JPS5836630A - ヒドロゲルの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本ＩｉＷ！Ａは、合成系ヒトミゲルｑ）＠法に係り、４
Ｋ、ポリビ墨ルアＩ＆−プールから、従来の天然系１良
は合成系のＥドロゲルには見られない優れ九諸特性を有
するヒドロゲルを製造すみ方法に関する。

ヒドロゲル（含水ゲル）は、生体組織への損傷が少ない
うえ、物質透過性に富ろ、しか１、含水率を高めるとと
もに、抗皇役性も向上することなどから、医用材料とし
てきわめて有望視されているが、機械的強度に劣るとい
う重大な欠点を有するため、用過はきセめで制限されて
いる（共文化学ライブラリー１４．１医用高分子”（昭
６４）ｐ。

８・、８１，２８．２４．９８、Ｌ、　Ｓｙｉ％６１　
　ａｔ　ａｊ、ｔ／、Ｊｊ　＃ｓ＃ｄ、　憫蟲ｇａｙ、
Ｅｔａ、ｅ　　γ、１２Ｂ（１９７１）、田辺達ミ、人
工臓器、５，２４８（１９７ｇ）、森、丹沢、高分子、
！２．＠１！（１８７１）、丹沢宏、化学ＴＪｌ意６・
（１１１７４）、丹沢宏、工業材料、２６６８（１９７
？）、近騙紘−１高分子、１通、５９８（１９７５）、
森有−１１人工臓器資料集成１．１１８（１９７６）ラ
イ７サイエンスセンター、山中学、化学総説２１，１６
９（１９７ｇ）、丹沢宏、外科診療、ν、１（１９７ｇ
）、Ｓ、Ｄ、Ｂｒ５ａｋｅ　　Ｊ、Ｂ１５ｓｈａｄ、憫
６ｔｇｒ、Ｒａｍ　、ｅ　　＠、１７８（１Ｇ？り、Ｊ
、Ｄ、Ａｓｄｒａｄａ　ａｔ　ｍｌ、　ｅ　Ｔｒａ＊ａ
、Ａｘ。

Ｓｏｅ、Ａｒｔｉｆ、Ｉ＊ｔ、Ｏｒｌｇｍａｅｌ　　９
、１（１９７ｇ）、Ｓ、Ｄ、Ｂｒ５ｅｋ　　ａｔ　　ａ
Ｊ、ｅ　Ｂｉｅ常蟲ｔ０Ｍａｄ、Ｄａｖ、Ａｒｔ。

Ｏｒｇ、　ｅ　１．１９１（１９７３）、Ｓ、Ｄ、Ｂｒ
５ｅｋ　ｅ　Ｊ、Ｂｉｏ−ｓ＃ｄ、’ｌｌ１ＭＬ＃＃ｒ
、Ｒ＃ａ　、　ｅ　７．８８７（１９７ｇ）、桜田洋、
高分子、多」、５ｇ？（１９７５）、Ｈ，Ｓｔｓｇｈ　
ａｔ　ａｌ、ｅＪ、Ｓａｉ、Ｉｓｄ、Ｅｇａ、　ｅＪ１
、（ｍａｒ：五）１６２（１９８Ｇ））＠機械的強度の
劣るヒドロゲル（またはゲル素材）を、ホルムアルデヒ
ド、グルタルアルデヒド、テレ７タルアルデヒド、へ中
サメチレンジアミン等により処理する硬化手段（強度向
上策）が多数提案されてき九が、これらの化学処理は、
生体への有害試薬を使用するため、これらを医用材料に
用いえ場合、種々の障害をきたすことが周知である（ｆ
ｆ１辺違三＆”人工臓器資料集成″、８８０（１９７ｇ
）ライフサイエンス七ンター、同、８ｇ（１９７６）、
Ｊ、Ｒ。

Ｌａｗｉａ＊Ｐｌａｓｔｉｃ　＆　Ｒｅａｏｎｓｔｒｓ
ｃｔｉｖａ　Ｓｓｒｇｇｒｙｔｌμ、５１（１９ｇ５）
）。

また、これらの化学処理により、ヒドロゲルの優れた特
徴（高含水性）が大幅に減退するのが通例で、この化学
処理には多くを期待し離い、したがって、化学処理を行
うことな（、軟弱なしド四ゲルを硬化させる唯一の手法
として、放射線照射法が期待されている（Ｎ、Ａ、Ｐｅ
ｐｐａｓ　ｇｔ　＠ｌ、ｅＪ、Ｂｉ劇＊ｅｄ、Ｍａｔ−
デ、Ｅｅａ、ｔ４、４２ｇ（１９７７）、Ｈ，Ｓｔｓｇ
ｈ　１１　ｍｌ、ａＪ、ｓａｉ、Ｉｍｄ、Ｒａａ、ｐｌ
Ｊ９、（ｍｒｓｈ）、ｉｌｌ！！（１９８０））＊しか
１これは特殊な設備を要するうえ、その効果が著しくな
いことから、一般的に実用するのは困離である。また放
射線照射により、ヒドロゲル本来の優れた特徴が消失（
ま九は減退）する例も多い。

また、ヒドロゲル内部に包埋され友高分子量化合物が徐
ｋにとド交ゲル外部へ放出されることから、医薬、農薬
、肥料、香料、釣餌等の放出制御（徐放）材としても、
とドａゲルが注目され、例えば、寒天、こんにゃく等へ
のジプカイン（ｄｉｈｗａ＠ｉ％−１局所麻酔薬）、ス
ル７アメチゾール等の包ＩＩ（中野真汎、化学と工業、
Ｊｌ！、５ｇ９（１９７９）、膜、８　（６）　１１８
６（１９７ｇ　））、カラゲ六欄への芳香成分の包埋（
化学工業時報５４．７．１５．。

ｐ、８、ＣＭＣＴｇａｈ＊ｔａａｌ　Ｒｅｐｏｒｔ　４
６、ｐ、１８４（１９ｇＧ）ＣＭＣ）ポリ（エチレン−
酢酸ビニル）ｉたはコラーゲンへのピロカルビン（ｐｉ
ｅｓ　ａａｒｐ４％６緑内障治療薬）の包埋（Ｕ、８．
８６１８６０４（１９７１）、Ａ、Ｌ、Ｒｓｈｉｓ　ａ
ｔ　ａＬ、ｅＪ、ｃＬｉ＊、Ｐｋａｒ翻■ｏＬ、ｅ１８
．８０９（１９７ｇ））、ポリ（２−ヒドロ今りエチル
メタクリレート）へのフルオロウラシルＣｆｌ雪ａｒｏ
ｓｒａｃｉｌ。

