JPH07196704A - 軟組織の増強および薬剤送達のための、イオン的に架橋したグリコサミノグリカンゲル - Google Patents

軟組織の増強および薬剤送達のための、イオン的に架橋したグリコサミノグリカンゲル

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JPH07196704A
JPH07196704A JP19988194A JP19988194A JPH07196704A JP H07196704 A JPH07196704 A JP H07196704A JP 19988194 A JP19988194 A JP 19988194A JP 19988194 A JP19988194 A JP 19988194A JP H07196704 A JPH07196704 A JP H07196704A
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Richard A Berg
エイ． バーグ リチャード
Woonza M Rhee
ミン リー ウーンザ
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 グリコサミノグリカン、化学的に誘導したグ
リコサミノグリカン、および必要に応じて、化学的に誘
導したコラーゲンを用い、哺乳類の軟組織の増強および
薬剤送達システムに有用な、イオン的に架橋したゲルを
提供すること。 【構成】 誘導されたグリコサミノグリカンが、１種ま
たはそれ以上のグリコサミノグリカン誘導体を含有する
イオン的に均一なゲルを形成するのに用いられ得るか、
または、負電荷を有する、１種またはそれ以上のグリコ
サミノグリカンまたはコラーゲン誘導体を、正電荷を有
する、１種またはそれ以上のグリコサミノグリカン誘導
体またはコラーゲン誘導体と組み合わせて含有する、イ
オン的に架橋した不均一なゲルを形成するのに用いられ
得る。イオン的に架橋した均一なゲルまたはイオン的に
架橋した不均一なゲルは、ｐＨを調節するとin situで
ゲルを形成する液体溶液から製造される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に、グリコサミノ
グリカンおよび／またはグリコサミノグリカン誘導体を
１種またはそれ以上含有する、生体適合性でイオン的に
架橋した以下のゲルに関する：１）正負の電荷量の類似
した、１種またはそれ以上のグリコサミノグリカン誘導
体を含有するイオン的に均一なゲル、または２）それぞ
れが反対の電荷を有する、２種またはそれ以上のグリコ
サミノグリカン、グリコサミノグリカン誘導体、および
／またはコラーゲン誘導体を含有するイオン的に不均一
なゲル。イオン的に架橋したゲルは、さまざまな医療用
途において、特に、軟組織の増強または薬剤送達のため
の注入可能な組成物として有用である。
【０００２】
【従来の技術】種々の異なるグリコサミノグリカンが公
知である。そのような例として、コンドロイチン硫酸、
ケラタン硫酸、ケラト硫酸、ヘパリン、キチン、および
ヒアルロン酸が挙げられる。これらグリコサミノグリカ
ンの組成物は、軟組織の増強に関して有用であることが
知られている。特に、ヒアルロン酸が、軟組織の増強に
用いるための種々の組成物中で用いられてきた。その一
例が、Balazsら、MatrixEngineering, Blood Coagulati
ons and Fibrinolysis、第２巻、173頁から178頁、1991
年に開示されており、これには、ヒアルロン酸の化学修
飾物質（例えば、多糖鎖のヒドロキシル基間にスルホニ
ル-ビス-エチルの架橋を形成することによりヒアルロン
酸のゲルが調製される）が開示される。ヒアルロン酸お
よびその誘導体の生体系内における作用の仕方に関する
知識もまた公知であり、このことは、Balazsら、Clinic
al Uses of Hyaluronin, Ciba Foundation Symposium 1
43, a Wiley-Interscience publication(1989)、および
Doillonら、Fibroblast Growth on a Porous Sponge Co
ntaining Hyaluronic Acid and Fibronectin, BioMater
ials 8:195〜200(1987)により開示されている。
【０００３】生体適合性で粘弾性のある種々のゲルスラ
リーが、1992年１月15日公開の欧州特許出願第9130360
6.7号に開示され、これは、軟組織の増強に有用な種々
のタイプの架橋多糖を記載している。
【０００４】Kasugiらの米国特許第4,378,017号（1983
年３月29日発行）は、非溶性(nonsoluble)線維コラーゲ
ンを脱アセチル化キチンと混合して不溶性物質を形成す
ることを開示している。
【０００５】Yannasらの米国特許第4,448,718号（1984
年５月15日発行）は、コラーゲンをグリコサミノグリカ
ンおよびグルタルアルデヒドと組み合わせて、架橋した
複合物質を形成することを開示している。
【０００６】Hucらの米国特許第4,451,397号（1984年５
月29日発行）は、コラーゲン性基材（ゲル形態の天然架
橋コラーゲンを含有する）をグリコサミノグリカンと混
合してゲルを形成することを開示している。
【０００７】特に、ヒアルロン酸が、一連の米国特許に
おいて試験および議論されてきた。例えば、Balazsらの
米国特許第4,582,865号（1986年４月15日発行）は、親
水性ポリマーと組み合わされ得るヒアルロン酸の架橋ゲ
ルを開示している。ゲルが形成される理由について、基
礎化学は、ヒアルロン酸がジビニルスルホンと反応して
架橋ゲルを形成することを示唆する。Burnsらの米国特
許第5,017,229号（1991年５月21日発行）は、ヒアルロ
ン酸とともに形成される異なるタイプの水溶性ゲルを開
示している。Burnsらは、ヒアルロン酸を１種またはそ
れ以上の活性化剤（例えば、1-(3-ジメチルアミノプロ
ピニル)-3-エチル-カルボジイミド(EDC)）と反応させる
ことを教示している。
【０００８】Hamiltonらの米国特許第4,937,270号（199
0年６月26日発行）もまた、ヒアルロン酸を活性化剤で
活性化し、そしてこの後、その活性化したヒアルロン酸
を求核試薬と反応させることにより水に不溶性の生体適
合性ゲルを形成することを開示している。
【０００９】Balazsらの米国特許第5,099,013号（1992
年3月24日発行）は、さらに別のヒアルロン酸含有組成
物を開示している。この開示によれば、アルデヒド架橋
基が、ヒアルロン酸鎖を互いに共有結合させるために用
いられる。Balazsらの関連した米国特許、すなわち米国
特許第5,128,326号（1992年７月７日発行）では、ジビ
ニルスルホンの形態をした架橋剤を用いて、ヒアルロン
酸を他の親水性ポリマーと共重合させる。
【００１０】Tsunenagaらの米国特許第5,137,875号（19
92年8月11日発行）は、非多孔性微粒子コラーゲンをヒ
アルロン酸と組み合わせることを開示している。
【００１１】Collombelらの米国特許第5,166,187号（19
92年11月24日発行）は、イオン的には修飾されていない
コラーゲンをキトサンおよびグリコサミノグリカンと組
み合わせて用い、イオン性ゲルを形成することを開示し
ている。
【００１２】欧州特許出願第86303391.6号は、キトサン
をコラーゲンと組み合わせることを開示している。
【００１３】米国特許第5,202,431号（1993年４月13日
発行）は、ヒアルロン酸のエステル（ヒアルロン酸のカ
ルボキシル基の一部がエステル化することによりゲルを
形成し、このゲルが軟組織の増強に有用であることが示
されている）を開示している。
【００１４】
【発明の要旨】本発明は、グリコサミノグリカン、化学
的に誘導したグリコサミノグリカン、および必要に応じ
て、化学的に誘導したコラーゲンを用い、哺乳類の軟組
織の増強および薬剤送達システムに有用な、イオン的に
架橋したゲルを提供することを目的とする。
【００１５】本発明のイオン的に均一なゲルは、 約６
と約９との間のｐＨの範囲において、全体で中性の電荷
を有するグリコサミノグリカン誘導体を１種またはそれ
以上含有する。
【００１６】好ましい実施態様では、上記グリコサミノ
グリカン誘導体は、イオン的な相互作用の可能な遊離の
カルボキシル基および遊離アミノ基を含有する。
【００１７】別の好ましい実施態様では、上記グリコサ
ミノグリカン誘導体は、脱アセチル化ヒアルロン酸、脱
アセチル化脱硫酸化コンドロイチン硫酸Ａ、脱アセチル
化脱硫酸化デルマタン硫酸、脱アセチル化脱硫酸化コン
ドロイチン硫酸Ｃ、脱硫酸化ヘパリン、およびそれらの
組み合わせからなる群より選択され、好ましくは、脱ア
セチル化ヒアルロン酸である。
【００１８】本発明のイオン的に不均一なゲルは、負電
荷を有する１種またはそれ以上のグリコサミノグリカ
ン、および正電荷を有する１種またはそれ以上のグリコ
サミノグリカン誘導体を含有する。この負電荷を有する
種および正電荷を有する種は、約６と約９との間のｐＨ
範囲内で相互作用し、全体で中性の電荷を有するゲルを
形成する。
【００１９】好ましい実施態様では、上記負電荷を有す
るグリコサミノグリカンの種は、ヒアルロン酸ナトリウ
ム、ケラタン硫酸、ケラト硫酸、コンドロイチン硫酸Ａ
ナトリウム、デルマタン硫酸Ｂナトリウム、コンドロイ
チン硫酸Ｃナトリウム、ヘパリン、およびそれらの組み
合わせからなる群より選択される。
【００２０】好ましい実施態様では、上記正電荷を有す
るグリコサミノグリカン誘導体の種は、エステル化脱ア
セチル化ヒアルロン酸、エステル化脱アセチル化脱硫酸
化コンドロイチン硫酸Ａ、エステル化脱アセチル化脱硫
酸化コンドロイチン硫酸Ｃ、脱アセチル化脱硫酸化ケラ
タン硫酸、脱アセチル化脱硫酸化ケラト硫酸、エステル
化脱硫酸化ヘパリン、キトサン１、キトサン２、および
