみに使用範囲が限定され、心臓、呼吸器及び消化器等の臓器への使用が困難であった。
特開平1-227762号公報 国際公開第03/051952号 特開2005-124808号公報 国際公開第2012/056179号
本発明は、低粘度で注入径の小さい器具にも適用可能で、かつ硬化被膜中の気泡を低減することが可能で生体組織への接着性に優れる医療用接着剤を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明に到達した。即ち、本発明は、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(UP)と希釈剤(C)とを含有する医療用接着剤であって、前記イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(UP)が含フッ素非芳香族ポリイソシアネート化合物(A1)を必須成分とするポリイソシアネート成分(A)と、オキシエチレン基を少なくとも30重量%有するポリオール(B1)を必須成分とするポリオール成分(B)との反応物であり、前記希釈剤(C)のHLBが10~25であり、前記希釈剤(C)の化学式量又は数平均分子量が76~1500である医療用接着剤である。
本発明の医療用接着剤は、低粘度で注入径の小さい器具にも適用可能で、かつ硬化被膜中の気泡を低減することが可能で生体組織への接着性に優れる。
接着性評価-3におけるコラーゲン断片の配置及び医療用接着剤の塗布部分を示した図である。
本発明の医療用接着剤は、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(UP)と希釈剤(C)とを含有する。
本発明におけるイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(UP)は、含フッ素非芳香族ポリイソシアネート化合物(A1)を必須成分とするポリイソシアネート成分(A)とポリオール成分(B)とを反応させることにより得られる。
本発明におけるポリイソシアネート成分(A)は、含フッ素非芳香族ポリイソシアネート化合物(A1)を必須成分とするが、フッ素原子を含まないポリイソシアネート化合物(A2)及び含フッ素芳香族ポリイソシアネート化合物(A3)等を併用してもよい。
含フッ素非芳香族ポリイソシアネート化合物(A1)としては、炭素数3~24の含フッ素脂肪族ジイソシアネート(A11)、炭素数8~21の含フッ素脂環式ジイソシアネート(A12)及び炭素数9~72の含フッ素ポリ(3~6価)イソシアネート(A13)等が使用できる。
炭素数3~24の含フッ素脂肪族ジイソシアネート(A11)としては、OCN-Rf-NCOで表されるもの(Rfは炭素数1~22のパーフルオロアルキレン基を表す。)及びOCN-CH-Rf-CH-NCOで表されるもの(Rfは炭素数1~20のパーフルオロアルキレン基を表す。)等が含まれる。
OCN-Rf-NCOで表されるものとしては、ジフルオロメチレンジイソシアネート、パーフルオロジメチレンジイソシアネート、パーフルオロトリメチレンジイソシアネート、パーフルオロオクチルジイソシアネート及びパーフルオロエイコシレンジイソシアネート等が挙げられる。
OCN-CH-Rf-CH-NCOで表されるものとしては、ビス(イソシアナトメチル)ジフルオロメタン、ビス(イソシアナトメチル)パーフルオロエタン、ビス(イソシアナトメチル)パーフルオロプロパン、ビス(イソシアナトメチル)パーフルオロブタン、ビス(イソシアナトメチル)パーフルオロペンタン、ビス(イソシアナトメチル)パーフルオロヘキサン及びビス(イソシアナトメチル)パーフルオロエイコサン等が挙げられる。
炭素数8~21の含フッ素脂環式ジイソシアネート(A12)としては、ジイソシアナトパーフルオロシクロヘキサン、ビス(イソシアナトメチル)パーフルオロシクロヘキサン、ビス(イソシアナトメチル)パーフルオロジメチルシクロヘキサン、ビス(イソシアナトパーフルオロシクロヘキシル)パーフルオロプロパン及びビス(イソシアナトメチルパーフルオロシクロヘキシル)パーフルオロプロパン等が挙げられる。
炭素数9~72の含フッ素ポリ(3~6価)イソシアネート(A13)としては、上記のジイソシアネートのヌレート体、上記ジイソシアネートのアダクト体及びトリス(イソシアナトテトラフルオロシクロヘキシル)メタン等が挙げられる。
尚、含フッ素非芳香族ポリイソシアネート化合物(A1)中のイソシアネート基の位置は、ポリオール成分(B)との反応性及び血液や体液等との反応性の観点等から、立体障害の少ない位置が好ましく、更に好ましいのは立体障害の少ない末端位置である。
また、含フッ素非芳香族ポリイソシアネート化合物(A1)は、1種でも、2種以上の混合物でもよい。
また、含フッ素非芳香族ポリイソシアネート化合物(A1)の内、架橋反応等の副反応が起こりにくい観点等から、イソシアネート基を2個持つものが好ましい。
含フッ素非芳香族ポリイソシアネート化合物(A1)の内、変異原性等の安全性の観点等から、含フッ素脂肪族ポリイソシアネート(A11)が好ましく、更に好ましいのはOCN-CH-Rf-CH-NCOで表される含フッ素脂肪族ポリイソシアネート及びOCN-Rf-NCOで表される含フッ素脂肪族ポリイソシアネートであり、特に好ましいのはジフルオロメチレンジイソシアネート、パーフルオロジメチレンジイソシアネート、パーフルオロトリメチレンジイソシアネート、パーフルオロオクチルジイソシアネート、パーフルオロエイコシレンジイソシアネート、ビス(イソシアナトメチル)パーフルオロプロパン、ビス(イソシアナトメチル)パーフルオロブタン、ビス(イソシアナトメチル)パーフルオロペンタン及びビス(イソシアナトメチル)パーフルオロヘキサンである。
接着強度等の観点から、含フッ素非芳香族ポリイソシアネート化合物(A1)中のフッ素原子の重量の割合(重量%)は、(A1)の重量を基準として、35~70が好ましく、更に好ましくは38~70、特に好ましくは40~56である。
イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(UP)を構成する原料中における含フッ素非芳香族ポリイソシアネート化合物(A1)の含有量(重量%)は、接着強度の観点から、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(UP)を構成する原料の合計重量を基準として、5~60が好ましい。
フッ素原子を含まないポリイソシアネート化合物(A2)としては、炭素数3~24のフッ素原子を含まない脂肪族ポリイソシアネート(A21)、炭素数8~21のフッ素原子を含まない脂環式ポリイソシアネート(A22)、炭素数10~21のフッ素原子を含まない芳香脂肪族ポリイソシアネート(A23)、炭素数8~21のフッ素原子を含まない芳香族ポリイソシアネート(A24)及びこれらの変性体(A25)等が挙げられる。
炭素数3~24のフッ素原子を含まない脂肪族ポリイソシアネート(A21)としては、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート及びリジンジイソシアネート等が挙げられる。
炭素数8~21のフッ素原子を含まない脂環式ポリイソシアネート(A22)としては、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ジシクロヘキシルメタン-4,4’-ジイソシアネート(水添MDI)、シクロヘキシレンジイソシアネート及びメチルシクロヘキシレンジイソシアネート(水添TDI)等が挙げられる。
炭素数10~21のフッ素原子を含まない芳香脂肪族ポリイソシアネート(A23)としては、m-又はp-キシリレンジイソシアネート(XDI)及びα,α,α’,α’-テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)等が挙げられる。
炭素数8~21のフッ素原子を含まない芳香族ポリイソシアネート(A24)としては、1,3-又は1,4-フェニレンジイソシアネート(PDI)、2,4-又は2,6-トリレンジイソシアネート(TDI)、2,4’-又は4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)及び粗製MDI等が挙げられる。
また、これらの変性体(A25)としては、ウレタン変性体、イソシアヌレート変性体、アロファネート変性体、ビウレット変性体、ウレトジオン変性体、ウレトンイミン変性体及びウレトジオン・イソシアヌレート変性体等が挙げられる。HDIの変性体としては、ウレタン変性HDI、カルボジイミド変性HDI及びトリヒドロカルビルホスフェート変性HDI等、MDIの変性体としては、ウレタン変性MDI、カルボジイミド変性MDI、TDIの変性体としては、ウレタン変性TDI及びカルボジイミド変性TDI等が挙げられる。
これらのポリイソシアネート化合物(A2)の内、反応性の観点等から好ましいのは、フッ素原子を含まない芳香族ポリイソシアネート(A24)であり、更に好ましいのはMDI及びTDIである。
