JPH11507697A - キチンヒドロゲル、それらの製造方法及び利用 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 この発明は、補足されたキチンヒドロゲル例えばキトサンヒドロゲルの調製物及び利用に向けられている。更に、それを含む生体材料も提供する。キチンヒドロゲルにより送達される特定の補足物は、その意図される用途の関数として選択される。一具体例において、この発明は、キチンヒドロゲル又はキチン由来のヒドロゲルを含む物質の組成物を提供し、このヒドロゲルは、全層皮膚創傷の治癒を阻害しない。

Description

【発明の詳細な説明】 キチンヒドロゲル、それらの製造方法及び利用 発明の分野 この発明は、補足されたキチンヒドロゲル例えばキトサンヒドロゲルの調製及 び利用に向けられている。更に、それらを含む生体材料を提供する。キチンヒド ロゲルにより送達される特定の補足物を、その意図された利用の関数として選択 する。 発明の背景 キチン（又はその誘導体）は、甲殻類及び昆虫類を含む節足動物の外皮から調 製される多糖類混合物である。この材料は、生体適合性であり且つ身体により自 然に再吸収されるものであり、以前に、持続された薬物放出、骨の誘導及び止血 のために用いられた（Chandy及びSharma,Biomat.Art.Cells & Immob.Biotech.19 :745-760(1991); Klokkevold,P.等、J.Oral Maxillofac.Sur.50:41-45）。 内部及び外部の傷（例えば、骨及び皮膚中の傷）を閉じて失血を減らし、止血 を維持するためには、外科用接着剤及び組織密封剤（sealant）が用いられてき た。生物由来の組織密封剤は、典型的には、血液凝固因子及び他の血液蛋白質を 含む。組織密封剤の一つの型は、フィブリン密封剤又はフィブリン糊というが、 血漿から生成する天然の血餅に類似したゲルである。特定のフィブリン密封剤を 生成するために用いられる正確な成分は、出発物質として用いられる特定の血漿 画分の関数である。しかしながら、典型的には、フィブリン糊は、都合の悪いこ とに、トロンビン並びに痕跡程度のフィブロネクチン及びプラスミノーゲンを含 む蛋白質の混合物を含んでおり、これらは、あるクラスの血漿蛋白質（例えば、 ＩＸ因子）に接触すると危害を加える。更に、生体接着剤は、部分的に、フィブ リン糊及び組織密封剤の市販の標品が、多くの場合、細胞がその材料中に移動し 通過して満足な傷の治癒を可能にするには密度が高すぎるために、不成功である ことが判明した。これは、本発明の有効な送達システムとしてのキチンヒドロゲ ルの発見まで、長いこと必要性が感じられてきた多くのイン・ビボでの利用にお けるそれらの有効性を制限する。 ａ．血漿蛋白質 血漿蛋白質は、患者の血漿中に見出される任意の蛋白質であり、或は、それは 、正常な個人又は動物の血漿中に見出されるが、（例えば、血友病の）患者には ないか又は不足している。本発明に特に関係のあるものは、血液凝固カスケード の血漿蛋白質のメンバーであって、トロンビン感受性である凝固因子；即ち、１ つ以上のトロンビン結合部位を含むことが示された血液凝固因子分子が含まれる 。すべての凝固蛋白質（例えば、ＶＩＩＩ、ＩＸ、ＶＩＩａ因子、プロテインＣ ）は、短い循環半減期を有する。循環トロンビンにさらされると、トロンビン感 受性の血漿蛋白質例えばＩＸ因子及び恐らくＶＩＩＩ因子は、直ぐに不活性化さ れる。 しかしながら、本発明のキチンヒドロゲルは、トロンビン感受性の血漿蛋白質 を含む無傷の血漿蛋白質の送達のための有効なシステムを提供する。血漿蛋白質 には、次のものが含まれるが、これらに限定はされない：アルブミン；免疫グロ ブリン（免疫グロブリンＡ、Ｍ及びＧを含む）；フィブリノーゲン；凝固因子（ ＩＩ、ＶＩＩ、ＶＩＩＩ、ＩＸ、Ｘ及びＸＩＩＩ因子を含む）；プラスミノーゲ ン；プロテインＣ；プロテインＳ；血漿プロテイナーゼインヒビター（アンチト ロンビンＩＩＩ、α１−アンチトリプシン、α２−マクログロブリン及びＣ１エ ステラーゼインヒビターを含む）；α１−酸性糖蛋白質；セルロプラスミン；ハ プトグロビン；トランスフェリン；補体成分Ｃ１〜Ｃ９；Ｃ４ｂ結合蛋白質；イ ンターアルファ−トリプシンインヒビター；アポリポ蛋白質（Ａ−１、Ａ−１１ 、Ｂ、Ｃ及びＥを含む）；フィブロネクチン及びアンギオスタチン。 ｂ．成長因子 組織が傷つけられると、整然とした生物学的活性を示すポリペプチド成長因子 が、その傷に放出され、そこでそれらの因子は、治癒させるための重要な役割を 演じる（例えば、Hormonal Proteins and Peptides（Li,C.H．編）第七巻、Acad emic Press，Inc.，ニューヨーク、New York在、231-277 頁（1979）及びBrunt等、Bio technology 6:25-30（1988）を参照されたい）。これらの活性には、白血球及び 繊維芽細胞等の細胞を創傷部位に補充すること並びに細胞の増殖及び分化を誘導 することが含まれる。傷の治癒に参加し得る成長因子には、次のものが含まれる が、これらには限定されない：血小板由来成長因子（ＰＤＧＦ）；インシュリン 結合性成長因子１（ＩＧＦ−１）；インシュリン結合性成長因子２（ＩＧＦ−２ ）；上皮成長因子（ＥＧＦ）；トランスフォーミング成長因子α（ＴＧＦ−α） ；トランスフォーミング成長因子β（ＴＧＦ−β）；血小板因子４（ＰＦ−４） ；及びヘパリン結合性成長因子１及び２（それぞれ、ＨＢＧＦ−１及びＨＢＧＦ −２）。 ＰＤＧＦ類は、循環血小板のアルファ顆粒中に貯蔵され、血液凝固中に創傷部 位に放出される（例えば、Lynch 等、J.Clin.Invest.84:640-646(1989)を参照さ れたい）。ＰＤＧＦ類には、ＰＤＧＦ；血小板由来血管形成因子（ＰＤＡＦ）； ＴＧＦ−β；及び好中球の化学誘引物質であるＰＦ−４（Knighton等、Growth F actors and Other Aspects of Wound Healing: Biological and Clinical Impli cations，Alan R.Liss，Inc.，ニューヨーク、New York，319-329（1988））が含まれ る。ＰＤＧＦは、繊維芽細胞及び平滑筋細胞を含む間葉起源の細胞における有糸 分裂誘発物質、化学誘引物質及び蛋白質合成刺激物質である。ＰＤＧＦは又、内 皮細胞に対しては、有糸分裂非誘発性の化学誘引物質である（例えば、Adelmann -Grill等、Eur.J.Cell Biol.51:322-326（1990）を参照されたい）。 ＩＧＦ−１は、ＰＤＧＦと共同で作用して、培養間葉細胞において、有糸分裂 誘発及び蛋白質合成を促進する。皮膚の傷に対するＰＤＧＦ又はＩＧＦ−１単独 の適用は、治癒を増進させないが、両因子一緒での適用は、結合組織及び内皮組 織成長を促進するようである（Lynch 等、Proc.Natl.Acad.Sci.76:1279-1283(19 87)）。 ＴＧＦ−βは、マクロファージ及び単球に対する化学誘引物質である。他の成 長因子の存否によって、ＴＧＦ−βは、多くの細胞型の成長を刺激し又は阻止す ることができる。 他の成長因子例えばＥＧＦ、ＴＧＦ−α、ＨＢＧＦ及びオステオゲニンも又、 傷の治癒において重要である。ＥＧＦの局所的適用は、ヒトの中間層までの創傷 の治癒速度を加速する（Schultz 等、Science 235:350-352（1987））。脱塩し た骨から精製されたオステオゲニンは、骨の成長を促進するようである（例えば 、Luyten等、J.Biol.Chem.264:13377(1989)を参照されたい）。更に、血小板由 来の傷を治癒させる処方物（局所適用のための膏薬又は軟膏の形態の血小板抽出 物）が記載された（例えば、Knighton等、Ann.Surg.204:322-330(1986)を参照さ れたい）。 酸性ＨＢＧＦ（ＨＢＦＧ−１又はＦＧＦ−１としても知られるａＨＢＧＦ）及 び塩基性ＨＢＧＦ（ＨＢＧＦ−２又はＦＧＦ−２としても知られるｂＨＢＧＦ） を含むヘパリン結合性成長因子（ＨＢＧＦ）（繊維芽細胞成長因子（ＦＧＦ）を 含む）は、内皮細胞を含む中胚葉及び神経外胚葉系統の細胞に対する強力な有糸 分裂誘発物質である（例えば、Burgess 等、Ann.Rev.Biochem.58:575-606(1989) を参照されたい）。更に、ＨＢＧＦ−１は、内皮細胞及びアストログリア細胞に 対して化学走化性である。ＨＢＧＦ−１及びＨＢＧＦ−２の両者は、それらを蛋 白質分解から保護するヘパリンに結合する。ＨＢＧＦにより示される整然とした 生物学的活性は、それらが傷の治癒において有用な役割を演じることを示唆して いる。 塩基性繊維芽細胞成長因子（ＦＧＦ−２）は、血管形成並びに繊維芽細胞の移 動及び増殖の強力な刺激物質である（例えば、Gospodarowicz 等、Mol.Cell.End ocinol.46:187-204(1986)及びGospodarowicz 等、Endo.Rev.8:95-114(1985)を参 照されたい）。酸性繊維芽細胞成長因子（ＦＧＦ−１）は、内皮細胞に対して強 力な血管形成因子であることが示された（Burgess 等、前出、1989）。他のＦＧ Ｆは、繊維芽細胞に対して化学走化性であり得る。それ故、成長因子は、特異的 に傷の治癒及び組織の回復を促進するのに潜在的に有用である。 しかしながら、現在まで、この分野は、成長因子を傷に送達してその傷と成長 因子の間の延長された接触を達成するためには不十分な手段を提供してきた。こ の問題は、本発明のキチンヒドロゲルにより克服された。 ｃ．骨の傷及びそれらの回復 骨の誘導の順序は、最初に、Urist 等により、脱塩した皮質骨（cortical bon e）マトリックスを用いて記載された（Clin.Orthop.Rel.Res.71:271(1970)及び Proc.Natl.Acad.Sci.USA 70:3511(1973)）。同種異系のレシピエントの皮下に移 植した脱塩した皮質骨マトリックスは、局所的有糸分裂誘発物質として作用して 間葉細胞の増殖を刺激する因子を放出する（Rath等、Nature（Lond.）278:855(1 979)）。新たな骨形成は、移植後１２〜１８日目に生じる。小骨の発生は、２１ 日目までに生じた造血骨髄系統で充満する（Reddi,A.，Extra-cellular Matrix Biochemistry(Piez等編)Elsevier,New York,NY,375-412 頁(1984)）。 脱塩した骨マトリックス（ＤＢＭ）は、骨の形態形成蛋白質（ＢＭＰ）として 知られる骨誘導性蛋白質、及び前駆骨細胞の増殖を調節する成長因子の源である （例えば、Hauschka等、J.Biol.Chem.261:12665（1986）及びCanalis 等、J.Cli n.Invest.81:277-281(1988)を参照されたい）。現在、８種類のＢＭＰが同定さ れて、ＢＭＰ−１〜ＢＭＰ−８と略記されている。ＢＭＰ−３及びＢＭＰ−７は 又、それぞれ、オステオゲニン及び骨形成蛋白質１（ＯＰ−１）としても知られ ている。 不運にも、ＤＢＭ材料は、特別の自家移植片と組み合わせない限り、殆ど、臨 床的用途を有しない。治療効果を生じるように外科的にレシピエントの骨の中に 入れることのできるＤＢＭの量には限界がある。更に、再吸収が少なくとも４９ ％であると報告されている（Toriumi 等、Arch.Otolaryngo.Head Neck Surg.116 :676-680(1990)）。 ＤＢＭ粉末及びオステオゲニンは、それらの骨誘導の潜在能力が発現される前 に、組織液によって洗い流され得る。更に、組織液のＤＢＭの詰まった骨の空洞 内への浸透又は傷床への軟組織崩壊は、ＤＢＭ及びオステオゲニンの骨誘導特性 に有意に影響を及ぼし得る２つの因子である。傷床への軟組織崩壊は又、骨形成 能力のある幹細胞の傷床への適当な移動を阻害し得る。その上、粉末形態のＤＢ Ｍは、使用するのが困難である。 精製したＢＭＰは、フィブリン糊（Hattori,T.,Nippon.Seikeigeka.Gakkai. Zasshi.64:824-834(1990); Kawamura 等、Clin.Orthop.Rel.Res.235:302-310(19 88); Schlag等、Clin.Orthop.Rel.Res.227:269-285(1988)及びSchwarz 等、Clin .Orthop.Rel.Res.238:282-287(1989)）及び全血餅（Wang等、J.Cell.Biochem.15 F:Q20 Abstract(1990)）を含む種々の手段によって送達したときに、動物におい て骨誘導効果を有する。しかしながら、Schwarz 等（前出）は、異所性の骨誘導 又はＢＭＰ依存性の骨の再生に対する明確な正の効果も負の効果も示さなかった 。Kawamura等（前出）は、部分精製したバイオマトリックス中のＢＭＰを異所性 の非骨質部位において試験したときに、共同効果を見出した。従って、従来技術 は、骨形成補足物の組織密封剤から患者への送達の適用可能性の一致しない混乱 した状況を与えている。 ｄ．血管プロテーゼ ヒト及び他の動物の病気の血管を置き換えるために、しばしばダクロン又はポ リテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）で造られる人工の血管プロテーゼが用い られる。血管プロテーゼの開通率を最大にし且つ血栓形成性を最小にするために 、非自家性内皮細胞のプロテーゼへの播種を含む種々の技術が用いられてきた。 血管移植片及び内皮細胞の両者に接着する種々の基質が、内皮細胞播種を増大さ せる中間基質として研究されてきた。しかしながら、基質の表面に播種するため の非自家性細胞の使用は、組織の拒絶の可能性を高める。例えば、Schrenk 等、 Thorac.Cardiovasc.Surg.35:6-10(1986)を参照されたい。更に、集密内皮は、確 立できるとしても、通常、確立するのに数カ月を要する。その遅延は、血管プロ テーゼの閉塞にために、高率での失敗を生じる（例えば、Zilla 等、Surgery 10 5:515-522(1989)を参照されたい）。この問題は、本発明のキチンヒドロゲルに より克服された。 ｅ．血管形成 血管形成は、新たな血管の誘導である。ある種の成長因子例えばＨＢＧＦ−１ 及びＨＢＧＦ−２は、血管形成性である。しかしながら、コラーゲンのスポンジ （Thompson等、Science 241:1349-1352(1988)）；ビーズ（Hayek 等、Biochem. Biophys.Res.Commun.147:876-880(1987)）；スポンジ様構造に配列したコラーゲ ンで被覆した固体のＰＴＦＥ繊維（Thompson等、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86:79 28-7932(1989)）に付着させ；又は点滴（Puumala等、Brain Res.534:283-286(19 90)）により、それらをイン・ビボ投与すると、不規則で無秩序な血管の生成を 生じた。本発明の発見まで、これらの成長因子は、イン・ビボの所定部位での新 たな血管の成長を指示するために上首尾に用いられて来なかった。 ｆ．部位指定した局所限定された薬物送達 効能のある、部位指定した薬物送達システムは、幾つかの医学領域において大 いに必要とされる。例えば、局所限定された薬物送達は、局所的感染例えば歯周 炎の治療において必要とされ、この場合、抗菌剤の全身投与は効果的でない。全 身投与に関する問題は、通常、標的部位で達成され得る抗菌剤の低い濃度にある 。局所的濃度を上げるためには、全身投与量の増加が効果的であり得るが、それ は又、毒性、微生物の耐性をも生じ得るし、薬物が相容れないかも知れない。 これらの問題を回避するために、幾つかの別法が工夫されてきたが、何れも理 想的ではない。例えば、不定形の流動性の塊として水性媒質中に分散させたコラ ーゲン及び／又はフィブリノーゲン、及び安定に配置することのできる蛋白質様 マトリックス組成物も、薬物を局所的に送達することが示された（Luck等の米国 再発行特許第３３，３７５号、米国特許第４，９７８，３３２号）。フィブリン 密封剤は、種々の抗生物質を送達するために用いられてきたが、比較的低濃度で 数時間から数日の比較的短期間でのみ用いられてきた（Kram等、J.Surg.Res.50: 175-178(1991)）。殆どの抗生物質は、自由に水溶性形態であって、組織密封剤 の調製中に加えられてきた。しかしながら、それらの送達は、フィブリン送達シ ステムの限界により阻害され、該限界は、本発明のキチンヒドロゲルにより克服 される。 