制がん剤）の包１ｆ（Ｊ／、Ａｒｊ＊ｓ　ａｔ　ａｌ、
ｅＡｒｅｋ、ｓ＊ｒｇ、＋１６５．１０Ｇ（１９７２）
）など多くの試みが周知である。しかし、寒天、カラダ
ナンはもちろんのこと、その他多くのヒドロゲルについ
て、その軟弱さ、生体との反応などが指摘さワ、シばし
ば実用上の障害をきたしていることは言うまでもない。

ヒドロゲルは、含水性で、しかも低分子量物質の透過性
に富むと共に、巨大分子ｔｆＩ−はその集合体をゲル内
に包括（捕捉）しうろことから、活性炭あるいは酵素、
微生物、生体組織等の生理活性物質の包埋（固定化）材
としても期待されて訃り、ゼラチン、ポリ（２−ヒドロ
中シエチルメタタリレート）等への活性炭の包Ｊｌｌ（
ｅ、着盤人工腎臓）（Ｊ、Ｄ、Ａｘｄｑｐａｄａ　　＃
！　　ａｌ、ｅＴｒａｎａ、Ａｓｈ、Ｓｏａ、Ａｒｔ。

１ｓｔ、Ｏｒｇａｓａｖ　　１　８、４７８（１９７２
）、　Ｂ、Ｇ、Ｇａ−ｇｓａｒｄ　　ａｔ　　ｇｌ、＋
Ｔｈ＊　Ｌａ＊ａａｔｅ２９．１８０１（１９７４）、
中林宣男、高分子論文集、８４、（４）　８１７．１！
８（１９７７）、葛西洋−他、人工臓器、互、ｔｎｌ（
１９７７））、コラーゲンへの酵素の包思（酵素膜、酵
素膜１Ｋ　）　（ｌ１部、鈴木、化学工学、す、ＩＪＨ
Ｉ（１９７ｇ）、化学増刊６８，１８０（１９Ｈり、発
酵ど工業、３６．１７（１９７７））、寒天、カラダナ
ン、アルギン酸塩等への簿母、細菌、葉緑体、らん藻等
の包’ａ（１，ＫａｒｓｂａｅＴ、５５ｇ５ｋｔ　　ａ
ｔ　ａＬ、νＢｉ＊ｔａ＊に、Ｂｉｏｅ＊ｇ、ｅ　２２
％１！６５（１９８０）、化学工学、４６、！１１９（
１９８１）表面、１８．８８２（１９８Ｇ））も周知で
あるが、やはり、ゲルが軟弱、あるいはもろいことから
、例えば、ゲルに亀裂を生ニ包塩Ｉ＃！Ｊ（微生物）が
洩出すること（＠部他、化学工学、４Ｇ、１Ｊ１９（１
９７６）、Ｐ、Ｇ、Ｋｒｍｓｗａｌ　ａｔ　ｍｌ、ｅＢ
ｉａｔａａｈ、Ｂイｏｇ＊ｇ、ｅ２２、＠８１（１９８
０）、Ｍ、Ｋｉａｒａｔａｎ　ａｔ　ａＬ、ｔＢｉｏｔ
−＃ａｈＪ％ａ＃％ｆ、＃　１９．８８丁（１９７７）
）、特に、ゲル内外への物質移動によるゲルの破壊が重
大問題であること（Ｐ、Ｇ、Ｋｒｏｓｗｅｌ　ａｔ　ｔ
ｎｌ、ｅＢｉａｔａａｈ、Ｂｉｏａｖｓｇ、ｅす、６８
１（１９８０））が、既に、しばしば指摘されている。

これらの軟弱ゲルの機械的強度を高める手法として、グ
ルタルアルデヒド、テレ７タルアルデヒド、酸、アルカ
リ、放射線などを用いる処法が多数提案されてき九が、
これに貴県等への化学薬品による障害などを考慮するな
らば、上記のゲルの機械的強度向上法はいずれも好まし
くない。本発明は、これらの化学薬品または放射線のい
ずれをも用いることなく、機械的強度の優れ九ヒドロゲ
ルを得る方法を初めて提供する。

本発明は、ヒドロゲル合成原料として、ポリビニルアル
コールを用いる。もつとも、ポリビニルアルコールのゲ
ル化法（ヒドロゲル合成法）については、既に多くの処
法が提案されている。しかし、下記に要約するとおり、
いずれにも、操作上ま九は生成物の性状に難がある。

（１）　　ポリビニルアルコール水溶液を風乾すること
により、湿潤皮膜または乾燥皮膜が得られるが、これら
は耐水性に劣り、水中における剛直性を全く有しない軟
弱なフィルムにすぎず、限られた用途に用いられるにす
ぎない（４１公昭４Ｏ−９５２８）。

（２）ポリビニルアルコールとテトラエチルシリケート
を含む懸濁水溶液に酸を加え、風乾する方法によっても
、やはり、上載１）と同様の皮膜が得られるにすぎない
。この場合、懸濁水溶ｉｌＫに酸を加え、凍結・乾燥す
る提案もあるが、生成する皮膜の強度はかえって低下し
、はとんど成型不能でｈ為（轡公１８６６−８０８５８
、特公昭６５−１１１１）。

（萄　ポリビニルアルコール水溶液へ、プパルト６０（
ｒ線）を照射するグル化法が周知である。しかしこの場
合、特殊な施設（放射線照射施設）を不可欠とするうえ
、照射経費もかさみ、しかも得られるゲルが軟弱で、し
ばしば他の硬化手Ｒ（２次的硬化処理）を要する。し九
がって、この方法で得られるゲルは、人工硝子体（［球
内光てん液）などの、高粘性１１１（１九は軟質ゲル）
が望まれる特殊用途以外には利用し離い＜！、Ｍａｇａ
ｒｉａｌ　＆＃（、ｔ１９７４ｔ　１８１５゜轡−昭尋
＠−５５６４７）。

（４）ポリビニルアルコール水溶液へホウ酸（を良はホ
ウ酸水溶１１Ｅ）６るいはホウｔ（ｔたはホウ砂水溶液
）（注ニホウ砂謬四ホウ酸ナトリウム十水和物）を加え
ると、即座にゲル化すること龜古くから著名である。し
かし、得られるゲルは、軟弱で、流動性を有し、しかも
単に指先でつまむことにより直ちに千切れるため、成型
後の形態は保持され難い（Ｊ、　Ａ１１．　Ｃルーｍ、
８ｇ４．．６０，１０４６（１９８８）、フランス特許
７４８９４２Ｃ１９１３８））。

まえ、このホウ砂ゲルはアルカリ性雰囲気下で紘存在し
うるが、ｐＨ８以下では容易に崩壊する。したがって特
殊用途以外に紘利用し−く、バイオ・メディカルポリマ
ーとしての価値に乏しい。