また、安全性の観点から好ましいのは、フッ素原子を含まない脂肪族ポリイソシアネート(A21)であり、更に好ましいのはHDIである。
尚、フッ素原子を含まないポリイソシアネート化合物(A2)は、1種でも、2種以上の混合物でもよい。
フッ素原子を含まないポリイソシアネート化合物(A2)を用いる場合、変異原性等の安全性の観点等から、(A2)の含有量(重量%)は、含フッ素非芳香族ポリイソシアネート化合物(A1)の重量に基づいて、0.1~20が好ましく、更に好ましいのは0.2~10、特に好ましいのは0.3~5である。
含フッ素芳香族ポリイソシアネート化合物(A3)としては、フッ素原子を含まない芳香族ポリイソシアネート(A24)において、有する水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換された含フッ素芳香族ポリイソシアネート等が挙げられる。
含フッ素芳香族ポリイソシアネート(A31)は、芳香族環の全ての水素原子をフッ素原子で置換したものであり、具体的には、1,3-又は1,4-パーフルオロフェニレンジイソシアネート、3,5,6-又は3,4,5-トリフルオロ-2,4-又は2,6-トリレンジイソシアネート、テトラフルオロ-2,4’-又は4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート等が挙げられる。
含フッ素芳香族ポリイソシアネート(A32)は、芳香族環の一部の水素原子をフッ素原子で置換したものであり、具体的には、トリフルオロメチル-モノフルオロ-フェニレン-1,3又は1,4-ジイソシアネート及び2,4’-又は4,4’-ジフェニルジフルオロメタンジイソシアネート等が挙げられる。
含フッ素芳香族ポリイソシアネート(A33)は、全ての水素原子をフッ素原子で置換したものであり、具体的には、2,4-又は2,6-パーフルオロトリレンジイソシアネート及び2,4’-又は4,4’-パーフルオロジフェニルメタンジイソシアネート等が挙げられる。
これらの含フッ素芳香族ポリイソシアネート化合物(A3)の内、反応性の観点等から、芳香族環の全ての水素原子をフッ素原子で置換した含フッ素芳香族ポリイソシアネート(A31)、芳香族環の一部の水素原子をフッ素原子で置換した含フッ素芳香族ポリイソシアネート(A32)及び全ての水素原子をフッ素原子で置換した含フッ素芳香族ポリイソシアネート(A33)が好ましく、更に好ましいのは全ての水素原子をフッ素原子で置換した含フッ素芳香族ポリイソシアネート(A33)である。
尚、含フッ素芳香族ポリイソシアネート化合物(A3)は、1種でも、2種以上の混合物でもよい。
含フッ素芳香族ポリイソシアネート化合物(A3)を用いる場合、変異原性等の安全性の観点等から、(A3)の含有量(重量%)は、含フッ素非芳香族ポリイソシアネート化合物(A1)の重量に基づいて、0.1~5が好ましく、更に好ましくは0.2~3、特に好ましくは0.3~2である。
本発明におけるポリオール成分(B)は、オキシエチレン基を少なくとも30重量%含有するポリオール(B1)を必須成分とする。
ポリオール(B1)としては、オキシエチレン基を少なくとも30重量%含有するポリエーテルポリオール(B1-1)及び(B1-1)を必須成分として得られるオキシエチレン基を少なくとも30重量%含有するポリエステルポリオール(B1-2)等が挙げられる。
ポリエーテルポリオール(B1-1)としては、少なくとも2個の活性水素を有する化合物へのエチレンオキサイド付加体又はエチレンオキサイドと炭素数3~8のアルキレンオキサイド(1,2-又は1,3-プロピレンオキサイド、1,2-、1,3-、2,3-又は1,4-ブチレンオキサイド及びスチレンオキサイド等)との共付加体等が挙げられる。
共付加体の場合、その付加形式はランダム、ブロック及びこれらの組合せのいずれでもよいが、接着強度の観点から、好ましいのはランダムである。
また、炭素数3~8のアルキレンオキサイドとしては、接着強度の観点から、1,2-プロピレンオキサイドが好ましい。
少なくとも2個の活性水素を有する化合物としては、水、ジオール、3~8価のポリオール、ジカルボン酸、3~4価のポリカルボン酸、モノアミン、ポリアミン及びポリチオール等が使用できる。
尚、活性水素を2個有する化合物を用いた場合には2価のポリオールが得られ、活性水素を3個以上有する化合物を用いた場合には3価以上のポリオールが得られる。
ジオールとしては、炭素数2~30のアルキレングリコール(エチレングリコール、1,2-プロピレングリコール、1,3-プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、オクタンジオール、デカンジオール、ドデカンジオール、テトラデカンジオール、ネオペンチルグリコール及び2,2-ジエチル-1,3-プロパンジオール等);炭素数6~24の脂環式ジオール(1,4-シクロヘキサンジメタノール及び水素添加ビスフェノールA等);炭素数15~30のビスフェノール(ビスフェノールA、ビスフェノールF及びビスフェノールS等);ジヒドロキシベンゼン(カテコール及びハイドロキノン等)等が挙げられる。
3~8価のポリオールとしては、炭素数3~8の脂肪族多価アルコール(グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビタン、ジグリセリン及びソルビトール等)等が挙げられる。
ジカルボン酸としては、炭素数4~32のアルカンジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、オクタデカンジカルボン酸、ドデシルコハク酸及びオクタデシルコハク酸等);炭素数4~32のアルケンジカルボン酸(マレイン酸、フマール酸、シトラコン酸、メサコン酸、ダイマー酸、ドデセニルコハク酸及びペンタデセニルコハク酸等);炭素数8~20の芳香族ジカルボン酸(フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸及びナフタレンジカルボン酸等)等が挙げられる。
3~4価のポリカルボン酸としては、炭素数9~20の芳香族ポリカルボン酸(トリメリット酸及びピロメリット酸等)等が挙げられる。
モノアミンとしては、アンモニア及び炭素数1~20の脂肪族1級アミン{炭素数1~20のアルキルアミン(メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ヘキシルアミン、ドデシルアミン及びエイコシルアミン等)等}、炭素数4~15の脂環式アミン(ピペリジン、アミノシクロヘキサン、イソホロンモノアミン及び4-メチレンジシクロヘキサンモノアミン等);炭素数6~15の芳香環含有脂肪族アミン(ベンジルアミン等)等が挙げられる。
ポリアミンとしては、炭素数2~18の脂肪族ポリアミン{炭素数2~12のアルキレンジアミン(エチレンジアミン、プロピレンジアミン、トリメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、N,N’-ジエチルエチレンジアミン及びウンデシレンジアミン等)及びポリアルキレン(アルキレンの炭素数2~6)ポリアミン(ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、トリエチレンテトラミン及びペンタエチレンヘキサミン等)等};炭素数4~15の脂環式ポリアミン(1,3-ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミン及び4,4’-メチレンジシクロヘキサンジアミン等);炭素数4~15の複素環式ポリアミン(ピペラジン、N-アミノエチルピペラジン、1,4-ジアミノエチルピペラジン及びN-アミノエチルピリジン等)等が挙げられる。
ポリチオールとしては、炭素数2~24のジチオール(エタンジチオール、1,4-ブタンジチオール及び1,6-ヘキサンジチオール等)、3~6価の炭素数5~3000のポリチオール[商品名:カプキュア3800(ジャパンエポキシレジン社製)及びポリビニルチオール等]等が挙げられる。
少なくとも2個の活性水素を有する化合物としては、上記以外に、アミノ酸、オキシカルボン酸及びアミノアルコール等も使用できる。
少なくとも2個の活性水素を有する化合物は、1種でも2種以上の混合物でもよい。
少なくとも2個の活性水素を有する化合物としては、生体への安全性及び接着強度の観点から、水及びジオールが好ましく、更に好ましいのは水及びアルキレングリコール、特に好ましいのは水及び炭素数2~4のアルキレングリコールである。