それらの組み合わせからなる群より選択される。
【００２１】さらに好ましい実施態様では、上記負電荷
を有するグリコサミノグリカンの種はヒアルロン酸ナト
リウムであり、そして上記正電荷を有するグリコサミノ
グリカン誘導体の種は、キトサン１およびキトサン２か
らなる群より選択される。
【００２２】本発明の別のイオン的に不均一なゲルは、
１種またはそれ以上のグリコサミノグリカン誘導体およ
び１種またはそれ以上のコラーゲン誘導体を含有する。
このゲルは、約６と約９との間のｐＨ範囲内で、負電荷
を有するグリコサミノグリカンの種と正電荷を有するコ
ラーゲン誘導体との反応により形成される。
【００２３】好ましい実施態様では、上記負電荷を有す
るグリコサミノグリカンの種は、ヒアルロン酸ナトリウ
ム、ケラタン硫酸、ケラト硫酸、コンドロイチン硫酸Ａ
ナトリウム、デルマタン硫酸Ｂナトリウム、コンドロイ
チン硫酸Ｃナトリウム、ヘパリン、およびそれらの組み
合わせからなる群より選択される。
【００２４】好ましい実施態様では、上記正電荷を有す
るコラーゲン誘導体の種はメチル化コラーゲンである。
このとき、好ましくは、上記負電荷を有するグリコサミ
ノグリカンの種がヒアルロン酸ナトリウムである。
【００２５】本発明のさらに別のイオン的に不均一なゲ
ルは、１種またはそれ以上のグリコサミノグリカン誘導
体と１種またはそれ以上のコラーゲン誘導体とを含有す
る。このゲルは、約６と約９との間のｐＨ範囲内で、正
電荷を有するグリコサミノグリカン誘導体と負電荷を有
するコラーゲン誘導体との反応により形成される。
【００２６】好ましい実施態様では、上記正電荷を有す
るグリコサミノグリカン誘導体の種は、エステル化脱ア
セチル化ヒアルロン酸、エステル化脱アセチル化脱硫酸
化コンドロイチン硫酸Ａ、エステル化脱アセチル化脱硫
酸化コンドロイチン硫酸Ｃ、脱アセチル化脱硫酸化ケラ
タン硫酸、脱アセチル化脱硫酸化ケラト硫酸、エステル
化脱硫酸化ヘパリン、キトサン１、キトサン２、および
それらの組み合わせからなる群より選択される。
【００２７】好ましい実施態様では、上記負電荷を有す
るコラーゲン誘導体の種は、スクシニル化コラーゲンで
ある。このとき、好ましくは、上記正電荷を有するグリ
コサミノグリカン誘導体の種が、キトサン１およびキト
サン２からなる群より選択される。
【００２８】上述した本発明のゲルは、薬学的に活性で
ある薬剤を、治療に効果的な量でさらに含有する。この
薬学的に活性である薬剤として、サイトカイン、増殖因
子、化学療法薬、および抗生物質が挙げられる。
【００２９】本発明のイオン的に均一なグリコサミノグ
リカンゲルを調製する方法は、以下の工程を包含する：
１種またはそれ以上のグリコサミノグリカンを含有する
溶液を化学的に誘導し、電荷を有する１種またはそれ以
上の種を含むイオン的に均一な溶液を生成する、工程；
および該溶液のｐＨを調節することにより、該誘導され
たグリコサミノグリカンの種がイオン的に相互作用して
ゲルを形成する、工程。
【００３０】好ましい実施態様では、上記グリコサミノ
グリカンは、脱アセチル化、脱硫酸化、およびそれらの
組み合わせからなる群より選択される方法により化学的
に誘導される。さらに好ましい実施態様では、この化学
的な誘導は、前記グリコサミノグリカン溶液を強塩基溶
液（好ましくは、水酸化ナトリウム溶液）と組み合わせ
ることにより行われる。
【００３１】好ましい実施態様では、上記グリコサミノ
グリカンは、ヒアルロン酸ナトリウム、コンドロイチン
硫酸Ａナトリウム、デルマタン硫酸ナトリウム、コンド
ロイチン硫酸Ｃナトリウム、ヘパリン、およびそれらの
組み合わせからなる群より選択される。
【００３２】本発明のイオン的に不均一なゲルを調製す
る方法は以下の工程を包含する：負電荷を有する、１種
またはそれ以上のグリコサミノグリカンまたはコラーゲ
ン誘導体を含有する第一の溶液を提供する、工程；正電
荷を有する、１種またはそれ以上のグリコサミノグリカ
ン誘導体またはコラーゲン誘導体を含有する第二の溶液
を提供する、工程；該第一の溶液および該第二の溶液を
組み合わせる、工程；および該第一の溶液中の負電荷を
有する種および該第二の溶液中の正電荷を有する種をイ
オン的に相互作用させて、全体で中性の電荷を有するゲ
ルを形成させる、工程。
【００３３】好ましい実施態様では、上記負電荷を有す
るグリコサミノグリカンまたはグリコサミノグリカン誘
導体の種は、ヒアルロン酸ナトリウム、ケラタン硫酸、
ケラト硫酸、コンドロイチン硫酸Ａナトリウム、デルマ
タン硫酸Ｂナトリウム、コンドロイチン硫酸Ｃナトリウ
ム、ヘパリン、エステル化コンドロイチン硫酸Ｃ、エス
テル化ヘパリン、およびそれらの組み合わせからなる群
より選択される。
【００３４】好ましい実施態様では、上記正電荷を有す
るグリコサミノグリカン誘導体の種は、エステル化脱ア
セチル化ヒアルロン酸、エステル化脱アセチル化脱硫酸
化コンドロイチン硫酸Ａ、エステル化脱アセチル化脱硫
酸化コンドロイチン硫酸Ｃ、脱アセチル化脱硫酸化ケラ
タン硫酸、脱アセチル化脱硫酸化ケラト硫酸、エステル
化脱硫酸化ヘパリン、キトサン１、キトサン２、および
それらの組み合わせからなる群より選択される。
【００３５】さらに好ましい実施態様では、上記負電荷
を有するグリコサミノグリカンの種がヒアルロン酸ナト
リウムであり、そして上記正電荷を有するグリコサミノ
グリカン誘導体の種は、キトサン１およびキトサン２か
らなる群より選択される。
【００３６】別の好ましい実施態様では、上記負電荷を
有するコラーゲン誘導体の種はスクシニル化コラーゲン
である。このとき、好ましくは、上記正電荷を有するグ
リコサミノグリカン誘導体の種は、キトサン１およびキ
トサン２からなる群より選択される。
【００３７】さらに別の好ましい実施態様では、上記正
電荷を有するコラーゲン誘導体の種は、メチル化コラー
ゲンである。このとき、好ましくは、上記負電荷を有す
るグリコサミノグリカンの種は、ヒアルロン酸ナトリウ
ムである。
【００３８】本発明の哺乳類の軟組織を増強する方法
は、以下の工程を包含する：約６から約8.5の範囲内の
ｐＨで、正電荷および負電荷の両方を有する１種または
それ以上のグリコサミノグリカン誘導体を含有する液体
組成物を、増強が必要とされる部位へ注入する、工程；
および約６から約8.5のｐＨ範囲内に該液体組成物のｐ
Ｈを調節することにより、該液体組成物にin situでゲ
ルを形成させる、工程。
【００３９】好ましい実施態様では、上記グリコサミノ
グリカン誘導体は、脱アセチル化ヒアルロン酸、脱アセ
チル化脱硫酸化コンドロイチン硫酸Ａ、脱アセチル化脱
硫酸化デルマタン硫酸、脱アセチル化脱硫酸化コンドロ
イチン硫酸Ｃ、脱硫酸化ヘパリン、およびそれらの組み
合わせからなる群より選択され、好ましくは、脱アセチ
ル化ヒアルロン酸である。
【００４０】本発明の哺乳類の軟組織を増強する別の方
法は、以下の工程を包含する：負電荷を有する、１種ま
たはそれ以上のグリコサミノグリカン、グリコサミノグ
リカン誘導体またはコラーゲン誘導体、および、正電荷
を有する、１種またはそれ以上のグリコサミノグリカン
誘導体またはコラーゲン誘導体を含有する液体組成物
を、増強が必要とされる部位へ注入する、工程；および
該負電荷を有する種および該正電荷を有する種をイオン
的に相互作用させ、insituでゲルを形成する、工程。
【００４１】好ましい実施態様では、上記負電荷を有す
るグリコサミノグリカンまたはグリコサミノグリカン誘
導体の種は、ヒアルロン酸ナトリウム、ケラタン硫酸、
ケラト硫酸、コンドロイチン硫酸Ａナトリウム、デルマ
タン硫酸Ｂナトリウム、コンドロイチン硫酸Ｃナトリウ
ム、ヘパリン、エステル化コンドロイチン硫酸Ｃ、エス
テル化ヘパリン、およびそれらの組み合わせからなる群
より選択される。
【００４２】好ましい実施態様では、上記正電荷を有す
るグリコサミノグリカン誘導体の種は、エステル化脱ア
セチル化ヒアルロン酸、エステル化脱アセチル化脱硫酸
化コンドロイチン硫酸Ａ、エステル化脱アセチル化脱硫
酸化コンドロイチン硫酸Ｃ、脱アセチル化脱硫酸化ケラ
タン硫酸、脱アセチル化脱硫酸化ケラト硫酸、エステル
化脱硫酸化ヘパリン、キトサン１、キトサン２、および
それらの組み合わせからなる群より選択される。
【００４３】さらに好ましい実施態様では、上記負電荷
を有するグリコサミノグリカンの種はヒアルロン酸ナト
リウムであり、そして上記正電荷を有するグリコサミノ
グリカン誘導体の種は、キトサン１およびキトサン２か
らなる群より選択される。
【００４４】好ましい実施態様では、上記負電荷を有す
るコラーゲン誘導体の種は、スクシニル化コラーゲンで
ある。このとき、好ましくは、上記正電荷を有するグリ
コサミノグリカン誘導体の種は、キトサン１およびキト
サン２からなる群より選択される。
【００４５】好ましい実施態様では、上記正電荷を有す
るコラーゲン誘導体の種は、メチル化コラーゲンであ
る。このとき、好ましくは、上記負電荷を有するグリコ
サミノグリカンの種は、ヒアルロン酸ナトリウムであ
る。
【００４６】本発明の薬学的に活性である薬剤を哺乳類
に投与する方法は、以下の工程を包含する：約６から約
8.5の範囲内のｐＨで、正電荷および負電荷の両方を有
する、１種またはそれ以上のグリコサミノグリカン誘導
体を含有する液体組成物を、治療に有効な量の薬学的に
活性である薬剤と混合して注入する、工程；および約６
から約8.5のｐＨ範囲内に該液体組成物のｐＨを調節す
ることにより、該液体組成物にin situでゲルを形成さ
せる、工程。
【００４７】好ましい実施態様では、上記グリコサミノ
グリカン誘導体は、脱アセチル化ヒアルロン酸、脱アセ
チル化脱硫酸化コンドロイチン硫酸Ａ、脱アセチル化脱
硫酸化デルマタン硫酸、脱アセチル化脱硫酸化コンドロ
イチン硫酸Ｃ、脱硫酸化ヘパリン、およびそれらの組み
合わせからなる群より選択され、好ましくは、脱アセチ
ル化ヒアルロン酸である。
【００４８】本発明の薬学的に活性である薬剤を哺乳類
に投与する別の方法は、以下の工程を包含する：負電荷
を有する、１種またはそれ以上のグリコサミノグリカ