（５）　　フェノール、ナフトール、コンゴ−・レッド
等のフェノール類またはアミノ化合物、あるい社チタニ
ウム、クロム、ジルコニウム等の金属化合物によるポリ
ビニルアルコールのゲル化法も多数提案されているが、
いずれも上ｒ！匂と同様の難点がめる（日本化学雑誌、
７ｇ、１０５８（１９６１）、時分＠４０−９５２１ｇ
％特公ＷＩＪ４０−２ｓ意６４）。

（２）アルデにド、ジアルデヒド、不飽和ニトリル、ジ
イソクアナート、トリメチロールメラミン、エビクロロ
ヒドリン、ビス−（／−ヒトルキシエチル）スルホン、
ポリアクリル酸、ジメチ胃−ル尿素、無水マレイン酸等
の架橋剤ま＆ａ共重會成分によるポリビニルアルコール
のゲル化も周知であるスいずれ電化学試薬を用いる操作
を要するほか、高含水性の強固なゲルは得難い（Ｔｅｘ
ｔｉｌｅ　Ｒａｍ、　Ｊ、ｖ味１ｇ１（１９６り、英ａ
特Ｗ７４　Ｌ９００（１９５ｇ））。

■　ポリビニルアルコール水溶液を４０℃以下、特に５
〜１８℃以下の低温に放置することによりゲル化させる
手法も古くから著名である（小南他、高分子化学、１２
．２１Ｂ（１９１６）、曽田飯高分子化学、１８．１９
８（１９５１８）、１似６９．８０９（１９５ｇ））。

しかし室温付近において生成するゲルは寒天、カラグナ
ンのようにもろく、しかも、これは単に激しくかきまぜ
るか、水を加えてかきまぜるか、あるいは若干温めるこ
とにより溶解する（小南他、高分子化学、１２，２１８
（１１１５５）、高橋、接圧、高分子化学、１８，６０
２（１１１５６））。

この、ｌリビニルアルコール水溶液の放冷ゲルヲ得るの
に、低温が好ましいことも周知で、例えば１８℃、更に
社０’Ｃあるいは０℃以下の低温で実施する例も知られ
ている（前田他、高分子化学、１８．１９ｇ（１９５６
）、時分ｊ＠４？−１１！８６４、高橋他、Ｐｏ１１１
ｓ４ｒ　Ｊ、ｅ６．１０８（Ｈｅγ４））。

しかしいずれにしても、得られるゲル社、寒天、カラダ
ナン、ゼリ一様の軟弱品（または粘液）であり、激しい
ベトッキ（粘着性）を示すうえ、耐水性に乏しく、水中
では著しく廖潤し、更に軟化すると共に、−Ｉｔ祉水中
に溶出Ｌ−残部は巻状と化す。を九本中あるいは４０〜
６０℃の温水中では、更に迅速に形くずれし、水中に分
散・溶解するなどの難点を有し工業用、医用材料として
の用途はきわめて制約されざるを得ない。

（御　ポリビニルアルコールをホルマール化して得られ
るスポンジ状生成物も古（かも著名であるが、必ずしも
安定で社な（、分前（変質に伴い、有害作用を周囲に及
ぼすため、近年その用途はきわめて限定されるに到って
いる（田辺達三他、１人工臓器資料集成”、８８Ｇ（１
９７６）ライフサイエンス竜ンター、同８ｇ（１，９７
６）、Ｊ、Ｒ，Ｌｔｗｉｓ。

Ｐｌａａｔｉｅ　　＆　Ｅｅａ轄ｘｔｒｓａｔｉｖａ　
　Ｓｘｒｇａｒｙｇ　　８５．６１（１９６５）＊ 俤）　ダル化能を有する水溶性高分子１例えばアガロー
ス（ａｌｌａｒｅａｍ）、寒天（ｓｇｔｘｒ）、アルブ
ミｙ（ａｊ６ｍｍ４ｓ）、アルギン酸塩、カードラン（
ｃｓｒｄＬａ％）、カラゲナン（ｅａｒｒａｇｅａｖｈ
ａｍ）、力（イン（ｅａｓｅｉｓ）、ＣＭＣ（Ｓｏｄ（
ｓｓ　ｏａｒｈｏｇ１ｐ＊ｅｔｋｙｌ　　ａａｌｌｓｌ
ｏａｍ）、ファー竜しラｙ（ｆｓデｇ＃ｊＪａｒａｓ）
、ゼラチｙ（ｙｓｊ６ｔ４ｓ入メチルセｓｅａ−ｘ（ｍ
ｅｔｈｙｌ　ｔｔｅｌｌｍｌｏａａ）、ペクチン（ｐｏ
ｅｔ’ｓ）、殿粉（ｓｔａｒ＃ｈ）、タマリンドガム（
ｔａｍ−デミ惰ｄ　ｙｗｉ）、ザンタンガム（ｓｓｓｔ
４ａｓ　ｇｅｍ）、トラガントガム（ｔｒａｇａｅａｓ
ｔｈ　ｇｓｍ）、グアーガｈ（ｇｓａｒｙｍｓ）、等の
水溶液へ少量のポリビニルアルコールを添加後、これを
放冷するか、ゲル化剤含有浴（凝固浴）へ浸漬するか、
あるいはこれを凍結・乾燥する手法も知られているが（
７レグランスジヤーナル、１、（η６８（１９７４）、
時分＠５６−２６２１０，２６２１１）。

このような手法によっても、中はり軟弱で耐水性の乏し
い粘液または非流動性ゲル、あるいはパサパサし九本溶
性の乾燥粉末（凍結・乾燥粉）が得られるにすぎない。

本発明者紘、ポリビニルアルコールを利用して、機械的
ポリビニルアルコールを６曽ｔ％以上含有する水溶液を
、予め凍結・成層後、これに、部分的真空脱水を施すこ
とにより、弾性に富み、機械的強度にも優れた水不溶性
の高含水ゲルが得られるという知見を得、ここに効果Ｏ
Ｊｌ！Ｉ著な本発明を完成し大島 即ち本発明状、叶ん化度が９７モルー以上、粘度平均重
合度が’ｘ、ｓ　ｏ　ｏ以上のポリビニルアルコールを
４Ｂ−一以上含有する水溶液を任意形状の容器まえ紘成
型用鋳型へ注入後、これを−１６℃より低い温度で凍結
・成型ししかる後、Ｃの成蓋体を融解させゐことなく、
脱水率（凍結体の重量減少率）Ｓ菅ｔ％以上に到達する
まで、部分的に脱水し必要に応じ水中に浸漬することに
より、含水率２Ｇ−９２ｗｔ％（湿潤体基準）に到達さ
せることを特徴とする高含水性ゲルの製造法を提供する
ものである。