ポリエーテルポリオール(B1-1)の好適な例としては、ジオールへのエチレンオキサイド付加体(エチレングリコールへのエチレンオキサイド付加体及びプロピレングリコールへのエチレンオキサイド付加体等)、並びにジオールへのエチレンオキサイドと炭素数3~8のアルキレンオキサイドとの共付加体(エチレングリコールへのエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとのランダム及び/又はブロック共付加体、並びにエチレングリコールへのエチレンオキサイドとブチレンオキサイドとのランダム及び/又はブロック共付加体等)等が挙げられる。
ポリエーテルポリオール(B1-1)としては、水との反応が速くなり接着強度等が更に良好となるという観点から、ジオールへのエチレンオキサイド付加体及びジオールへのエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共付加体が好ましく、特に好ましいのはジオールへのエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共付加体である。
ポリエーテルポリオール(B1-1)は、1種でも2種以上の混合物でもよい。
ポリエーテルポリオール(B1-1)の水酸基当量(水酸基1個あたりの数平均分子量)は、50~5000が好ましく、更に好ましくは100~4000、特に好ましくは200~3000である。この範囲であると、接着強度等が更に良好となる。
尚、本発明における水酸基当量は、JIS K1557-1:2007に準拠して水酸基価を測定し、下記式により求めることができる。
水酸基当量=1,000×56.1/水酸基価の値
ポリエーテルポリオール(B1-1)を必須成分として得られるオキシエチレン基を少なくとも30重量%含有するポリエステルポリオール(B1-2)としては、ポリエーテルポリオール(B1-1)と、少なくとも2個の活性水素を有する化合物で上記したジカルボン酸並びにその酸無水物(無水マレイン酸及び無水フタル酸等)及び/又は低級アルキル(炭素数1~4)エステル(メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステル及びt-ブチルエステル等)とのポリエステル等が挙げられる。これらのポリエステルの末端は水酸基である。
尚、ジカルボン酸、ジカルボン酸の酸無水物及び/又はジカルボン酸低級アルキルエステルの一部として、3価以上のポリカルボン酸、3価以上のポリカルボン酸の酸無水物及び3価以上のポリカルボン酸低級アルキルエーテル等も使用でき、これらを使用する場合、これらの使用量(モル%)は、全てのカルボン酸、カルボン酸の酸無水物及びカルボン酸低級アルキルエステルの合計モル数に基づいて、0.1~10が好ましく、更に好ましくは0.1~5、特に好ましくは0.1~2である。この範囲であると、接着強度等が更に良好となる。
ポリエステルポリオール(B1-2)の好適な例としては、ジオールへのエチレンオキサイド付加体(エチレングリコールへのエチレンオキサイド付加物、プロピレングリコールへのエチレンオキサイド付加物等)とジカルボン酸(アジピン酸、セバシン酸、マレイン酸及びフタル酸等)、ジカルボン酸の酸無水物及び/又はジカルボン酸低級アルキルエステル(ジカルボン酸のメチル又はエチルエステル等)とのポリエステルジオール、並びにジオールへのエチレンオキサイド及び炭素数3~8のアルキレンオキサイドの共付加体(エチレングリコールへのエチレンオキサイドと1,2-若しくは1,3-プロピレンオキサイドとのランダム及び/又はブロック共付加物、プロピレングリコールへのエチレンオキサイドと1,4-ブチレンオキサイドとのランダム及び/又はブロック共付加物等)とジカルボン酸、ジカルボン酸の酸無水物及び/又はジカルボン酸低級アルキルエステルとのポリエステルジオール等が挙げられる。
これらの内、接着強度等の観点から、ジオールへのエチレンオキサイド付加体とジカルボン酸、ジカルボン酸の酸無水物及び/又はジカルボン酸低級アルキルエステルとのポリエステルジオール、並びにジオールへのエチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドの共付加体とジカルボン酸、ジカルボン酸の酸無水物及び/又はジカルボン酸低級アルキルエステルとのポリエステルジオールが好ましく、更に好ましいのはジオールへのエチレンオキサイド付加体とジカルボン酸、ジカルボン酸の酸無水物及び/又はジカルボン酸低級アルキルエステルとのポリエステルジオールである。
これらのポリエステルポリオール(B1-2)は、1種でも2種以上の混合物でもよい。
ポリエステルポリオール(B1-2)の水酸基当量は、50~5000が好ましく、更に好ましくは100~4000、特に好ましくは200~3000である。この範囲であると、接着強度等が更に良好となる。
ポリオール(B1)のHLBは、反応性及び接着強度の観点から、4~20が好ましく、更に好ましくは4.5~20である。
本発明における「HLB」とは、親水性と親油性のバランスを示す指標であって、例えば「界面活性剤入門」〔2007年三洋化成工業株式会社発行、藤本武彦著〕212頁に記載されている小田法によって、有機化合物の有機性の値と無機性の値との比率から計算することができる。
HLB=10×無機性/有機性
HLBを導き出すための有機性の値及び無機性の値については前記「界面活性剤入門」213頁に記載の表の値を用いて算出できる。
ポリオール(B1)としては、水との反応が速くなり接着強度等が更に良好となるという観点等から、ポリエーテルポリオール(B1-1)が好ましく、更に好ましいのはジオールへのエチレンオキサイド付加体及びジオールへのエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共付加体であり、特に好ましいのはジオールへのエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共付加体である。
ポリオール(B1)は、1種でも2種以上の混合物でもよい。
ポリオール(B1)中のオキシエチレン基の含有量(重量%)は、接着強度等の観点から、(B1)の重量に基づいて、少なくとも30であり、好ましくは40以上、特に好ましくは50以上である。
ポリオール成分(B)は、(B1)以外のポリオール、即ち、オキシエチレン基の含有量が30重量%未満のポリオール(B2)を含有することができる。
ポリオール(B2)には、少なくとも2個の活性水素を有する化合物で上記したジオール及び3~6価のポリオールが含まれる。これ以外にも、オキシアルキレン基を含有してなりオキシエチレン基の含有量がポリオール(B2)の重量に基づいて30重量%未満であるポリオールが含まれ、ポリエーテルポリオール(B2-1)、このポリエーテルポリオール(B2-1)を必須成分として得られるポリエステルポリオール(B2-2)並びにオキシエチレン基及び炭素数3~8のオキシアルキレン基を含有しないポリエステルポリオール(B2-3)等が使用できる。
ポリエーテルポリオール(B2-1)としては、少なくとも2個の活性水素を有する化合物への炭素数3~8のアルキレンオキサイドの(共)付加体及びエチレンオキサイドと炭素数3~8のアルキレンオキサイドとの共付加体等が使用できる。ただし、オキシエチレン基の含有量はポリオール(B2-1)の重量に基づいて30重量%未満である。
ポリエーテルポリオール(B2-1)の好適な例としては、ポリプロピレングリコール(プロピレングリコールの1,2-又は1,3-プロピレンオキサイド付加物)、ポリアルキレングリコールへのエチレンオキサイド付加体(エチレングリコール又はプロピレングリコールへのエチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドのブロック付加体であって、エチレンオキサイドの含有量が5重量%以上30重量%未満のもの、及び、ポリプロピレングリコールのエチレンオキサイド付加体であって、エチレンオキサイドの含有量5重量%以上で30重量%未満のもの等)、プロピレンオキサイドとエチレンオキサイドのランダム共重合体(エチレングリコール又はプロピレングリコールへのエチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドのランダム付加体であって、エチレンオキサイドの含有量が10~25重量%のもの等)、ポリテトラメチレングリコール(1,4-ブチレングリコールの1,2-、1,3-、2,3-及び/又は1,4-ブチレンオキサイド付加物)及び1,4-ブチレンオキサイドとエチレンオキサイドの共重合体(エチレングリコール又はブチレングリコールへのエチレンオキサイド10~25重量と1,4-ブチレンオキサイド75~90重量%のブロック及び/又はランダム付加物であって、エチレンオキサイド含有量が10~25重量%のもの等)等が挙げられる。
これらの内、接着性等の観点から、ポリプロピレングリコール及びポリプロピレングリコールへのエチレンオキサイド付加体(エチレンオキサイドの含有量5重量%以上で30重量%未満のもの)が好ましく、更に好ましいのはポリプロピレングリコール及びポリプロピレングリコールへのエチレンオキサイド付加体(エチレンオキサイドの含有量15重量%以上で30重量%未満のもの)である。