ン、グリコサミノグリカン誘導体またはコラーゲン誘導
体、および、正電荷を有する、１種またはそれ以上のグ
リコサミノグリカン誘導体またはコラーゲン誘導体を含
有する液体組成物を、治療に有効な量の薬学的に活性で
ある薬剤と混合して注入する、工程；および約６から約
8.5のｐＨ範囲内に該液体組成物のｐＨを調節すること
により、該液体組成物にin situでゲルを形成させる、
工程。
【００４９】好ましい実施態様では、上記負電荷を有す
るグリコサミノグリカンまたはグリコサミノグリカン誘
導体の種が、ヒアルロン酸ナトリウム、ケラタン硫酸、
ケラト硫酸、コンドロイチン硫酸Ａナトリウム、デルマ
タン硫酸Ｂナトリウム、コンドロイチン硫酸Ｃナトリウ
ム、ヘパリン、エステル化コンドロイチン硫酸Ｃ、エス
テル化ヘパリン、およびそれらの組み合わせからなる群
より選択される。
【００５０】好ましい実施態様では、上記正電荷を有す
るグリコサミノグリカン誘導体の種が、エステル化脱ア
セチル化ヒアルロン酸、エステル化脱アセチル化脱硫酸
化コンドロイチン硫酸Ａ、エステル化脱アセチル化脱硫
酸化コンドロイチン硫酸Ｃ、脱アセチル化脱硫酸化ケラ
タン硫酸、脱アセチル化脱硫酸化ケラト硫酸、エステル
化脱硫酸化ヘパリン、キトサン１、キトサン２、および
それらの組み合わせからなる群より選択される。
【００５１】さらに好ましい実施態様では、上記負電荷
を有するグリコサミノグリカンの種はヒアルロン酸ナト
リウムであり、そして上記正電荷を有するグリコサミノ
グリカン誘導体の種は、キトサン１およびキトサン２か
らなる群より選択される。
【００５２】好ましい実施態様では、上記負電荷を有す
るコラーゲン誘導体の種は、スクシニル化コラーゲンで
ある。このとき、好ましくは、上記正電荷を有するグリ
コサミノグリカン誘導体の種は、キトサン１およびキト
サン２からなる群より選択される。
【００５３】好ましい実施態様では、上記正電荷を有す
るコラーゲン誘導体の種は、メチル化コラーゲンであ
る。このとき、好ましくは、上記負電荷を有するグリコ
サミノグリカンの種は、ヒアルロン酸ナトリウムであ
る。
【００５４】本発明によれば、さまざまな医療用途に有
用な生体適合性ゲルが、全体で中性の電荷を有する分子
（イオン的に均一なゲルを生成する）の正電荷と負電荷
との間、または、全体で正電荷を有する分子と全体で負
電荷を有する分子（イオン的に不均一なゲルを形成す
る）との間のイオン的な相互作用の結果として形成され
る。イオン的に均一なゲルは、１種またはそれ以上のグ
リコサミノグリカン誘導体を含有し得る。イオン的に不
均一なゲルは、グリコサミノグリカン、グリコサミノグ
リカン誘導体、および／またはコラーゲン誘導体より選
択される少なくとも２種を含有しなければならない。
【００５５】本発明のイオン的に均一なゲルを形成する
ため、グリコサミノグリカンは、脱アセチル化（-COCH3
基の除去）または脱硫酸化（-SO3基の除去）により遊離
のアミノ基を生じるように誘導され、これから、全体で
正電荷（酸性でｐＨが６未満）を有するグリコサミノグ
リカン誘導体、全体で負電荷（塩基性でｐＨが９を越え
る）を有するグリコサミノグリカン誘導体、および全体
で中性電荷（中性でｐＨが６を越え、かつ９未満）を有
するグリコサミノグリカン誘導体が生成する。しかしな
がら、実質的に中性である分子における電荷を有する基
は、同じ分子内、および他の分子の反対の電荷を有する
基に引きつけられる。分子内および分子間のこれらのイ
オン的な相互作用は、中性ｐＨでまたは付近でゲルの形
成を引き起こす。従って、グリコサミノグリカン誘導体
は、保存のために、ｐＨが９を越える液体状態で維持さ
れ得る。ここで、例えば、少量の酸を添加すると、ｐＨ
が中性となり、本発明のイオン的に均一なゲルの形成を
引き起こす。一般に、本発明の組成物のｐＨは、ヒトま
たは動物の組織に投与する直前に、６から8.5の範囲内
に調節される。これは、それを越える極端なｐＨレベル
で生じ得る組織の損傷を避けるためである。本発明の組
成物は、続いて、グリコサミノグリカン誘導体が生理的
ｐＨに達するとすぐに、in situでゲルを形成する。脱
アセチル化、脱硫酸化、またはその両方のいずれかによ
り誘導され、全体で中性の電荷を有する種を形成し得る
グリコサミノグリカンとしては、ヒアルロン酸、コンド
ロイチン硫酸、キチン、ヘパリン、およびそれらの組み
合わせが挙げられる。
【００５６】本発明のイオン的に不均一なゲルを形成す
るために、中性ｐＨで正電荷および負電荷を有する、グ
リコサミノグリカン、グリコサミノグリカン誘導体、お
よび／またはコラーゲン誘導体を反対の電荷を有する分
子と反応させると、全体で中性の電荷を有するイオン的
に架橋したゲルが形成される。グリコサミノグリカン
（例えば、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸Ａ、コン
ドロイチン硫酸Ｃ、およびケラタン硫酸）は、エステル
化、次いでさらに脱アセチル化および／または脱硫酸化
により、全体で正電荷を有するように誘導され得る。正
電荷を有するグリコサミノグリカン誘導体（例えば、キ
トサン、またはエステル化して脱アセチル化したヒアル
ロン酸）を、負電荷を有する非誘導体化グリコサミノグ
リカン（例えば、ヒアルロン酸ナトリウム、および／ま
たはコンドロイチン硫酸ナトリウム）と組み合わせる
と、本発明のイオン的に不均一なゲルを形成し得る。正
電荷を有するグリコサミノグリカン誘導体および負電荷
を有する非誘導体化グリコサミノグリカンを、それぞ
れ、スクシニル化したコラーゲン（全体で負電荷を有す
る）またはメチル化したコラーゲン（全体で正電荷を有
する）と組み合わせるとゲルを形成し得る。負電荷を有
する化合物および正電荷を有する化合物を適量で組み合
わせると、中性ｐＨにおいて、全体で中性の電荷を有す
るゲルが形成される。反対の電荷を有する種は別々に保
存され得、次いで、投与の直前に組み合わせるとin sit
uでゲルが形成される。
【００５７】本発明の重要な特徴は、グリコサミノグリ
カン、グリコサミノグリカン誘導体、およびコラーゲン
誘導体が生体適合性であり、そして免疫原性が低いた
め、種々の医療用途、特に軟組織の増強および治療薬の
送達に適することである。
【００５８】本発明の他の特徴は、グリコサミノグリカ
ンおよびグリコサミノグリカン誘導体が、他の架橋剤を
必要とせずに、互いに架橋して堅いゲルを形成すること
である。
【００５９】さらなる特徴は、電荷を有する別の化合物
（例えば、いくつかのコラーゲン誘導体）がグリコサミ
ノグリカンゲルに組み込まれ、さまざまな物理的および
化学的特性を有する組成物を生成し得ることである。
【００６０】本発明の利点は、グリコサミノグリカン誘
導体が、９を越えるかまたは６未満のｐＨで保存され得
ることであり、そのｐＨにおけるグリコサミノグリカン
誘導体はイオン体であり（全体で正電荷または負電荷を
有する）、従って粘性が低い。投与の直前において、イ
オン的に均一なゲルを形成するためにｐＨを中性に調節
し得るか、または、イオン的に不均一なゲルを形成する
ために、電荷を有する種を組み合わせ得ることにより、
組成物はすぐにでも軟組織へ注入可能となる。この組成
物は、投与後直ちに（一般に数分以内で）ゲルを形成す
る。
【００６１】本発明のこれらの特徴は、以下に開示しそ
して説明するグリコサミノグリカン誘導体の構造、合
成、および使用の詳細を理解することにより、当業者に
明らかになる。
【００６２】
【発明の構成】本明細書中において、単数の形で示され
る用語は、文中に明白な指示のない限り、複数の指示物
を意味するので注意すべきである。従って、例えば、
「ヒアルロン酸」とは１種またはそれ以上の共存物（co
njugate）を包含し、「移植片」とは当業者に公知の１
種またはそれ以上の異なるタイプの移植片を包含し、そ
して「方法」とは、同一の一般的タイプおよびその類似
タイプに属する異なるタイプの方法を包含する。
【００６３】特に指示のない限り、本明細書中で用いる
すべての技術用語および科学用語は、本発明の属する当
業者に一般に理解される用語と同様の意味を有する。本
明細書中に記載される方法および物質と類似または均等
のいかなる方法および物質も、本発明の実施または試み
において有用であり得るが、以下では好ましい方法およ
び物質のみについて説明する。従って、本発明が以下の
好ましい実施態様に制限されることを意図していない。
本発明は、特許請求の範囲に記載される範囲にあること
が意図される。
【００６４】本明細書中で引用するすべての刊行物は、
本明細書中に参考として援用される。本発明を説明する
のに特に重要な特定の用語について以下に定義する。
【００６５】＜定義＞用語「グリコサミノグリカン」
は、同一の糖サブユニットまたは２種の異なる糖サブユ
ニットのいずれかの繰り返し単位を有する複合多糖（生
物学的に活性ではなく、すなわち、リガンドまたはタン
パク質のような化合物ではない）を包含する。グリコサ
ミノグリカンのいくつかの例として、デルマタン硫酸、
ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、キチン、ケラタン
硫酸、ケラト硫酸、ヘパリン、およびそれらの誘導体が
挙げられる。一般に、グリコサミノグリカンは、天然物
から抽出され、精製され、そして誘導される。しかしな
がら、グリコサミノグリカンは、合成的に生成され得る
か、またはバクテリアのような変異微生物により合成さ
れ得る。
【００６６】用語「ヒアルロン酸」は、天然に存在する
形態、合成のポリマー -(C8H13O4N)n・(C6H8O5)nO- （n=
１から5,000）の形態、およびそれらの誘導体を包含す
る。特に好ましい誘導体として、他の分子と化学反応し
て共有結合を形成する官能基部分を有する誘導体（例え
ば、脱アセチル化ヒアルロン酸）が挙げられる。ヒアル
ロン酸は、以下に示すように、N-アセチルグルコサミン
とグルクロン酸とが交互に1,4-結合した単位を繰り返し
単位として含む。
【００６７】ヒアルロン酸は、粘性の高分子量のムコ多