テトラサイクリン塩酸塩（ＴＥＴ ＨＣｌ）及び他の自由に水溶性の形態の抗 生物質の取り込みは、しばしば、抗生物質を補足したフィブリンマトリックスの 形成中に重合を邪魔した（Schlag等、Biomaterials 4:29-32(1983)）。従っ て、ヒドロゲルと配合し得るＴＥＴ ＨＣｌの量及び濃度は、抗生物質濃度依存 性であり得る。 ｇ．制御された薬物放出 幾つかの臨床応用のためには、制御され局所限定された薬物放出が望ましい。 幾つかの薬物特に抗生物質は、バイオマトリックスに取り込まれて放出されてき たが、その薬物放出の持続の制御は殆ど又は全く不可能であった。これは、少な くとも部分的には、薬物を補足したバイオマトリックスの比較的短い寿命の反映 である。それ故、延長され、局所限定された薬物放出のための手段を提供するこ とは、この分野で長いこと必要と考えられてきたが、それは、他の補足物の取り 込み及び生体適合性の送達システムからの延長された放出のための新技術である 。この要求は、本発明のキチンヒドロゲルにより満たされる。 マトリックス中の抗生物質の局所的移植は、傷例えば開放骨折又は急性若しく は慢性骨髄炎の治療において一般的になった。幾つかの物質が、送達ビヒクルと して用いられてきたが、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）が最も一般的に 用いられているビヒクルである（Buchholz,H.W．等、J.Bone Joint Surgery(Bri tish)63:342-353(1981); Buchholz,H.W．等、Clin.Orthop.190:96-108(1984); C hristian,E.P.等、J.Bone Joint Surg.(American)71:994-1004(1989); Majid,S. A.等、Acta Orthop.Scand.56:265-268(1985)）。ＰＭＭＡ−抗生物質は、傷の挫 滅組織除去後に外科的に移植されるが、死腔を減少させ、局所組織の抗生物質レ ベルを有意に上昇させることができる。しかしながら、ＰＭＭＡ治療の主要な不 都合は、非再吸収性であることである。抗生物質が溶出した後に傷中に残るなら ば、それは異物として作用し得る訳でそれを除去するために更なる外科手術が必 要である。 例えば、急性骨髄炎は、急速に進行する骨の感染症であり、慢性型の骨髄炎は 、骨の長年にわたる感染から生じる（Waldvogel,FA,「Acute Osteomyelitis」Or thopaedic Infection，D.Schlossberg編、ニユーヨーク、Springer-Verlag，1988，1-8 頁」）。急性骨髄炎は、病気が早期に診断されれば抗生物質によって上首尾に 治療することができるが、慢性型については、上首尾の治療には、傷の挫滅 組織除去及び抗生物質の投与が必要である。抗生物質、徹底的な挫滅組織除去の 付属は、通常、全身投与される。しかしながら、伝統的な抗生物質の全身投与療 法は、感染部位において治療上有効でないレベルの抗生物質の放出を生じる（Da sh,A．及び Suryanarayanan,R.，Pharmaceut.Res.9:993-1002(1992)）。全身治 療は又、重大な毒性をも生じ得る。更に、全身治療に用いられる多量の抗生物質 の費用が、治療を制限し得る。 骨髄炎に対する全身抗生物質療法の負の効果を克服する一つの解決は、局所的 な抗生物質の送達である。局所的抗生物質送達は、感染と戦うための全身への抗 生物質投与の分割を用いることにより全身的副作用を減らすことができる。抗生 物質の局所的沈着は、骨髄炎の治療においてますます一般的になってきたし（Wa ldvogel(1988),前出）、幾つかの物質が抗生物質送達ビヒクルとして用いられて きたが、誰も、本発明のキチンヒドロゲルの利点を提供していない。 ｈ．開示した調製物は、怪我に対する救命用緊急治療を提供する 外傷治療における継続的進歩にもかかわらず、軍人及び市民の両集団の有意の パーセンテージが、毎年、致命的な又はひどい出血を被る。死亡者の警告的人数 は、適当な器具とトレーニングがあれば傷の救命的制御を達成することができる 者の存在下で発生するので、防ぐことができる。ここに開示するキチンヒドロゲ ルの適用可能性は、止血用調製物の利点と効果的に組み合わせることのできる進 歩した、使いやすい、野外用に準備された送達システムに対して長いこと感じら れてきた必要性を満足させる。 開示した技術は又、以下に開示する使用の容易な完備したヒドロゲル調製物の 利用可能性が地域の医療員及び災害救助作業員が負傷者に信頼できる治療を受け られるまで一時的処置を施すことを可能にするならば、災害状況における大量の 負傷者の治療にも利用することができる。その上、開示したキチンヒドロゲル調 製物は、被災者に、医療援助を受けられるまで自分で治療することを可能にする 。 発明の要約 一具体例において、この発明は、キチンヒドロゲル又はキチン由来のヒドロゲ ルを含む物質の組成物を提供し、このヒドロゲルは、全層性の皮膚の傷の治癒を 阻害しない。 他の具体例において、この発明は、少なくとも１種の成長因子を含む補足され たヒドロゲルを含む物質の組成物を提供する。 他の具体例において、この発明は、少なくとも１種の成長因子及び／又は薬物 を含む補足されたヒドロゲルを含む物質の組成物を提供する。 他の具体例において、この発明は、次のものを含む、動物細胞の指示された移 動を促進する物質の組成物を提供する：ヒドロゲル；及び有効な濃度の少なくと も１種の成長因子（この成長因子の濃度は、動物細胞の指示された移動を促進す るのに有効なものである）。 他の具体例において、本発明は、次のものを含む、傷の治癒を促進する物質の 組成物を提供する：ヒドロゲル；及び有効濃度の少なくとも１種の成長因子（こ の濃度は、傷の治癒を促進するのに有効なものである）。 他の具体例において、本発明は、次のものを含む、血管プロテーゼの内皮細胞 化（endothelialization）を促進する物質の組成物を提供する：ヒドロゲル；及 び有効濃度の少なくとも１種の成長因子（この濃度は、血管プロテーゼの内皮細 胞化を促進するのに有効なものである）。 他の具体例において、本発明は、次のものを含む、動物細胞の増殖及び／又は 分化を促進する物質の組成物を提供する：ヒドロゲル；及び有効濃度の少なくと も１種の成長因子（この濃度は、動物細胞の増殖及び／又は分化を促進するのに 有効なものである）。 他の具体例において、本発明は、少なくとも１種の薬物の局所限定された送達 を促進する物質の組成物を提供する。 他の具体例において、本発明は、少なくとも１種の成長因子の局所限定された 送達を促進する物質の組成物を提供する。 他の具体例において、本発明は、傷の治癒を促進する方法であって、その傷に 補足されたヒドロゲル及び有効濃度の少なくとも１種の成長因子を含む組成物を 適用することを含み、この濃度が傷の治癒を促進するのに有効なものである、 上記の方法を提供する。 他の具体例において、本発明は、血管プロテーゼの内皮細胞化を促進する方法 であって、その血管プロテーゼに、キチンヒドロゲル及び有効濃度の少なくとも １種の成長因子を含む組成物を適用することを含み、この濃度が血管プロテーゼ の内皮細胞化を促進するのに有効なものである、上記の方法を提供する。 他の具体例において、本発明は、動物細胞の増殖及び／又は分化を促進する方 法であって、それらの細胞を有効濃度の少なくとも１種の成長因子を含むキチン ヒドロゲルに十分近接させることを含み、この濃度がそれらの細胞の増殖及び／ 又は分化を促進するのに有効なものである、上記の方法を提供する。 更なる具体例において、本発明は、組織への少なくとも１種の薬物の局所限定 された送達のための方法であって、その組織に、少なくとも１種の薬物を含むキ チンヒドロゲルを適用することを含む、上記の方法を提供する。 他の具体例において、本発明は、組織への少なくとも１種の成長因子の局所限 定された送達のための方法であって、その組織に、少なくとも１種の成長因子を 含むキチンヒドロゲルを適用することを含む、上記の方法を提供する。 他の具体例において、この発明は、動物細胞の指示された移動を生成する方法 であって：有効濃度の少なくとも１種の成長因子を含むキチンヒドロゲルをそれ らの細胞に十分近接させることを含み、この濃度が該細胞の所望の指示された移 動を生成するのに有効なものである、上記の方法を提供する。 他の具体例において、この発明は、ヒドロゲルを患者の負傷した組織に適用す るための、使用が容易で、速効性で、野外使用できる包帯であって、水和に際し て組織を密閉するヒドロゲルマトリックスを生成するのに有効な量の乾燥した精 製したキチン又はキトサンを含む乾燥した物質の層が加えられた閉塞した裏張り を含む上記の包帯を提供する。更なる具体例は、このキチン包帯の利用及び製造 に関係する。 更に別の具体例において、この発明は、患者の負傷した組織を治療するための 、使用が容易で、速効性で、野外使用できるドレッシングであって、水和に際し て組織を密閉するヒドロゲルマトリックスを生成するのに有効な量の精製したキ チン又はキトサンを含む伸長し得る泡として配合された、上記のドレッシング を提供する。更なる具体例は、このキチンドレッシングの利用及び製造に関係す る。 他の具体例において、この発明は、キチンヒドロゲル、ＤＢＭ及び／又は精製 したＢＭＰの混合物を提供する。この混合物は、マトリックスを与え、該マトリ ックスは、身体の細胞成分がその中に移動し、そうして、必要な部位に骨誘導を 生じることを可能にする。このマトリックス組成物、酵素（例えば、トロンビン 及びプラスミン）、ＢＭＰ、成長因子及びＤＢＭ並びにそれらの濃縮物を、適当 に配合して、この一時的な足場構造及び生じる必要のある骨誘導の寿命を最適に する。すべてのキチンヒドロゲル成分は、生物分解性であるが、骨誘導中は、こ のマトリックスは、新たに形成される骨の形状及び位置を決定することのできる 崩壊しない足場を提供する。骨質癒着不能欠陥への軟組織崩壊は、骨再構成外科 手術における問題であるが、こうして回避されよう。軟骨の発生を促進する成長 因子例えばＣＩＦ−Ａ及びＣＩＦ−Ｂ（下記参照）を補足されたヒドロゲルの使 用は、失われ、損傷し又は欠けた軟骨及び／又は骨の再構成において有用であろ う。 好適具体例において、有効濃度のＨＢＧＦ−１をキチン調製物に加えて、傷の 治癒を促進する能力を有する成長因子を補足されたキチンヒドロゲルを与える。 他の好適具体例においては、有効量の血小板由来の抽出物をキチンヒドロゲルに 加える。 他の好適具体例において、有効濃度の少なくとも２種の成長因子の混合物をキ チンヒドロゲルに加え、有効量の成長因子を補足されたヒドロゲルを負傷した組 織に適用する。 成長因子に加えて、薬物、ポリクローナル及びモノクローナル抗体、オリゴヌ クレオチド並びに、ＤＢＭ、ＢＭＰ、骨又は軟骨誘導性組成物を含む他の化合物 （これらに限定されない）をこのヒドロゲルに加えることができる。それらは、 傷の治癒を加速し、感染、新生組織形成及び／又は他の病気の進行と戦い、この ヒドロゲル中の成長因子の活性を媒介し又は増進し、及び／又はこのヒドロゲル 中の成長因子の活性を阻害するヒドロゲル成分を邪魔する。これらの薬物には、 次のものが含まれ得るが、これらに限定はされない：抗生物質例えばテトラサイ クリン、シプロフロクサシン等を含む抗菌性組成物；抗真菌性組成物；抗ウイル ス剤例えばガングシクロバー、ジドブジン、アマンチジン、ビダラビン、リバラ ビン、トリフルリジン、アシクロバー、ジデオキシウリジン等、並びにウイルス 成分又は遺伝子産物に対する抗体；抗カビ剤例えばジフルカン、ケタコニゾール 、ニスタチン等；並びに抗寄生虫剤例えばペンタミジン等。これらの薬物には、 更に、抗炎症剤例えばα−１−アンチトリプシン、α−１−アンチキモトリプシ ン等；サイトカイン及びインターフェロン例えばα−又はβ−又はγ−インター フェロン、α−又はβ−腫瘍壊死因子等及びインターロイキンが含まれ得る。 更なる好適具体例において、有効濃度の細胞毒素又は細胞増殖阻害性組成物を キチンヒドロゲルにより送達する。有効濃度の少なくとも１種の細胞毒素又は細 胞増殖阻害性組成物をキチンヒドロゲルに加える。 他の具体例において、遺伝的に改変した細胞及び／又は他の細胞も、この発明 のヒドロゲルに含有することができる。 更なる具体例において、マトリックス又は補足組成物に加えてもそれらを破壊 しない任意のものをこの発明のヒドロゲルに加えることができる。 他の具体例において、補足されたヒドロゲルは、類器官に用いることができ、 例えば成長因子例えばＦＧＦ−１、ＦＧＦ−２、ＦＧＦ−４及びＯＰ−１、又は これら列記したものを含む認識される任意の成長因子を含むことができる。 他の具体例において、この発明は、僅かに水溶性の型の抗生物質例えばフリー ベース型のＴＥＴ、及び／又は他の薬物の局所限定された送達を促進する組成物 を提供する。 他の具体例において、本発明は、キチンヒドロゲルを架橋する方法を提供する 。 他の具体例において、本発明は、キチンヒドロゲルからの補足物の送達のため のシステムを提供する。 他の具体例において、本発明は、血流中への吸収のための蛋白質の制御された 伸長された放出を促進する皮下送達のための物質の組成物を提供する。 他の具体例において、本発明は、凝固蛋白質若しくは因子又は抗凝固蛋白質 若しくは因子の送達を促進する物質の組成物を提供する。 他の具体例において、本発明は、血漿蛋白質の送達を促進する物質の組成物を 提供し、少なくとも１種の血漿蛋白質を含むキチンヒドロゲルを適用し又は皮下 、皮内、筋肉内、腹腔内若しくは静脈内に注射することを含み、その結果、その 濃度は、イン・シトゥーで又は先天的若しくは後天的にその蛋白質の欠乏若しく は欠陥を有する個人の血流中で治療レベルを達成するのに有効である。 他の具体例において、本発明は、ＩＸ因子の送達を促進する物質の組成物を提 供し、ＩＸ因子を含むキチンヒドロゲルの皮下、皮内、筋肉内、腹腔内若しくは 静脈注射による注入若しくは適用を含み、その結果、その濃度は、血友病Ｂの個 人の血漿において治療レベルを達成するのに有効である。 他の具体例において、本発明は、ＶＩＩＩ因子の送達を促進する物質の組成物 を提供し、ＶＩＩＩ因子を含むキチンヒドロゲルの皮下、皮内、筋肉内、腹腔内 若しくは静脈注射による注入若しくは適用を含み、その結果、その濃度は、血友 病Ａの個人の血漿において治療レベルを達成するのに有効である。 本発明は、以前用いられた組成物及び方法を超える幾つかの利点を有する。そ の第１の利点は、本発明の成長因子及び／又は薬物を補足したキチンヒドロゲル は、理想的な生物分解性キャリアーの特徴を有するということであり、即ち：そ れらは、哺乳動物以外の蛋白質を含まないように配合することができ、従って、 免疫原性の問題及び異物反応は、排除若しくは最少化され；それらの投与は、用 途が広く；そしてそれらの宿主組織からの除去は、それらのマトリックスが宿主 自身の自然の溶解システムにより分解されるので必要でないということである。 第２の利点は、本発明は、成長因子、鎮痛剤、抗菌性組成物、抗炎症性化合物 、抗体、抗凝固剤、抗増殖剤、サイトカイン、細胞毒素、化学療法剤、インター フェロン、ホルモン、ヒドロキシアパタイト、脂質、オリゴヌクレオチド、骨誘 導剤、ポリマー、多糖類、プロテオグリカン、ポリペプチド、プロテアーゼイン ヒビター、蛋白質（血漿蛋白質を含む）、ステロイド、血管収縮剤、血管拡張剤 、ビタミン、ミネラル、安定剤等を、内部及び外部の傷に対して、延長された期 間にわたって有効に送達するための優れた方法を提供するということであ る。これは、幾つかの成長因子レセプターは、最大の生物学的効果を生じるため には少なくとも１２時間にわたって占められなければならないらしいので、特に 有利である。以前には、これを行なう方法はなかった。本発明は、成長因子とそ のレセプターとの間の延長された接触を引き起こし、そうして、強力な生物学的 効果の生成を与える。 本発明の第３の利点は、動物細胞が本発明のキチンヒドロゲル中に移動し、該 ゲルを通って移動し、その中で成長することができるということである。これは 、これらの細胞の隣接組織及びプロテーゼへの植付けを助成するが、これは、市 販のEuropean組織密封剤を用いて達成することはできない。 第４の利点は、その初期液体性状の故に、本発明のヒドロゲルは、多くの以前 に利用可能の送達システムより一層徹底的且つ完全に表面を覆うことができるこ とである。これは、生体材料例えば血管プロテーゼの被覆及び内皮細胞化の促進 における本発明の利用に関して特に重要である。この補足されたヒドロゲルは、 血管プロテーゼの内部及び外部を被覆するだけでなく、それらに含まれる細孔を 満たし、この生体材料中への細胞の移動を現実に誘導する。