これらのポリエーテルポリオール(B2-1)は、1種でも2種以上の混合物でもよい。
ポリエーテルポリオール(B2-1)の水酸基当量の好ましい範囲は、ポリエーテルポリオール(B1-1)と同様である。
ポリエーテルポリオール(B2-1)を必須成分として得られるポリエステルポリオール(B2-2)としては、ポリエーテルポリオール(B2-1)と、上述したジカルボン酸、ジカルボン酸の酸無水物及び/又はジカルボン酸低級アルキルエステルとから誘導され得るポリエステルポリオール等が使用できる。
ポリエステルポリオール(B2-2)の好適な例としては、ポリプロピレングリコール(プロピレングリコールへの1,2-又は1,3-プロピレンオキサイド付加物)、ポリアルキレングリコールへのエチレンオキサイド付加体(エチレングリコール又はプロピレングリコールへのエチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドのブロック付加体であって、エチレンオキサイドの含有量が5~30重量%のもの、及び、ポリプロピレングリコールのエチレンオキサイド付加体であって、エチレンオキサイドの含有量5重量%以上で30重量%未満のもの等)、プロピレンオキサイドとエチレンオキサイドのランダム共重合体(エチレングリコール又はプロピレングリコールへのエチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドのランダム付加体であって、エチレンオキサイドの含有量が10~25重量%のもの等)、ポリテトラメチレングリコール(1,4-ブチレングリコールの1,2-、1,3-、2,3-及び/又は1,4-ブチレンオキサイド付加物)及び/又は1,4-ブチレンオキサイドとエチレンオキサイドの共重合体(エチレングリコール又はブチレングリコールへのエチレンオキサイド10~25重量と1,4-ブチレンオキサイド75~90重量%のブロック及び/又はランダム付加物であって、エチレンオキサイド含有量が10~25重量%のもの等)と、ジカルボン酸(アジピン酸、セバシン酸、マレイン酸及びフタル酸等)、ジカルボン酸の酸無水物及び/又はジカルボン酸低級アルキルエステル(ジカルボン酸のメチルエステル及びエチルエステル等)とから誘導され得るポリエステルポリオール等が挙げられる。
これらのポリエステルポリオール(B2-2)は、1種でも2種以上の混合物でもよい。
オキシエチレン基及び炭素数3~8のオキシアルキレン基を含有しないポリエステルポリオール(B2-3)としては、上記のジオール及び/又は3~6価のポリオールと、上記のジカルボン酸、ジカルボン酸の酸無水物及び/又はジカルボン酸低級アルキルエステルとから誘導され得るポリエステル、カプロラクトンの開環重合により誘導されるポリエステル等が使用できる。
ポリエステルポリオール(B2-3)の好適な例としては、ブタンジオール及びアジピン酸から誘導されるポリエステルジオール;エチレングリコール及びアジピン酸から誘導されるポリエステルジオール;ヘキサメチレングリコール及びアジピン酸から誘導されるポリエステルジオール;エチレングリコール、ブタンジオール及びアジピン酸から誘導されるポリエステルジオール;エチレングリコール及びセバシン酸から誘導されるポリエステルジオール;シクロヘキサンジオール及びフタル酸から誘導されるポリエステルジオール;並びにカプロラクトンの開環重合により誘導されるポリカプロラクトン等が挙げられる。
これらのポリエステルポリオール(B2-3)は、1種でも2種以上の混合物でもよい。
これらのポリオール(B2)の内、接着強度等の観点から、オキシエチレン基の含有量が30重量%未満のポリエーテルポリオール(B2-1)が好ましく、更に好ましいのはポリプロピレングリコール及びポリプロピレングリコールへのエチレンオキサイド5~15重量%付加体、特に好ましいのはポリプロピレングリコールである。
ポリオール成分(B)全体におけるオキシエチレン基の含有量(重量%)は、(B)の重量に基づいて、30~100が好ましく、更に好ましくは35~98、特に好ましくは40~95、最も好ましくは50~90である。この範囲であると、接着強度等が更に良好となる。
また、ポリオール成分(B)全体の平均の水酸基当量は、50~5000が好ましく、更に好ましくは100~4000、特に好ましくは200~3000である。この範囲であると、接着強度等が更に良好となる。
ポリオール(B1)とポリオール(B2)とを併用する場合、ポリオール(B1)としては、ポリエーテルポリオール(B1-1)が好ましく、更に好ましいのはジオールへのエチレンオキサイド付加体(エチレングリコールへのエチレンオキサイド付加体及びプロピレングリコールへのエチレンオキサイド付加体等)及びジオールへのエチレンオキサイドと炭素数3~8のアルキレンオキサイドとの共付加体(エチレングリコールへのエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとのランダム及び/又はブロック共付加体、並びにエチレングリコールへのエチレンオキサイドとブチレンオキサイドとのランダム及び/又はブロック共付加体等)、特に好ましいのはジオールへのエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共付加体、最も好ましいのはジオールへのエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとのランダム共付加体である。
(B1)と(B2)とを併用する場合、ポリオール(B2)としては、ジオール、3~6価のポリオール及びオキシエチレン基の含有量が(B2)の重量に基づいて30重量%未満であるポリエーテルポリオールが好ましく、更に好ましいのはオキシプロピレン基を含有しオキシエチレン基の含有量が(B2)の重量に基づいて30重量%未満であるポリエーテルポリオールが好ましく、特に好ましいのはポリプロピレングリコールである。
(B1)と(B2)とを併用する場合、ポリオール成分(B)としては、接着性の観点から、ポリエーテルポリオール(B1-1)と、オキシエチレン基の含有量が(B2)の重量に基づいて30重量%未満であるポリエーテルポリオールとの混合物であることが好ましく、更に好ましいのはジオールへのエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共付加体と、オキシプロピレン基を含有しオキシエチレン基の含有量が(B2)の重量に基づいて30重量%未満であるポリエーテルポリオールとの混合物であり、特に好ましいのはジオールへのエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとのランダム共付加体と、ポリプロピレングリコールとの混合物である。
(B1)と(B2)とを併用する場合、ポリオール成分(B)中の(B1)の含有量(重量%)は、接着性の観点から、(B)の重量に基づいて、20~99が好ましく、更に好ましくは30~95である。
ポリオール成分(B)中の(B2)の含有量(重量%)は、接着性の観点から、(B)の重量に基づいて、1~80が好ましく、更に好ましくは5~70である。
イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(UP)は、ポリイソシアネート成分(A)とポリオール成分(B)とを反応させることにより得られる。
ポリイソシアネート成分(A)とポリオール成分(B)との使用量比率としては、(B)の水酸基に対する(A)のイソシアネート基の当量比率(NCO基/水酸基)として、1.5~3が好ましく、更に好ましくは1.8~2.3、特に好ましくは1.9~2.1である。この範囲であると、粘度が比較的低く、接着剤として更に取り扱いやすくなり、また湿潤接着強度も更に良好となる。
イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(UP)を製造する方法としては、従来公知の方法(国際公開第03/051952号に記載の方法等)でよく、例えば、ポリイソシアネート成分(A)とポリオール成分(B)とを50~100℃で、1~10時間反応させる方法等が挙げられる。この場合、ポリイソシアネート成分(A)とポリオール成分(B)との投入方法としては、最初から加えておく方法でも徐々に適下する方法でもよい。
前記のイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(UP)は、分子内に、少なくとも2個(好ましくは2個)のイソシアネート基を持ち、活性水素を持たない構造であることが好ましい。
尚、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(UP)中のイソシアネート基の位置は、血液や体液等との反応性の観点等から、立体障害の少ない位置が好ましく、更に好ましいのは立体障害の少ない末端位置である。
