JPH07116409B2 - 外科用接着剤組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は外科手術用として生体組織、例えば皮膚，血管
あるいは臓器などの創傷癒合あるいは止血を目的として
使用されるα−シアノアクリレート系接着剤に、増粘剤
および安定剤として生体内分解吸収性高分子である乳酸
重合体，乳酸−グリコール酸共重合体，あるいは乳酸−
ε−カプロラクトン共重合体を添加した外科用接着剤組
成物に関するものである。

［従来の技術］ 外科手術には病変の除去、あるいは組織の切除と組織の
縫合が常に伴う。この生体組織の縫合は古くから外科手
術の基本であり、縫合糸と針を使用して生体組織を密
着，固定させ、その癒合を助長促進させる手段である。
縫合方法については、現在でも縫合糸の材質等の改善が
試みられておりまたは、金属クリップ等による縫合器な
どが考案され実施されている。しかし、外科手術の際、
縫合そのものが困難な場合があり、また、縫合に長時間
を費したり、縫合部からの出血が生じたり、あるいは、
血管吻合の場合には血栓形成などの不利な状態が生じて
くることが少なからずある。この生体組織の縫合法に代
って、より安全でかつ確実で、しかも短時間で実施でき
る生体の接着法の開発が望まれ、これまでにも種々の工
夫がこらされてきた。

本来、生体組織の癒合や損傷部修復は、生体自身の修復
力によって結合組織の増殖が起こり、癒合が完成するも
のである。従って、生体組織、特に生体軟部組織用の接
着剤は従来の縫合糸にかわる手段として、創部の癒合が
完成するまでの１週間ないし10日ぐらい接合部を支持、
固定した後、目的を果たせばなるべく早く消失すること
が期待される。即ち、外科用接着剤は、被着体の生体組
織そのものに回復機能を有するため、その機能を阻害す
るものであってはならず、そのためには生体が治癒する
までの一時的な接着で、その後は生体に無害，無毒で吸
収，排泄されなければならない。生体組織接着のための
外科用接着は、単なる物質と物質との間の接着を目的と
する工業用接着剤とは異なり、数多くの条件を満足させ
るものでなければならない。即ち、 １）生体組織との接着が強固であること。特に水分、脂
肪等の存在下で一定の圧や張力に耐えること。

２）体温前後で接着し、反応熱のないこと。高温加熱の
必要なく、生体を損傷するような発熱のないこと。

３）組織反応が少ないこと。発癌性がなく、創傷の治癒
過程を阻害するような組織反応がないこと。

３）毒性のないこと。体内で吸収されても、局所的、全
身的に毒性なく無害であること。

５）可とう性，弾力性のあること。

６）接着速度が迅速であること。

７）消毒，保管，滅菌が簡単であること。

８）吸収，または基質化の運命をたどること。

以上の如き条件を全て充分に満足させる接着剤は正に理
想的な外科用接着剤ではあるが、現在使用されている外
科用接着剤では、なお局所組織修復の安全性の点につい
て劣るものがあり、今後一層の改良，発展が期待されて
いる。

現在、生体という特殊な環境下に於いても接着速度の迅
速性および優れた接着性などの条件を満足できる外科用
接着剤として，α−シアノアクリレート系接着剤が広く
使用されている。

これらシアノアクリレート系接着剤は、次のような重合
反応を示す。

ここで、アルキル基Ｒがメチル基，エチル基，ヘキシル
基，デシル基，アルコキシル基等で、この側鎖が異なる
基で置換されると、物理的特性にも生体学的特性にも差
が生じる。

各種市販の、シアノアクリレート系外科用接着剤は、こ
のα−アルキルシアノアクリレートを主成分として、こ
れに少量の高級多価アルコールエステルを可塑剤とし
て、可溶性ポリマーを増粘剤として加えた接着剤であ
り、安定剤としてハイドロキノン及び亜硫酸ガスが含有
されている。前述したように、生体組織は元来自己修復
能力を持っているので、回復と同時に外科用接着剤は出
来るだけ早く除去され治癒の障害にならないように速や
かに分解，吸収され、そして体外に排泄されなければな
らない。このように、外科用接着剤の生体分解吸収性は
極めて重要な因子になる。α−シアノアクリレート系接
着剤は生体内で加水分解を受け吸収されることが知られ
ている。