本発明によれば、ポリビニルアルコール水溶液を凍結・
成Ｗｉしこれを部分的に真空脱水することにより、機械
的強度の優れた所望の形状の高含水性ゲルが得られる。

本発明はゲル化の過程ならびにその前処理工程において
、従来合成高分子のゲル化に常用されている酸、アルカ
リ、ラジカル源、放射線、有機溶媒、反応試薬および水
以外の無機溶媒などを全く用いず、更に、２次的硬化処
理（後処理）４要しない。しかも本発明で得られるゲル
紘、含水率が高く、ゴム状の弾性と、すぐれた機械的強
度をも兼備している。ｉた、本発明のゲルは、水または
温水に不溶で、粘着性を示さず、この点においても、前
記のポリビニルアルコール水溶液の放冷ゲルとは全（異
なる。すなわち、本発明状、従来のポリビニルアルコー
ル水溶液の放冷グル化、あるいは従来知られたポリビニ
ルアルコール水溶液の化学的処理によるゲル化などに関
する知見と唸全く異なる新規ゲルを提供するものである
ことを意味する。

本発明に用いるポリビニルアルコールのけん化度は、１
１７４ル一以上、好ましく拡９８モル囁以上を要する。

けん化度１０〜８８モル−５特に８５モル−以下のポリ
ビニルアルコールを用いても、軟弱なゲルが得られるに
すぎず、本発Ｗ１４０目的は達成されない。

本発明に用いるポリビニルアルコールの重合度は、１．
８００以上を要する０重合１８００〜ＩＪＯＯ未満、特
に１，４００以下で社粘稠液または軟弱ゲルが生成する
にすぎない６本発ＩｊＩ＃ｃおいては１例えば重合度１
．８００〜ＵＯＯ＠変のポリビニルアルコールが使用で
きるが、通常市販されている高重合度品（重合度１，８
００〜２．６００）をそのまま用いるのが良い。

本発明で社、まずポリビニルアルコールの濃度６ｗｔ−
以上の水溶液を調合する。し九がって、ポリビニルアル
コールの濃度として杜、例えば６〜２５１ｔｌｔうとす
ることができる。この濃度を更にたとえば９０’ｊｉ１
１度まで高めることもで館るが、常温における水溶液の
粘度が１０，０００　ｃＦ以上に４達し、また貯麓中に
粘度上昇あるいはゲル化をきたすこと４１１Ｔｏす、若
干、取扱い難い。この濃度を例えばｂ蓄ｔ％より低（す
ることもできる力ζ後述の脱水所要時間が長びき、経費
（脱水動力費）−ｔＩＸかさむ。

本発明においては、上記ポリビニルアルゴール水溶液を
、任意形状の容器または所望の成型用鋳型へ注入し、凍
結・成型する。この場合、冷却剤としては例えば、食塩
−氷（！１７？）（−２１’Ｃ）、塩化＊ｊｌｌ’／）
Ａ−氷（８０：１）（−５６℃）などの寒剤、らるい社
、ドライアイス−メチルアルコール（−７２℃）、１１
１Ｅ体１１ＪＥ（−１９６℃）などを用い、−１５℃よ
り低い温度−こ冷却し、凍結させる。冷却が不十分であ
ると、後述する乾燥工１を経て得られるゲルの形状が、
当初予期した形態、すなわち、ポリビニルアル；−ル水
溶液注入容器または成型用鋳型の形状と合致し難いはか
、ゲルの機械的強度に劣るため、本発明に好ましくない
、また、液体ヘリウムを用いれば一２６９℃まで冷却で
きるが、不経済であるうえ、ゲルの品位に利点線なく、
実用上線、７レオン冷凍機を用い、例えば−１Ｇ〜−８
０℃に冷却するのが良い。この冷却温度は、後述の乾燥
工程を経て得られるゲルの強度に影響する。特に強いゴ
ム弾性のゲルを望む場合は、−２０’Ｃ以下、例えば−
！Ｏ〜−６６℃が好ましく、−６〜−２０”Ｃで紘、ゲ
ルの強度が若干低下する。凍結・成型を省略するときは
、水中において剛直性を全く欠く、単なるポリビニルア
ルコール水溶液ム・ゲルが生成するにすぎず、本発明の
弾性に富む高含水性の、耐水性ゴム状ヒドロゲルは得ら
れない。

本発明における凍結・成型時の冷却速度としては、０．
ｌ〜７℃／−襲の緩慢冷却、あるいは７〜ｂの急速冷却
のいずれでも差支えない。

本発明による凍結・成型においては、ポリビニルアルコ
ール水溶液は任意の形状の鋳型内で固化（氷結）・−型
される。この容器または鋳型へ注入されたポリビニルア
ルコール水溶液が凍結されたことを確認後、これを融解
させることな（、必ｌ！ｌこ応じ、鋳型の上面カバーま
たは下面カバー（あるいはその双方）を破り社ず１成型
体の形状を保持しつつ、これに真空脱水を施す。この場
合、冷凍室から凍結・成型体を散り出し、これを真空乾
燥室へ移し直ちに吸引・脱水するならば、水分の除去（
昇華）に伴ない試料が冷却されるので、特に外部冷却を
施さなくとも、凍結・成型体が融解することはない、ｔ
た、凍結・成型体が融解しない１変に加熱することは差
支え力（、これにより脱水を促進することかできる。つ
まり脱水工程の温度としては、凍結・成型体を融解させ
ないかぎり、４？に制限はなく、これがゲルの品位に特
に影響することはない、この脱水工程において紘、脱水
率を６菅饅以上とする。すなわち、本発ＷＲｃｓＰ４１
１ては、ポリビニルアルコール水溶液の濃度のいかんに
かかわらず、凍結・成型体に脱水処理を施す。脱水率と
しては、６ｗｔ％以上、更には１０ｗｔ−以上が採用さ
れる。脱水が進行するとともに、ゲル強度が着しく高ま
り、しかも非粘着性、耐水性などの諸性状が着しく改善
されることから、この部分脱水処理は本発明にとり不可
欠である。

もつとも、本発明において杜、注射薬液の凍結乾燥みる
いはコーヒー、ンルク、果汁、めん類等の含水食品の凍
結乾燥に見られる十分なる脱水（乾燥）処理を行う必要
はなく、上述のとおりの部分脱水地理により、十分本発
明の目的が達成されるが上記のとおり、脱水が進行する
に伴いゲル強度が著しく高まることから、所望のゲル強
度に応じ、脱水量を選定することができる。