また、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(UP)中のイソシアネート基含有率(重量%){(UP)全体の重量に占めるイソシアネート基の重量比率}は、1~10が好ましく、更に好ましくは1.2~8、特に好ましくは1.5~6である。この範囲であると、湿潤接着強度が更に良好となる。
尚、イソシアネート基含有率は、試料に過剰のジ-n-ブチルアミン溶液を加えて反応させ、未反応のジ-n-ブチルアミンを塩酸標準溶液で逆滴定する方法で測定することができ、例えばJISK7301-1995、6.3イソシアネート基含有率に準拠して測定される。
イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(UP)中のフッ素の含有量(重量%)は、(UP)の重量を基準として、接着強度の観点から、1~30が好ましく、更に好ましくは1~29である。
イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(UP)中のオキシエチレン基の含有量(重量%)は、(UP)の重量を基準として、反応性の観点から、25~65が好ましく、更に好ましくは30~60である。
イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(UP)の数平均分子量(以下Mnと略記)は、500~30,000が好ましく、更に好ましくは800~20,000、特に好ましくは1,000~10,000、最も好ましくは1,200~8,000である。この範囲であると、湿潤接着強度が更に良好となる。
尚、本発明におけるMnは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、例えば以下の条件で測定される。
装置 : ゲルパーミエイションクロマトグラフ
溶媒 : テトラヒドロフラン
基準物質 : ポリオキシエチレングリコール
サンプル濃度 : 0.25重量%
カラム固定相 : TSKgelSuperH4000
カラム温度 : 40℃
尚、ウレタンプレポリマー(UP)のMnは、(UP)が有するイソシアネート基にメタノールを反応させたものの値である。
本発明の医療用接着剤は、HLBが10~25であり、化学式量又はMnが76~1500である希釈剤(C)を含有する。希釈剤(C)を含有することで、低粘度でかつ接着性に優れる接着剤が得られる。
希釈剤(C)のHLBは、接着性及び硬化速度の観点から10~25であることが必要であり、好ましくは10.5~24であり、更に好ましくは11.0~23である。
希釈剤(C)の化学式量又はMnは、粘度及び接着性の観点から76~1500であることが必要であり、好ましくは100~1000、更に好ましくは100~800である。
本発明における希釈剤(C)は、上記HLBと化学式量又はMnとを満たすものであれば用いることができるが、接着性の観点から、アルキレングリコールジアルキルエーテル(C1)及びポリオキシアルキレンジオールジアルキルエーテル(C2)であることが好ましい。
(C1)及び(C2)におけるアルキレン基の炭素数は、粘度及び接着性の観点から、1~8が好ましく、更に好ましくは1~6、特に好ましくは1~4である。
また、(C1)及び(C2)におけるアルキル基の炭素数は、粘度及び接着性の観点から、1~8が好ましく、更に好ましくは1~6、特に好ましくは1~4である。
希釈剤(C)として、硬化時間、粘度及び接着性の観点から更に好ましいのは下記一般式(1)で表される化合物(C3)である。

-O-(AO)-R (1)
一般式(1)におけるR及びRは、それぞれ独立に炭素数1~4のアルキル基を表し、硬化時間及び接着性の観点から好ましいのはメチル基である。
一般式(1)におけるAは、炭素数1~4のアルキレン基を表し、粘度及び接着性の観点から好ましいのはエチレン基である。
一般式(1)においてAが複数有る場合、それぞれ同一でも異なっていてもよい。また、AOが複数有る場合、その結合形式はブロック形式でもランダム形式でもよい。
一般式(1)におけるnは、1~35の整数を表し、粘度の観点から1~10であることが好ましい。
一般式(1)で表される化合物(C3)の具体例としては、ポリエチレングリコールジメチルエーテル、ポリエチレングリコールジエチルエーテル、ポリエチレングリコールジブチルエーテル、ポリプロピレングリコールジメチルエーテル、ポリプロピレングリコールジエチルエーテル、ポリプロピレングリコールジブチルエーテル、ポリ(オキシエチレン/オキシプロピレン)ジオールジメチルエーテル、ポリ(オキシエチレン/オキシプロピレン)ジオールジエチルエーテル及びポリ(オキシエチレン/オキシプロピレン)ジオールジブチルエーテル等が挙げられ、硬化時間及び接着性の観点から、特に好ましいのはポリエチレングリコールジメチルエーテルである。
希釈剤(C)の粘度(mPa・s)は、流動性の観点から、0.5~100が好ましく、更に好ましくは1.0~90である。
尚、本発明における粘度は、E型粘度計[東機産業(株)製、型式TVE-22H]を用いて測定温度25℃で測定される粘度である。
上記イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(UP)の溶解度パラメータと、前記ウレタンプレポリマー(UP)の溶解度パラメータの溶解度パラメータとの差の絶対値は、接着性及び硬化速度の観点から1.9以下であることが好ましく、更に好ましくは0.2~1.9であり、特に好ましくは0.3~1.8であり、とりわけ好ましくは0.3~1.6であり、最も好ましくは0.3~1.0である。
本願において溶解度パラメーター(以下においてSP値と略記する)は、ロバートエフフェイダース(Robert F Fadors)らの著によるポリマーエンジニアリングアンドサイエンス(Polymerengineering and science)第14巻、151~154ページに記載されている方法で計算したものである。
イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(UP)に対する希釈剤(C)の重量比率[(C)/(UP)]は、粘度及び接着性の観点から、5~150重量%が好ましく、更に好ましくは10~110重量%である。
本発明の医療用接着剤は、更に、フェノール系ラジカル捕捉剤(PRS)を含んでもよい。PRSが含まれていると、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(UP)と水分とが反応して生成する硬化体の経時劣化分解を抑制し、接着強度の低下を防止することができる。
フェノール系ラジカル捕捉剤(PRS)としては、モノフェノール系、ビスフェノール系又は高分子型フェノール系のラジカル捕捉剤等が含まれる。
モノフェノール系ラジカル捕捉剤としては、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール{例えば川口化学製アンテージBHT}、ブチル化ヒドロキシアニソール{例えばオリエント化学製オリエントBHT}、2,6-ジ-t-ブチル-4-エチルフェノール{例えば大内新興化学製ノクライザーM-17}及びステアリル-β-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート{例えば旭電化製アデカスタブAO-50}等が挙げられる。
ビスフェノール系ラジカル捕捉剤としては、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール){例えば川口化学製アンテージW-400}、2,2’-メチレンビス(4-エチル-6-t-ブチルフェノール){例えば川口化学製アンテージW-500}、4,4’-ブチリデンビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール){例えば川口化学製アンテージクリスタル}、4,4’-チオビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール){例えば川口化学製アンテーW-300}、1,6-ヘキサンジオール-ビス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]{例えばチバスペシャリティケミカルズ製イルガノックスs259}及び3,9-ビス[1,1-ジメチル-2-[β-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニル]エチル]2,4,8,10-テトラオキサスピロ〔5.5〕ウンデカン{例えば旭電化製アデカスタブAO-80}等が挙げられる。