糖であり、哺乳類の体液および結合組織中で見い出され
る。ヒアルロン酸を構造式を以下に示す：
【００６８】
【化１】
【００６９】ここで、nは１から約5,000の範囲である。
【００７０】本明細書中に用いられる用語「コンドロイ
チン硫酸」は、以下の３種の主な化合物を包含する：コ
ンドロイチン硫酸Ａ；デルマタン硫酸（コンドロイチン
硫酸Ｂとしても知られており、これはコンドロイチン硫
酸Ａの異性体である）；および、コンドロイチン硫酸
Ｃ。これら３種の化合物の構造式を以下に示す：
【００７１】
【化２】
【００７２】ここで、nは約10から約300の範囲であり；
【００７３】
【化３】
【００７４】ここで、nは約20から約200の範囲であり；
【００７５】
【化４】
【００７６】ここで、nは約10から約300の範囲である。
【００７７】用語「キチン」は、N-アセチルグルコサミ
ンの繰り返し単位を含むポリマーを包含する。キチンの
構造式を以下に示す：
【００７８】
【化５】
【００７９】ここで、nは約500から約2,000の範囲であ
る。
【００８０】用語「キトサン」は、部分的および完全な
脱アセチル化キチンの両方を意味する。用語「キトサン
１」は、以下に示すように、部分的に脱アセチル化した
キチンを意味する：
【００８１】
【化６】
【００８２】ここで、nは約500から約2,000の範囲であ
る。
【００８３】用語「キトサン２」は、以下に示すよう
に、完全に脱アセチル化したキチンを意味する：
【００８４】
【化７】
【００８５】ここで、nは約500から約2,000の範囲であ
る。
【００８６】用語「ケラタン硫酸」は、以下に示す繰り
返し構造を有するポリマーを意味する：
【００８７】
【化８】
【００８８】ここで、nは約10から約100の範囲である。
【００８９】用語「ケラト硫酸」は、以下に示す繰り返
し構造を有する、ケラタン硫酸の異性体ポリマーを意味
する：
【００９０】
【化９】
【００９１】ここで、nは約10から約100の範囲である。
【００９２】用語「ヘパリン」は、以下に示すように、
硫酸化グルコサミンと硫酸化グルクロン酸とが交互に結
合した単位を含むポリマーを意味する：
【００９３】
【化１０】
【００９４】ここで、nは約２から約3,000の範囲であ
る。
【００９５】用語「コラーゲン」は、動物の骨、軟骨、
皮膚、および結合組織を形成する細胞外物質の主要タン
パク質成分、およびその誘導体である物質を表す従来の
意味で用いられる。天然型のコラーゲンは、典型的には
硬いロッド状の分子で、長さおよそ300nmおよび直径1.5
nmである。コラーゲンは３本のポリペプチドからなり、
密着した３重らせんを形成している。コラーゲンのポリ
ペプチドは繰り返し配列-Gly-X-Y-を有する長い中央部
分により特徴づけられ、XおよびYはしばしばプロリンま
たはヒドロキシプロリンであり、各末端は「テロペプチ
ド」領域（分子の約５％未満を構成する）と結合してい
る。コラーゲン鎖のテロペプチド領域は、典型的には、
鎖間での架橋、およびタンパク質の免疫原性が授与され
る。コラーゲンには数種類の「型」があり、それぞれ異
なる物理的性質を有する。最も豊富な型はI型〜III型で
ある。本明細書中で用いる用語「コラーゲン」は、これ
らのコラーゲン、および他の公知の型のコラーゲン（天
然コラーゲン、および加工または修飾したコラーゲン
(つまり種々のコラーゲン誘導体)を包含する）を包含す
る。コラーゲンは典型的には天然ソース（例えば、牛の
皮、軟骨、または骨）から単離される。骨からは通常、
乾燥、脱脂、粉砕、そして無機質脱落を行ってコラーゲ
ンを抽出し、一方、皮および軟骨は通常、細かく刻ま
れ、そしてコラゲナーゼ以外のタンパク質分解酵素で消
化される。コラーゲンは大部分のタンパク質分解酵素に
抵抗するが、好都合には、この手法によりコラーゲンと
ともに存在する不純タンパク質の大部分が除去される。
【００９６】用語「スクシニル化コラーゲン」は、無水
コハク酸を添加することにより化学的に誘導されたコラ
ーゲンを意味する。スクシニル化コラーゲンの調製方法
は、米国特許第4,164,559号に開示されている。スクシ
ニル化コラーゲンは全体で負の電荷を有する。
【００９７】用語「メチル化コラーゲン」は、メタノー
ルを添加することにより化学的に誘導されたコラーゲン
を意味する。メチル化コラーゲンの調製方法もまた、米
国特許第4,164,559号に開示されている。メチル化コラ
ーゲンは全体で正の電荷を有する。
【００９８】本明細書中で用いる用語「治療」は、欠
損、特に組織の損失または欠落による欠損の増強、修
復、予防、または軽減を意味する。さらに、「治療」は
また、生物活性タンパク質を用いた、障害または疾患の
予防、維持、または緩和を意味する。
【００９９】用語「サイトカイン」および「増殖因子」
は、正常組織の回復または再成長を促進する、生物学的
に活性な分子および活性なペプチド（天然に存在する
か、または合成されるかのいずれかであり得る）を意味
して用いられる。サイトカインおよび増殖因子は２つの
機能を有する：１）これらは、局所細胞を刺激して新し
いコラーゲンまたは組織を生成させ得るか、または２）
修正を必要とする部位へ細胞を引きつけ得る。このよう
に、サイトカインは、宿主組織片の「生物学的つなぎ止
め(biological anchoring)」の機能を助長する。上記で
説明したように、サイトカインおよび増殖因子はグリコ
サミノグリカンゲルと混合され得る。例えば、あるグリ
コサミノグリカンゲルは、サイトカイン（例えば、イン
ターフェロン(IFN)、腫瘍壊死因子(TNF)、インターロイ
キン、コロニー刺激因子(CSF)）、または増殖因子（例
えば、骨原性因子抽出物(osteogenic factor extract)
(OFE)、表皮増殖因子(EGF)、形質転換増殖因子(TGF)
α、TGF-β（TGF-βのいかなる組み合わせも包含す
る）、TGF-β１、TGF-β２、血小板由来増殖因子(PDGF-
AA、PDGF-AB、PDGF-BB)、酸性線維芽細胞増殖因子(FG
F)、塩基性FGF、結合組織活性ペプチド(CTAP)、βトロ
ンボグロブリン、インスリン様増殖因子、エリスロポエ
チン(EPO)、神経増殖因子(NGF)、骨形態形成タンパク質
(bone morphogenic protein)(BMP)、骨原性因子など）
を組み込み得る。サイトカイン、増殖因子、およびサイ
トカインと増殖因子との適切な組み合わせを取り込むこ
とにより、移植片の正常組織への再増殖および再形成を
促進し得る。
【０１００】用語「薬学的に活性である化合物」または
「薬学的に活性である薬剤」は、本明細書中では互いに
交換して用いられる。これらの用語は、所望する薬理学
的効果を得るために従来患者に与えられる薬剤または医
薬品を意味する。このような「化合物」または「薬剤」
として、Physicians Desk Referenceの最新版に記載さ
れるものが挙げられる。
【０１０１】用語「化学療法薬」は、アルキル化剤（例
えば、これに限定されないが、ナイトロジェンマスター
ド、エチレンイミン誘導体、アルキルスルホネート、ニ
トロソ尿素、クロラムブシル(Leukeran)、ブスルファ
ン、およびストレプトゾシン）；代謝拮抗物質（例え
ば、葉酸アナログ（メトトレキサート）、ピリミジンア
ナログ（フルオロウラシル、シタラビン、アザリビ
ン）、プリンアナログ（メルカプトプリン、およびチオ
グアニン）；天然産物（例えば、ツルニチニチソウアル
カロイド（ビンブラスチン））；および抗生物質（例え
ば、ダクチノマイシン（アクチノマイシンＤ）、ダウノ
ルビシン、ドキソルビシン（アドリアマイシン）、およ
びブレオマイシン）を意味する。
【０１０２】用語「効果的な量」は、所望する効果を得
るために要求される組成物の量を意味する。従って、サ
イトカインまたは増殖因子を含有する組成物の「組織の
増殖を促進する量」とは、検出可能な程度に組織の増殖
を刺激するのに必要とされるサイトカインまたは増殖因
子の量を意味する。ここでいう組織とは、結合組織、
骨、軟骨、表皮および真皮、血液、および他の組織を包
含する。効果的な量であるとされる実際の量は、さまざ
まな因子（例えば、患者の大きさ、病状(condition)、
性別、および年齢）に依存して変化し、医師（caregive
r）により容易に決定され得る。
【０１０３】本明細書中で用いられる用語「十分な量」
は、本発明のヒアルロン酸製剤と組み合わせて用いられ
るキャリアーの量を示すのに用いられる。薬学的に許容
し得るキャリアーの十分な量とは、それをヒアルロン酸
製剤と混合したときに所望の物理的形態（例えば、注入
可能な溶液を形成し得る組成物）を与える量である。キ
ャリアーの量は、用いられる特定のヒアルロン酸製剤、
および所望する最終結果に依存して変化し、そして調節
され得る。このような調節は、本発明の開示を理解する
ことにより当業者に明らかとなる。
【０１０４】本明細書中で用いられる用語「in situ」
は、「投与の部位で」を意味する。本発明によれば、ヒ
アルロン酸は脱アセチル化される。脱アセチル化ヒアル
ロン酸はそれ自身が反応、または「架橋」しないｐＨで
製剤中に含まれる。しかしながら、使用する前に、架橋
が生じるレベルまで必要とされるだけｐＨを増加させる
かまたは減少させる。この後、比較的短い時間で製剤を
注入する。注入は架橋の前に行われるべきであり（また
は少なくとも、実質的な架橋が生じてゲルが形成される
前に）、これにより、軟組織を増強するための材料が、
皮下に容易に、そしてすみやかに注入され得る。注入さ
れた製剤が一度その位置に到達すると、架橋が「in sit
u」で進行し、そして、その組成物は軟組織を増強する
堅いゲルを形成する。
【０１０５】＜一般的な方法＞本発明のイオン的に架橋
したグリコサミノグリカンゲルを生成するためには、第
一に、精製された形態の１種またはそれ以上のグリコサ
ミノグリカンを得ることが必要である。化学的合成は一
般に経済的ではないので、グリコサミノグリカンは、一
般に、動物組織または細菌から抽出される。例えば、工