［J.Biomed.Mater.Res.3〜９（1967）参照］。

このようなことから、α−シアノアクリレート系接着剤
は外科用接着剤に適し、広く臨床で使用されている。し
かし、α−シアノアクリレート単量体の粘度は，アルコ
キシアルキルの如く側鎖のアルキル基の分子量が大きく
なっても、数センチポイズ程度の低粘度であり、非常に
浸透性に富むため、外科手術中に目的とする部位にだけ
接着が留ることがなく、他の組織にも及びため増粘する
必要が生じる。従って、従来の外科用接着剤も当然に増
粘されており、詳細は明らかでないが、工業用の接着剤
の増粘と同じく、例えばα−シアノアクリレートポリマ
ー，アクリル酸エステルポリマー，セルローズエステ
ル，あるいはアクリル酸エステル−アクリロニトリル共
重合体等が使用されている。これら増粘剤の内で、α−
シアノアクリレートポリマー以外は全て生体内非分解性
であり、生体組織の治癒後、外科用接着剤そのものは分
解吸収されてしまうが、増粘剤は当然半永久的に生体組
織内に残存することになる。この残留物は、生体にとっ
て当然異物であり、除去されなければならない。また、
従来の増粘剤の内で唯一シアノアクリレートポリマーは
分解性ではあるが分解速度が低く、分解速度のコントロ
ールは困難であり、また、分解産物としてホルムアルデ
ヒドが生成され、それが毒性であるので、使用量は少い
方が良い。また、従来のα−シアノアクリレート系接着
剤の欠点の一つとして、硬化物が固いことがあげられ
る。これはポリ−α−シアノアクリレートのガラス転移
点が体温よりはるかに高いためである。従って、硬化物
の柔軟性も要求される。

一方、外科用接着剤の安定剤として、前述の如く、工業
用接着剤の安定剤として用いられているハイドロキノン
及び亜硫酸ガスが用いられているこれらも、特に亜硫酸
ガスは生体にとっては毒物であるため、出来るならば使
用しないのが望ましい。

［発明が解決しようとする問題点］ 従って本発明の目的はα−シアノアクリレート系外科用
接着剤が、硬化後に生体の軟組織と同程度の柔軟性を有
し、かつ生体組織の治癒後に適当な速度で速やかに生体
分解，吸収が行われるよう生体内分解吸収性高分子を増
粘剤及び安定剤として使用することによって、損傷組織
を修復する外科用接着剤を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、α−シアノアクリレート系外科用接着剤の増
粘剤及び安定剤として、生体分解吸収性高分子，特に乳
酸重合体を使用すると、上記の欠点を除去できることを
予想外に発見したことに基づくものである。

本発明の増粘剤及び安定剤として使用する乳酸重合体
は、次の構造式で示され， 生体内のみならず自然界に広く分布する乳酸とグリコー
ル酸，およびε−カプロラクトンを出発単量体として合
成されたものであり、生体内の微量の水の存在下で容易
に加水分解を受ける生体内分解吸収性高分子としてしら
れている。［J.Biomed.Mater.Res.5,169〜181（1971）
参照］。そして、この高分子の分解産物が乳酸，グリコ
ール酸，およびヒドルキシプロピオン酸であり、それら
は生体内で正常の代謝経路に入る、無毒でかつ生体にと
ってはエネルギー源となる物質である。また、この乳酸
重合体は合成法により重合することができるので分子量
および組成比を種々変えることができる。乳酸重合体の
加水分解性は、その分子量および組成比に大きく影響を
受けることが知られている。［日本バイオマテリアル学
会論文集,4,34〜37（1982）参照］。更にこの乳酸重合
体は化学構造上分子鎖末端に−COOH基を有するので酸性
をていするため、α−シアノアクリレート単量体に混入
すれば、本来不安定である単量体の安定性に貢献するこ
とも考えられる。

このようなことから、従来、安定剤として使用されてい
る亜硫酸ガスの濃度が10ppm以下では通常その安定効果
が認められないとされているが、乳酸重合体をシアノア
クリレート単量体に適当量混入すれば、増粘と同時に安
定化に寄与し、生体組織に有毒である亜硫酸ガスの濃度
を減らすことも可能であることが解った。

この乳酸重合体の添加によるシアノアクリレート単量体
の安定化は、従来のSO₂,NO,は人体に有毒であるだけで
なく，ガス状のため定量的に添加することが難しく製品
のロット間の接着速度と性能の差をきたし、また長期間
保存時あるいは高温で保存されたときは、著しく接着性
能を低下される等の欠点があるが、本発明者が新しく見
いだした乳酸重合体は、固体状のため極微量でも定量的
に添加することができ、また、揮発性がないため、長期
に渡って安定効果に変化がなく、従来のガス状安定剤に
比べて大きな利点を有している。