いずれにしても、この凍結・部分的脱水処理は本発明に
不可欠で、きわめて重大な意義を有するため、これを省
略するとき、本発明に述べる非流動性、非粘着性、かつ
高含水性で、しかも機械的強度に優れるヒドロゲルは決
して得られない。

本発明において社、次に、凍結・成型・部分脱水体を、
例えば常温放置し融解（解凍）させることにより、弾性
に富むゲルが得られる。融解速度としてｄｉ〜８℃／−
の緩慢融解、または８〜１，０００℃／愼−の急速融解
のいずれによることも差支えない。ポリビニルアルコー
ル水溶液を、Ｏ〜８０″ＣＳ度で放置（貯蔵）する場合
疹こ得られるグルの融点が１６〜２９℃前後でめるのに
反し本発明のダルの融点は１０１℃以上に及ぶため、温
水または温風ζこよる急速融解も差支えないが、本発明
のゲルも熱湯中では溶解すること、６０℃以上では表面
に硬質皮膜が急速に発生することなどから、高温融解は
避けなければならず、４０〜５０℃以下で融解させるの
が望ましい。

この融郷操作後、容器または鋳型の支持部から、ゲルを
容重に取り紘ずすことができる。これは水中奢こおいて
吸水し含水率Ｉ６０〜９６ｗｔ％（湿潤体基準）に達す
るが、なシ強園な弾性体である。このゲルの含水率は、
例えば、仁んに中（（含水本釣１１７　ｗｔ％、多糖類
湿潤ゲル）には及ばないが、豆腐、−に’９−％生体細
胞、人間・動物等の生体組織などの含水率（ＴＯ〜９０
　ｗｅｌｌ　）に類似ししかも、強度と弾性の点で、こ
んにゃく、寒天、アルギン酸、カラゲナン、グアール・
ゴム、ローカストビーン・ガ＾、アガロース等の多糖類
のゲル、豆腐、ゼリー等の蛋白質ゲルを、社るかにしの
ぎ、むしろ人間、動物等の筋肉質に類似する。

本発明のゲルはこのように多量の水分を含むにかかわら
ず、強固な弾性を示し堅く握りしめても、一時的に変形
するが、直ちに元の形状ｌこ後し、形くずれしない、ま
た、本発明の、含水率８８９６の板状ゲル上へ成人が片
足または両足により直立しても、やはり一時的変形をき
たす４のの、直ちに元の形状−こ後１形くずれしない。

高含水性と機械的強度とは、従来から医用高分子および
選択的透過膜等を開発するうえで、両立し難い難題とさ
れているが、本発明のゲルは、上述の高含水性と強度と
を有ａ従来のポリビニルアルコール水溶液を風乾して得
られる皮膜あるいは前述の、ポリビニルアルコール水溶
液を単に０〜８０℃ｌこ貯蔵する場合に生成する水溶性
ゲルとは全く異なる新規ゲルである。

本発明のゲルに圧力を加えても、含有水分の浸出は＃ｌ
とんど見られず、例えば、含水率９Ｑｗｔ−のゲルに４
噸々ｌの圧縮応力を課しても浸出（流出）水量社、含有
水の１〜２９ｋにす「ない。このように、多量の水分を
強固に保持することからも明らかなとシリ、このゲルの
見かけ比重は、はぽ水と同震度であり、水中で辛うじて
沈降するにすぎなし１゜ 本発明のゲルに社、粘着性がない、板状（８１１Ｉｘ８
１１ＩＩｘ２■）１円筒状（内径８　Ｗ％外径ｆｓｎｓ
長さ６ｗ１）、球状（直径４■）等に成型し九ゲル約１
０１ｉを、５ｏｉｌ／の水中で４０日間かきまぜても、
相互付着、形くずれ等の現象社全く認められたい、なお
、水道水中に１年間浸漬したが、溶解せず、弾性および
強度も変らない（これは、例えばこんにゃくを数日間水
道水に浸漬した場合、激しい形くずれが起るのと、きわ
めて対照的て６る。ｔた、ポリビニルアルコール水溶液
Ｏ単なる放冷ゲル（凍結ゲル）が著しい粘着性を示し、
しばしば流動性粘液状あるいは、喪かだかゼリー、プリ
ン、寒天状で、しかも耐水性に乏しく、水中で分散・溶
解しやすいのときわめて対照的である）。

本発明ｆｃおいては、ポリビニルアルコール単一成分が
ゲル素材（ゲル化成分）として用いられる。しか−ポリ
ビニルアルプールのゲル化を阻害しない無機物または有
機物が共存すること線、本発明に差支えなく、その共存
量としては、例えばポリビニルアルコールの棒量以下と
することができる。これに反しポリビニルアルプール（
ま九は変性ポリビニルアルコールとしてのポリビニルア
セタール、ポリビニルブチラール等）に作用して複合ゲ
ルを生成する物質ならびにポリビニルアルコールと反応
してこれを変性させる物質紘、九とえ少量共存すること
によっても、しばしば、本発明のゲル形成（ポリビニル
アルコール単一成分ゲルの形成）に好ましくない影響を
及ぼし機械的強度の優れ良高含水性ゲルの生成を困難と
する。このよう表物質としては、既に、ポリビニルアル
コール類との相互作用が知られているコロイド状アルカ
リ・シリケート（米国特許２．８８８，６　！１　（１
１）　５８　）　）、コロイド状シリカ（米国特許Ｌ８
８　ｇ、６６１　＜　１１１５８　）　）、アルカリ性
コｐイド状シリカ（ｑ＃開昭５４−１５８７７１１）、
有機ケイ素化合物（酢酸ビニル樹脂、ν、９８、日刊工
業新聞社（１９６２））、テトラアル中ルシリケート（
特公昭５５−８０８５８．時分１＠５５−１１８１１）
、ホウ酸、ホウ砂（フランス特許？４８１１４２（１９
８８））、フェノール、ナフトール、メタ・クレゾール
、ビロガＩ−ル、サリチルアニリド、ジサリチルベンジ
ジド、レゾルシノール、ボリアンン類（高分子化学、１
１．（１０５）２８（１９５４））、カオリンＣｈａａ
１４％）ＣＮａｇｓｒｅ、１　？　０．４６１　（１９
５５）　）などが挙げられる。これら紘、いずれもその
共存量に対応してポリビニルアルコールとの複合ゲルを
形成して不都合な軟弱ゲルを生ずるので回避される。