業スケールでヒアルロン酸の精製形態を抽出および回収
する一つの方法が、米国特許第4,141,973号に開示され
ており、この文献の内容は本明細書中に参考として援用
される。この方法は、雄鶏のとさかまたはヒトの臍帯か
らヒアルロン酸を抽出することにより、0.5重量％未満
のタンパク質含量、および1,200,000を越える分子量を
有する非常に純粋なヒアルロン酸を得ることを可能にす
る。この方法により得られたヒアルロン酸は市場に出て
おり、そしてPharmacia, Inc（Piscataway, NJ)よりHEA
LON（登録商標）という商標で市販されている。グリコ
サミノグリカン（例えば、コンドロイチン硫酸、ケラタ
ン硫酸、ケラト硫酸、キチン、キトサン、およびヘパリ
ン）は、Sigma Chemical Co.(St. Louis, MO)より入手
し得る。
【０１０６】本発明のイオン的に架橋したグリコサミノ
グリカンゲルは、好ましくは、軟組織の増強、または種
々の治療薬（例えば、増殖因子、サイトカイン、生物学
的製剤、および化学療法薬）の送達のために用いられ
る。グリコサミノグリカンは、比較的純粋な形態、また
は本発明の方法が実施される前に容易に滅菌され得る形
態で入手されるべきである。ゲルが形成された後でもあ
る程度の滅菌を行うことは可能であるが、出発物質を滅
菌し、そしてゲルが形成される前に、その出発物質が薬
学的に純粋となる程度にまで精製することが好ましい。
つまり、これらの物質は、細菌による汚染物質を含有せ
ず、そしてゲル組成物の薬学的な特性に影響を与える他
の物質を有意な量で含有しない。特に、軟組織の増強に
用いる組成物に対しては免疫反応は望ましくないので、
免疫反応を起こす全ての物質を取り除くことが望まし
い。
【０１０７】＜遊離アミノ基を提供するためのグリコサ
ミノグリカンの脱アセチル化＞本発明の特定のイオン的
に架橋したグリコサミノグリカンゲル、特にイオン的に
均一であるゲルを形成するために、最初に必要なこと
は、グリコサミノグリカンを化学的に誘導することであ
る。-NHCOCH3基を有するグリコサミノグリカン（例え
ば、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、キチン、ケラ
タン硫酸、およびケラト硫酸）は、遊離アミノ(-NH2)基
を提供するために、水酸化ナトリウムのような強塩基を
添加することによって脱アセチル化され得る（-COCH3基
の除去）。ヒアルロン酸の脱アセチル化を、反応スキー
ム１に示す。
【０１０８】
【化１１】
【０１０９】脱アセチル化グリコサミノグリカンは、周
囲の環境のｐＨ、すなわち、脱アセチル化されたグリコ
サミノグリカンが、塩基性溶液、酸性溶液、または中性
溶液で存在するかに依存して異なるイオン体で存在す
る。脱アセチル化されたヒアルロン酸の３つのイオン体
は、以下のように表される：
【０１１０】
【化１２】
【０１１１】
【化１３】
【０１１２】
【化１４】
【０１１３】上述したような中性のｐＨは、６〜９の範
囲であるが、本発明のイオン的に架橋したゲルの好まし
いｐＨの範囲は、生理的なｐＨ：（６〜8.5）であり、
最も好ましくは約7.2±0.5である。上述したように、脱
アセチル化されたヒアルロン酸が、塩基性ｐＨで存在す
る際に、カルボキシル基(-COOH)は、-COO-に脱プロトン
化され；酸性ｐＨの際に、アミノ基(-NH2)は、-NH3 +に
プロトン化される。しかし、脱アセチル化ヒアルロン酸
が、比較的中性のｐＨに維持されるとき、両方の状態
が、同じ分子内で事実上存在する：カルボキシル基は、
脱プロトン化され、そしてアミノ基は、プロトン化され
る。この分子は、中性のｐＨで全体では中性の電荷を有
するが、分子内の正電荷および負電荷は、鎖間に顕著な
イオン性相互作用を与え（そして同一の鎖内に長鎖のポ
リマーを与え）、イオン性の架橋を提供し、そして比較
的堅く、イオン的に均一であるゲルの形成を生じる。
【０１１４】コンドロイチン硫酸Ｃの脱アセチル化は、
反応スキーム２に示したように、ヒアルロン酸での記載
と同様の手段で行われる。
【０１１５】
【化１５】
【０１１６】コンドロイチン硫酸Ａ、デルマタン硫酸、
ケラタン硫酸、およびケラト硫酸の脱アセチル化は、上
記のヒアルロン酸およびコンドロイチン硫酸Ｃでの記載
と同様の手段で行われる。
【０１１７】キチンは、反応スキーム３（化１６および
化１７で示す）に示すように部分的に脱アセチル化され
てキトサン１（１つの遊離アミノ基）を形成し得るか、
または完全に脱アセチル化されてキトサン２（２つの遊
離アミノ基）を形成し得る。脱アセチル化の程度は、キ
チンと反応する塩基の相対的な量を調節することによっ
て制御され得る。
【０１１８】
【化１６】
【０１１９】
【化１７】
【０１２０】上記のように、キトサン１の各々の二糖
は、ｐＨ７で+1の電荷を有し；キトサン２は、+2の電荷
を有する。これらの種のいずれもが、適切な量の負電荷
を有する誘導体化されていないグリコサミノグリカンま
たはコラーゲン誘導体と合わせて本発明のイオン的に均
一なゲルを形成し得る。
【０１２１】＜活性アミノ基を提供するためのグリコサ
ミノグリカンの脱硫酸化＞硫酸基(-SO3)を有するグリコ
サミノグリカン（例えば、ヘパリン、コンドロイチン硫
酸、ケラタン硫酸、およびケラト硫酸）は、水酸化ナト
リウムのような強塩基の添加によって脱硫酸化され、遊
離アミノ基(-NH2)、またはヒドロキシル基(-OH)基のよ
うなイオン的に中性の基を提供する。ヘパリンの脱硫酸
化を反応スキーム４に示す。
【０１２２】
【化１８】
【０１２３】ヘパリンは遊離アミノ基と遊離カルボキシ
ル基との両方を含んでいるので、脱硫化ヘパリンは、以
下に示すように、脱アセチル化ヒアルロン酸と同様のイ
オン体で存在する。
【０１２４】
【化１９】
【０１２５】
【化２０】
【０１２６】
【化２１】
【０１２７】中性のｐＨに近づくと、正電荷および負電
荷の両方が、脱硫酸化したヘパリン内に存在し、全体と
して分子に中性の電荷を生じる。分子内および分子間の
イオン性相互作用は、比較的堅く、イオン的に均一であ
るゲルの形成を導く。
【０１２８】-SO3基および-NHCOCH3基の両方を有するグ
リコサミノグリカン（例えば、コンドロイチン硫酸、ケ
ラタン硫酸、およびケラト硫酸）は、水酸化ナトリウム
のような塩基の添加で脱アセチル化および脱硫酸化の両
方を起こしやすい。コンドロイチン硫酸の脱硫酸化およ
び脱アセチル化は、二糖あたり１つの遊離アミノ基およ
び１つのイオン的に中性の基（-OHまたは-CH2OH）を生
じる。コンドロイチン硫酸はまた、二糖あたり１つの遊
離カルボキシル基を有し；従って、脱アセチル化脱硫酸
化コンドロイチン硫酸の分子は、各々の二糖内で正電荷
と負電荷とが平衡であるため中性のｐＨまたは中性付近
のｐＨで全体で中性の電荷を有する。
【０１２９】コンドロイチン硫酸でのように、ケラタン
硫酸またはケラト硫酸の脱硫酸化および脱アセチル化
は、二糖あたり１つの遊離アミノ基および１つのイオン
的に中性の基(-CH2OH)を生じる。しかし、ケラタン硫酸
またはケラト硫酸のいずれもが、平衡をとるカルボキシ
ル基を含有しないので、脱アセチル化および脱硫酸化の
結果、ケラタン硫酸およびケラト硫酸は各々、中性ｐＨ
で二糖あたり正味+1の電荷を有する（キトサン１と同
様）。従って、脱アセチル化され、脱硫酸化されたケラ
タン硫酸またはケラト硫酸は、適切な量の負電荷を有す
る誘導体化されていないグリコサミノグリカンまたはコ
ラーゲン誘導体と組み合わせて、イオン的に均一である
ゲルを形成し得る。
【０１３０】＜グリコサミノグリカンのエステル化＞遊
離カルボキシル基(-COOH)を有するグリコサミノグリカ
ン（例えば、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸Ａおよ
びＣ、ならびにヘパリン）は、アルコール(ROH)（例え
ば、メタノール、エタノール、ベンジルアルコール、n-
プロピルアルコール、n-ブチルアルコール、n-フェニル
アルコール、またはイソペンチルアルコール）の添加に
よってエステル化され得る。コンドロイチン硫酸Ａのエ
ステル化を、反応スキーム５に示す。
【０１３１】
【化２２】
【０１３２】ここで、Ｒは、CH3-、CH3CH2-、CH3CH2CH2
-、(CH3)2CH-、(CH3)3C-、またはCH3-(CH2)3-である。
【０１３３】エステル化されたグリコサミノグリカン
は、水酸化ナトリウムの添加によってさらに脱アセチル
化（例えば、ヒアルロン酸）または脱硫酸化（例えば、
ヘパリン）されて、二糖あたり正味+1の電荷を有する種
のものを生じ得る。正電荷を有するグリコサミノグリカ
ン誘導体は、負電荷を有する種のものと組み合わせてイ
オン的に均一なゲルを形成し得る。
【０１３４】表１に示すように、コンドロイチン硫酸Ａ
およびＣは、３つのすべての方法（脱アセチル化、脱硫
酸化、およびエステル化）によって誘導され得る。
【０１３５】
【表１】
【０１３６】反応スキーム６は、アルコールの添加によ
るコンドロイチン硫酸Ｃのエステル化に続き、適切な量
の水酸化ナトリウムの添加による脱アセチル化および脱
硫酸化を示す。
【０１３７】
【化２３】
【０１３８】エステル化され、脱アセチル化され、脱硫
酸化されたコンドロイチン硫酸Ｃのイオン体を以下に示
す。
【０１３９】
【化２４】
【０１４０】
【化２５】
【０１４１】上記のように、遊離カルボキシル基がイオ
ン的に中性の-COOR基に変換されるために、３つのすべ
ての方法によって誘導体化されたコンドロイチン硫酸Ｃ
は、中性のｐＨで二糖あたり正味+1の電荷を有する。
【０１４２】＜イオン的に均一であるグリコサミノグリ
カンゲルの調製＞本発明のイオン的に均一であるゲルの
調製には、（同一分子内に負電荷および正電荷の平衡を
保つ）中性ｐＨで、全体で中性の電荷を有する１つまた
はそれ以上の種のグリコサミノグリカン誘導体を必要と
する。本発明のイオン的に均一であるゲルを調製するた
めに用いられ得るグリコサミノグリカン誘導体は、限定