その結果、自家内皮 細胞の植付けが血管プロテーゼの全長にわたって起こり、それにより、その血栓 形成性及び抗原性を減少させる。以前には、植付けは、起きるとしても、血管プ ロテーゼの末端から始まり、そしてその内部に向かって進行した。現在まで、生 体材料のヒトへのすべての植付けは、主として遅延が血栓形成性及び抗原性を発 生させるので稀なことである。その上、以前に用いられた血管プロテーゼは、主 として非自家性細胞を播種され、これは、身体による拒絶の可能性を増大させた 。これらの細胞は、血管プロテーゼを通過する血液の剪断力によって容易に洗い 落とされた。 第５の利点は、本発明の補足されたヒドロゲルは、型で成形することができ、 従って、殆ど任意の所望の形状に注文生産することができることである。例えば 、キチンヒドロゲルは、ＢＭＰ及び／又はＤＢＭを補足することができ、骨の傷 を最適に治療するために必要な形状に注文生産することができる。これは、ＤＢ Ｍ粉末を用いたのでは、ＤＢＭ粉末がその形状を維持しないのでできないことで ある。その上、補足されたキチンヒドロゲルは、容易に、乾燥させて薄い シートにすることができる。 第６の利点は、この発明の抗生物質例えばＴＥＴを補足したヒドロゲルが、予 想外にも、キチンヒドロゲルの寿命及び安定性を、補足してないヒドロゲルのも のと比べて増大することが見出されたことである。この増大された安定性は、認 め得る量の抗生物質がもはやマトリックス中に残ってなくなった後でさえも持続 する。例えば、新たに形成されたヒドロゲルを、フリーベースＴＥＴから生成し たＴＥＴ飽和溶液又はＣＩＰ ＨＣｌ溶液に浸すことは、実質的にすべてのＴＥ Ｔ又はＣＩＰが放散した後でさえ安定で保存されるマトリックスを生成する。そ の結果、ヒドロゲルの増大した貯蔵寿命及び恐らくは増大したイン・ビボでの持 続性を期待することができる。 本発明の第７の利点は、キチンヒドロゲルの延長された寿命及び安定性の直接 の結果である。この予想外のマトリックスの安定性の増大の結果として、抗生物 質又は抗増殖剤を補足されたヒドロゲルを用いて、薬物及び／又は成長因子の局 所限定された長期の送達等を生じることができる。この送達は、安定剤例えばＴ ＥＴ又はＣＩＰが実質的にマトリックスから去った後でさえ持続する。固体形態 好ましくは僅かに水溶性の形態の薬物（例えばフリーベース形態）の、例えば、 ＴＥＴ又はＣＩＰにより安定化されたマトリックス中への包含は、延長された期 間にわたる補足物の部位特異的送達を可能にする。幾つかの形態の薬物例えばフ リーベースＴＥＴは、有利に、マトリックスの安定化及び延長された薬物送達の 両方を可能にするが、他の薬物は一方又は他方を可能にし両方ではない。かかる 適用は、以前には、当分野で知られていない。 本発明の第８の利点は、それが部位指定された血管形成をイン・ビボで生じさ せるということである。局所限定された非特異的な血管形成は示されたが、誰も キチンヒドロゲルを用いて部位特異的な血管形成を促進してはいない。 本発明の第９の利点は、このキチンヒドロゲルの組成物は、使用が容易で直ぐ 使える野外ドレッシングの幾つかの形態に配合することができるので、出血性の 外傷からの出血を制御して、それにより、以前には失われていた多くの生命を救 うことが今や可能となったということである。かかる傷を処置する救命方法は訓 練された医療要員により又は十分に装備の整った医院若しくは病院において可能 であるが、本発明は、緊急又は災害状況において、訓練されてない個人が医療援 助を受けられるまで外傷を処置して出血を制御することを可能にする使用が容易 な応急手当（自分でするものも含む）用の治療材に対して長いこと感じられてき た社会的要求を満たすものである。 本発明の第１０の利点は、キチンヒドロゲルの組成物が蛋白質及びポリペプチ ドを制御された速度で延長された時間にわたって放出するように配合することが できるので、皮下、皮内、筋肉、腹腔内又は静脈注射によって、蛋白質を血漿中 にその蛋白質の吸収に適した速度で治療及び／又は予防レベルで放出するキチン ヒドロゲル配合物にて、蛋白質を末梢部位に送達することが今や可能となったこ とである。 図面の簡単な説明 図１．ＮＯＣ−キトサンマトリックスからの、限定されたシンク条件下でのテ トラサイクリンの放出。ＮＯＣ−キトサンの濃度は、６６ｍｇ／ｍｌであり且つ 各ディスク中のテトラサイクリンの量は、５０ｍｇであった。誤差を示すバーは 、ｎ＝５の標準偏差を表している。 図２．ＮＯＣ−キトサンマトリックスからの、無限のシンク条件下でのテトラ サイクリンの放出。ＮＯＣ−キトサンの濃度は、６６ｍｇ／ｍｌであり且つ各デ ィスク中のテトラサイクリンの量は、５０ｍｇであった。誤差を示すバーは、ｎ ＝５の標準偏差を表している。 図３．ＮＯＣ−キトサンマトリックスからの、限定されたシンク条件下での シプロフロクサシンの放出。ＮＯＣ−キトサンの濃度は、６６ｍｇ／ｍｌであり 且つ各ディスク中のシプロフロクサシンの量は、５０ｍｇであった。誤差を示す バーは、ｎ＝４の標準偏差を表している。 図４．ＮＯＣ−キトサンマトリックスからの、限定されたシンク条件下でのア ンピシリンの放出。ＮＯＣ−キトサンの濃度は、６６ｍｇ／ｍｌであり且つ各デ ィスク中のアンピシリンの量は、５０ｍｇであった。誤差を示すバーは、ｎ＝４ の標準偏差を表している。 図５．ＮＯＣ−キトサン（６２ｍｇ／ｍｌ）、ＮＯＣ−キトサン（２６ｍｇ／ ｍｌ）及びＮＯＣ−キトサン−ＰＬ（６２＋８ｍｇ／ｍｌ）複合マトリックスか らのＤＥＸＦの放出。 図６．ＮＯＣ−キトサン（６２ｍｇ／ｍｌ）及びＮＯＣ−キトサン−ＰＬ（６ ２＋１５ｍｇ／ｍｌ）複合マトリックスからのＦＩＸの放出。膨潤なし（ＮＳ） 及び自由膨潤（ＦＳ）の２つの条件を、本文中に記載したようにここに示す。別 の日からの溶出緩衝液をＥＬＩＳＡにより分析した。 好適具体例の説明 定義 別途規定しない限り、ここで用いられるすべての技術用語及び特殊用語は、こ の発明が属する分野の熟練者によって普通に理解されているのと同じ意味を有す る。ここで言及されたすべての特許及び刊行物は、参考として、本明細書中に援 用する。 「多糖類」は、ここで用いる場合、数百又は数千もの単糖類のユニット／分子 からなる化合物をいう。これらのユニットは、グリコシド結合により一緒に保持 される。 「キチン」は、ここで用いる場合、節足動物特に甲殻類又は昆虫類の外皮から 調製される多糖類組成物であり、それは、この多糖類の化学誘導体を含んで広く 用いられ、更に、架橋された誘導体も含む。この用語は、特に、すべての可溶性 のキチン誘導体及びすべてのカルボキシメチルキトサンを含むことを意味してお り、ここに、「キトサン」は、キチン中のＮ−アセチルグルコサミンのアセタミ ド基の加水分解により生成される任意の多糖類を含むことを意図している。更に 、ＮＯＣ−キトサン、生物医学的グレードのキトサンのカルボキシメチル化によ り形成された水溶性のキチン誘導体が含まれる。Hayes の米国特許第４，６１９ ，９９５号（参考として本明細書中に援用する）は、ＮＯＣ−キトサンの組成物 及び調製物を示している。この多糖類及びその誘導体は、凍結若しくは空気乾燥 させたキチンから又は最初に生成したときにすり潰したキチンから、粉末又は固 体形態で調製することができる。 本発明の包帯又は傷用ドレッシングにおいて用いる型の「架橋されたキチンヒ ドロゲル」は、架橋剤の添加によりキチン成分が架橋されて安定なマトリックス を形成したヒドロゲルをいう。かかる薬剤には、限定はしないが、グリオキサー ル、グルテルアルデヒド、ＰＥＧスクシンイミド、ＰＥＧスクシンイミジルスク シネート又はＰＥＧスクシミジルプロピオネートが含まれ得るが、選択した特定 の架橋剤が特定の具体例に対して決定的という訳ではない。 「ヒドロゲル」は、ここで用いる場合、かなりの量の水分を構成する半固体の 組成物をいい、その中で、ポリマー及びその混合物は、溶解しており又は分散し ている。 用語「補足された」は、ここで用いる場合、補足の組成物若しくは化合物又は それらの任意の組合せのキチンヒドロゲルへの任意の添加をいう。この添加は、 キチンヒドロゲルの調製中又は水和中に行なうことができる。それは、水和の前 に、乾燥した、液体の若しくはゲル化した形態でキチン成分と混合することがで き、又は、それは、水和の後に、マトリックス作成時にヒドロゲルに加えること ができ、又はヒドロゲルを調製した後に浸すことにより加えることができる。或 は、補足物の何れか一つを、水和剤により、ヒドロゲルに供給することができる 。更に、この補足物を、上記の添加機構の任意の組合せにより加えることができ る。 用語「水和剤」は、ここで用いる場合、広く、キチン成分を十分に水和してヒ ドロゲルを形成することのできる任意の生理的に許容し得る水和用の液体又はゲ ルをいうことを意味する。典型的な水和剤には、水、塩溶液、緩衝液等が含まれ る。 「補足されたキチンヒドロゲル」は、ここで用いる場合、キチンから調製され た任意のヒドロゲル又はその任意の化学的、酵素的若しくは生物学的誘導体を含 み、それらは、実質的改変なしで、鎮痛剤、抗菌性組成物、抗炎症性化合物、抗 体、抗凝固剤、抗増殖剤、サイトカイン、細胞毒素、化学療法剤、成長因子、イ ンターフェロン、ホルモン、ヒドロキシアパタイト、脂質、オリゴヌクレオチド 、骨誘導剤、ポリマー、多糖類、プロテオグリカン、ポリペプチド、プロテアー ゼインヒビター、蛋白質（血漿蛋白質を含む）、ステロイド、血管収縮剤、血管 拡張剤、ビタミン、ミネラル、安定剤等、又はこれらの混合物の１つ以上の送達 のためのビヒクルとして働くことができ、又それらは、その物理的マトリックス 、化学的特性及び／又は吸着特性によって、所望の効果を生じる（例えば傷の治 癒を促進する）のに有効な量の補足物を送達するのに十分な時間にわたって、補 足されたものをその部位と接触させ続けることができる。 「マトリックス」は、ここで用いる場合、固体又は半固体（ヒドロゲルを含む ）の構造的特性又は構成をいい、その中に、他の成分は、キャストされ、分散さ れ又は溶解され得る。 「血漿蛋白質」は、ここで用いる場合、患者の血漿中に見出され、又は正常な 個人若しくは動物の血漿中に見出されるが（例えば、血友病の）患者には存在し ないか欠乏している任意の蛋白質をいう。本発明に特に関係のあるものは、血液 凝固カスケードの血漿蛋白質のメンバーであって、トロンビン感受性である凝固 因子；即ち、１つ以上のトロンビン結合部位を含むことが示された血液凝固因子 分子が含まれる。しかしながら、この用語には次のものが含まれる：アルブミン ；免疫グロブリン（免疫グロブリンＡ、Ｍ及びＧを含む）；フィブリノーゲン； 凝固因子（ＩＩ、ＶＩＩ、ＶＩＩＩ、ＩＸ、Ｘ及びＸＩＩＩ囚子を含む）；プラ スミノーゲン；プロテインＣ；プロテインＳ；血漿プロテイナーゼインヒビター （アンチトロンビンＩＩＩ、α１−アンチトリプシン、α２−マクログロブリン 及びＣ１エステラーゼインヒビターを含む）；α１−酸性糖蛋白質；セルロプラ スミン；ハプトグロビン；トランスフェリン；補体成分Ｃ１〜Ｃ９；Ｃ４ｂ結合 蛋白質；インターアルファ−トリプシンインヒビター；アポリポ蛋白質（Ａ−１ 、Ａ−１１、Ｂ、Ｃ及びＥを含む）；フィブロネクチン及びアンギオ スタチン；すべての凝固蛋白質も含む（例えば、ＩＩ、ＶＩＩ、ＶＩＩＩ、ＩＸ 、Ｘ、ＸＩＩＩ、プロテインＣ等）。 「ＩＸ因子」（ＦＩＸ）は、ここで用いる場合、血液凝固におけるある枢要な 役割を演じるある血漿糖蛋白質をいう。生物学的に活性なＦＩＸの先天的なＸ連 鎖した欠損は、潜在的に生命にとって脅威となる出血性の疾患である血友病Ｂ（ クリスマス病）を生じる。 用語「局所限定された」又は「部位特異的な」は、ここでは交換可能に用いら れ、患者の身体中への「全身性」送達と反対に、限定された領域内への補足物の 送達を意味する。全身治療は、しばしば、関心のある部位（傷、感染等）におい て、抗生物質、薬物等の治療上有効でないレベルを生じる。全身治療は又、重大 な毒性をも生じ得る。更に、全身治療に用いられる多量の各補足物の費用が、治 療を制限し得る。比較すると、局所限定された送達は、感染と戦うための全身へ の抗生物質投与の分割を用いることにより全身的副作用を減らすことができる。 「持続された放出」又は「長期間の放出又は送達」は、ここでは交換可能に用 いられる語句であり、単に拡散の動力学に基づいた場合の補足物のキチンヒドロ ゲルマトリックスからの予想される送達よりも長期であることを意味する。典型 的には、送達は、少なくとも１日以上であり、数週間又は数カ月まで延長し得る 。この長期間の放出は、幾つかの機構の何れかにより達成することができる。こ の補足物は、固体として、キチンヒドロゲルに加えることができる。この補足物 は、キャリアー又は水和剤のヒドロゲルからの拡散に際して、補足物がマトリッ クス内で沈殿するように、キチンヒドロゲルよりも高い拡散速度を有するキャリ アー又は水和剤中の溶液にて加えることができる。エタノールは、かかるキャリ アーである。この補足物は、過飽和溶液からマトリックス中に沈殿させることが できる。この補足物は、ヒドロゲルに可溶性である容積を超える塊にて加えるこ とができる。この補足物は、例えば、脂質又は油ベースのキャリアー中のエマル ジョン又は分散として加えることができる。この補足物のヒドロゲルからの放出 は、キチンヒドロゲルマトリックスとの特異的な物理的又は生化学的相互作用の 故に遅延することもあり得る。 「傷」は、ここで用いる場合、生きている生物の任意の組織に対する任意の損 傷をいう。その組織は、内部組織例えば胃の内層又は骨であっても外部組織例え ば皮膚であってもよい。従って、傷には、胃腸管の潰瘍、骨折、新生物又は皮膚 の切り傷若しくは擦り傷が含まれ得るが、これらに限定はされない。傷は、軟組 織例えば脾臓にあってもよいし、硬組織例えば骨にあってもよい。傷は、外力に よる負傷、感染又は外科的介入を含む任意の要因により引き起こされたものであ ってよい。 「生体材料」は、ここで用いる場合、キチンヒドロゲルで被覆し又は該ゲルを しみ込ませて患者の体内に置くことのできる、或は、更に、患者中に置く前に生 細胞を含む更なる材料で被覆することのできる任意の生理的に有用な材料をいう 。この生体材料は、例えば、血管移植片、整形外科用デバイス例えば股関節部又 は関節代用品、カテーテル、内在性のシャント及び移植物、骨若しくは軟骨の代 用品、歯科用若しくは歯周組織の代用品、コンタクトレンズ、火傷の組織のため の人工の覆い等に成形することができる。 「成長因子を補足したキチンヒドロゲル」は、ここで用いる場合、キチンから 調製されるヒドロゲル、又はその任意の化学的、酵素的若しくは生物学的誘導体 であって、少なくとも１種の成長因子がその公認の目的のために有効である濃度 で加えられたものである。この成長因子は、例えば、傷の治癒、又は組織の生成 （再生）を加速し、促進し若しくは改善することができる。この成長因子を補足 されたキチンヒドロゲルは又、１）キチンヒドロゲル中での成長因子の生物学的 活性を強化し、刺激し若しくは媒介し；２）ヒドロゲル中の成長因子の生物学的 活性を阻害し若しくは破壊する成長因子を補足されたキチンヒドロゲルの成分の 活性を減少させ；３）この補足物のキチンヒドロゲルからの延長された送達を可 能にし；又は４）他の望ましい特性を有する薬物、抗体、抗凝固剤及びその他の 化合物を含む更なる成分を含むこともできる。 「強化用化合物」は、ここで用いる場合、キチンヒドロゲル中の成長因子の生 物学的活性を媒介し、或は、増大させる調節用化合物である。ヘパリンは、ＨＢ ＧＦ−１の生物学的活性を強化する化合物の一例である。 「阻害用化合物」は、ここで用いる場合、キチンヒドロゲル中の成長因子の 生物学的活性を邪魔し又は阻害するキチンヒドロゲルの成分の有害な活性を阻害 し、邪魔し、或は破壊する調節用化合物である。阻害用化合物は、成長因子を分 解から保護することによってそれらの効果を発揮することができる。しかしなが ら、阻害用化合物は、所望の特性例えば成長因子を補足したキチンヒドロゲルの 傷の治癒のために必須である如何なる活性も阻害しない。阻害用化合物の一例は 、ヘパリンである。従って、ある状況では、同じ調節用化合物が、同時に、補足 の成長因子の促進剤化合物であり且つ阻害しなければ成長因子の所望の活性に有 害な効果を有する因子の阻害剤であり得るということは、明らかである。 「成長因子」には、ここで用いる場合、細胞増殖、細胞分化、組織再生、細胞 誘引、創傷修復及び／又は任意の発生若しくは増殖過程を調節し又は媒介する任 意の可溶性因子が含まれる。この成長因子は、天然の源からの抽出、合成化学に よる生産、組換えＤＮＡ技術の利用による生産、及びウイルスにより不活性化し た成長因子に富む血小板放出物を含む任意の他の技術（これらは、当業者にはこ うちである）を含む任意の適当な手段により生成することができる。