高分子型フェノール系ラジカル捕捉剤としては、テトラキス-[メチレン-3-(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン{例えばチバスペシャリティケミカルズ製イルガノックス1010}、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン{例えば旭電化製アデカスタブAO-330}、1,1,3-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-t-ブチルフェニル)ブタン{例えば旭電化製アデカスタブAO-30}、ビス[3,3’-ビス-(4’-ヒドロキシ-3’-t-ブチルフェニル)ブチリックアシッド]グリコールエステル{例えばヘキスト製アンチオキシダントTMOZ}及び1,3,5-トリス(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシベンジル)-sec-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)トリオン{例えば旭電化製アデカスタブAO-20}等が挙げられる。
フェノール系ラジカル捕捉剤(PRS)は、500~1200の化学式量又はMnを有することが好ましく、更に好ましくは600~1100、特に好ましくは700~1000である。この範囲であると、硬化体が経時的に更に劣化分解されにくくなる。
フェノール系ラジカル捕捉剤(PRS)は、少なくとも2個の水酸基を有することが好ましく、更に好ましくは2~5個、特に好ましくは3~4個である。この範囲であると、硬化体が経時的に更に劣化分解されにくくなる。
これらのフェノール系ラジカル捕捉剤の内、硬化体の経時劣化分解の抑制の観点等から、ビスフェノール系ラジカル捕捉剤及び高分子型フェノール系ラジカル捕捉剤が好ましく、更に好ましいのはテトラキス-[メチレン-3-(3’,5’-ジ-t-ブチル4’-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、1,1,3-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-t-ブチルフェニル)ブタン、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、1,3,5-トリス(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシベンジル)-sec-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)トリオン及び1,6-ヘキサンジオール-ビス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]である。
尚、同じラジカル捕捉剤でも、フェノール系以外のラジカル捕捉剤[例えば、芳香族アミン系ラジカル捕捉剤{オクチル化ジフェニルアミン、N-n-ブチル-p-アミノフェノール及びフェノチアジン等}、硫黄系ラジカル捕捉剤{ジラウリル-3,3’-チオジプロピオネート、ジステアリル-3,3’-チオジプロピオネート及びペンタエリスリトールテトラキス(3-ラウリルチオプロピオネート)等}及びリン系ラジカル捕捉剤{トリスノニルフェニルホスファイト、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト及びジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト等}]よりもフェノール系ラジカル捕捉剤(PRS)が好ましい。フェノール系ラジカル捕捉剤(PRS)を使用すると、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(UP)の硬化体の経時的な劣化分解を抑制し、優れた接着持続性を発揮することができる。
尚、フェノール系ラジカル捕捉剤(PRS)と、(PRS)以外のラジカル捕捉剤とを併用していてもよい。
これらのフェノール系ラジカル捕捉剤(PRS)の含有量(重量%)は、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(UP)の重量に基づいて、0.01~3が好ましく、更に好ましくは0.02~1、特に好ましくは0.05~0.5である。この範囲であると、硬化体の経時劣化を抑制することができ、人体に悪影響を及ばさない。
フェノール系ラジカル捕捉剤(PRS)は、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(UP)に添加してもよいし、予め、ポリイソシアネート成分(A)及び/又はポリオール成分(B)に添加してからイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(UP)を得てもよい。
本発明の医療用接着剤には、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(UP)、希釈剤(C)及びフェノール系ラジカル捕捉剤(PRS)以外に、必要により、その他の成分を含むことができる。
その他の成分としては、生理活性を有する薬物(中枢神経用薬、アレルギー用薬、循環器官用薬、呼吸器官用薬、消化器官用薬、ホルモン剤、代謝性医薬品、抗悪性腫瘍剤、抗生物質製剤及び化学療法剤等)、充填剤(カーボンブラック、ベンガラ、ケイ酸カルシウム、ケイ酸ナトリウム、酸化チタン、アクリル系樹脂粉末及び各種セラミック粉末等)及び可塑剤(DBP、DOP、TCP、トリブトキシエチルホスフェート及びその他各種エステル等)等が含まれる。その他の成分を含む場合、これらの含有量は用途等によって適宜決定される。
医療用接着剤の25℃での粘度(mPa・s)は、流動性及び接着性の観点から、100~20,000が好ましく、更に好ましくは200~15,000であり、特に好ましくは300~11,000である。
本発明の接着剤に含まれるイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(UP)は、イソシアネート基と水分(血液やリンパ液等の体液中の水等)とが反応して、アミノ基と二酸化炭素とが生成し、このアミノ基が更にイソシアネート基と反応して高分子量化(重合)が進行する。反応の際に発生する二酸化炭素により発泡状(スポンジ状)となり、湿潤接着強度及び柔軟性のある発泡体を含む被膜が生成する。その際、希釈剤(C)を用いることにより被膜内部及び表面における過度な気泡の残存を抑制することができ、接着強度の低下を防ぐことができる。
従って、本発明の接着剤は、手術等の医療行為において、血液等の体液と接触すると、その水分により急速に重合が進行し、接着強度が発現する。また、必要に応じて、例えば生理食塩水等を噴霧して水分を補給することにより、初期接着強度を高めることができる。
手術において、生体組織を本発明の接着剤で接合する際の接合方法としては、切開部に直接本発明の接着剤を塗布する直接接着法;シリコーンフィルム及びフッ素フィルム等の剥離性の高いフィルムに接着剤を塗布してから切開部をフィルムと一緒に覆い、反応後フィルムを除く転写接着法等が挙げられる。
内視鏡手術の内、内視鏡外科手術は、腹腔や胸腔、後腹膜腔等に0.5cm程度の小さな穴を数か所切開し、そこからビデオカメラと特殊な手術器具を入れモニタを見ながら行い、従来の開胸及び開腹手術と比較して、低侵襲であり、患者負担が軽減される術式である。消化器・一般外科領域以外に、肺や心臓等の胸部(胸腔)、首等の頸部、婦人科、泌尿器科、形成外科、整形外科及び耳鼻科等の手術にも応用されている。本発明の医療用接着剤は低粘度であり、トロカール、カニューレ及びカテーテル等の注入径の小さいものにも好適に使用できる。また、本発明の医療用接着剤は、切開を必要としない内視鏡手術(鼻及び口等から、ビデオカメラと特殊な手術器具を入れる手術)に用いても良い。
本発明の医療用接着剤は、生体への安全性及び生体への接着強度の観点から、生体組織の接着に使用されることが好ましく、生体組織として好ましいのは血管、神経、心臓、呼吸器及び消化器であり、更に好ましいのは肺、動脈、心臓、静脈、気管、食道、胃、十二指腸、小腸、大腸、直腸、肝臓、脾臓、腎臓、膵臓及び神経である。
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。尚、以下において特に規定しない限り%は重量%を、部は重量部を示す。
実施例におけるMnは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、以下の条件で測定した。
装置 : ゲルパーミエイションクロマトグラフ
溶媒 : テトラヒドロフラン
基準物質 : ポリオキシエチレングリコール
サンプル濃度 : 0.25重量%
カラム固定相 : TSKgelSuperH4000
カラム温度 : 40℃
<製造例1>