されるわけではないが、以下を包含する： 脱アセチル化ヒアルロン酸 脱アセチル化脱硫酸化コンドロイチン硫酸ＡおよびＣ 脱アセチル化脱硫酸化デルマタン硫酸 脱硫酸化ヘパリン そのゲルは、限定されるわけではないが、上記のリスト
から選択される１つまたはそれより多い種を含有する。
【０１４３】水酸化ナトリウムの添加による脱アセチル
化または脱硫酸化の結果、グリコサミノグリカン誘導体
は、一般に、約１３のｐＨを有する環境下で存在する。
グリコサミノグリカン誘導体は、貯蔵のためにこの高ｐ
Ｈで保持され得る。それは、分子がイオン体（全体では
負電荷）で存在し、そしてその組成物が、液体の流動可
能な状態で存在するためである。塩基性ｐＨで同様に荷
電化された分子間、または同様に荷電化された分子内の
イオン性相互作用は、余りに弱いために、安定なイオン
的に架橋したゲルを形成し得ない。
【０１４４】その組成物のｐＨが９より高く保持される
間は、その組成物は液体の流動可能な状態で保持され
る。酸性ｐＨまたは塩基性ｐＨを有する組成物の投与
は、組織の損傷を引き起こすので、一般に投与の直前に
弱酸を組成物に添加し、ｐＨを６と8.5との間に減少さ
せる。この点において、組成物は、約0.90mm〜約0.23mm
の間の内径を有する比較的細いゲージの針（例えば、約
20ゲージ〜約32ゲージの範囲のゲージを有する針）から
注入され得る。従って、誘導体化されたグリコサミノグ
リカン組成物は、はっきりした線またはより深いしわを
減少および／または除くために、下層の組織を増強させ
る目的で、顔の領域（皮膚が特に薄い眼の周りの領域を
含む）のような、比較的敏感で柔らかい組織領域に注入
され得る。
【０１４５】酸の添加が、誘導体化されたグリコサミノ
グリカン分子間のイオン性相互作用を引き起こすので、
ゲルの形成が始まるとき、ゲルの形成がシリンジ中でな
く、体内で生じることを確実にするために、注入の前に
非常に短い時間（数分）内に酸を添加するように注意を
払わなければならない。弱酸の組成物および溶液は、２
連筒式シリンジ(double-barreled syringe)の別々の円
筒部に入れられ得る。投与において、グリコサミノグリ
カン誘導体は、酸と混合し、そして針を通して物質を押
し出す直前にｐＨの中和およびゲルの形成進行を開始さ
せる。
【０１４６】所望の組織部位への投与の結果、組成物
は、生理的なｐＨ（およそ7.2±0.5）に達するので、グ
リコサミノグリカン誘導体は、互いにイオン的に相互作
用を及ぼして、堅いゲルをin situで形成する。
【０１４７】＜イオン的に不均一であるグリコサミノグ
リカンゲルの調製＞本発明のイオン的に不均一であるゲ
ルの調製には、中性ｐＨで反対の電荷を有する、２つま
たはそれ以上の種のグリコサミノグリカン、グリコサミ
ノグリカン誘導体、またはコラーゲン誘導体を必要とす
る。この荷電化された種は、１つまたはそれ以上の反対
に荷電化された種と組み合わせて、電荷の平衡を保ち、
そしてイオン的に不均一であるゲルを形成する。次に列
挙したものは、それぞれｐＨ７で全体で負電荷を有する
種および全体で正電荷を有する種の例である： ＜負電荷を有する種（適用できる二糖あたりの電荷数）
＞ ヒアルロン酸ナトリウム(-1) ケラタン硫酸(-1) ケラト硫酸(-1) コンドロイチン硫酸Ａナトリウム およびコンドロイチン硫酸Ｃナトリウム(-2) デルマタン硫酸ナトリウム(-2) ヘパリン(-4) スクシニル化コラーゲン ＜正電荷を有する種（適用できる二糖あたりの電荷数）
＞ エステル化脱アセチル化ヒアルロン酸(+1) エステル化脱アセチル化脱硫酸化コンドロイチン硫酸Ａ
およびＣ(+1) 脱アセチル化脱硫酸化ケラタン硫酸(+1) 脱アセチル化脱硫酸化ケラト硫酸(+1) エステル化脱硫酸化ヘパリン(+1) キトサン１(+1) キトサン２(+2) メチル化コラーゲン 本発明のイオン的に不均一であるゲルの形成のために、
限定はされないが、上記のリストから選択される２つま
たはそれ以上の種が、中性ｐＨ、好ましくは約６〜約8.
5の範囲で組み合わされる。
【０１４８】不均一なゲルの対に荷電化された成分は、
別々に蓄えられてイオン性相互作用および続いて生じる
ゲルの形成を回避しなければならない。２つの種は、２
連筒式シリンジの別々の円筒部中に蓄えられ得る；２つ
よりも多い種が用いられるならば、同じ電荷を有する種
が同じシリンジ円筒部中に蓄えられ得る。対に荷電化さ
れた種は、針から押し出される直前にシリンジ中で互い
に混合して、in situでゲルを形成する。始まりから押
し出しの直前までのゲルの形成を防ぐことにより、比較
的小さいゲージの針（およそ20ゲージ〜32ゲージ）がイ
オン的に不均一である組成物の投与に用いられ得る。
【０１４９】＜治療薬とイオン的に架橋したグリコサミ
ノグリカンゲル＞組成物は、様々な治療薬（例えば、サ
イトカイン、増殖因子、化学療法薬、生物学的製剤、ま
たは抗生物質）と処方され得るが、これは、適切な量の
薬剤をグリコサミノグリカン組成物に混合することによ
って、またはその薬剤をゲルが形成される前にグリコサ
ミノグリカン製剤に取り込ませることによって処方され
る。グリコサミノグリカン誘導体は、好ましくは、30倍
〜50倍モル過剰を提供する最終的な濃度で添加される
が、サイトカインまたは増殖因子（例えば、TGF-B）
は、好ましくは約１μg/mL〜約５mg/mLの濃度で与えら
れる。グリコサミノグリカン製剤中に含まれる化学療法
薬、生物学的製剤、または抗生物質の相対的な濃度は、
特定の薬剤および治療用途に対して決定されなければな
らない。
【０１５０】治療薬の周囲にグリコサミノグリカンゲル
を形成することによって、そのゲルは、薬剤の局所化さ
れた送達のための貯蔵所として役立つ。イオン体中に存
在する薬剤は、さらにグリコサミノグリカンゲルとのイ
オン性相互作用によってその場所に保持される。ゲルの
イオン結合は、周期的に切り離しおよび再形成を行い、
ゲル中の薬学的に活性な薬剤を徐々に放出するメカニズ
ムを提供する。
【０１５１】＜用途および投与＞本発明のイオン的に架
橋したグリコサミノグリカン製剤は、種々の用途を有す
る。主要な用途は、軟組織の増強である。誘導体化され
たグリコサミノグリカン溶液は、外形の矯正を必要とす
る部位で皮膚に注入され得、組成物が生理的ｐＨに到達
するとin situでゲルを形成する。組成物は、中性ｐＨ
環境下に維持されたグリコサミノグリカン分子間のイオ
ン性相互作用のために依然としてゲルのままである。さ
らにサイトカインまたは増殖因子は、その位置での移植
片の「つなぎ止め」を促進するため、すなわち、移植片
と周囲の組織との間の成長を促進するための注入を行う
前に、グリコサミノグリカン溶液中に取り込まれ得る。
サイトカインおよび増殖因子は、グリコサミノグリカン
組成物と混合され得、そしてイオン性相互作用を経てグ
リコサミノグリカン分子に連結され得る。in situでの
グリコサミノグリカンゲルの形成は、その位置でサイト
カインまたは増殖因子を保持し、それらが増強を必要と
する部位から移動するのを防止する。その位置にいる
間、増殖因子およびサイトカインは、線維芽細胞のよう
な新規細胞を領域に引きつけることを助長し、そして局
所細胞を刺激し、新規コラーゲンを生成させ、さらに組
織を増強する。
【０１５２】本発明の製剤はまた、体内の括約筋（例え
ば、尿、肛門、または食道下部の括約筋）の増強のため
に注入可能な組成物に取り込まれ得る。上記のように、
その組成物中への増殖因子およびサイトカインの取り込
みは、この適用、および皮膚の外形の矯正において有益
である。
【０１５３】本発明のグリコサミノグリカンゲルは、多
くの他の用途を有する。それらゲルには免疫原性がない
ために、このようなゲルは、免疫反応または血液凝固が
回避されるべきところの治療用途、例えば、皮膚におけ
る（瘢痕形成を回避するための）創傷治癒および心血管
への適用、での使用に理想的である。
【０１５４】他の用途には、白内障手術中のガラス質の
ゲルの置換のような、または注入可能な薬剤送達システ
ムあるいは外科用または皮膚の包帯剤のような、眼への
適用を包含される。注入可能な薬剤送達システムは、種
々の増殖因子、薬剤、または生物学的製剤を体内の局所
的な領域に送達するのに用いられ得る。例えば、腫瘍部
位への抗癌剤の局所化された送達が挙げられる。ゲルは
また、軟骨の置換のための足場として用いられ得る。さ
らにゲルは、整形外科または歯科における組織片の固定
に用いられ得る。
【０１５５】
【実施例】以下の実施例は、本発明のイオン的に架橋し
たグリコサミノグリカンゲルの製造方法の完全な開示お
よび記載を当業者に提供するために提示されており、本
発明の範囲を限定しようとするものではない。用いられ
る数値（例えば、量、温度、分子量など）に関して正確
さを確実にするように試みたが、しかし実験誤差内でわ
ずかな偏差があり得る。他に指示がない限り、部は重量
部であり、分子量は平均分子量であり、温度は摂氏であ
り、そして圧力は大気圧または、ほぼ大気圧である。
【０１５６】＜実施例１：イオン的に均一であるグリコ
サミノグリカンゲル＞本発明のイオン的に架橋したヒア
ルロン酸を生成するために、ヒアルロン酸0.79gを、10m
lの0.2M NaOH溶液（ｐＨ１３）に添加した。生じるヒア
ルロン酸／NaOH溶液を、20℃でおよそ２時間、部分的な
脱アセチル化を生じるようにインキュベートした。
【０１５７】60μlの1M HClを脱アセチル化ヒアルロン
酸に添加することにより、ｐＨがおよそ６より低い溶液
にした。塩酸とヒアルロン酸とを混合すると直ちに、堅
いゲルを形成した。
【０１５８】＜実施例２：イオン的に不均一であるグリ
コサミノグリカンゲル＞0.3mlのヒアルロン酸ナトリウ
ム（Life Core Biomedicalより入手、PBS中で1.5%w/v）
を、0.2mlのキトサン（キチンを完全に脱アセチル化し
たもの、PBS中で2.5%w/v、Sigmaより入手）と混合し
た。ゲルは、約５分内でｐＨ７で生じた。
【０１５９】反応物を以下の反応スキーム７に示す：
【０１６０】
【化２６】