この成長因 子という用語は、任意の前駆体、変異体、誘導体又はこれらの他の形態であって 、それが由来したか或は関連する成長因子の生物学的活性に類似の生物学的活性 又はそのサブセット有するものを含むことを意図している。 「ＨＢＧＦ−１」は、内皮細胞成長因子（ＥＣＧＦ）及びＦＧＦ−１等の別名 によっても当業者に知られているが、ここで用いる場合、任意の生物学的に活性 な形態のＨＢＧＦ−１をいい、ＨＢＧＦ−１β（これは、ＨＢＧＦ−１αの前駆 体である）及び他の切り詰められた形態（例えば、ＦＧＦ）を含む。Jaye等の米 国特許第４，８６８，１１３号（参考として、本明細書中に援用する）は、各形 態のＨＢＧＦのアミノ酸配列を示している。従って、ＨＢＧＦ−１には、前駆体 、切り詰められた若しくは修飾された形態を含む任意の生物学的に活性なペプチ ド、又はＨＢＧＦ−１の生物学的活性（又はそのサブセット）を示すこれらの変 異体が含まれる。 他の成長因子も又、別の命名法によって当業者に知られている。従って、本明 細書中でのある特定の成長因子への一つの名称による言及は、その因子が当業者 に知られている任意の他の名称も含み且つ任意の生物学的に活性な誘導体 若しくは前駆体、切り詰められた変異体、或はその修飾された形態をも含む。 「生物学的活性」は、ここで用いる場合、イン・ビボ及び／又はイン・ビトロ で特定の成長因子と関係した活性の１つ又はすべてをいう。一般に、一つの成長 因子は、有糸分裂誘発活性（細胞増殖を誘導し又は維持する能力）を含み且つ分 化及び／又は発生を誘導し又は維持する能力を含む有糸分裂誘発性でない活性を も含む、幾つかの活性を示す。更に、成長因子は、増殖及び発生過程が進行する 特定の細胞を補充し又は誘引することができる。例えば、適当な条件下で、ＨＢ ＧＦ−１は、内皮細胞を補充し、それから、血管の形成を指示する。この活性に よって、成長因子を補足したキチンヒドロゲルは、それにより、特異的な部位へ の血流及び栄養素を増大させる手段を与えることができる。 「延長された寿命」は、ここで用いる場合、視覚的に観察できる、キチンヒド ロゲルの有用なイン・ビトロでの寿命の少なくとも２倍増を意味する。 「脱塩した骨マトリックス」（ＤＢＭ）は、ここで用いる場合、塩酸又は他の 酸によって骨から石灰質を除いた後に残る骨の有機マトリックスを意味する。 本明細書中で用いる通りの「骨形態形成タンパク質」（ＢＭＰ）とは、それら がＤＢＭの骨誘起性エキストラクト中に存在することが初めて確認された関連す るタンパク質群を意味する。少なくとも８個の関連するメンバーが確認されてお り、ＢＭＰ−１〜ＢＭＰ−８と表示される。ＢＭＰは、また、その他の名前によ っても知られている。ＢＭＰ−２は、また、ＢＭＰ−２Ａとしても知られている 。ＢＭＰ−４は、また、ＢＭＰ−２Ｂとしても知られている。ＢＭＰ−３は、ま た、オステオゲニンとしても知られている。ＢＭＰ−６は、また、Ｖｇｒ−１と しても知られている。ＢＭＰ−７は、また、ＯＰ−１としても知られている。す なわち、ＢＭＰは、ＢＭＰ−１〜ＢＭＰ−８を含む意味であり、これらの限定さ れない。 本明細書中で用いる通りの「増強」とは、動物の体のコンポーネントの内部又 は外部の表面外形を変えるために補足された又は未補足のキチンヒドロゲルを使 用することを意味する。 本明細書中で用いる通りの「損傷された骨」とは、砕けた、折れた、その一部 を失った、又はその他健康、正常でない骨である。 本明細書中で用いる通りの「欠失がある骨」とは、その機能を発揮するのに不 適当な形状又は容積を有する骨である。 本明細書中で用いる通りの「骨」又は「ＤＢＭ」は、キチンヒドロゲルを補足 するのに用い、粉末、懸濁液、ストリップ又はブロックの形態又はその所望の機 能を発揮するのに必要とする通りのその他の形態にすることができる。 本明細書中で用いる通りの「オルガノイド」とは、天然の要素、人工の要素、 又は天然の要素と人工の要素との組合せで構成されてよく、天然の器官の機能に 全体で又は一部で代わる構造を意味する。例は、インシュリン用の遺伝子を含有 する発現べクターを移入した細胞によって囲まれる毛管のネットワークからなる 人工膵臓である。そのようなオルガノイドは、インシュリンをＴｙｐｅ １糖尿 病を有する患者の血液流中に放出するように機能する。 本発明の実施態様では、ヒドロゲルは、キチンでも、キトサンでも、又はキチ ンの任意のヒドロゲル形成性誘導体でもよい。キチン物質及び架橋用物質の濃度 を変えると、最終のマトリックスの密度に影響を与えかつ硬化時間を変え得る。 この作用は容易に知られるが、それが単独で又は補足して用いる場合に、送出ビ ヒクルとしてのマトリックスの有効性を最大にするのに用いる得ることは一般に 認識されていない。この作用のために、キチン成分の混合とヒドロゲルの硬化と の間の時間を変えることができる。これより、ヒドロゲルを、例えば創傷の深い 凹部中に自由に流れ込ませ、マトリックスが硬化する前にヒドロゲルに創傷を完 全に満たさせることができる。別法として、特に創傷が圧力下で液（すなわち、 血液、リンパ液、細胞間液、等）を漏らしているならば、キチンヒドロゲルを創 傷部位から出させない程に急速に硬化させることができる。この性質は、また、 ヒドロゲルに長い導管を有する送出デバイス、すなわちカテーテル、内視鏡、等 を詰まらせないようにするのにも重要であり、これは、キチンヒドロゲル又は補 足されたヒドロゲルを手術によってのみアクセスし得る体内の部位に適用するの を可能にするために重要である。この作用は、また、不溶性の補足を懸濁状態に 保ちかつそれらをアプリケーター又は組織部位において硬化させない点でも重要 である。 成長因子を含有する本発明の組成物では、組成物は、抑制用化合物及び／又は 増強用化合物を含有してよく、ここで、抑制用化合物は成長因子の生物学的活性 の内のいずれかを妨げるヒドロゲルの活性を抑制し、増強用化合物は成長因子の 生物学的活性の内のいずれかを増強、媒介又は増進し、抑制用及び／又は増強用 化合物の濃度は、抑制、増強、媒介又は増進を達成するために有効なものにする 。また、この実施態様では、同時に外因性因子に対して抑制作用を示し、同時に マトリックス内に含有される成長因子の作用を増強、媒介又は増進する調節化合 物もまた適用可能である。 本発明の成長因子補足ヒドロゲルは、創傷、特に糖尿病固体における皮膚潰瘍 のような容易に治癒しない創傷の治癒を促進するために、下記を含み、これらに 限定しない成長因子：アンジオジェニン；エンドテリン；肝細胞成長因子及びケ ラチノサイト成長因子；線維芽細胞成長因子−１（ＦＧＦ−１）、線維芽細胞成 長因子−２（ＦＧＦ−２）、及び線維芽細胞成長因子−４（ＦＧＦ−４）を含む 線維芽細胞成長因子；血小板由来成長因子（ＰＤＧＦ）；インシュリン結合成長 因子−１及びインシュリン結合成長因子−２を含むインシュリン結合成長因子（ ＩＧＦ）；表皮細胞成長因子（ＥＧＦ）；形質転換成長因子−α及び形質転換成 長因子−βを含む形質転換成長因子（ＴＧＦ）；ＣＩＰ−Ａ及びＣＩＰ−Ｂを含 む軟骨誘発因子（ＣＩＦ）；オステオゲニン及びその他の骨成長因子；ＢＭＰ− １及びＢＭＰ−２を含む骨形態形成成長因子（ＢＭＰ）；コラーゲン成長因子； ヘパリン結合成長因子−１及びヘパリン結合成長因子−２を含むヘパリン結合成 長因子；サイトカイン；インターフェロン；ホルモン及びそれらの生物学的に活 性な誘導体を送出するために、並びに創傷部位と成長因子とを長く接触させるた めの媒体を提供するために有用である。 成長因子を補足したキチンヒドロゲルは、熱傷やその他の皮膚創傷を治療する のに用いてよく、下記の内の一種又はそれ以上を補足したヒドロゲルを含んでも よい：成長因子、抗生物質及び／又は鎮痛剤、等。成長因子を補足したヒドロゲ ルは、皮膚創傷への皮膚のような天然の又は人工の移植片を移植するのを助成す るのに用いてよい。それらは、また、化粧的に、例えば髪の移植組織においても 用いてよく、この場合、ヒドロゲルはＦＧＦ、ＥＧＦ、抗生物質やミノキシジル 、並びにその他の化合物を含有してよい。本発明の組成物についての更なる化粧 的用途は、シリコーン又はその他の化合物を用いる代わりに縮れや傷跡を治療す るにある。この実施態様では、例えば、ヒドロゲルはＦＧＦ−１、ＦＧＦ−４、 及び／又はＰＤＧＦ、及び脂肪細胞を含有してよい。 成長因子を補足したヒドロゲルは、治癒を促進するために、手術創傷、折れた 骨又は胃潰瘍やその他のこのような内部創傷に適用してよい。本発明のヒドロゲ ルは、移植片を、人工であろうと又は天然であろうと、動物の体の中に、例えば 移植片を天然組織で構成する場合のように組み込むのを助成するのに用いてよい 。本発明のヒドロゲルは、歯根膜炎、すなわち持続感染、骨吸収、靱帯の損失や 歯嚢の早期の上皮形成のような所定の症状に伴う主要な問題の内のいくつかを撲 滅するのに用いることができる。 成長因子に加えて、ＤＢＭ、ＢＭＰ、骨原性又は軟骨包含組成物（これらに限 定しない）を含む薬剤、多クローン性及びモノクローン性抗体、オリゴヌクレオ チド及びその他を化合物をヒドロゲルに加えてよい。それらは、創傷治癒を促進 し、感染、新生物、及び／又はその他の疾病を撲滅し、ヒドロゲルにおける成長 因子の活性を媒介又は増進し、及び／又はヒドロゲルにおける成長因子の活性を 抑制するヒドロゲル成分を妨げることになる。これらの薬剤は、下記を含んでよ く、これらに限定しない：テトラサイクリン、サイプロフロキサシン、等のよう な抗体を含む抗菌性組成物；抗マイコゲン性（ａｎｔｉｍｙｃｏｇｅｎｉｃ）組 成物；ガングシクロバー、ジドブジン、アマンチジン、ビダラビン、リバラビン 、トリフリジン、アシクロバー、ジデオキシウリジン、等のような抗ウイルス剤 、並びにウイルス性成分又は遺伝子産物への抗体；ジフルカン、ケタコニゾール 、ナイスタチン、等のような抗真菌剤；並びにペンタミジン、等のような駆虫剤 。薬剤は、更に下記を含んでよい：α−１−アンチトリプシン、α−１−アンチ キモトリプシン、等のような抗炎症剤；α−又はβ−又はγ−インターフェロン 、α−又はβ−腫瘍ネクローシス因子、等のようなサトカイン及びインターフェ ロン、及びインターロイキン。 細胞毒又は細胞増殖抑制用組成物もまた有効な濃度でキチンヒドロゲルによっ て送出させてもよい。有効な濃度の少なくとも一種の細胞毒又は細胞増殖抑制用 組成物をキチンヒドロゲルに加え、これは、送出する際に、下記として作用し得 る：アルキル化剤、酵素抑制剤、増殖抑制剤、溶菌剤、ＤＮＡ合成抑制剤、膜透 過性変更因子、ＤＮＡ装入剤、代謝産物、マスタード誘導体、タンパク質産生抑 制剤、リボソーム抑制剤、アポプトシスのインジューサー、血管形成抑制剤、神 経毒、等。一層特には、キチンヒドロゲルによって送出される細胞毒又は細胞増 殖抑制用組成物は、例えば下記を含んでよい：５−フルオロウラシル（５−ＦＵ ）、タキソール及び／又はタキソテレ、アクチノマイシンＤ、アドリアマイシン 、アザリビン、ブレオマイシン、ブスルファン、酪酸、カルムスチン、クロラム ブシル、シスプラチン、サイタラビン、サイタラビン、ダカルバジン、エストロ ゲン、ホルモン類似体、インシュリン、ヒドロキシ尿素、Ｌ−アスパラギナーゼ 、ムスチン、メルファラン、メルカプトリン、メトトレキセート、マイトマイシ ンＣ，プレドニシロン、プレドニソン、プロカルバジン、ステロイド、ストレプ トゾトシン、テストステロン、チオグアニン、チオテパ、トリブチリン、ビンブ ラスチン、ビンクリスチン、ゲンタマイシン、カルボプラチン、シクロホスファ ミド、イフォスファマイド、マホスファマイド、レチノイン酸、リシン、ジフテ リアトキソイド、毒液、アンチスタチン又はその他のプラスミノゲン誘導体、及 びそれらの機能的に均等の類似体；コロニー刺激因子；エリスロポイエチン；ス テロイド；麻酔薬；並びにホルモン。上述した薬剤は、新生物、細胞ハイパープ ロリファレーションを治療、転換又は防止するのに用いてよい。ゲンタマイシン のような神経毒性作用を有する抗生物質もまた、Ｍｅｎｅｉｒ’ｓ病のような特 定の疾患を治療するのに用いてもよい。上述した細胞毒又は細胞増殖抑制用組成 物の内の一種又はそれ以上は、上に挙げた鎮痛剤、抗菌性組成物、抗炎症性化合 物、抗生物質、抗凝血剤、抗増殖剤（ａｎｔｉｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｖｅ）、 サイトカイン、細胞毒、化学治療薬剤、成長因子、インターフェロン、ホルモン 、ヒドロキシアパタイト、脂質、オリゴヌクレオチド、オステオインジューサー 、ポリマー、多糖、プロテオグリカン、ポリペプチド、プロテアーゼ抑制剤、タ ンパク質（血漿タンパク質を含む）、ステロイド、血管収縮剤、血管拡張神経、 ビタミン、ミネラル、安定剤、等の内のいずれかと共にキチンヒドロゲル中に有 利に組み入れてよい。 ヒドロゲルに加えることができるその他の化合物は、下記を含み、これらに限 定しない：ビタミン及びその他の栄養補給；ホルモン；糖タンパク質；フィブロ ネクチン；ペプチド及びタンパク質；炭水化物（単純な及び／又は複雑なの両方 ）；プロテオグリカン；抗アンジオジェニン；抗原；オリゴヌクレオチド（セン ス及び／又はアンチセンスＤＮＡ及び／又はＲＮＡ）；ＢＭＰ；ＤＢＭ；骨原性 及び軟骨包含組成物；抗生物質（例えば、病原菌、腫瘍、薬剤又はホルモンに対 する）；遺伝子治療試薬；抗凝血剤；ホルモン；ヒドロキシアパタイト；脂質； ポリマー；多糖；ポリペプチド；プロテアーゼ抑制剤；タンパク質（血漿タンパ ク質を含む）；ステロイド；血管収縮剤；血管拡張神経；ミネラル；安定剤、等 。 本明細書中に報告する研究は、予期されないことに、フリーベースＴＥＴ又は サイプロフロキサシンＨＣｌ（ＣＩＰ−ＨＣｌ）のような化合物をヒドロゲルに 入れる又はそれらによるヒドロゲルの処理が、補足したヒドロゲルに長い寿命を 授与することを立証する。この現象は、ヒドロゲルからの薬剤放出の期間を増大 させるのに利用することができる。代わって、この現象は、またＴＥＴ−ヒドロ ゲルに加入するヒドロゲルを安定にするのに用いる化合物と異なる薬剤の放出を 加減する及び／又はマトリックスをインビボ又はインビトロで一層長い期間持続 させるのに利用することができる。 フリーベースのＴＥＴのような薬剤の水溶性不良の形態は、自由に水溶性の形 態に比べてヒドロゲルからの薬剤の送出を一層増大させるのが普通である。従っ て、薬剤は、補足されたヒドロゲルからの薬剤の送出を長くするために、ヒドロ ゲル内で活性チャーコールのような水溶性キャリヤーに結合させてもよい。 補足キチンヒドロゲルの調製 本明細書中に開示する発明の実施態様のいずれかを実施する際の第一段階とし て、補足を選定しなければならない。補足は、当業者に知られている方法によっ て造っても、供給業者から購入しても、或は本出願の方法に従って造ってもよい 。好適な実施態様では、成長因子、薬剤−又はＤＢＭ−補足したキチンヒドロゲ ルを造る。 本発明の実施態様のいずれにおいても、補足を成分のいずれかに加えた後に、 それらを混合してよい。 キチンヒドロゲルの調製 人工血管、並びに骨及び軟骨増強（これらに限定しない）のような本発明の所 定の実施態様では、細胞を中に及び／又は通して移動させるヒドロゲルを用いる のが好ましい。 市販されているキトサンのような任意のキチン又はその誘導体を本発明のいく つかの実施態様において用いることができる。局所薬剤送出のようなこれらの用 途について、選定したキチン又は誘導体の特定の組成物は、それが所望の通りに 機能する限り、臨界的なものではない。市販されているキチン誘導体に、細胞増 殖及び／又は分化；薬剤送出；成長因子送出；組織発生又は再生；血管移植片又 はシャントの内皮化；等（これらに限定しない）を含む、本発明の実施態様にお いて用いるために成長因子、抗生物質及び／又はその他の薬剤を補足してよい。 本発明の好適な実施態様では、ヒドロゲル中の全多糖濃度は、約１〜１２０ｍ ｇ／ｍｌにする。一層好適な実施態様では、ヒドロゲル中の全多糖濃度は、約１ ０〜１００ｍｇ／ｍｌにする。最も好適な実施態様では、調製したキトサン中の 全多糖濃度は、約２０〜８０ｍｇ／ｍｌにする。 キトサンを調製する際に、注入用の滅菌水又はＰＢＳのような製薬上許容し得 る緩衝剤又は水和剤を使用すべきである。 成長因子、薬剤及びその他の化合物の濃度は、所望の目的に応じて変わること になるが、濃度は、それらの記述した目的を達成するのに有効にさせる程の大き さにしなければならない。本発明の好適な実施態様では、成長因子濃度は、約１ １ｎｇ〜１ｍｇ／キチンヒドロゲル１ｍｌにする。一層好適な実施態様では、成 長因子濃度は、約１〜１００ｍｇ／キチンヒドロゲル１ｍｌにする。最も好適な 実施態様では、成長因子濃度は、約５〜２０ｍｇ／キチンヒドロゲル１ｍｌにす る。本発明の好適な実施態様では、ＴＥＴ又はＣＩＰ濃度は、０．０１〜３５０ ｍｇ／キチンヒドロゲル１ｍｌにする。本発明の一層好適な実施態様では、ＴＥ Ｔ又はＣＩＰ濃度は、０．０１〜２００ｍｇ／ｍｌにする。