オートクレーブにエチレングリコール15.5部及び水酸化カリウム3.8部を仕込み、窒素置換後(気相部の酸素濃度450ppm)120℃にて60分間減圧下(100kPa)で脱水した。次いで、100~130℃でエチレンオキサイド784.5部とプロピレンオキサイド200部との混合物を約10時間で圧入した後、130℃で3時間反応を続け、液状粗ポリエーテルを得た。この液状粗ポリエーテル1,000部をオートクレーブに仕込み、窒素置換(気相部の酸素濃度450ppm)を行い、イオン交換水30部を加えた後、合成ケイ酸マグネシウム(ナトリウム含有量0.2%)を10部加え、再度窒素置換した後、90℃にて45分間、撹拌速度300rpmで撹拌した。次いで、ガラスフィルター(GF-75:東洋濾紙製)を用い、窒素下でろ過を行い、エチレンオキサイド/プロピレンオキサイドランダム共付加体(B1-1)を得た。このエチレンオキサイド/プロピレンオキサイドランダム共付加体(B1-1)のMnは4,000、オキシエチレン基の含有量は80%であった。
<製造例2>
オートクレーブにプロレングリコール141.8部及び水酸化カリウム3.8部を仕込み、窒素置換後(気相部の酸素濃度450ppm)120℃にて60分間真空脱水した。
次いで、100~130℃でエチレンオキサイド781部とプロピレンオキサイド193部との混合物を約10時間で圧入した後、揮発分0.1体積%以下になるまで130℃で反応を続け、液状粗ポリエーテルを得た。
この液状粗ポリエーテルを前記の製造例1と同様の方法で、合成ケイ酸マグネシウムを用いて処理し、エチレンオキサイド/プロピレンオキサイドランダム共付加体(B1-2)を得た。この(B1-2)の数平均分子量は600、オキシエチレン基の含有量は70重量%であった。
<製造例3>
オートクレーブにプロピレングリコール362部及び水酸化カリウム3.8部を仕込み、窒素置換後(気相部の酸素濃度450ppm)120℃にて60分間減圧下(100kPa)で脱水した。次いで、100~130℃でプロピレンオキサイド632部を約10時間で圧入した後、揮発分が0.1%以下になるまで130℃で反応を続け、液状粗ポリエーテルを得た。この液状粗ポリエーテルを前記の製造例1と同様の方法で合成ケイ酸マグネシウムで処理し、プロピレンオキサイド付加体(B2-1)を得た。プロピレンオキサイド付加体(B2-1)のMnは210、オキシエチレン基の含有量は0%であった。
<製造例4>
ポリオール成分(B)としての製造例1で得たエチレンオキサイド/プロピレンオキサイドランダム共付加体(B1-1)90部と製造例3で得たプロピレンオキサイド付加体(B2-1)10部の混合物を、窒素雰囲気下、100℃にて2時間減圧下脱水した後、50℃に冷却し、フェノール性水酸基含有ラジカル捕捉剤(PRS)としての0.5部のテトラキス-[メチレン-3-(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン(イルガノックス1010、BASF社製)を添加し。30分間均一に撹拌した。更に40℃に冷却した後、ポリイソシアネート成分(A)として含フッ素非芳香族ポリイソシアネート(A1)であるビス(イソシアナトメチル)パーフルオロブタン{OCN-CH-(CF-CH-NCO}45.6部(NCO基/水酸基比=2/1)を加え、均一に撹拌した後、80℃に昇温し、80℃で6時間反応させて、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(UP-1)を得た。この(UP-1)のイソシアネート基含有量は4.0%であった。尚、(B)中のオキシエチレン基の含有量は72%、(UP-1)中のオキシエチレン基含有量は49%である。
<製造例5~7及び比較製造例1>
製造例4において、ポリオール成分(B)として、表1に記載の化合物を表1に記載の部数で使用し、ポリイソシアネート成分(A)として、表1に記載の化合物を表1に記載の部数で使用した以外は、製造例4と同様に実施して、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(UP-2)~(UP-4)及び比較用のイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(UPR-1)を得た。
また、各ウレタンプレポリマーについて、(UP)の数平均分子量、(UP)中のイソシアネート基含有量(重量%)、(B)中のオキシエチレン基の含有量(重量%)、(UP)中のオキシエチレン基含有量(重量%)、(UP)中のフッ素原子含有量(重量%)を表1に記載した。
Figure 0007269786000001
<製造例8>
オートクレーブにジエチレングリコールモノメチルエーテル505部と水酸化カリウム0.2部を仕込み、窒素置換後(気相部の酸素濃度450ppm)、175~185℃でエチレンオキサイド495部を約5時間で圧入した後、180℃で1時間反応を続けた。次いで、酢酸90%水溶液を0.2部仕込み、90~100℃で中和を行い、液状粗ポリエチレングリコールモノメチルエーテルを得た。この液状粗ポリエチレングリコールモノメチルエーテル945部をオートクレーブに仕込み、窒素置換(気相部の酸素濃度200ppm)を行い、イオン交換水0.2部と水酸化ナトリウム48%水溶液0.005部と水素化ホウ素ナトリウム0.05部とを仕込んだ。次いで、水酸化ナトリウム181部を仕込んだ後、窒素置換(気相部の酸素濃度200ppm)し、30~65℃でメチルクロライド239部を約10時間で圧入した。その後、65℃で2時間反応を続けた。次いで、60~70℃で液中に窒素を100L/minの流量で吹き込みながら、脱メチルクロライドを行った。次いでイオン交換水30部を加えた後、合成ケイ酸マグネシウム(ナトリウム含有量0.2%)を10部加え、再度窒素置換した後、70~80℃にて45分間、撹拌速度300rpmで撹拌した。次いで、ガラスフィルター(GF-75:東洋濾紙製)を用い、窒素下でろ過を行い、希釈剤(C-1)を得た。この希釈剤(C-1)のMnは240であり、HLBは15.5であり、SP値は10.3であった。
<製造例9>
オートクレーブにジエチレングリコールモノメチルエーテル95部と水酸化カリウム0.2部を仕込み、窒素置換後(気相部の酸素濃度450ppm)、175~185℃でエチレンオキサイド495部を約5時間で圧入した後、180℃で1時間反応を続けた。次いで、酢酸90%水溶液を0.2部仕込み、90~100℃で中和を行い、液状粗ポリエチレングリコールモノメチルエーテルを得た。この液状粗ポリエチレングリコールモノメチルエーテル945部をオートクレーブに仕込み、窒素置換(気相部の酸素濃度200ppm)を行い、イオン交換水0.2部と水酸化ナトリウム48%水溶液0.005部と水素化ホウ素ナトリウム0.05部とを仕込んだ。次いで、水酸化ナトリウム181部を仕込んだ後、窒素置換(気相部の酸素濃度200ppm)し、30~65℃でメチルクロライド239部を約10時間で圧入した。その後、65℃で2時間反応を続けた。次いで、60~70℃で液中に窒素を100L/minの流量で吹き込みながら、脱メチルクロライドを行った。次いでイオン交換水30部を加えた後、合成ケイ酸マグネシウム(ナトリウム含有量0.2%)を10部加え、再度窒素置換した後、70~80℃にて45分間、撹拌速度300rpmで撹拌した。次いで、ガラスフィルター(GF-75:東洋濾紙製)を用い、窒素下でろ過を行い、希釈剤(C-4)を得た。この希釈剤(C-4)のMnは730であり、HLBは16.9であり、SP値は9.7であった。
<比較製造例2>
製造例8においてジエチレングリコールモノメチルエーテルの仕込量を100部に、エチレンオキサイドの仕込量を1575部に変更した以外は製造例8と同様にして、比較用の希釈剤(CR-1)を得た。この希釈剤(CR-1)のMnは2012であり、HLBは18.0であり、SP値は9.50であった。
<実施例1~8及び比較例1~4>
イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(UP)と、希釈剤(C-1)、希釈剤(C-2)[東京化成工業(株)製「ジエチレングリコ-ルジメチルエーテル」、Mn:134、HLB:12.5、SP値:8.10]、希釈剤(C-3)[東邦化学工業(株)製「ジエチレングリコールジブチルエーテル」、Mn:218、HLB:23.8、SP値:8.29]、希釈剤(C-4)、比較用の希釈剤(CR-1)又は比較用の希釈剤(CR-2)[信越化学工業(株)製「シリコーンオイル KF-96-5CS」、Mn:892、HLB:4.2、SP値:7.2]とを表2に記載した配合部数で配合して、実施例1~8及び比較例1~4の医療用接着剤を作製した。
作製した医療用接着剤について以下に記載の方法で、粘度、硬化時間及び接着性について測定又は評価した。結果を表1に示す。
なお、比較例4の医療用接着剤は、2相に分離しており、各種評価を実施することができなかった。
<評価1:粘度>
E型粘度計[東機産業(株)製、型式TVE-22H]を用いて25℃における粘度を測定した。
一般的に、粘度が20,000mPa・s以下であれば、小口径の医療用具に好適に使用できる。
<評価2:硬化時間>