前述の、ポリビニルアルコールのゲル化を阻害しない無
機物または有機物としては、例えば活性炭、ゼオライト
、後述する血液凝固阻止剤（ｈｅｐａｒｉｓ　（ナトリ
ウム塩ま九はカルシウム塩）　）、エチレングリコール
、フロピレンゲリコール、メチルアルコール、グリセリ
ン、酵素、微生物、蔗糖、サナギ粉、えびのすり身のほ
か各種の医薬、農薬、肥料が挙げられる。また、寒天、
アガロース、アルブミン、アルギン酸およびその鍔導体
、カードラン、カラゲナン、カゼイン、ＣＭＣ（ｓｏｄ
イ＄％　ｅａｌｌｓｌｏｚｍ　ｇｌｙａｏｌａｔａ入７
アーセレラン、ゼラチン、メチルセルロース、ペクチン
、澱粉、タマリンドガム、トラガントガム、ザンタンガ
ム、グアールガムなどの多糖類または蛋白質４挙げられ
る。エチレングリコール、フロピレンゲリコール、グリ
セリン、メチルアルコール、蔗糖、グルコース、殊天、
カゼイスアガ冒−ス、アルギン酸、カラゲナン、ＣＭＣ
，ゼラチン、メチルセルロース、ペクチン、澱粉、トラ
ガントガム、ザンタンガム、グアールガム表どを併用す
る場合は、ポリビニルアルコール水溶液中のポリビニル
アルコール濃度１−６ｗ１未横に減少させることもでき
、例えば４〜６　ｗｔ５６とすることができる。活性炭
、ゼオライト、ヘパリン、エチレングリコール、プロピ
レングリコール、グリセリン、酵素、微生物、サナギ粉
、えびのすり身、その他医薬、ａ薬、肥料などを共存さ
せることは、後述するとおり、吸着型人工腎臓、抗皇栓
性医用材、非凝固性保冷材、固定化酵素、固定化微生物
、集魚剤、釣餌、薬物徐放剤等の用途にきわめて有意義
でめる。

本発明のゲルの外見（色相）は、イカの刺身、餅、うい
ろ（白色）、かまぼこ、鮮魚（白Ｊｌ）に近い。九だし
本発明を実施するにあたり、あらかじめ、ポリビニルア
ルコール水溶液へ、例えば、フタロニトリル（通常市販
品、淡赤褐色）、フタシシアニン青、フタロシアニン録
、インダンスｏ　ｙ　（ｉｍｄａｓｔｈｒｏｓ）Ｃ青）
、フラパンスロン（ｆｌａｗａ悴−ｔＡｒ錦）（黄）、
オイルオレンジ（Ｓ雪ム算・１．α−フェニルアゾ−！
−ナフトール）、アスベスト粉（灰色）、活性災粉末（
黒）、シリカ・アルζす（白）、ゼオライト（白）、ケ
イ酸アルミニウム（白）、澱粉（白）、セルロース粉末
（白）、アルブミン（白）等を、水溶液または微粉末の
状態で溶解また社懸濁させておくことにより、所望の色
調のゲルが得られる。

本発明のゲルの感触として杜、人間、動物等の肉、イカ
の刺身、魚肉、餅（もち）、ちくわ、はんぺん、シェラ
マイ、ンーセージに類似する。本発明においては、ポリ
ビニルアルコール水溶液の注入容器または鋳型の形状を
任意に選定−必要に応じ、前記着色物質を併用すること
すこより、任意の色相の、しかも所望の形状（粒状、膜
状、塊状、板状１円筒状その他任意形状）の湿潤ゲルと
することができる。最終目的物の形状に合わせて成型し
てもよいし、一旦得た成型体を切削等により別の形に成
型してもよい。

本発明のゲルは、強く圧縮されても、含有水分をほとん
ど浸出しないにもかかわらず、風乾処理により、徐々に
水分を失い、収縮するとともに、著しく硬直する。しか
も、そＯ後、再び冷水に浸しても若干の吸水、膨潤が認
められるものの、元の高含水状ｍに状状して復しない（
これらの現象紘、中はり動物の筋肉、魚肉、イカ、柿の
実等の場合に類似する）、シ九がって当初のみずみずし
い外見と感触を維持するに紘、湿潤空気雰囲気で貯蔵す
るか、生理食塩水また紘水中に浸漬するなどの注意を要
する。もつとも、上記の乾燥は緩慢であるので、例えば
２〜８日毎にゲルを水に浸すか、あるいは注射器を用い
てゲル内へ水分を補給しても、当初の外観（生気）を保
つことができる。

本発明のゲル内へサナギ粉また拡えびのすり身などを包
麿することができる。すなわち、本発明のポリビニルア
ルコール水溶液にサナギ粉またはえびのすり身を混合・
懸濁させた後、本発明のゲル化処理を施して得られるヒ
ドロゲルは、大気中および水中ζこおいて激しい臭気を
長期間Ｉこわたり放出する。したがって、このヒドロゲ
ルを水中につり下げることにより、集魚剤として用いう
るほか、細断片を釣針に付けることにより、臭気の強い
、しかも魚肉状を呈しかつ形くずれし難い、反復使用性
の高い釣餌として用いることができる。

水蒸気、水、さらに社アンモニア、食塩、尿酸、尿素、
クレアチニン、グルコース、乳酸、抗生物質等の水溶性
低分子化合物は、いずれも本発明の膜状ゲルを透過（浸
透）するが、病原菌はこの膜を透過しない。したがって
、この膜状ゲルを人体の創傷、火傷、擦傷部の被覆膜（
人工皮膚）として用いることができる。これにより患部
およｄその周辺は、常に適度の湿潤状態に保たべしかも
病原菌の侵入から保譲さｔＬ、ま大、外部から塗布され
る治療用医薬は患部まで浸透する。な訃、本発明の膜状
ゲルは弾力性に富むことから、−節Ｗ（伸縮部分）にも
使用できる。本発明の膜状ゲル（厚さＯｊｍ）の１例に
ついては、水中伸度８７−１水中湿潤強度１００１／ｗ
”、水蒸気透過性５８０Ｉ／集雪、！４ｈ（正常な人間
の皮膚では８００〜６０（）１７ｋ冨、２４ｋ）である
。

本発明のゲル紘多量の水を包埋することから、水（また
紘氷）とほぼ同様の機能を有し非流動性、ゴム状の保冷
材として冷水また紘氷の代替に用いることができる。す
なわち直方体ｍに成型して氷枕（水枕）４こ、また、シ
ート状成型品を縫製して、保冷用衣服に、ま九円板状成
型品あるいは円錐状の成型品（また社縫製品）を乳腺棗
症部等の冷却に、それぞれ用いることができる。