本発明の最も好適な 実施態様では、ＴＥＴ又はＣＩＰ濃度は、１〜１５０ｍｇ／ｍｌにする。加える べき補足の量は、当業者が種々の濃度をテストしかつ出願の意図する目的やサイ トについて有効な濃度を選定することによって実験的に決めることができる。 成長因子の調製 成長因子、又はその混合物は、当業者に知られている任意の方法によって造っ ても或は商業上購入してもよい。例えば、下記を含み、これらに限定しない成長 因子を選定することができる：内皮細胞、線維芽細胞、上皮細胞、平滑筋細胞、 肝細胞、やケラチノサイトのような、所定の細胞タイプの増殖及び／又は誘因を 刺激する成長因子、及び／又は同じ細胞タイプ及び平滑筋細胞の増殖を抑制する 成長因子。そのような選定は、成長因子を補足したキチンヒドロゲルを適用する 特定の組織部位及び／又は所望する作用のタイプに依存し得る。例えば、ＥＧＦ を補足したキチンヒドロゲルは、眼の創傷に適用するために及び胃潰瘍を治療す るために好適になり得、他方オステオゲニンを補足したキチンヒドロゲルは、骨 破損や骨折に適用してそれらの治癒を促進するために好適になり得る。 別の好適な実施態様では、ＨＢＧＦ−１βを調製してキチンヒドロゲルに加え た。ＨＢＧＦ−１β、又はＨＢＧＦ−１α、又は、ＨＢＧＦ−１の任意のその他 の活性な形態は、天然源から、ＨＢＧＦ−１又はその誘導体を発現する遺伝子工 学的に造り出された細胞から、或は当業者に知られている任意の方法によって精 製することができる。 ＨＢＧＦ−１βは、組み換えＤＮＡ法（Ｊａｙｅ等、米国特許第４，８６８， １１３号；Ｊａｙｅ等、Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．２６２：１６６１２〜１６６ １７（１９８７））を用いて調製した。 ＨＢＧＦ−１に加えて、キチンヒドロゲルに加えることができるその他の成長 因子は、下記を含み、これらに限定しない：ＨＢＧＦ−２、ＩＧＦ−１、ＥＧＦ 、ＴＧＦ−β、ＴＧＦ−α、任意の血小板由来成長因子又はエキストラクト、Ｂ ＭＰ、及び任意の成長因子の混合物。例えば、成長因子のリッチ源として働く血 小板由来のエキストラクトを、ＨＢＧＦ−１のようなその他の成長因子に加えて 或はこれらの代わりにキチンヒドロゲルに加えてよい。 好適な実施態様では、血小板由来のエキストラクトを、当業者に知られている 方法によって造り、これをキチンヒドロゲルに加える。そのようなエキストラク トは、キチンヒドロゲルと共に用いるために血漿由来の血小板から造った。血小 板由来の創傷治癒因子（ＰＤＷＨＦ）を造り、キチンヒドロゲルに加えてること ができる（Ｋｎｉｇｈｔｏｎ等、Ａｎｎ．Ｓｕｒｇ．２０４：３２２〜３３０（ １９８６））。 成長因子補足キチンヒドロゲルの更なる成分 成長因子と共に用いるために意図するキチンヒドロゲルは、成分であって、そ れらの内のいくつかは選定した成長因子の生物学的活性を妨げ得るものを含有す る。従って、選定した成長因子を、成長因子の生物学的活性を妨げる又は破壊す るキチンヒドロゲル中のその他の成分の作用から保護するプロテアーゼ又はその 他の抑制剤のような更なる成分を含むことが必要になり得る。 特定の抑制用化合物の選定は、キチンヒドロゲル中の成長因子の生物学的活性 を評価する方法（下記に検討する）を用いることによって実験的に決めてもよい 。生物学的活性を評価する方法は当業者に知られている。 加えて、所定の成長因子がそれらの生物学的活性を示すためには、所望の活性 を増強又は媒介する化合物を入れるのが必要かもしれない。例えば、ヘパリンは 、ＨＢＧＦ−１の生物学的活性を増強する（例えば、Ｂｕｒｇｅｓｓ等、Ａｎｎ ．Ｒｅｖ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．５８：５７５〜６０６（１９８９）を参照）。 本発明の補足したキチンヒドロゲルは、薬剤、その他の化学薬品やタンパク質 のような化合物を含有してよい。これらは、下記を含み、これらに限定しない： ＴＥＴ、サイプロフロキサシン、アモキシシリン、又はメトロニダゾールのよう な抗生物質、活性タンパク質Ｃ、ヘパリン、プロスタサクリン（ＰＧＩ₂）、プ ロスタグランジン、ロイコトリエン、アンチトロンビンＩＩＩ、ＡＤＰアーゼや プラスミノゲン活性体のような抗凝血剤；デキサメタゾン、炎症を抑制するため のプロスタサクリン、プロスタグランジン、ロイコトリエン及び／又はカイニン の抑制剤のようなステロイド；カルシウムチャンネルブロッカーのような心臓血 管薬剤；化学誘引剤；ブピバカインのような局部麻酔；並びに５−フルオロウラ シル（５−ＦＵ）、タキソール及び／又はタキソテレのような抗増殖剤／抗腫瘍 薬剤；神経毒、等。これらの補足化合物は、また、多クローン性、モノクローン 性又はキメラ性抗体、又はそれらの機能的誘導体又はフラグメントも含有してよ い。それらは、例えば、ＰＤＧＦ、及び／又はＴＧＦ−βへの抗体のような平滑 筋増殖、或はキチンヒドロゲルによって治療する領域内やその回りのその他の望 ましくない細胞タイプの増殖を抑制する抗体にすることができる。これらの抗体 は、また、抗癌、抗血小板又は抗炎症活性を要求する情況においても有用になる ことができる。通常、抗体であって、その効能が部位指向送出によって向上され るいずれの抗体も、このキチンヒドロゲル送出系によって用いられることから利 点を得ることができる。 成長因子補足キチンヒドロゲルの創傷治癒特性を評価するためのアセイ 特定の成長因子を補足したキチンヒドロゲルが創傷治癒を促進するかどうかを 確かめかつ創傷治癒を促進する成長因子の最適な濃度を選定するために、組成物 を当業者に知られている任意の手段によってテストすることができる（例えば、 ツボイ等、Ｊ．Ｅｘｐ．Ｍｅｄ．１７２：２４５〜２５１（１９９０）；Ｋｓａ ｎｄｅr等、Ｊ．Ａｍ．Ａｃａｄ．Ｄｅｒｍａｔｏｌ．２２：７８１〜７９１（ １９９０）；及びＧｒｅｅｎｈａｌｇｈ等、Ａｍ．Ｊ．Ｐａｔｈ．１３６：１２ ３５（１９９０）を参照）。キチンヒドロゲル組成物中の選定した成長因子の活 性を評価することができるインビトロ及びインビボの両方のアセイを含む任意の 方法を用いてよい。例えば、ＨＢＧＦ−１βの活性を、２つの独立したインビト ロアセイを用いて評価することができる。第一に、成長因子を補足したキチンヒ ドロゲルを含浸させておいたプラスチック表面を覆う浅い液層中に懸濁させてお いた内皮細胞の増殖を測定する。第二に、³Ｈ−チミジンをＨＢＧＦ−１の存在 において培養した線維芽細胞に加入することを測定する。インビボアセイでは、 ＨＢＧＦ−１βを補足したキチンヒドロゲルを、マウスをモデル系として用いて インビボ治癒を促進するそれの能力についてテストする。 成長因子を補足したキチンヒドロゲルが細胞増殖を誘発しかつ細胞を補充する 能力もまた、当業者に知られているインビボ法によって評価することができる。 例えば、成長因子の生物学的活性を測定するための上記したインビボアセイは、 キチンヒドロゲル組成物中の成長因子の活性をテストするのに用いてよい。加え て、抑制用及び／又は増強用化合物の効果もまた評価することができる。 抑制用及び／又は増強用化合物を加えるための必要性は、大概実験的に決める ことができる。ＨＢＧＦ−１に結合しかつ所定のタンパク質分解活性から保護す ることが知られているヘパリンをＨＢＧＦ−１を補足したキチンヒドロゲルに加 えた。相対的に低い濃度のヘパリンを加えることは、ＨＢＧＦ−１βを、キチン ヒドロゲルにおけるそれの生物学的活性を破壊することになる開裂から保護した 。従って、ＨＢＧＦ−１を含むキチンヒドロゲル組成物は、トロンビン又はキチ ンヒドロゲルのその他のタンパク質分解成分によるＨＢＧＦ−１の開裂を抑制す るヘパリン又はその他のいくつかの物質を含んでよい。 同様に、選定した抑制剤が成長因子をキチンヒドロゲル成分による分解から保 護する能力は、当業者に知られている任意の方法によって評価することができる 。 また、特定の化合物が、キチンヒドロゲルにおける成長因子の生物学的活性を 増強、媒介又は増進するのに用いることができるかどうかも実験的にもとめるこ とができる。 成長因子補足キチンヒドロゲルの内部又は外部創傷への局所又は内部適用 臨床的に使用する前に、成長因子及びキチンヒドロゲル、又は成長因子を補足 したキチンヒドロゲルを、ウイルスのような、中の病原性汚染をすべて不活性に するために低温殺菌又はその他の方法で処理する。汚染を不活性にする方法は、 当業者に良く知られており、下記を含み、これらに限定しない：溶媒−洗浄剤処 理及び熱処理（例えば、Ｔａｂｏｒ等、Ｔｈｒｏｍｂｏｓｉｓ Ｒｅｓ．２２： ２３３〜２３８（１９８１）及びＰｉｓｚｋｉｅｗｉｃｋ等、Ｔｒａｎｓｆｕｓ ｉｏｎ ２８：１９８〜１９９（１９８８）を参照）。 補足したキチンヒドロゲルを、創傷、その他の組織又はその他の所望の位置に 直接適用する。外部創傷については、補足したキチンヒドロゲルは、創傷の上面 にスプレーすることを含む任意の手段によって直接適用することができるのが典 型的である。補足したキチンヒドロゲルは、また、手術手順の間のように、内部 に適用することもできる。補足したキチンヒドロゲルを、骨へのように内部に適 用する場合には、凝塊は時間をかけて徐々に溶解する。 抗菌性組成物の調製 キチンヒドロゲルを補足するのに用いる抗菌性組成物、又はその混合物は、当 業者に知られている任意の方法によって造っても或は商業上購入してもよい。 血漿タンパク質の調製 キチンヒドロゲルを補足するのに用いる血漿タンパク質、又はそれらの混合物 は、当業者に知られている任意の方法によって造っても或は商業上購入してもよ い。特に、そのような血漿タンパク質は、因子ＩＸのようなトロンビン感応性血 液凝固因子を含むことになる。 抗体の調製 キチンヒドロゲルを補足するのに用いる抗体、又はそれらの混合物は、当業者 に知られている任意の方法によって造っても或は商業上購入してもよい。 細胞毒又は細胞増殖抑制用組成物の調製 キチンヒドロゲルを補足するのに用いる細胞毒又は細胞増殖抑制用組成物、又 はそれらの混合物は、当業者に知られている任意の方法によって造っても或は商 業上購入してもよい。細胞毒又は細胞増殖抑制用組成物は、下記として作用し得 る：アルキル化剤、酵素抑制剤、増殖抑制剤、溶菌剤、ＤＮＡ合成抑制剤、膜透 過性変更因子、ＤＮＡ装入剤、代謝産物、マスタード誘導体、タンパク質産生抑 制剤、リボソーム抑制剤、アポプトシスのインジューサー、血管形成抑制剤、神 経毒、等。一層特には、キチンヒドロゲルによって送出される細胞毒又は細胞増 殖抑制用組成物は、例えば下記を含んでよい：５−フルオロウラシル（５−ＦＵ ）、タキソール及び／又はタキソテレ、アクチノマイシンＤ、アドリアマイシン 、アザリビン、ブレオマイシン、ブスルファン、酪酸、カルムスチン、クロラム ブシル、シスプラチン、サイタラビン、サイタラビン、ダカルバジン、エストロ ゲン、ホルモン類似体、インシュリン、ヒドロキシ尿素、Ｌ−アスパラギナーゼ 、ロムスチン、メルファラン、メルカプトリン、メトトレキセート、マイトマイ シンＣ，プレドニソン、プロカルバジン、ステロイド、ストレプトゾトシン、テ ストステロン、チオグアニン、チオテパ、トリブチリン、ビンブラスチン、ビン クリスチン、ゲンタマイシン、カルボプラチン、シクロホスファミド、イフォス ファマイド、マホスファマイド、レチノイン酸、リシン、ジフテリアトキソイド 、毒液、アンチスタチン又はその他のプラスミノゲン誘導体、及びそれらの機能 的に均等の類似体。 補足キチンヒドロゲルの内部又は外部創傷への内蔵適用 キチンヒドロゲルは、内蔵創傷包帯、又は帯具として配合することができる。 内蔵包帯又は帯具は、使用容易であり、施行するのに高等の技術的知識又は熟練 を要求しない。それは、救急第一応急処置手段として自己投与さえすることがで きる。 内蔵したキチンヒドロゲル含有創傷包帯又は帯具は、野外準備できる製剤が安 価であり、長い期間貯蔵することができかつ成分を可溶化しかつ混合することに 伴う時間遅れなしで出血している創傷の迅速なキチンヒドロゲル治療をもたらす のに使用することができる点で、現行の技術に勝る進歩である。これらの特性は 、止血組成物と組み合わさった場合に、兵士、救助作業員、救急車／パラメディ ックチーム、消防士用の外傷パックのような野外適用、初期の外傷、病院や診療 所、特に災害情況において救急室職員による第一応急処置において使用するため に理想的なものになる。小さいバージョンもまた、公衆が又は開業医が使用する ための第一応急キットにおいて実用性を有し得る。 内蔵キチンヒドロゲル創傷包帯又はキチンヒドロゲル含有帯具は、キチンヒド ロゲル複合体を含む組織シール用組成物を含み、これは、その他のキチン又はそ れらの誘導体と、グリオキサール、グルテルアルデヒド、ＰＥＧスクシンアミド 、ＰＥＧスクシミジルスクシネート又はＰＥＧスクシミジルプロピオネートのよ うな架橋剤とからなることができる。 ヒトの患者に関して使用する場合には、成分は、病原不活性化、精製成分にす るのが最も好ましい。特に、本発明の成分は、それらへの添加剤を含んで、ウイ ルスのような、中の病原性汚染をすべて不活性にするために、洗浄剤／溶媒によ って処理し、及び／又はその他の方法、例えば、低温殺菌又は限外ろ過によって 処理する。汚染を不活性にする方法は、当業者に良く知られており、下記を含み 、これらに限定しない：溶媒−洗浄剤処理及び熱処理。溶媒−洗浄剤処理は、タ ンパク質様成分が不可逆な熱変性に暴露されない点で特に有利である。 下記の実施態様の各々において、キチンヒドロゲルに、一種又はそれ以上の成 長因子、薬剤、抑制用化合物（成長因子又は薬剤の生物学的活性の内のいすれか を妨げ得るヒドロゲルの活性をを抑制するため）、及び増強用化合物（成長因子 又は薬剤の生物学的活性の内のいすれかを増強、媒介又は増進を達成するため） 、色素の分解を抑制する化合物を補足することができるが、補足しなければなら ない分けではない。 成長因子は、例えば、下記を含むことができる：線維芽細胞成長因子−１（Ｆ ＧＦ−１）、線維芽細胞成長因子−２（ＦＧＦ−２）、及び線維芽細胞成長因子 −４（ＦＧＦ−４）；血小板由来成長因子；インシュリン結合成長因子−２；表 皮細胞成長因子；形質転換成長因子−α；形質転換成長因子−β；軟骨誘発因子 −Ａ及び−Ｂ；オステオイド誘発因子；オステオゲニン及びその他の骨成長因子 ；軟骨成長因子；ヘパリン結合成長因子−１；ヘパリン結合成長因子−２；及び ／又はそれらの生物学的に活性な誘導体。 薬剤は、感染を抑制し、皮膚創傷を促進し及び／又は傷跡形成を抑制すること ができる抗増殖性薬剤のような鎮痛剤、防腐薬、抗生物質又はその他の薬剤にす ることができる。同時に放出するために薬剤を一種よりも多く組成物に加えてよ く、或は薬剤を所定の限時放出様式で放出してもよい。そのような薬剤は、例え ばタキソール、テトラサイクリンフリーベース、テトラサイクリンヒドロクロリ ド、サイプロフロキサシンヒドロクロリド又は５−フルオロウラシルを含むこと ができる。タキソール又はキチンヒドロゲル複合体を加えるのが特に有利になり 得る。更に、薬剤は、血管収縮剤、例えばエピネフリンでもよく；或は薬剤を、 キチンヒドロゲルシール、例えばアプロチニンを安定にするために加えてもよい 。補足は、意図する目的について有効になる、例えば抗生物質が微生物の増殖を 抑制し、鎮痛剤が苦痛を軽減する、等のようなキチンヒドロゲル中の濃度にする 。 例えば、キチンヒドロゲルが創傷に入った程度を示す、又は続くキチンヒドロ ゲルの吸収を測定するために、色素、マーカー又はトレーサーを加えてもよく、 或は色素を、診断のためにキチンヒドロゲルから所定の限時放出様式で放出して もよい。色素、マーカー又はトレーサーは、生理学的に適合し得なければならず かつトルイジンブルーのような水溶性色素を含む着色色素、及び当分野において 知られている放射性又は蛍光性マーカー又はトレーサーから選ぶことができる。 色素、マーカー又はトレーサーは、また、キチンヒドロゲルの一種又はそれ以上 の成分に化学的にカップルされ得る化合物でもよい。加えて、マーカーは、負傷 した組織から漏れ出るプロテアーゼに暴露する際に生じるような、タンパク質分 解に暴露する際に、色を変える又は発色し、それの強度を定量することができる 、当分野において知られているタンパク質様物質の中から選んでもよい。 その上に、キチンヒドロゲルを負傷した又は損傷した骨又は骨化組織を代える 又は修復するのに使用する場合には、組成物に、また、有効量の脱ミネラル化し た骨マトリックス及び／又は骨形態形成タンパク質、及び／又はそれらの生理学 的に適合し得る誘導体を補足してもよい。 内蔵キチンヒドロゲル創傷包帯又はキチンヒドロゲル帯具のキチンヒドロゲル 及び／又は水和剤の濃度は、最終のマトリックスの密度及び硬化時間に対して有 意の作用を有し得る。この原理は、特殊の情況における内蔵キチンヒドロゲル含 有創傷包帯又は帯具の特定の使用を満足するのに用いてよい。