25±5℃の環境下でポリエチレン製カップに医療用接着剤1.0gを量りとり、そこにイオン交換水1.0mLを投入し、投入した時刻を測定時間開始時刻とした。ガラス棒で医療用接着剤とイオン交換水が均一になるように手早く撹拌した。混合物からガラス棒を引き上げると混合物とガラス棒の間で混合物が糸をひく状態が続くが、硬化の進行により混合物が糸をひかずに切れるような状態になったと認められたら硬化完了と判定し、撹拌開始からこの時点までの時間を硬化時間とした。尚、硬化時間は秒単位で計測した。
<評価3:接着性評価-1>
ePTFEテープ(品名:PTFEガスケットテープ、番手:ピラーNo.3330、ジャパンゴアテックス株式会社製)(1cm×4cm)の端の部分1cm×1cmの広さに約0.02gの医療用接着剤をスパチュラを使用して塗布した。
医療用接着剤を塗布した上に別のePTFEテープの端の部分1cm×1cmを貼りあわせた。この試験片を十分に湿らせた布で覆い、ePTFEテープを貼り合わせた部分に100g/cmの荷重がかかるように100gの重りをのせて5分間放置後、重りを外した。
次いで、25±5℃、湿度65±5%RHの環境下でJIS K6850-1999に準じて、試験片の引張りせん断応力を測定し、破断時の応力(N/mm)を接着強度とし、接着性を評価した。
尚、引張り試験機は島津製作所製オートグラフAGS-500Dを使用し、引張り速度は300mm/minとした。また、つかみ具で固定する箇所は、ePTFEテープの接着させていない端1cmの部分と、もう一方のePTFEテープの接着させていない端1cmの部分とした。
<評価4:接着性評価-2>
上記接着性評価-1における「試験片を十分に湿らせた布で覆い、ePTFEテープを貼り合わせた部分に100g/cmの荷重がかかるように100gの重りをのせて5分間放置」する操作を「試験片を十分に湿らせた布で覆い、ePTFEテープを貼り合わせた部分に100g/cmの荷重がかかるように100gの重りをのせて水中で5分間放置」する操作に代える以外は接着性評価-1と同様にして、接着性を評価した。
<評価5:接着性評価-3>
コラーゲンの断片(商品名:(株)ニッピ製、長さ4cm、幅1cm、厚さ0.2cm)の端の部分1cm×1cmに別のコラーゲン断片(商品名:(株)ニッピ製、長さ4cm、幅1cm、厚さ0.2cm)の端の部分1cm×1cmを図1の通り重ね合わせ、以下の接着操作(1)を実施した。
[接着操作(1)]
次に、図1の通り、重ねたコラーゲン断片を覆うように約0.02gの医療用接着剤をスパチュラを使用して医療用接着剤を塗り広げた。シリコン製のシートで覆った後、この試験片を十分に湿らせた布で覆った。医療用接着材を塗布し、シリコン製シートで覆った部分に100g/cmの荷重がかかるように100gの重りをのせて5分間放置後、重りを外し、試験片からシリコン製のシートのみを剥がした[ここまでの操作を接着操作(1)とする]。
次に、試験片を裏返し、裏面についても接着操作(1)と同様の操作を実施し、重ねたコラーゲン断片の表面及び裏面を覆うように医療用接着剤の被膜を作製した。
次いで、25±5℃、湿度65±5%RHの環境下でJIS K6850-1999に準じて、試験片の引張りせん断応力を測定し、破断時の応力(N/mm)を接着強度とし、接着性を評価した。
尚、引張り試験機は島津製作所製オートグラフAGS-500Dを使用し、引張り速度は300mm/minとした。また、つかみ具で固定する箇所は、コラーゲン断片の接着させていない端1cmの部分と、もう一方のコラーゲン断片の端1cmの部分とした。
Figure 0007269786000002
表2の結果から実施例1~8の医療用接着剤は低粘度で、接着性に優れることが分かる。これに対して、比較例1の医療用接着剤は接着性評価-1における接着強度は優れるものの、接着性評価-3における接着強度が劣り、また、粘度が高く、小口径の医療用具に使用できない。
また、比較例2の医療用接着剤は小口径の医療用具に使用可能な粘度であるが、接着強度に劣ることが分かる。
また、比較例3の医療用接着剤は、接着硬度(特に、接着性評価-2及び接着性評価-3)が劣っており、硬化速度も遅い。
また、比較例4の医療用接着剤は、2相に分離しており、医療用接着剤として用いることができないものであった。
本発明の医療用接着剤は、接着強度に優れるため、動きのある生体組織の接着に特に有効に使用でき、例えば、動脈、静脈、肺、心臓、気管、食道、胃、十二指腸、小腸、大腸、直腸、肝臓、脾臓、腎臓、膵臓及び神経等の接着、出血阻止、消化器官からの酵素の漏れ防止、縫合に先立つ仮固定及び患部の補強等に用いる医療用接着剤として極めて有効であるばかりでなく、創傷面及び切創部等の接合、歯科における接着治療に対しても高信頼性と高性能を発揮する。また、本発明の医療用接着剤は、低粘度であるため、トロカール、カニューレ及びカテーテル等の注入径の小さい医療用具にも好適に使用でき、これらを用いる内視鏡外科手術に特に有用である。
1.コラーゲン断片(上段)
2.コラーゲン断片(下段)
3.医療用接着剤塗布部分

Claims (8)

  1. イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(UP)と希釈剤(C)とを含有する医療用接着剤であって、
    前記イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(UP)が、含フッ素非芳香族ポリイソシアネート化合物(A1)を必須成分とするポリイソシアネート成分(A)と、オキシエチレン基を少なくとも30重量%有するポリオール(B1)を必須成分とするポリオール成分(B)との反応物であり、前記希釈剤(C)が、アルキレングリコールジアルキルエーテル(C1)及び/又はポリオキシアルキレンジオールジアルキルエーテル(C2)であり、前記希釈剤(C)のHLBが10~25であり、
    前記希釈剤(C)の化学式量又は数平均分子量が76~1500である医療用接着剤。
  2. 前記イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(UP)のイソシアネート基含有率が、前記(UP)の重量に基づいて1~10重量%である請求項1に記載の医療用接着剤。
  3. 前記ポリオール(B1)が、ポリエーテルポリオールである請求項1又は2に記載の医療用接着剤。
  4. 前記希釈剤(C)が、下記一般式(1)で表される化合物(C3)である請求項1~のいずれか1項に記載の医療用接着剤。
    -O-(AO)-R (1)
    [式中、R及びRはそれぞれ独立に炭素数1~4のアルキル基を表し、Aは炭素数1~4のアルキレン基を表し、複数ある場合のAはそれぞれ同一でも異なっていてもよく、nは1~35の整数を表す。]
  5. 前記一般式(1)におけるR及びRがメチル基であり、Aがエチレン基である請求項に記載の医療用接着剤。
  6. 前記イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(UP)に対する希釈剤(C)の重量比率[(C)/(UP)]が5~150重量%である請求項1~のいずれか1項に記載の医療用接着剤。
  7. 生体組織の接着に使用される請求項1~のいずれか1項に記載の医療用接着剤。
  8. 前記生体組織が、血管、神経、心臓、呼吸器及び消化器からなる群から選ばれる少なくとも1種の組織である請求項に記載の医療用接着剤。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005312935A (ja) 2004-03-29 2005-11-10 Sanyo Chem Ind Ltd 医療用接着剤
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Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2691722B2 (ja) * 1988-03-07 1997-12-17 旭硝子株式会社 外科用接着剤
JP3519135B2 (ja) * 1994-08-30 2004-04-12 三洋化成工業株式会社 多孔質材の接着方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005312935A (ja) 2004-03-29 2005-11-10 Sanyo Chem Ind Ltd 医療用接着剤
JP2006022298A (ja) 2004-06-10 2006-01-26 Konishi Co Ltd 1液湿気硬化型ウレタン系接着剤

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
山下 裕司ほか,"界面活性物質の界面特性を表す新規指標の構築",千葉科学大学紀要,2013年02月28日,第6巻,p.89-92

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