【０１６１】＜実施例３：イオン的に不均一であるグリ
コサミノグリカン−コラーゲンゲル＞0.79gの風乾した
コラーゲンを、きっちりと密封した容器中で、室温で２
日間、0.1N HClを含有する600mlの脱水したメタノール
の液浸によってメチル化した。生じるメチル化コラーゲ
ンを、真空中で乾燥させ、そしてｐＨ １１の60mlの0.0
2Mリン酸緩衝液中に懸濁させた。ペレットを３回、それ
ぞれ100mlの水で洗浄し、次いで、最終的なタンパク質
濃度が２％(w/v)となるように濃縮した。
【０１６２】４mlの20mg/mlのメチル化コラーゲンを、
２mlの15mg/mlのヒアルロン酸ナトリウム（Life Core B
iomedicalより入手）と混合してイオン性ゲルを形成し
た。ゲルの融点を、示差走査熱量測定法(DSC)を用いて
測定し、そしてメチル化コラーゲン単独のものと比較し
た。DSCの結果を以下の表２に示す。
【０１６３】DSCは、一般に架橋強度の数値を求めるた
めに用いられるゲル安定性の測定法である。以下に示す
ように、イオン性ゲルの融点は、メチル化コラーゲン単
独よりもおよそ10℃高く、このことによりイオン性ゲル
の安定性が増加したことが示唆される。
【０１６４】
【表２】
【０１６５】本発明は、最も実用的で、そして好ましい
実施態様であると考えられるものについて本明細書中に
示し、そして記載する。しかし、本発明の範囲内で変更
され得、そして、当業者は本開示を理解することにより
明らかな改変を想到し得ることが認識される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウーンザ ミン リー アメリカ合衆国 カリフォルニア 94306, パロ アルト，ラドンナ アベニュー 3845

Claims (56)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 約６と約９との間のｐＨの範囲におい
    て、全体で中性の電荷を有するグリコサミノグリカン誘
    導体を１種またはそれ以上含有する、イオン的に均一な
    ゲル。
  2. 【請求項２】 前記グリコサミノグリカン誘導体が、イ
    オン的な相互作用の可能な遊離のカルボキシル基および
    遊離アミノ基を含有する、請求項１に記載のゲル。
  3. 【請求項３】 前記グリコサミノグリカン誘導体が脱ア
    セチル化ヒアルロン酸、脱アセチル化脱硫酸化コンドロ
    イチン硫酸Ａ、脱アセチル化脱硫酸化デルマタン硫酸、
    脱アセチル化脱硫酸化コンドロイチン硫酸Ｃ、脱硫酸化
    ヘパリン、およびそれらの組み合わせからなる群より選
    択される、請求項１に記載のゲル。
  4. 【請求項４】 前記グリコサミノグリカン誘導体が脱ア
    セチル化ヒアルロン酸である、請求項３に記載のゲル。
  5. 【請求項５】 サイトカイン、増殖因子、化学療法薬、
    および抗生物質からなる群より選択される薬学的に活性
    である薬剤を、治療に効果的な量でさらに含有する、請
    求項１に記載のゲル。
  6. 【請求項６】 負電荷を有する１種またはそれ以上のグ
    リコサミノグリカン、および正電荷を有する１種または
    それ以上のグリコサミノグリカン誘導体を含有するイオ
    ン的に不均一なゲルであって、該負電荷を有する種およ
    び該正電荷を有する種が、約６と約９との間のｐＨ範囲
    内で相互作用し、全体で中性の電荷を有するゲルを形成
    する、ゲル。
  7. 【請求項７】 前記負電荷を有するグリコサミノグリカ
    ンの種がヒアルロン酸ナトリウム、ケラタン硫酸、ケラ
    ト硫酸、コンドロイチン硫酸Ａナトリウム、デルマタン
    硫酸Ｂナトリウム、コンドロイチン硫酸Ｃナトリウム、
    ヘパリン、およびそれらの組み合わせからなる群より選
    択される、請求項６に記載のゲル。
  8. 【請求項８】 前記正電荷を有するグリコサミノグリカ
    ン誘導体の種が、エステル化脱アセチル化ヒアルロン
    酸、エステル化脱アセチル化脱硫酸化コンドロイチン硫
    酸Ａ、エステル化脱アセチル化脱硫酸化コンドロイチン
    硫酸Ｃ、脱アセチル化脱硫酸化ケラタン硫酸、脱アセチ
    ル化脱硫酸化ケラト硫酸、エステル化脱硫酸化ヘパリ
    ン、キトサン１、キトサン２、およびそれらの組み合わ
    せからなる群より選択される、請求項６に記載のゲル。
  9. 【請求項９】 前記負電荷を有するグリコサミノグリカ
    ンの種がヒアルロン酸ナトリウムであり、そして前記正
    電荷を有するグリコサミノグリカン誘導体の種が、キト
    サン１およびキトサン２からなる群より選択される、請
    求項６に記載のゲル。
  10. 【請求項１０】 サイトカイン、増殖因子、化学療法
    薬、および抗生物質からなる群より選択される薬学的に
    活性である薬剤を、治療に効果的な量でさらに含有す
    る、請求項６に記載のゲル。
  11. 【請求項１１】 １種またはそれ以上のグリコサミノグ
    リカン誘導体および１種またはそれ以上のコラーゲン誘
    導体を含有するイオン的に不均一なゲルであって、約６
    と約９との間のｐＨ範囲内で、負電荷を有するグリコサ
    ミノグリカンの種と正電荷を有するコラーゲン誘導体と
    の反応により形成される、ゲル。
  12. 【請求項１２】 前記負電荷を有するグリコサミノグリ
    カンの種が、ヒアルロン酸ナトリウム、ケラタン硫酸、
    ケラト硫酸、コンドロイチン硫酸Ａナトリウム、デルマ
    タン硫酸Ｂナトリウム、コンドロイチン硫酸Ｃナトリウ
    ム、ヘパリン、およびそれらの組み合わせからなる群よ
    り選択される、請求項１１に記載のゲル。
  13. 【請求項１３】 前記正電荷を有するコラーゲン誘導体
    の種がメチル化コラーゲンである、請求項１１に記載の
    ゲル。
  14. 【請求項１４】 前記負電荷を有するグリコサミノグリ
    カンの種がヒアルロン酸ナトリウムである、請求項１３
    に記載のゲル。
  15. 【請求項１５】 サイトカイン、増殖因子、化学療法
    薬、および抗生物質からなる群より選択される薬学的に
    活性である薬剤を、治療に効果的な量でさらに含有す
    る、請求項１１に記載のゲル。
  16. 【請求項１６】 １種またはそれ以上のグリコサミノグ
    リカン誘導体および１種またはそれ以上のコラーゲン誘
    導体を含有するイオン的に不均一なゲルであって、約６
    と約９との間のｐＨ範囲内で、正電荷を有するグリコサ
    ミノグリカン誘導体と負電荷を有するコラーゲン誘導体
    との反応により形成される、ゲル。
  17. 【請求項１７】 前記正電荷を有するグリコサミノグリ
    カン誘導体の種が、エステル化脱アセチル化ヒアルロン
    酸、エステル化脱アセチル化脱硫酸化コンドロイチン硫
    酸Ａ、エステル化脱アセチル化脱硫酸化コンドロイチン
    硫酸Ｃ、脱アセチル化脱硫酸化ケラタン硫酸、脱アセチ
    ル化脱硫酸化ケラト硫酸、エステル化脱硫酸化ヘパリ
    ン、キトサン１、キトサン２、およびそれらの組み合わ
    せからなる群より選択される、請求項１６に記載のゲ
    ル。
  18. 【請求項１８】 前記負電荷を有するコラーゲン誘導体
    の種がスクシニル化コラーゲンである、請求項１６に記
    載のゲル。
  19. 【請求項１９】 前記正電荷を有するグリコサミノグリ
    カン誘導体の種が、キトサン１およびキトサン２からな
    る群より選択される、請求項１８に記載のゲル。
  20. 【請求項２０】 以下の工程を包含する、イオン的に均
    一なグリコサミノグリカンゲルを調製する方法：１種ま
    たはそれ以上のグリコサミノグリカンを含有する溶液を
    化学的に誘導し、電荷を有する１種またはそれ以上の種
    を含むイオン的に均一な溶液を生成する、工程；および
    該溶液のｐＨを調節することにより、該誘導されたグリ
    コサミノグリカンの種がイオン的に相互作用してゲルを
    形成する、工程。
  21. 【請求項２１】 前記グリコサミノグリカンが、脱アセ
    チル化、脱硫酸化、およびそれらの組み合わせからなる
    群より選択される方法により化学的に誘導される、請求
    項２０に記載の方法。
  22. 【請求項２２】 前記化学的な誘導が、前記グリコサミ
    ノグリカン溶液を強塩基溶液と組み合わせることにより
    行われる、請求項２１に記載の方法。
  23. 【請求項２３】 前記強塩基溶液が水酸化ナトリウム溶
    液を包含する、請求項２２に記載の方法。
  24. 【請求項２４】 前記グリコサミノグリカンが、ヒアル
    ロン酸ナトリウム、コンドロイチン硫酸Ａナトリウム、
    デルマタン硫酸ナトリウム、コンドロイチン硫酸Ｃナト
    リウム、ヘパリン、およびそれらの組み合わせからなる
    群より選択される、請求項２０に記載の方法。
  25. 【請求項２５】 以下の工程を包含する、イオン的に不
    均一なゲルを調製する方法：負電荷を有する、１種また
    はそれ以上のグリコサミノグリカンまたはコラーゲン誘
    導体を含有する第一の溶液を提供する、工程；正電荷を
    有する、１種またはそれ以上のグリコサミノグリカン誘
    導体またはコラーゲン誘導体を含有する第二の溶液を提
    供する、工程；該第一の溶液および該第二の溶液を組み
    合わせる、工程；および該第一の溶液中の負電荷を有す
    る種および該第二の溶液中の正電荷を有する種をイオン
    的に相互作用させて、全体で中性の電荷を有するゲルを
    形成させる、工程。
  26. 【請求項２６】 前記負電荷を有するグリコサミノグリ
    カンまたはグリコサミノグリカン誘導体の種が、ヒアル
    ロン酸ナトリウム、ケラタン硫酸、ケラト硫酸、コンド