例えば、動脈創傷 の治療は、キチンヒドロゲルシールが、極めて迅速にかつ加圧された血液流に耐 える程の完全性で硬化するのを要求し得る。他方、創傷の深い凹部を満たす場合 に、治療は、成分が、キチンヒドロゲルシールが硬化する前に、創傷を完全に満 たすのを要求し得る。 ゲルパック実施態様 内蔵包帯のゲルパック実施態様では、キチン成分及び水和剤成分を個々に独立 した急速蒸発性ゲル層（例えば、メチルセルロース／アルコール／水）に入れ、 ここで２つのゲル層は、不透過性膜によって互いに分離され、その対は、外部の 保護性の第二不透過性膜によって覆われる。ゲルパッドが確実に使用中適所にと どまるために、帯具をゲルと接触する表面上に被覆してもよい。 使用において、２つのゲル層を分離する膜を取り去り、２つの成分をミックス させる。次いで、外部膜を取り去り、帯具を創傷部位に適用する。これは、創傷 からの血液及び流体損失の自然の抑制を生じ、かつ感染への自然のバリヤーを確 立する。 同様のゲルパック実施態様では、水和剤、並びにキチン成分及び水和剤成分を 分離するプラスチックフィルムの両方を省いてもよい。実施においては、外部の 不透過性プラスチック膜を取り去り、帯具を前記した通りにして直接創傷部位に 適用する。流体が、自然に創傷部位に現れ、次いでキチン成分を水和してヒドロ ゲルを形成する。 ゲルパックのこの代わりの実施態様は、製造するのが一層簡単、一層安価かつ 一層容易であることの利点を有する。しかし、患者の創傷が、キチン成分を水和 されたヒドロゲルに有効に転換するには不十分な流体を有する情況があり得る。 それらの場合では、水和剤は、発明の先に記載したゲルパック実施態様のように 、外因的に供給しなければならない。 キチンヒドロゲル帯具実施態様 キチンヒドロゲル帯具実施態様を、必要な補足を患者の負傷した組織に放出す るために配合し、ここで、帯具は、水和する際にヒドロゲルを形成するのに有効 な量のキチン又はその誘導体を含む乾燥物質の層を含み、乾燥物質の層を帯具の 創傷に面する表面に貼る。一実施態様では、閉鎖バッキング及び生理学的に許容 し得る接着剤層は、バッキング層が乾燥物質の層を有効に結合する程に粘着性な らば、一つでありかつ同じである。 別の実施態様では、長期の安定な貯蔵のために、剥離可能な、防水性の保護フ ィルムを、乾燥物質の層及び露出される接着剤表面上に置く。実施においては、 防水性の保護フィルムを剥離した後に、帯具を負傷した組織上に適用する。 一実施態様における帯具のキチン成分は、帯具を負傷した組織上に適用する際 に活性化して、出血している創傷から漏れ出る患者の内因性流体によってキチン ヒドロゲルを形成する。帯具を負傷した組織に適用して数分以内でキチンヒドロ ゲルが水和されて創傷からの流体損失が有意に低減されることになるのが好まし い。キチンヒドロゲルが形成しかつ硬化する速度は、ある程度、その適用、例え ば、動脈創傷や出血している組織の損傷用に急速な硬化、骨組織への創傷の治療 用にのろい硬化によって指図されることになるが、キチンヒドロゲルは、適用後 ２０分以内で形成するのが好ましい。この作用は、帯具を適用した後１０分以内 で明らかになるのが一層好ましい。キチンヒドロゲルは、適用後２〜５分以内で 形成することになるのが最も好ましい。最も急速な形成を含む実施態様では、キ チンヒドロゲルは、適用後実質的に１〜２分以内で、一層好ましくは１分以内で 、最も好ましくは３０秒以内で形成されることになる。 キチンヒドロゲルを帯具に適用する際に、キチンヒドロゲルが創傷部位上に形 成するまで圧力を使用することが必要になるかもしれない。 別法では、創傷からの流体損失が乾燥したキチン成分の適当な水和をもたらす には不十分、或は生命が危ない情況のように時間が必須な情況では、キチンヒド ロゲルを適した生理学的に許容し得る液によって水和した後に、帯具を負傷した 組織に適用する。 帯具を構築するには、乾燥物質を、例えば凍結乾燥によって得ても、或は適し た市販されている物質を利用してもよい。乾燥物質を接着剤又はバッキング層に 結合させることは、バインダー、好ましくは水溶性バインダーを乾燥成分に加え ることによって増進させてもよい。 キチンヒドロゲル帯具のバッキングは、慣用の非吸収性物質、例えばシリコー ンパッチ又はプラスチック材料にしてもよく；或はそれは、生物学的適合性の吸 収性物質、例えばキチン又はその誘導体にしてもよい。バッキング物質は、送出 デバイス以上に作用してもよい。その好適な組成は、キチンヒドロゲルの所望の 用途によって決められる。例えば、非吸収性バッキングは、バッキングがキチン ヒドロゲルについて強度及び保護をもたらす多くの外部用途用に適している。別 の実施態様では、キチンヒドロゲル上の保護被覆について余分の強度及び耐久性 をもたらすために、非吸収性バッキングを、例えばファイバーで補強する。 続いて凝塊をバッキングと共に剥離することは、医療補助が利用可能になるま でキチン帯具を第一応急処置手段として使用する場合のように、多くの情況で許 容できる。 代わりに、例えば、動脈創傷のように、出血している液が圧力下で漏れ出てい る場合に、組織シール用キチンヒドロゲルにその形成中に強度を付与するのに、 非吸収性バッキングを用いてもよい。更に、そのような創傷が内部のもであるな らば、バッキングをキチンヒドロゲルから、定着したヒドロゲルマトリックスを 乱さないで剥離するのが有利である。従って、接着剤層がキチンヒドロゲルに比 べて小さい引張又は剪断強さを有する物質であり、バッキングの剥離を、キチン ヒドロゲルシール又は創傷を囲む組織に損傷を与えないで可能にするキチンヒド ロゲル帯具を提供する。 比較して、所定の内部用途は、後に包帯を剥離する必要を排除するために、吸 収性バッキングを使用することを要求する。吸収性物質は、自然に又は体により 分解されて、機能の治癒及び／又は組織再生を有意に妨げずかつその他の代謝外 乱を引き起こさないような方法で消費又は排除される成分になるものである。生 体恒常状態が維持される。生物分解性バッキングを製造するのに適した物質は、 タンパク質様物質、例えば、フィブリン、コラーゲンやゼラチン、又は炭水化物 由来の物質、例えば、カルボキシメチルセルロース又はセルロース及び／又はそ れらの生理学的適合性の誘導体を含む。吸収性物質は、キチン又はキチンヒドロ ゲルの薄い層にするのが一層好ましい。 接着剤層は、閉鎖バッキング層と分離するならば、キチンヒドロゲルの意図す る用途を基準にして選び、慣用の接着性物質を含んでよい。防腐薬を接着剤層に 加えてもよい。 手術する前のように、組織シールキチンヒドロゲルを閉鎖バッキングと共に創 傷から剥離するつもりならば、接着剤は、乾燥物質層を閉鎖バッキングに貼り付 けかつ水和した後にキチンヒドロゲルの引張又は剪断強さよりも大きな接着剤能 力を維持するのに十分でなければならない。 これらの組織シールキチンヒドロゲルが、創傷上の位置にとどまるつもりであ るが、閉鎖バッキングを適用した後に剥離しなければならないならば、接着剤は 、乾燥物質層を閉鎖バッキングに貼り付けるが、なお水和した後にキチンヒドロ ゲルの引張又は剪断強さよりも小さな接着剤能力を持つ程に粘着性でなければな らない。代わりに、接着剤層は、乾燥物質層を水和する間に可溶化される又は粘 着性が低下するようになり、キチンヒドロゲルからのバッキングの剥離を可能に する物質にしてもよい。そのような目的の別法では、乾燥物質層を直接閉鎖帯具 に貼り付けてもよい。 別の実施態様では、接着剤層は、水和した後の閉鎖層の剥離を、組織シールし ているキチンヒドロゲルを乱さないで可能にするために、２つの異なる接着剤を 含む。そのような情況では、乾燥したキチンヒドロゲルをバッキングの特定の領 域、乾燥物質の領域を越えて延在する接着剤の邪魔のない領域を有する「内部領 域」、例えば、中央に貼り付けるのが典型的である。 接着剤の外部領域を、帯具の乾燥物質領域が直接創傷上にキチンヒドロゲルを 形成するように、創傷を囲む又は創傷に隣接する皮膚又は組織に直接貼り付ける 。帯具の乾燥物質層によって覆われないバッキングの領域上の接着剤層は、キチ ンヒドロゲルを創傷を囲む組織に、それが物理的に剥離するまで貼り付けるのに 十分なものにする。外部領域上の接着剤は、たとえ液が創傷、例えば動脈創傷か ら圧力下で出血しているとしても、帯具を適所に保つ程でなければならない。 接着剤の内部領域は、乾燥物質層を閉鎖バッキングに貼り付けるが、なお水和 した後にキチンヒドロゲルの引張又は剪断強さよりも小さな接着剤能力を持つ程 に粘着性である。代わりに、接着剤の内部領域は、乾燥物質層を水和する間に可 溶化される又は粘着性が低下するようになり、キチンヒドロゲルからのバッキン グの剥離を可能にする物質にする。そのような目的の別法では、乾燥物質層を内 部領域において直接閉鎖帯具に貼り付け、接着剤層を外層だけに加える。 これより、２つの接着剤の実施態様では、キチンヒドロゲル帯具のバッキング は、帯具を物理的に剥離するまで創傷を囲む組織に適所に貼り付けられたままに なる。しかし、剥離する際に、バッキングは、キチンヒドロゲルから、創傷にく っつけられたマトリックスを乱さないではがれる。キチンヒドロゲルの二重被包具体例 キチンヒドロゲル包帯の更に他の具体例では、ＰＢＳ又は匹敵するゲルの如き 有効量の炭酸水又は生理学的に受け入れ可能な緩衝水和剤を含む独立水和層が破 裂性の液不浸透性容器内に収容される。水和層を被包する破裂性の液不浸透性容 器は、上記の閉塞性包帯層に又は閉塞性包帯に隣接する上記接着層に直接付着さ れる。水和層を被包する破裂性の液不浸透性容器の露出側（この側部は接着層に 付着されない）には、微粉末状キチンの乾燥層が付着される。 閉塞性バッキング又は接着性物質と接触していないすべての表面上に二重層（ 乾燥層及び水和層）が一緒にかぶせられ、しかしてその層が閉塞性バッキングに 外部保護第二不浸透性膜と共に付着される。かくして、この二重層具体例では、 内容物は不浸透性容器内に被包され、ここで一方の側は閉塞性バッキング材料で あり、そして他方の側及びすべての縁部は外部保護第二不浸透性膜によって形成 される。 使用時に、水和層を被包する内部液不浸透性容器が物理的に破裂されてその中 に収容された水和材料を乾燥キチン層に放出され、しかして感染に対して天然バ リヤを提供するための完全水和キチンヒドロゲルがもたらされる。外部第二不浸 透性膜は、放出された水和材料を乾燥成分と展性の水和キチンヒドロゲル錯体が 形成するまで乾燥状態に保持し、この時点で外部膜が物理的に取り除かれそして そして創傷の上に包帯が置かれる。 別法として、外部膜が物理的に取り除かれ、そして内部液不浸透性容器を破裂 させて水和剤を乾燥キチン成分に放出して創傷組織上にキチンヒドロゲル錯体を 直接形成するような態様で二重層が創傷部に強く適用されることができる。 キチンヒドロゲル包帯の他の具体例におけるように、選択された接着剤及びバ ッキング材料は、包帯の意図する用途によって決定することができる。バッキン グ材料は除去可能又は吸収性であってよく、そして接着剤は創傷からキチンヒド ロゲルを除去し又はキチンヒドロゲルを静かに残すという包帯の除去時に意図す る用途を有することができる。接着剤は別個に結合した層であってよく、又はバ ッキング材料はそれ自体で乾燥キチンヒドロゲルを付着させるための接着剤とし て作用することができる。 また、キチンヒドロゲル包帯のこの具体例では、先に開示した成長因子、抗生 物質、防腐剤、抗増殖性薬剤等の如き添加剤を含めることもできる。 もしも水和層がガスを過飽和させた液体を含有する場合には、乾燥材料層は、 膨張可能な発泡性キチンヒドロゲルとして水和される。別法として、水和剤との 接触時にガスを生成し従って発泡する物質で補給することができる。 もしも水和層が速蒸発性ゲル層（例えば、メチルセルロース／アルコール／水 ）の如きゲルの形態にあるならば、周囲の不浸透性バリヤの破裂は、乾燥キチン 成分を先に記載の如き水和層と直接接触させてキチンヒドロゲルを生成するのを 可能にする。ゲル層は、液体水和層について記載した態様で、上記添加剤のうち のどれか１つ又は全部を含むことができる。 別の二重層具体例では、キチンヒドロゲルは、バッキングに付着される必要の ない創傷シール包帯として放出される。各成分はカプセル内で本質上カプセルと して組織化され、ここで用語「カプセル」は物質よりもむしろ広い概念を規定す るのに使用されている。上記の被包された水和層それ自体は、乾燥キチン及び被 包水和層の両方を収容する第二被包ユニット内に収容される。 使用において、水和層を被包する内部液不浸透性容器は物理的に破裂されてそ の中に収容された水和材料を乾燥キチン成分層に放出するが、それらの両方とも 外部第二被包ユニット内に完全に収容されたままである。水和層を被包する内部 容器が物理的に破裂されるときに、外部第二被包ユニットの一体性は破壊されな い。 外部被包ユニット内における水和層と乾燥キチン成分との混合は完全水和ヒド ロゲルをもたらし、次いでこれは創傷組織上に放出又は排出される。キチンヒド ロゲル本体を放出させるために、外部被包ユニットは、例えば展性キチンヒドロ ゲルの流れを創傷部位の上に向ける注入口を形成するように表面上でランダムに 又は特定の位置で物理的に切間又は引き裂かれる。 もしも水和層がガスで過飽和された薬剤である場合には、水和剤と乾燥キチン ヒドロゲル成分との混合は膨張可能な発泡性混合物をもたらし、次いでこれは創 傷組織に適用される。別法として、発泡は、乾燥成分層の水和によって達成する ことができる。自己発泡性キチンヒドロゲルの具体例 患者の創傷組織を処置するための自己発泡性キチンヒドロゲル包帯は、ヒドロ ゲル発泡量のキチン又はその誘導体を含む発泡性フォームとして処方される。先 に記載したキチンヒドロゲル成分は加圧された噴射剤と共にかん又はタンク中に 貯蔵され、しかして各成分は発泡性フォームとして創傷部位に放出される。 発泡性フォーム具体例の受け入れ可能な処方物は、使用時に２０倍まで膨張す るキチンヒドロゲルの水和成分を提供する。しかしながら、キチンヒドロゲルの 膨張の程度は、その意図する用途によって決定される。 例えば、腹部内で膨張性フォームキチンヒドロゲル包帯を使用すると、必要な 補足を放出しながら感染に対するバリヤを提供するためのキチンヒドロゲルが提 供される。しかしながら、同時に、損傷を受けていない組織、器官又は血管への 有害な圧力を防止するためにフォームの膨張を制御しなければならない。このよ うな状況は、膨張が僅か１又は２倍にそしてせいぜい５〜１０倍に制限されるよ うな膨張性フォーム包帯の使用を保証することができる。 比較として、骨の隙間を満たすのに膨張性フォームキチンヒドロゲル包帯を使 用することは、創傷部全体に密着した堅いシールを生成するためにずっと高い速 度で膨張する物質の使用を保証することができる。かかる物質の膨張の程度は好 ましくは１０〜２０倍又はより好ましくは５〜１０倍であるけれども、２０倍よ りも上の範囲内であってもよい。また、１〜２倍を含めて５倍よりも低い膨張は 、血管又は損傷骨の補修に例えば内耳のような小さい部分において応用すること ができる。このような応用は、メニエール疾患の治療のために中耳への神経毒素 の投与に特に適する。 膨張速度と同様に、膨張性フォームキチンヒドロゲル包帯を使用するキチンヒ ドロゲルの形成のための硬化時間も亦、その意図する用途に関係する。１分未満 の硬化時間が適当であるけれども、１〜２分又は５分までの硬化時間が受け入れ 可能である。当業者に認識できる場合において、生命の恐れがない状況では５〜 １０分又は２０分までさえの長い硬化時間が受け入れ可能であろう。 放出装置。例えばかん、タンク等を特に本発明に対して開発することができ、 又はそれらは市場で入手可能である。かんは、単一又は多数のどちらかの溜めを 含むことができる。より多くの費用がかかるけれども、別個の溜めは、水和成分 をそれらが適用時に混合されるまで分離して安定に保持するのを有益下に可能に する。 噴射剤は生理学的に受け入れ可能で且つ薬理学的用途に適していなければなら ず、そしてその例としては、従来認められていた噴射剤例えば加圧下のＣＯ₂、 Ｎ₂、空気又は不活性ガスを挙げることができる。別法として、乾燥キチンヒド ロゲル成分は、水和剤との接触時にガスを生成して発泡する物質で補給されるこ とができる。 放出装置からの膨張性フォームキチンヒドロゲル包帯の放出圧はキチンヒドロ ゲルそれ自体の組成及びその硬化時間と組み合わさって、包帯の膨張の程度を決 定するので、その放出圧は処置しようとする創傷の性状によって決定される。１ 気圧（１４．７ポンド／ｉｎ²）又はそれ以下の圧力は、低い膨張レベル及び遅 い放出速度を提供する。しかしながら、ある種の状況では、１〜５気圧又はそれ 以上の放出圧を保証することができる。