また、本発明のゲルをエチレングリコール、プロピレン
グリコール、グリセリン等に浸すか、あるいは、ゲルの
合成に先立ち、本発明のポリビニルアルコール水溶液へ
これらの多価アルコールをあらかじめ溶解させることに
より、水および多価アルコールの双方を包埋したゲルを
得ることができるが、この場合、このヒドロゲル紘不凍
液包埋ゲルとして、非凝固性（非硬直性）保冷材として
、頭部または額、顔面の冷却に用いることができる。既
にポリビニルアルコール・ホウ砂ゲルが保冷材として広
く用いられているが、これは流動性の軟弱ゲルであるう
え、アルカリ性を示し、しかも不凍液成分（多価アルコ
ール、１価アルコールンにより、更に形くずれし易いな
どの難点があるのに反し本発明のゲル線これらの難点の
全てを克服する、優れた保冷ゲルとして有用である。

本発明のゲルは、従来医用材料として最も注目されてい
るヒト−グルすなわちポリ〔２−ヒトｑキシエチル〕メ
タクリレート（通常水分８８〜４０ｗｔ％）（Ｓ、Ｄ、
Ｂｒ５ｅｋｅＥｉ□ｄ０Ｍａｔ−デ、Ｒｅａ、ｅＴ、８
８７（１９７ｇ））に比しはるかに含水率を高めること
ができ、しかも機械的強度において勝るから、抗血栓性
の高い医用材料としての用途がある。すなわち、ガラス
、ナイロン、ポリスチレン、ポリエステル（ダクロン、
珈６デａｓ）、＋Ｆ９エチレン、ポリウレタンフォーム
等においては血液はきわめて容易に凝固しく＠人工臓器
資料集成”、１１５（１９７６）、ライフサイエンスセ
ンター）テフロン、シリコーン、ポリビニルビＩ８Ｉリ
ドン等においても、なお激しい血液凝固が起るのに反１
７本発明の高含水ゲルは、ポリビニルピロリドンより更
に優れた抗血栓性が認められ、例えば、本発明ゲルに。

ヒト血液を滴下しても、少なくとも８時間は凝固しない
ことから、従来公知のいかなる医用材料にも勝る抗血栓
性を認めることができる。

本発明のゲルには、また、抗血粉剤（血液凝固阻止剤）
として著名なナトリウムヘパリンまたはカルシウムヘパ
リンを包埋することができる。この場合、ヘパリンは、
ゲル内部から徐々に放出されるが、例えば、ヘパリン包
埋量を４．８００単位（８０１１５１）／Ｐ−ゲルとす
ることにより、少な（とも４週間Ｅこわたり徐々にヘパ
リンが放出されることから、本発明のゲルと血液との接
触面における急激な血粉形成が阻止される。

ポリビニルアルコールのアルデヒド架橋ゲル等に包埋さ
れ光ヘパリンは通常８ｈ〜６日程度で全量放出されるこ
と＜Ｋ、Ｗ、Ｍａｒｒ４１１−ａｔ　ａｌ、、　　Ｊ、
Ａｐｐｌ、ｐｈｙａｔｏＬ、、２１ｋ、丁！ＩＩ（１１
１７０）、Ｎ、Ａ、Ｐｅｐｐａａ　ａｔ　ａｊ、ｅ　Ｊ
、Ｂｉｏ−ｕｄ、Ｍａｔ−デ、Ｒｍａ、＋４．４２８（
１９７７））から、本発明に訃ける包埋ヘパリンの長期
徐放効果はきわめて特異であり、医用材料としてきわめ
て好ましいことが明らかである０本発明のゲルは、任意
形状の成型品として容易に得ら九例えば直径８〜６鰭の
パイプを製作し、人工血管と、することができる。現用
のポリエステルまた嫁テフロン製の人工血管ではいずれ
も血粉形成が激しく、直径６ｍ１１１以下の細動脈代替
に嬬難があるほか、血液流速の小さな静脈部＃ｃ線遍用
し難いが、本発明のゲル、更にはヘパリンを包埋した本
発明ゲルは、直径４ｇの動脈代替血管においても、少な
くとも１力月にわ九り車輪を生じず、この間尋こ本発明
ゲル周辺に生体組織が密着し、生体適合性の達成される
ことが、イヌによる動物実験において確認された。

上記ヘパリンに限らず、各種医薬（例えば緑内障治療薬
（ピロカルビン）、避姶薬黄体ホルモン（プｐゲステロ
ンｐｒｏｇｅｓｔｅｒｏｎｅ）、制がん剤（５−Ｆｓｓ
　＆−ｆｌｉｃａｒ−ｏｓｒａｃｉす）、農薬（例えば
ピレトリン、性フェロモン、２．２−ジクロｑビニルジ
メチルホス７アート）、肥料（例えば西メチレン五尿素
、インブチリデンジウレア、オキサミド、２−オキシ−
４−メチル−６−ウレイドへキサヒドロピリミジン）を
本発明ゲルに包埋し徐放効果を達成することができる。

本発明のゲルは生体適合性の優れる高含水ヒドロゲルで
あることから、代用皐丸、随身形成材、顔面創傷補てん
材等に用いることができる。従来、ポリビニルアルコー
ルのホルマリン架橋生成物が、これらの用途に用いられ
九が、生体内で変質し易く、現在では実用に耐えないと
されているＣＪ、Ｅ、Ｌｍｗｉｓｅ　Ｐｌａｇｔｉａ　
４　ＲｇａａｎａｔｒｓａｔｔｖｍＳｓｒｇｅｒｙｖ　
８５．５１（１９６５）、−、ＡＪＪＩ器ＩＦｌ［！、
８８（１９７６）、ライフサイエンスセンター）。これ
に反し本発明のゲルは、ホルマリン等の有害物を用いる
ことなく合成されるため、生体への障害がほとんど認め
られず、上記いずれの用途にも好適である。

本発明のゲルには、活性炭を包埋することができる。現
行のキ二プｐファン（ｅリゾ＠ｐｈａ％）による透析に
替る吸着型人工腎臓として、活性炭をゼラチンま丸状ポ
リ（２−ヒドロキシエチルメタクリレート）などのヒド
ロゲルｌこよりコーティングする試みが提案されている
が、本発明のゲルは、もちろん活性炭をコーティングす
ることができ、しかも、ゼラチン、ポリ（２−ヒドロキ
シエチルメタクリレ−））＃Ｃ勝る機械的強度（耐摩耗
性）ｆ有することがら、活性炭の洩れを阻止するうえで
、更に好ましい材料でるる。

従来、ポリビニルアルコール水溶液に放射線を照射する
か、グルタルアルデヒド等の架橋剤を用いるゲル化処理
を施し、ポルフィリン、ヘモグロビン、クロロプラスト
、−素、微生物等の生理活性を有する有機物をゲルに包
括する試みがあるが、本発明のゲルも、もちろんこれら
有機物を包括できる６本発明によれば、ゲル化過程にお
いてｒ！Ｉおよび反応試薬、酸・アルカリ等の触媒を全
く使用せず、熱処理４要しないため、生理活性物質を損
傷することがなく、ｑ＃番こタンパク質の高次構造をそ
のまま保持し、　あるいは微生物に損傷を与えることな
く、これ全捕捉できる利点がある。