    ロイチン硫酸Ａナトリウム、デルマタン硫酸Ｂナトリウ
    ム、コンドロイチン硫酸Ｃナトリウム、ヘパリン、エス
    テル化コンドロイチン硫酸Ｃ、エステル化ヘパリン、お
    よびそれらの組み合わせからなる群より選択される、請
    求項２５に記載の方法。
  27. 【請求項２７】 前記正電荷を有するグリコサミノグリ
    カン誘導体の種が、エステル化脱アセチル化ヒアルロン
    酸、エステル化脱アセチル化脱硫酸化コンドロイチン硫
    酸Ａ、エステル化脱アセチル化脱硫酸化コンドロイチン
    硫酸Ｃ、脱アセチル化脱硫酸化ケラタン硫酸、脱アセチ
    ル化脱硫酸化ケラト硫酸、エステル化脱硫酸化ヘパリ
    ン、キトサン１、キトサン２、およびそれらの組み合わ
    せからなる群より選択される、請求項２５に記載の方
    法。
  28. 【請求項２８】 前記負電荷を有するグリコサミノグリ
    カンの種がヒアルロン酸ナトリウムであり、そして前記
    正電荷を有するグリコサミノグリカン誘導体の種が、キ
    トサン１およびキトサン２からなる群より選択される、
    請求項２５に記載の方法。
  29. 【請求項２９】 前記負電荷を有するコラーゲン誘導体
    の種がスクシニル化コラーゲンである、請求項２５に記
    載の方法。
  30. 【請求項３０】 前記正電荷を有するグリコサミノグリ
    カン誘導体の種が、キトサン１およびキトサン２からな
    る群より選択される、請求項２９に記載の方法。
  31. 【請求項３１】 前記正電荷を有するコラーゲン誘導体
    の種がメチル化コラーゲンである、請求項２５に記載の
    方法。
  32. 【請求項３２】 前記負電荷を有するグリコサミノグリ
    カンの種がヒアルロン酸ナトリウムである、請求項３１
    に記載の方法。
  33. 【請求項３３】 以下の工程を包含する、哺乳類の軟組
    織を増強する方法：約６から約8.5の範囲内のｐＨで、
    正電荷および負電荷の両方を有する１種またはそれ以上
    のグリコサミノグリカン誘導体を含有する液体組成物
    を、増強が必要とされる部位へ注入する、工程；および
    約６から約8.5のｐＨ範囲内に該液体組成物のｐＨを調
    節することにより、該液体組成物にin situでゲルを形
    成させる、工程。
  34. 【請求項３４】 前記グリコサミノグリカン誘導体が、
    脱アセチル化ヒアルロン酸、脱アセチル化脱硫酸化コン
    ドロイチン硫酸Ａ、脱アセチル化脱硫酸化デルマタン硫
    酸、脱アセチル化脱硫酸化コンドロイチン硫酸Ｃ、脱硫
    酸化ヘパリン、およびそれらの組み合わせからなる群よ
    り選択される、請求項３３に記載の方法。
  35. 【請求項３５】 前記グリコサミノグリカン誘導体が脱
    アセチル化ヒアルロン酸である、請求項３３に記載の方
    法。
  36. 【請求項３６】 以下の工程を包含する、哺乳類の軟組
    織を増強する方法：負電荷を有する、１種またはそれ以
    上のグリコサミノグリカン、グリコサミノグリカン誘導
    体またはコラーゲン誘導体、および、正電荷を有する、
    １種またはそれ以上のグリコサミノグリカン誘導体また
    はコラーゲン誘導体を含有する液体組成物を、増強が必
    要とされる部位へ注入する、工程；および該負電荷を有
    する種および該正電荷を有する種をイオン的に相互作用
    させ、insituでゲルを形成する、工程。
  37. 【請求項３７】 前記負電荷を有するグリコサミノグリ
    カンまたはグリコサミノグリカン誘導体の種が、ヒアル
    ロン酸ナトリウム、ケラタン硫酸、ケラト硫酸、コンド
    ロイチン硫酸Ａナトリウム、デルマタン硫酸Ｂナトリウ
    ム、コンドロイチン硫酸Ｃナトリウム、ヘパリン、エス
    テル化コンドロイチン硫酸Ｃ、エステル化ヘパリン、お
    よびそれらの組み合わせからなる群より選択される、請
    求項３６に記載の方法。
  38. 【請求項３８】 前記正電荷を有するグリコサミノグリ
    カン誘導体の種が、エステル化脱アセチル化ヒアルロン
    酸、エステル化脱アセチル化脱硫酸化コンドロイチン硫
    酸Ａ、エステル化脱アセチル化脱硫酸化コンドロイチン
    硫酸Ｃ、脱アセチル化脱硫酸化ケラタン硫酸、脱アセチ
    ル化脱硫酸化ケラト硫酸、エステル化脱硫酸化ヘパリ
    ン、キトサン１、キトサン２、およびそれらの組み合わ
    せからなる群より選択される、請求項３６に記載の方
    法。
  39. 【請求項３９】 前記負電荷を有するグリコサミノグリ
    カンの種がヒアルロン酸ナトリウムであり、そして前記
    正電荷を有するグリコサミノグリカン誘導体の種が、キ
    トサン１およびキトサン２からなる群より選択される、
    請求項３６に記載の方法。
  40. 【請求項４０】 前記負電荷を有するコラーゲン誘導体
    の種がスクシニル化コラーゲンである、請求項３６に記
    載の方法。
  41. 【請求項４１】 前記正電荷を有するグリコサミノグリ
    カン誘導体の種が、キトサン１およびキトサン２からな
    る群より選択される、請求項４０に記載の方法。
  42. 【請求項４２】 前記正電荷を有するコラーゲン誘導体
    の種がメチル化コラーゲンである、請求項３６に記載の
    方法。
  43. 【請求項４３】 前記負電荷を有するグリコサミノグリ
    カンの種がヒアルロン酸ナトリウムである、請求項４２
    に記載の方法。
  44. 【請求項４４】 以下の工程を包含する、薬学的に活性
    である薬剤を哺乳類に投与する方法：約６から約8.5の
    範囲内のｐＨで、正電荷および負電荷の両方を有する、
    １種またはそれ以上のグリコサミノグリカン誘導体を含
    有する液体組成物を、治療に有効な量の薬学的に活性で
    ある薬剤と混合して注入する、工程；および約６から約
    8.5のｐＨ範囲内に該液体組成物のｐＨを調節すること
    により、該液体組成物にin situでゲルを形成させる、
    工程。
  45. 【請求項４５】 前記グリコサミノグリカン誘導体が、
    脱アセチル化ヒアルロン酸、脱アセチル化脱硫酸化コン
    ドロイチン硫酸Ａ、脱アセチル化脱硫酸化デルマタン硫
    酸、脱アセチル化脱硫酸化コンドロイチン硫酸Ｃ、脱硫
    酸化ヘパリン、およびそれらの組み合わせからなる群よ
    り選択される、請求項４４に記載の方法。
  46. 【請求項４６】 前記グリコサミノグリカン誘導体が脱
    アセチル化ヒアルロン酸である、請求項４４に記載の方
    法。
  47. 【請求項４７】 前記薬学的に活性である薬剤が、サイ
    トカイン、増殖因子、化学療法薬、および抗生物質から
    なる群より選択される、請求項４４に記載の方法。
  48. 【請求項４８】 以下の工程を包含する、薬学的に活性
    である薬剤を哺乳類に投与する方法：負電荷を有する、
    １種またはそれ以上のグリコサミノグリカン、グリコサ
    ミノグリカン誘導体またはコラーゲン誘導体、および、
    正電荷を有する、１種またはそれ以上のグリコサミノグ
    リカン誘導体またはコラーゲン誘導体を含有する液体組
    成物を、治療に有効な量の薬学的に活性である薬剤と混
    合して注入する、工程；および約６から約8.5のｐＨ範
    囲内に該液体組成物のｐＨを調節することにより、該液
    体組成物にin situでゲルを形成させる、工程。
  49. 【請求項４９】 前記負電荷を有するグリコサミノグリ
    カンまたはグリコサミノグリカン誘導体の種が、ヒアル
    ロン酸ナトリウム、ケラタン硫酸、ケラト硫酸、コンド
    ロイチン硫酸Ａナトリウム、デルマタン硫酸Ｂナトリウ
    ム、コンドロイチン硫酸Ｃナトリウム、ヘパリン、エス
    テル化コンドロイチン硫酸Ｃ、エステル化ヘパリン、お
    よびそれらの組み合わせからなる群より選択される、請
    求項４８に記載の方法。
  50. 【請求項５０】 前記正電荷を有するグリコサミノグリ
    カン誘導体の種が、エステル化脱アセチル化ヒアルロン
    酸、エステル化脱アセチル化脱硫酸化コンドロイチン硫
    酸Ａ、エステル化脱アセチル化脱硫酸化コンドロイチン
    硫酸Ｃ、脱アセチル化脱硫酸化ケラタン硫酸、脱アセチ
    ル化脱硫酸化ケラト硫酸、エステル化脱硫酸化ヘパリ
    ン、キトサン１、キトサン２、およびそれらの組み合わ
    せからなる群より選択される、請求項４８に記載の方
    法。
  51. 【請求項５１】 前記負電荷を有するグリコサミノグリ
    カンの種がヒアルロン酸ナトリウムであり、そして前記
    正電荷を有するグリコサミノグリカン誘導体の種が、キ
    トサン１およびキトサン２からなる群より選択される、
    請求項４８に記載の方法。
  52. 【請求項５２】 前記負電荷を有するコラーゲン誘導体
    の種がスクシニル化コラーゲンである、請求項４８に記
    載の方法。
  53. 【請求項５３】 前記正電荷を有するグリコサミノグリ
    カン誘導体の種が、キトサン１およびキトサン２からな
    る群より選択される、請求項５２に記載の方法。
  54. 【請求項５４】 前記正電荷を有するコラーゲン誘導体
    の種がメチル化コラーゲンである、請求項４８に記載の
    方法。
  55. 【請求項５５】 前記負電荷を有するグリコサミノグリ
    カンの種がヒアルロン酸ナトリウムである、請求項５４
    に記載の方法。
  56. 【請求項５６】 前記薬学的に活性である薬剤が、サイ
    トカイン、増殖因子、化学療法薬、および抗生物質から
    なる群より選択される、請求項５５に記載の方法。
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