たいていの場合に、選択される放出圧は 、市場で入手可能なかん装置のものに相当する。付加因子として、放出圧は、ヒ ドロゲル成分が放出管又は装置を閉塞しないようにするのに重要になり得る。 最後に、ある種の外傷は、キチンヒドロゲル包帯の幾つかの具体例を組み合わ せることによって最もよく処理される。例えば、大きな自動車事故又は大量殺害 を目的とする地雷若しくは爆発物によって引き起こされる危害では、創傷は、生 命の恐れがあるのみならず、組織又は骨には大きな内部損傷そして時には大きな 火傷を伴った広範囲にわたる大きなかぎ裂きの開口になる場合がある。このよう な創傷は、創傷組織の広い部分の他に多くの切断された動脈や血管をもたらす可 能性がある。かかる創傷では、先ず止血剤を豊富に適用し次いで創傷全体をキチ ンヒドロゲル包帯の具体例で包んでその部分を支持且つ保護し、そして場合によ っては鎮痛用及び／又は殺菌性組成物を放出し且つ血管収縮剤で血液損失を遅ら せることが有益になる場合がある。このような処置は、ビタミンを医療設備に移 送することができるまで又は専門の医療補助を施すことができるまで広範囲に火 傷した組織を被った患者には特に有益である。たいていの場合に、次いで、損傷 した組織の長期間の補修、処置及び保護のためにキチンヒドロゲル包帯の追加的 な処方物が熟練者によって適用されよう。 次の実施例は本発明を単に例示する目的で提供されるものであって、本発明の 範囲を限定しようとするものではない。実施例 例１ キチンヒドロゲルからの抗生物質放出 抗生物質の局部付着のための放出ビヒクルとしてＮ，Ｏ−カルボキシメチル化 キトサン（ＮＯ−キトサン）の適合性を研究した。ＮＯＣ−キトサンは、ノバ・ ケミカル社（カナダ国ノバ・スコッチア、ハリファックス所在）から購入された 。ＮＯＣ−キトサンは、水溶性であり、注入可能であり、生物学的相容性であり 、そしてほ乳動物の宿主によって吸収される。これは、生物医薬等級キトサンの カルボキシメチル化によって形成される。テトラサイクリン（遊離塩基）及びア ンピシリン（遊離酸）（米国ミズリー州セントルイス所在のシグマ・ケミカル） 並びにシプロフロクサシン−ヒドロクロリド（ＣＩＰ）（米国コネチカット州ウ エスト・ヘブン所在のミルズ社）。 ５０ｍｇのテトラサイクリン、シプロフロクサシン又はアンピシリンを含有す る均一寸法（６ｍｍ×３ｍｍ）の円柱ペレットを作った。インビトロ放出を次の ２つの条件下に、（ｉ）大きい流体容積での攪拌（無限シンク）及び（ii）小さ い流体容積内での静止（制限シンク）の下に監視した。無限シンク及び制限シン ク条件は、都合がよいことに、生物学的設定で予測される最高及び最低放出速度 にほぼ近い。制限シンクモデルを使用して、骨内の如き極めて制限された流れ状 況下にマトリクスの移植がインビトロでシミュレーションされる。制限シンク条 件下に、テトラサイクリンは、有効（＞３２μｇ、S.aureusのＭＩＣは１〜１０ μｇ／ｍｌ）濃度の抗生物質を４２日間溶離し続けた。これに対して、無限シン ク条件下では放出期間は少なくとも１２日間である（２５０μｇ／日）。制限シ ンク条件下のシプロフロクサシンの放出速度はテトラサイクリン放出速度と同様 であり、放出速度は２週間の終りに８００μｇ／日よりも大きい。これらの発見 は、ＮＯＣ−キトサンが２〜６週間の局部抗生物質放出用の有効な候補であるこ とを示唆している。マトリクスの調製 ＮＯＣ−キトサンをＰＢＳ（１３０ｍＭのＮａＣｌ、２０ｍＭの燐酸ナトリウ ム、ｐＨ７．２）中に７５ｍｇ／ｍｌ（７．５％ｗ／ｖ）の濃度で溶解させて粘 性ヒドロゲルを作った。注射器−注射器混合によってＮＯＣ−キトサンの均質混 合物を調製した。 注射器−注射器混合によって、３４５ｍｇの抗生物質（テトラサイクリン遊離 塩基又はアンピシリン遊離酸又はシプロフロクサシンヒドロクロリド）に６５５ ｍｇのＮＯＣ−キトサンゲルを混合した。混合した薬剤−キトサンを２０ｍｍ× １０ｍｍ×３ｍｍの型に入れそして加圧してスラブを形成した。６ｍｍの生体組 織検査パンチを使用することによって円盤を押抜いた。すべての実験は、５回反 復して行われた。これらの円板に含まれた抗生物質の量を測定するために、抗生 物質−キトサン円板及びＮＯＣ−キトサン円板を２．０ｍｌのトリプシン中に一 夜つるした。円板はトリプシン溶液中に完全に溶解し、そして懸濁液をＰＢＳで 希釈して抗生物質の濃度を以下に記載のようにして分析した。抗生物質のインビトロ放出 ２つの異なる条件下に、抗生物質放出を研究した。“制限シンク”モデルにお いて、少量の溶離液を使用しそして規則的な間隔で交換した。系は攪拌しなかっ た。抗生物質−ＮＯＣ−キトサン円板を２４ウエル無菌組織培養プレート（米国 ニューヨーク州コーニング所在のコーニング社）のウエルに入れた。各ウエルに ＰＢＳ（２ｍｌ）を時間ゼロで添加し、そして円板を完全に浸漬した。すべての 放出時間は３７℃で行われた。溶離緩衝液を毎日交換し、そして放出された抗生 物質の濃度を測定するために分析した（以下に記載）。また、抗生物質を全く含 まないＮＯＣ−キトサン円板も同様の条件下に試験して、分光光度計による抗生 物質の測定におけるゼロベースラインを確保した。 “無限シンクモデル”において、より多くの溶出液容量及び連続的攪拌を使用 した。１分当たり約２０回逆さにされる３７℃に保たれた５０ｍｌの遠心分離管 にある４５ｍｌのＰＢＳ中に抗生物質−ＮＯＣ−キトサン円板をつるした。緩衝 液を毎日交換し、そして分析して放出された抗生物質の量を求めた。制限及び無 限シンク条件の両方に関して、各円板を侵蝕、膨潤及び分解の形跡について視覚 分析した。テトラサイクリン及びシプロフロクサシン濃度の測定 マイクロプレートリーダー（米国カリフォルニア州サニーバルブ所在のモレキ ュラー・デバイセズ社）を使用する３４０ｎｍでの分光光度分析法によって、テ トラサイクリン及びシプロフロクサシンの各濃度を測定した。０〜２００μｇ／ ｍｌの濃度を範囲に入れるテトラサイクリンヒドロクロリド及びシプロフロクサ シンヒドロクロリドを使用して標準曲線を作成した。アンピシリンは、ＢＣＡ反 応剤を使用して測定され、また錯体の形成後に５６０ｎｍで測定された。１ｍｌ のＢＣＡ反応剤に０．１ｍｌの抗生物質溶液を混合し、そして３７℃で３０分間 培養した。既知濃度の標準曲線を使用してアンピシリンの量を定量するために、 ５６０ｎｍにおける吸光度を測定した。必要時に実験試料を蒸留水で希釈して標 準濃度範囲内に入るようにした。結果 ＮＯＣ−キトサン円板からのテトラサイクリン放出量を図１に時間の関数とし て示す。各円板中のテトラサイクリンの量は５０ｍｇ±２ｍｇであった。最初に テトラサイクリンがわっと放出されて、初日に３０１ｍｇが放出しそして２日目 に２．９ｍｇが放出した。その後に、放出速度は２日後に低下しそして３〜１５ 日間に２．４〜１．３ｍｇのレベルで放出された。薬剤レベルは１５日後に更に 低下して１６〜３７日の間で６５０〜１００μｇ／日が放出された。６週目（３ ７〜４２日）で、テトラサイクリンの放出量は６５μｇ／日よりも上であった。 テトラサイクリン−ＮＯＣ−キトサンマトリクスは、初めの２週間の間侵蝕の視 覚的形跡を全く示さなかった。マトリクスは３週目に分解し始め、そして５週目 及び６週目に向かってマトリックスは小さい破片で存在していた。抗生物質を全 く含有しないＮＯＣ−キトサンマトリクスは初日後に溶解及び崩壊の視覚的形跡 を示し、そして２日目に完全に溶解された。 最大可能な放出速度を測定するために、無限シンク条件下にテトラサイクリン 放出速度を得たので、これを図２に示す。最初に１日でわっと放出されて２０ｍ ｇ（含められたテトラサイクリンの４０％）よりも多いテトラサイクリンが放出 された。放出速度は１日後に大きく低下したが、しかし、放出量は２日〜５日の 間２．５ｍｇ／日よりも多いままであった。その後に放出速度は更に低下し、そ して放出速度は追加的な７日間２５０μｇ／日よりも大きかった。マトリクスは 、１２日の終りにいくらかの崩壊の視覚的形跡を有していた。これとは対照的に 、ＮＯＣ−キトサンマトリクスは１日で完全に溶解し、そしてマトリクスはその 形が全く残されていなかった。表１は、制限及び無限シンク条件下におけるＮＯ Ｃ−キトサン円板及びＮＯＣ−キトサン一抗生物質円板の崩壊に対する時間を示 す。また、溶離緩衝液におけるＮＯＣ−キトサンマトリクスからの溶離剤も３４ ０ｎｍにおいて分析したが、吸光度は全く見い出されなかった。 図３は、制限シンク条件下におけるシプロフロクサシンの放出速度を示す。溶 離緩衝液中で放出するシプロフロクサシンの量が時間の関数としてプロットされ ている。１日目及び２日目の初期にはそれぞれ６．７ｍｇ及び５．２ｍｇがわっ と放出された。２日目後に、放出速度は３日〜５日間に実質上１．２〜１．０ｍ ｇ／日に低下した。５日後では、別の７日後に６００μｇ／日よりも高い放出速 度が観察された。シプロフロクサシンを含有するＮＯＣ−キトサンは視覚的に有 意の膨潤形跡を示し、そしてマトリクスの寸法が時間と共に変わった。これとは 対照的に、ＮＯＣ−キトサンは２日で完全に溶解した。１２日の終りに、シプロ フロクサシンの累積放出量は約２１．５ｍｇであり、これは含めた量の４３％で ある。マトリクスは、なお抗生物質の５７％を含有していた。 図４は、制限シンク条件下におけるアンプリシン放出量を示す。初めの１日目 にわっと１８．５ｍｇのアンプリシンが放出され、そして含めたアンプリシンの 全部が初めの４日で放出された。マトリクスは、含めた抗生物質の全部の放出後 に完全に崩壊した。考察 この研究の目的は、放出系として生物学的吸収性マトリクスを使用して抗生物 質を長期間の間放出させるための新規な技術を開発することであった。本発明者 等は、生物学的吸収性マトリクスとしてキトサンを選択し、そして広範囲の抗生 物質の放出速度を研究した。焼石膏（ＰＯＰ）及び骨植接用片を使用する従来の 試みでは僅かな成功しか得られなかった（Ｄ．マッキー氏他のClin.Orthop.167: 263-268(1982)、Ａ．マックラレン及びＡ．ミニアシ両氏のTrans.Soc.Biomater. 12:1-2(1986)）。ごく最近の文献では、ミクラウ氏（J.Orthop.Res.11:627-632( 1994)）は、放出マトリクスとして骨植接用片及び焼石膏を使用しそして抗生物 質トブラマイシンの放出速度を測定した。骨植接用片の場合では、抗生物質の７ ０％が２４時間で溶離しそして４日後に微量が検出された。最初の日にＰＯＰか ら抗生物質の１７％が溶離しそして４日後にごく微量が検出された。 生物学的吸収性キャリアから長期間の抗生物質放出を得るための他の従来の試 みでも僅かの成功しか得られず、１〜５日間の放出期間がもたらされた（典型的 には制限シンク条件下に測定された）（Ｊ．グッドソン氏他のJ.Periodontoiogy 54(10):575-579(1983)、Ｆ．グレコ氏他のJ.Biomed.Mat.Res.25:39-51(1991)、 Ｔ．サクライ氏他のJ.Control1ed Release 18:39-44(1992)）。 これとは対照的に、本発明者等は、長期間の放出に寄与する２つの特性を利用 するように抗生物質−マトリクスを処方した。第一は薬剤とマトリクスとの間の 帯電相互作用であり、そして第二は抗生物質の不溶性であった。テトラサイクリ ン及びシプロフロクサシンは両方とも多数のアミン基から生じる正帯電した抗生 物質である。ＮＯＣ−キトサンは、生理学的条件（ｐＨ７．４）において正味の 負電荷を有する。ＮＯＣ−キトサンとテトラサイクリン及びシプロフロクサシン との反対電荷は強い静電結合相互作用をもたらす。 従前、帯電した薬剤の放出速度を遅らせるのに静電荷相互作用を使用すること ができることが判明していた（Ｍ．シング氏他のProc.Inter.Symp.Control Bioa ct.Matter.21:300-301(1994)）。更に、正帯電したポリペプチドとのイオン架橋 を使用して負帯電したマトリクスを安定化することができることも例証されてい た（Ｍ．シング博士の論文：“Electrostatic effcts on the release of polyp eptides from collagen hydorogels”，Univ.of Maryland,Baltimore County,Ba ltimore,Md(1994)）。この最近の研究は、正帯電した抗生物質（テトラサイクリ ン及びシプロフロクサシン）を含有するＮＯＣ−キトサンが安定でありそして２ 日で分解したＮＯＣ−キトサンのみのマトリクスと比較して制限シンク条件下に 少なくとも３週間の間溶解の形跡を全く示さなかったという事実によって証明さ れるように、従来の研究を支持するものである。 これは、ＮＯＣ−キトサンマトリクスの一体性を有意には延長しなかった負帯 電した抗生物質（アンピシリン）を使用した本発明の結果によって更に裏付けさ れた。選択した抗生物質形態は不溶性であり、そしてマトリクスの容量を越えた 質量でマトリクス中に粉末として含められた。それ故に、抗生物質は、マトリク スから拡散することができる前に溶解しなけらばならない。抗生物質の放出速度 は溶解の関数であり、これは極めて遅くかくして遅延された放出速度が測定され る（Ｓ．チャンドラカラセン及びＤ．ポール両氏のJ.Pharm.Sci.71:1399-1402(1 982)、Ｔ．タグチ氏のJ.Pharm.Sci.52:1142-1149(1963)）。 ２つの異なる条件下にインビトロ放出実験を行った。本発明の制限シンク条件 下では、攪拌は全く行われなかった。これは、抗生物質の放出を抑制するマトリ クスを包囲する高濃度抗生物質溶液の境界層の形成をもたらすことが予測されよ う。また、制限シンク条件下では小容量の溶離剤が使用されたので、放出速度に 飽和誘発制限が課される可能性がある。これは、骨の内部のような制限流体流れ が存在するようなインビボ環境に対する適当なモデルである。 第二組の放出実験では、多容量の溶出液が使用され、そしてマトリクスからの 抗生物質の放出速度を向上させた攪拌が提供された。このより高い放出速度は、 おそらく２つの因子、即ち（ａ）攪拌によって薬剤の溶解速度が向上したこと及 び（ｂ）多容量の多容量の溶出液が使用されたので、フイッキアン拡散に対して 大きい濃度差を保証する溶離緩衝液において極めて低い濃度の抗生物質が維持さ れたことによるものであった（Ｊ．クランク氏のThe Mathematics of Diffusion ,Clarendo Press,Oxford(1975)）。これは、多くの流体流れや攪拌が使用される 場合に血管植接用片から又は経口摂取錠剤からのようなインビボ抗生物質放出事 例をモデル化したものである。これらの２つのモデルを使用して得られるデータ は、移植部位に依存して生理学的環境で予測される放出速度の下方及び上方範囲 の評価を提供する。 制限シンク条件下に試験したときに、テトラサイクリン放出は、６週間の間達 成された（テトラサイクリン放出量＞５０μｇ／日）。たいていの病原体に対し て、有効なテトラサイクリン濃度は１〜１００μｇ／ｍｌの範囲内である（Ｂ． ハワード氏のClinical and Pathogenic Microbiology,C.V.Mosby Company,St.Lo uis(1987)）。例えば、歯周処置の場合には、患者の歯肉溝液におけるテトラサ イクリンの１０〜２０μｇ／ｍｌレベルがコラゲナーゼ活性及びバクテリア生長 を抑制することが認めされた（Ｌ．ゴルブ氏他のJ.Amer.Dental Assoc.125:163- 171(1994)）。骨髄炎の場合では、主な病原菌のうちの１つはS.aureusであるが 、これは１〜１０μｇ／ｍｌのテトラサイクリン濃度で抑制される（Ｌ．ジェン トリー氏のInf.Disease Clinics of North Am.4:485-499(1990)）。６週間の終 わりに、無限シンク条件下に円板中にテトラサイクリンの２０％がなお残留した が、このことは、それが６週間後でさえも放出し続けることを示す。無限シンク 条件下において、溶解速度が攪拌により向上される場合には、１２日の終わりに 放出されるサイクリンの量は４５０μｇであり、そしてそして含めたテトラサイ クリンの１０％だけが円板中に残留していた。これを基にして、最低のインビト ロモデル条件下に少なくとも１２日間の細菌感染からの保護が予期されよう。マ トリクスの挿入部位に依存して、これらの２つの限界のどこかに放出速度がある ことを予測することができる。 本発明者等は、本発明のインビトロモデルを基にして１２日の最低有効処置期 間及び少なくとも４２日の最高期間を予測する。また、ＮＯＣ−キトサンマトリ クスからのシプロフロクサシンでも同様の結果を予測することができる。シプロ フロクサシンは骨髄炎病原菌に対して極めて有効であり（S.aureus及びP.aerugi nosa に対するＡＥＣは０．