次に実施例を挙げて説明する 実施例１ 各種単量体に増粘剤および安定剤として、ポリ−Ｄ・Ｌ
−乳酸（重量平均分子量約14万）を添加したα−シアク
リレート系接着剤組成物の粘度ガラス転移温度、および
安定性の測定結果を表１に示す。

実施例２ 各種単量体に増粘剤および安定剤として、Ｄ・Ｌ−乳酸
−ε−カプロラクトン共重合体（重量平均分子量約22
万）を添加したα−シアノアクリレート系接着剤組成物
の粘度，ガラス転移温度，および安定性の測定結果を表
２に示す。

比較例１ 各種単量体に増粘剤として、ニトリルゴム，ポリメチル
メタクリレート，およびポリエチルシアノアクリレート
を添加したα−シアノアクリレート系接着剤組成物の粘
度，ガラス転移温度，および安定性の測定結果を表３に
示す。

［重量平均分子量］ 東洋曹逹工業（株）製、高速GPC装置（HLC-8020）によ
り、キャリブレーションは標準ポリスチレンを用いて測
定した。

［粘度］ （株）ヤガミ製エミラ回転粘度計を用い、25℃にて測定
した。

［ガラス転移温度］ Parkin Elmer社製DSCI−Ｂ型により、窒素ガス雰囲気中
にて測定した。

［安定性］ ポリエチレン容器（20ml）に種々のα−シアノアクリレ
ート系接着剤組成物を15g入れ密栓したものを、室温（2
5℃）と60℃（相対湿度55％）の恒温槽中にて、一定期
間保存することにより評価した。

実施例３ 吸収性縫合糸に使用されている染料である1,4−ビス
（Ｐ−トルイジン）アントラキノンを実施実験番号12,1
5および17の種々の外科用接着剤に0.01〜0.5重量％添加
した。この染料は種々の外科用接着剤に対して迅速な溶
解性があり緑色に着色された。また、この着色した外科
用接着剤を白兎の背皮膚を切開した場所に塗付したとこ
ろ、皮膚の接着が良好で、着色してあるため色別が容易
であり、さらに、接着剤の硬化物も緑に着色していた。

実施例４ 実施実験番号12,15および18により得られた接着剤を一
般工業用、あるいは家庭用として使用する目的で布地同
士，皮革同士，あるいは布地と皮革との異種材料間の接
着を行ったところ、接着力は材料の破断が伴う程度に強
力であり、また、接着後も接着硬化物が柔らかいため材
料の柔軟性を損うことがなかった。

［発明の効果］ 本発明の外科用接着剤組成物は、増粘が容易であるの
で、目的とした粘度に調整できるため使いやすく、接着
硬化物が柔軟なため、血管，皮膚，あるいは内蔵等の生
体軟組織によくなじみ、また生体適合性に優れているた
め従来の外科用接着剤であるα−シアノアクリレートの
用途は勿論、その他の広範囲な用途に使用できる。さら
に、実施例３で示したように緑色に着色できるため、従
来の外科用接着剤は透明であるため塗付部位や塗付量が
定かでない等の欠点が改良される。

これらの接着剤組成物は、増粘されており、また硬化物
が柔軟性に富む等の従来のα−シアノアクリレート系接
着剤では見られない特徴を有しているため、上記の外科
用のみでなく一般工業用や家庭用としても有用である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外科用接着剤α−シアノアクリレートの増
   粘剤および安定剤として生体内分解吸収性高分子を用い
   ることを特徴とする外科用接着剤組成物。
2. 【請求項２】生体内分解吸収性高分子として乳酸重合体
   （D.L−体およびＤ−体.L−体），乳酸とグリコール酸
   との共重合体，あるいは乳酸とε−カプロラクトンとの
   共重合体を用いることを特徴とする特許請求範囲第１項
   記載の外科用接着剤組成物。
3. 【請求項３】乳酸重合体，乳酸−グリコール酸共重合体
   あるいは乳酸−ε−カプロラクトン共重合体の分子量が
   1,000〜500,000の範囲にある高分子を用いる事を特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の外科用接着剤組成物。
4. 【請求項４】生体内分解吸収性高分子により増粘された
   外科用接着剤を染料、あるいは顔料によって着色するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の外科用接着
   剤組成物。