５〜１μｇ／ｍｌである）、そして多くの臨床試験 は骨髄炎の治療法としてのシプロフロクサシンの有効性及び安全性を確認した（ 上記のジェントリー氏(1990)）。 テトラサイクリン及びシプロフロクサシンの両方の抗生物質に関して、初めの ２日間に抗生物質がわっと放出することが認められた。無限シンク設定条件（骨 髄炎ではより現実的）下に、含めた抗生物質の１２〜２４％が初めの２日で放出 した。細菌が表面に一旦移転増殖すると、集落形成された表面から細菌生長を抑 制するのにＭＩＣ（最低抑制濃度）よりも１００倍高い濃度の抗生物質が必要と される可能性があることが示されている(Inplantation Biology(The Host Respo nse and Biomedical Devices)におけるＡ．グリスチナ氏他の“Bacteria and Bi omaterials”,R.Greco.ed.,CRC Press,Ann Arbor(1994),pp.131-148）。この理 由のために、ＮＯＣ−キトサン−抗生物質放出系を使用して治療上の成功が可能 になるはずである。というのは、初期において極めて高い用量（ＭＩＣの約１０ ０〜５００倍）が放出されその後に長時間にわたって徐放が持続されるからであ る。 グリオキサール又はグルタルアルデヒドとの架橋は含められた抗生物質の量に 関係なくマトリクスの安定性を向上させることに注目される（Ｄ．サカリド及び Ｋ．ラオ両氏のInt'l J.Pharmaceutics 96:33-39(1993)）。しかしながら、架橋 されたマトリクスは注入不可能であり、そしてそれらは生理学的設定条件におい て分解するのに長時間を要する。注入可能な架橋キトサン−抗生物質系を製造す るための方法は実施するのが減少されつつある。その上、動物モデルでの急性及 び慢性骨髄炎の治療におけるＮＯＣ−キトサン−抗生物質系の有効性が評価され つつある。 この研究の目的は、１回の投与によって長期間の治療を提供することができる 注入可能な吸収性抗生物質放出系を探索することであった。ここに、本発明者等 は、ＮＯＣ−キトサンが長期間にわたって有効濃度の抗生物質の持続放出を提供 することができることを実証した。この系は、慢性骨髄炎の治療において極めて 有効になるはずである。例２ チキンヒドロゲルからのトロンビン感性血漿たんぱく質放出 第ＩＸ因子（ＦＩＸ）は、血液凝固において中心的な役割を果たす血漿糖たん ぱく質である。生物学的活性ＦＩＸの先天的Ｘ−連結欠損症は、潜在的に生命の 恐れがある出血疾患である血友病Ｂ（クリスマス病）をもたらす。現在の治療は 、出血エピソードを停止させるためにＦＩＸ濃厚物の静脈内注入の反復である。 交換治療の期間は、少量の出血の場合に対する一回の注入から大手術に対する数 週間にわたる多数の投与まで変動する。現在まで、予防は静脈内注入の反復によ ってのみ行われているが、しかしＦＩＸの制御放出についてはほとんど報告され ていない。 本例では、市場で入手可能である負帯電した誘導体であるＮ．Ｏ−カルボキシ メチル化キトサン（ＮＯＣ−キトサン）を使用した。キトサン及びＮＯＣＣヒド ロゲルは、薬剤放出に対してほとんど拡散遅延を提供しない大きなメッシュ寸法 を有する。このメッシュ寸法は、拡散種の拡散移動を遅らせるために負帯電した ＮＯＣＣと正帯電したポリシン（ＰＬ）とを組み合わせること（Ｍ．シング博士 の論文：“Electrostatic effcts on the release of polypeptides from colla gen hydorogels”，Univ.of Maryland,Baltimore County,Baltimore,Md(1994)） によって減じることができる。本例は、ＮＯＣ−キトサン及びＮＯＣ−キトサン −ＰＬマトリクスからインビトロでのデキストラン（モデル分子）及びＦＩＸの 放出速度を開示する。物質及び方法 ノバ・ケミカル社（カナダ国ノバ・スコシア州ハリファックス）からＮＯＣ− キトサンを得た。シグマ・ケミカル・カンパニー（米国ミゾリー州セントルイス 所在）からポリ−Ｌ−リシン（ＰＬ）を購入した。モレキュラー・プローブス社 （米国オレゴン州ユージン所在）からデキストラン−フルオレセイン（ＤＥＸＦ 、ＭＷ７０，０００）を購入した。ＦＩＸは、Ｄ．メナチェ氏他が“Coagulatio n Factor IX(human)”（Hemophilia and von Willebrand's Disease in the 199 0's,Lusher and Kessler,eds.,Elsevier Science Publishers(1991)）に記載し たように２つのクロマトグラフィー工程後に免疫アフィニティクロマトグラフィ ーを実施することによって調製された。方法 Ａ．放出マトリクスの調製 ８００ｍｇのＮＯＣ−キトサンを９．２ｍｌの等張溶離緩衝液中に懸濁させる ことによって８％ＮＯＣ−キトサンゲルを調製した。注射−注射混合を使用して 同じ緩衝液中においてＮＯＣ−キトサンゲル（４ｇ）を１ｍｌのＤＥＸＦ溶液（ ２５ｍｇ／ｍｌ）と混合した。得られた混合物は、ＮＯＣ−キトサン（６２ｍｇ ／ｍｌ）及びＤＥＸＦ（５ｍｇ／ｍｌ）を含有していた。この技術を使用して、 同じ濃度のＤＥＸＥでＮＯＣ−キトサン（２６ｍｇ／ｍｌ）を調製した。ＮＯＣ −キトサンとＰＬとの複合マトリクスを調製するために、４０ｍｇのＰＬを１ｍ ｌのＤＥＸＦ溶液に加えそして４ｇのＮＯＣ−キトサンゲルと混合した。ＤＥＸ Ｅの代わりにＦＩＸ濃厚物を使用してＦＩＸを含有するＮＯＣ−キトサンマトリ クス（６２５単位／マトリクス）を調製した。Ｂ．放出実験 ｉ．ＤＥＸＦ放出実験 １ｍｌのＮＯＣ−キトサン−ＤＥＸＦ混合マトリックスを４ｍｌの円筒びんに 入れた。１ｍｌの溶離緩衝液をマトリクスの頂部に置きそしてびんを３７℃で培 養することによってインビトロ放出測定を実施した。２４時間毎に緩衝液を取り 出しそして新鮮な緩衝液で交換した。４９０ｎｍにおけるＵＶ吸光度をＤＥＸＦ をＤＥＸＦの標準曲線のものと比較することによってＤＥＸＦ濃度を測定した。 すべての放出実験は３回実施された。 ii．ＦＩＸ放出実験 ２つの条件、即ち、（ｉ）無膨潤／無侵蝕及び（ii）膨潤及び侵蝕を使用して ＦＩＸ放出実験を行った。０．４５ｍ細孔寸法フィルターインサート（米国マサ チューセッツ州ベッドフォード所在のミリポア社）に０．６５ｍｌの薬品混合マ トリクスを充填した。非膨潤条件下では、自由表面上にプラスチックカップを置 き、かくしてマトリクスは膨潤することができずそして薬剤はフィルターを通し てだけ拡散することができた。膨潤条件では、膜の上にプラスチックカップを置 いてマトリクスの膨潤を可能にし且つ自由表面を通してだけ薬剤の拡散を可能に した。各フィルターインサートを５０ｍｌの遠心管において５ｍｌの溶離緩衝液 中に浸漬した。２４時間毎に緩衝液を取り出し、新鮮な緩衝液で交換し、そして ＥＬＩＳＡによってＦＩＸ抗原について、また一段ＡＰＴＴ（活性化パーシャル トロンボプラスチンタイム）検定によってＦＩＸ凝固活性について分析した。結果及び考察 図５は、ＮＯＣ−キトサン及びＮＯＣ−キトサン−ＰＬマトリクスからのＤＥ ＸＦの放出を示す。ＮＯＣ−キトサン（２６ｍｇ／ｍｌ）では、７日でＤＥＸＦ の８０％以上が放出されたが、このことは、このＮＯＣ−キトサン濃度において 拡散抵抗性が低いことを示唆している（フィック法を基にして）。より高濃度の ＮＯＣ−キトサン（より小さいメッシュ寸法）はＤＥＸＦをより遅く放出するこ とが予測され、そして実際に本発明者等は、ＮＯＣ−キトサン（２６ｍｇ／ｍｌ ）から７日でＤＥＸＦの４０％だけが放出されることを見い出した。ＮＯＣ−キ トサン（２６ｍｇ／ｍｌ）とＰＬ（８ｍｇ／ｍｌ）との複合体は、ＤＥＸＦをＮ ＯＣ−キトサン単独よりも遅く放出した。即ち、７日で僅か２５％が放出された にすぎない。 後者の２つのマトリクスから得られた遅い放出速度は、恐らく、膨潤に及ぼす 拡散妨害及び通路長さの総合効果によるものである（Ｍ．シング博士の論文：“ Electrostatic effcts on the release of polypeptides from collagen hydoro gels”，Univ.of Maryland,Baltimore County,Baltimore,Md(1994)））。 ＦＩＸ（５６ｋＤａ）の分子量は、ここに用いたＤＥＸＦ（７０ｋＤａ）のも のと同様である。かくして、ＦＩＸの放出には、ＮＯＣ−キトサン（６２ｍｇ／ ｍｌ）及びＮＯＣ−キトサン−ＰＬが好適になり得る。本発明者等は、キチンヒ ドロゲルマトリクスを筋肉内又は皮下に移植するときにはその膨潤についてまだ 試験していない。しかしながら、放出速度に及ぼす膨潤の潜在的影響を測定する ために、これらのマトリクスからのＦＩＸ放出を自由膨潤及び無膨潤の条件下に 測定した。 図６は、マトリクス膨潤の有無の場合についてＮＯＣ−キトサン（６２ｍｇ／ ｍｌ）及びＮＯＣ−キトサン−ＰＬ（６２ｍｇ／ｍｌ＋１５ｍｇ／ｍｌ）からの ＦＩＸ（６２５単位）の放出を示す。ＮＯＣ−キトサン−ＰＬ複合マトリクスは 、ＮＯＣ−キトサン単独よりも遅い速度でＦＩＸを放出した。すべての場合に、 無膨潤のＮＯＣ−キトサン−ＰＬを除いて、ＦＩＸの全部が２週間内に放出され た。ＮＯＣ−キトサン−ＰＬマトリクス（無膨潤）は２週間でＦＩＸの６０％だ けを放出し、そして追加的な遅い放出が可能になろう、血友病Ｂの予防処置では 、通常のＦＩＸ血漿レベルの少なくとも１％が必要とされる。６５ｋｇの人間で は、２５単位／日のＦＩＸが血液流れに入ることが必要とされよう。図６は、Ｎ ＯＣ−キトサンがこのレベルよりも上の放出を少なくとも５日間維持することが できることを示す。複合マトリクスは、自由膨潤条件下に２５単位よりも多い量 を少なくとも９日間放出することができる。放出された試料を第ＩＸ因子活性に ついて分析した。抗原に対する活性の比率は０．５〜１．０である。結論 インビトロデータによれば、ＮＯＣ−キトサン及びＮＯＣ−キトサン−ＰＬ複 合マトリクスから生物学的活性ＦＩＸ放出を５〜１０日の期間にわたって得るこ とが可能であることが示される。それ故に、インビトロ放出は、血友病Ｂの予防 処理に対して生物学的適切のＦＩＸを放出させるのに十分であろうことが予測さ れる。例３ チキンヒドロゲルからの第ＩＸ因子のインビトロ放出 例２で提供された成功的なインビトロデータを基にして、本発明者等は、ＮＯ Ｃ−キトサン及びＮＯＣ−キトサン−ＰＬ複合マトリクスから生物学的活性ＦＩ Ｘのインビトロ放出を５〜１０日の期間にわたって得ることができることを試験 した。典型的には、次の方法でたんぱく質及び重合体を一緒に混合する。即ち、 一方の注射器に４．５ｇの重合体ゲルを入れる。他方の注射器に７０ｍｇの凍結 乾燥第ＩＸ因子粉末を入れる。この２つの注射器をルアロック連結三方活栓の口 に付設し、そして物質を注射器から注射器に数回送ることによって混合を実施す る。血液流れへのたんぱく質の持続放出及び吸収を提供する目的で、混合重合体 −たんぱく質ヒドロゲルを人体の区分（皮内、皮下、筋肉内、腹膜内）に注入す る。 予備の短期間インビボ実験によれば、単独で又はＮＯＣ−キトサン及びＮＯＣ −キトサン−ＰＬ複合マトリクス中において処方されそして動物に皮下注入され た２００ＵのＦＩＸは、第ＩＸ因子単独の静脈内（５６Ｕ／ｍｌ）又は皮下（３ ．２Ｕ／ｍｌ）注入によって達成されるよりも低いピーク血漿レベル（ＩＵ／ｍ ｌ）をもたらすことが示された。ピーク血漿レベルは、ＦＩＸをＮＯＣ−キトサ ン及びＮＯＣ−キトサン−ＰＬで放出させたときに後に現われ、そして急速にそ れよりも下になった。４８時間及び７２時間後に、ＮＯＣ−キトサン及びＮＯＣ −キトサン−ＰＬヒドロゲルにおいてＦＩＸを注入された動物（ハツカネズミ） の血漿レベルは、ＦＩＸ単独の静脈内又は皮下注入で処置された匹敵する動物の ものよりも２〜３倍高かった。７２時間後に、皮下ＦＩＸの生物学的有効性は１ ６％であり、これに対して、ＮＯＣ−キトサン及びＮＯＣ−キトサン−ＰＬで皮 下注入されたＦＩＸのそれはそれぞれ５．５％及び８．７％であった。かくして 、ＮＯＣ−キトサン及びＮＯＣ−キトサン−ＰＬヒドロゲルからの第ＩＸ因子の 皮下放出は、血友病Ｂの実用的な予防処置を提供することができることが明らか である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ａ６１Ｋ 47/36 Ａ６１Ｋ 37/48 Ｃ０８Ｌ 5/08 37/02 (71)出願人 シン，マニッシュ アメリカ合衆国 21045 メリーランド, コロンビア，スティーブンス フォレスト ロード 5764，アパートメント 905 (71)出願人 エルソン，クライブ カナダ国 ビー３エヌ ３イー１ ノーバ スコーシャ，ハリファックス，アンカー ドライブ 84 (71)出願人 テイラー，ジョン アメリカ合衆国 10021 ニューヨーク, ニューヨーク，イースト シックスティー エイス ストリート 12 (72)発明者 ドロハン，ウィリアム エヌ. アメリカ合衆国 22152 バージニア，ス プリングフィールド，オークフォード ド ライブ 8417 (72)発明者 マクフィー，マーティン ジェイ. アメリカ合衆国 20878 メリーランド, ゲイザズバーグ，マホガニー サークル 15719 ナンバー205 (72)発明者 ミーカ，シャーリー アイ. アメリカ合衆国 20878 メリーランド, ゲイザズバーグ，クローバー ノール ロ ード 11905 (72)発明者 シン，マニッシュ アメリカ合衆国 21045 メリーランド, コロンビア，スティーブンス フォレスト ロード 5764，アパートメント 905 (72)発明者 エルソン，クライブ カナダ国 ビー３エヌ ３イー１ ノーバ スコーシャ，ハリファックス，アンカー ドライブ 84 (72)発明者 テイラー，ジョン アメリカ合衆国 10021 ニューヨーク, ニューヨーク，イースト シックスティー エイス ストリート 12

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．キチンヒドロゲル又はキチンに由来するヒドロゲルを含む物質の組成物であ って、このヒドロゲルが全層に及ぶ皮膚の傷の治癒を阻害しない、上記の物質の 組成物。 ２．少なくとも１種の成長因子及び／又は薬物を更に含む、請求項１に記載の物 質の組成物。 ３．成長因子の濃度が、動物細胞の指示された移動を促進するのに有効なもので ある、請求項２に記載の物質の組成物。 ４．成長因子及び／又は薬物の濃度が、傷の治癒を促進するのに有効なものであ る、請求項２に記載の物質の組成物。 ５．成長因子及び／又は薬物の濃度が、血管プロテーゼの内皮細胞化を促進する のに有効なものである、請求項２に記載の物質の組成物。 ６．成長因子及び／又は薬物の濃度が、動物細胞の増殖及び／又は分化を促進す るのに有効なものである、請求項２に記載の物質の組成物。 ７．組成物を表面に適用することを含む、請求項２に記載の物質の組成物を利用 する方法。 ８．表面が創傷であり、成長因子及び／又は薬物の濃度が傷の治癒を促進するの に有効なものである、請求項７に記載の方法。 ９．表面が血管プロテーゼであり、成長因子及び／又は薬物の濃度が血管プロテ ーゼの内皮細胞化を促進するのに有効なものである、請求項７に記載の方法。 １０．動物細胞の増殖及び／若しくは分化又は指示された移動を促進する方法で あって、それらの細胞を請求項２に記載の組成物に十分近接させることを含み、 成長因子及び／又は薬物の濃度がそれらの細胞の増殖及び／若しくは分化又は指 示された移動を促進するのに有効なものである、上記の方法。 １１．患者の負傷した組織を治療するためのドレッシングであって、水和に際し て組織を密閉するヒドロゲルマトリックスを生成するのに有効な量の精製したキ チン又はキトサンを含む、上記のドレッシング。 １２．伸長し得る泡として配合された請求項１１に記載のドレッシング。 １３．包帯として配合され、更に、上記の有効量の乾燥した、精製したキチン又 はキトサンを含む乾燥した物質の層を加えた閉塞した裏張りを含む、請求項１１ に記載のドレッシング。 １４．血漿蛋白質の送達を促進する物質の組成物であって、少なくとも１種の血 漿蛋白質を含むキチンヒドロゲルの適用若しくは皮下、皮内、筋肉内、腹腔内若 しくは静脈注射による注入を含み、その結果、その濃度は、イン・シトウーで又 は先天的若しくは後天的にその蛋白質の欠乏若しくは欠陥を有する個人の血流中 で治療レベルを達成するのに有効である、上記の物質の組成物。 １５．血漿蛋白質がＩＸ因子であり、その濃度が血友病Ｂの個人の血漿において 治療レベルを達成するのに有効である、請求項１４に記載の物質の組成物。 １６．血漿蛋白質がＶＩＩＩ因子であり、その濃度が血友病Ａの個人の血漿にお いて治療レベルを達成するのに有効である、請求項１４に記載の物質の組成物。