酵素、微生物等の包埋材として従来提案されている寒天
、カラダナン、ポリアクリルアミド等のヒドロゲルは、
それぞれ重大な難点を有する。すなわち、寒天ｌこつい
ては、その水溶液のゲル化温度（１０％寒天４６℃、４
％寒天８９℃）以上の高温において酵素または微生物と
混合する必要があり、耐熱性に劣る酵素および微生物へ
の損傷を伴う。

ポリアクリルアミドにおいては、合成原料としてのアク
リルアずドおよび架橋剤（ヘキサメチレンジアミン）、
触媒（ラジカル発生剤）が、酵素および微生物に有害で
ある。

また、寒天、カラゲナン、ポリアクリルアミド、アルギ
ン酸塩等の著名なヒドロゲルは、いずれも機械的強度に
乏しく、使用中に形くずね、摩耗をきたし、しばしばゲ
ルに電装を生じる力どの難点もあり、薄膜状に成型し難
いのは勿論のこと、パイプ（ラシとリング）状に成型す
ることも困難である。これら軟弱ゲルの機械的強度を高
める方法として、グルタルアルデヒドなどに浸漬するこ
とも提案されて訃り、これｔこより、強度が若干向上す
るものの、やはり軟弱ゲルであることに変り社なく、ま
た、グルタルアルデヒドは病院手術室等において消毒剤
として実用されていること（化学総説、２１，２０９（
１９７８）、坂田政泰、防薗防徽、１）ｓ４ｓ（１９７
７））からも明白なとおり、酵素、微生物等への損傷を
まぬがれないことから、このような手法線全く好ましく
ない。これに反し、本発明のヒドロゲルの合成において
は、有害化学試薬を全く用いず、しかも室温（以下の低
温）において酵素、微生物等を混合することができ、し
かも厚さ５０声惰程度の薄膜状に成型しうるほか、内径
Ｉｍの酵素パイプなどに成型することも容易で、成型品
の耐水性、機械的強度のいずれにおいても優れる利点が
ある。

本発明において、ポリビニルアルコールの水溶液を凍結
・成型・乾燥することにより、従来公知のポリビニルア
ルコール系ゲルとは全く異なるゲルの得られる理由は明
らかでないが、凍結・成型　ならびに、これに続く部分
的脱水処理時に、ビニルアルコールの分子内および分子
間にきわめて多数の水素結合が形成され、特に、部分脱
水時に、ゲル組織の結晶化度が高まり、機械的強度と弾
性の向上をき九すことに因ると推察される。

いずれにしても、この種の凍結・乾燥ゲルおよびその製
法紘本発明者が初めて見いだしたものである。

実施例り 市販ポリビニルアルプール（けん化度９９．４モル−１
粘度平均重合度？！、＠００，４％水溶液の粘度（２０
℃）６６ｍＦ）０粉末＠５１１（含水率８瞥Ｉ）を、水
９８５ｇに溶解１、．８ｗｔ５１とした。この水溶液１
７０ｇをポリエチレン製ビーカー（底面直径８ｃｍ）に
注ぎ、−６０℃Ｘ　Ｏ，？　＆の冷却（凍結・成ＩＩ）
を施した後、６ｈの真空脱水を施した。

解凍後９７Ｉ（含水率８９ｗＩｔ％、脱水率４８ｗｔ％
）の白色不透明な弾性に富むゲルを得た。このゲル（厚
さ約に１を水道水１００１１７に６に浸漬すること番こ
より、このゲルは吸水して１４８．９（含水率９８ｖｔ
％）に達しへこれに４ｋｌＡ−の荷重を課したが、水分
浸出量はｇｌｌ／（流失損失２％）にすぎなかつえ。

実施例２ 市販ポリビニルアルコール（けん化度９７モル一、粘度
平均重合度１，８００．４％水溶液の粘度（２０℃）２
８ｃＰ）の粉末８６ｇ（含水率７耐膚）を、水９１４ｇ
＄こ溶解し　８０ｖｔ％とした。

この水溶液４１ｇを、実施例１＃こ準し凍結・成型後、
１０４の真空脱水を施した 解凍後８ｇ（含水率６８ｖｔ％、脱水率＝８０ｗｐｔ％
）の白色不透明ゲルを得た。これを水道水１０１Ｅ／に
６に浸漬することにより、このゲルは吸水して、１４１
１（含水率７６ｗｔ％）に達した。このゲル（厚さ０．
８　ｓａｗ　）　１：４　Ｋ／ｌｘｉ”　（Ｄ荷重を課
したが、水分の浸出はほとんど見られなかった（保水率
９９％）。

実施例＆ 実施例１のポリビニルアルコール粉末１０．９　、？　
（含水率８．５　ｗｔ％　）を水８９９に溶解して得た
１０ｗｔ％水溶液９０ｉｔラシヒリング（８ｍＸ８＋ｏ
＋）成型用鋳型（２９００個分）へ流し込み、−４２℃
Ｘ１＆の冷却（凍結・成型）を施した後、鋳型の上面カ
バーを取りはずし、４ｈの真空脱水を施し丸状に解凍後
、ラシとリング状成型ゲル管引き抜き、合計５８ｇ（含
水率８８ｖｔ％、脱水率４１　ｗｔ％）のゲルを得た このゲルに対して、長さ方向に、４ｋｌＺｃ１１”の圧
縮応力を課したが、応力を除くとともに、この弾性ゲル
の形状は、はとんど元に復した。

実施例表 実施例８のポリビニルアルコール粉末１８ｇ（含水率８
．６ｗｔ１１）ｉ水８９ｆｆ、溶解して得た１１．６ｗ
ｔ％水溶液９０Ｉを、１ｃｌＩＸ　１ｃｓ＋Ｘ　６ｚの
板状体（１８枚分）成型用鋳型へ注入し、−５８℃ＸＩ
Ａの冷却（凍結・成型）を施した後、鋳型を解体し成型
体を取りはずすとともに、直ちに６にの真空脱水を施し
た結果、４８ｇ（含水率７８ｗｔ％、脱水率４７ｗｙｔ
％）のゲルを得た。このゲルの引張り試験において、６
ｋｌ／／ｃｙｘ”の応力まで切断しなかった。

実施例６ 実施例８のポリビニルアルコール粉末からｖ４１１　Ｌ
、九６ｗｔ％水溶液１７０ＩＩを５等分し、それぞれを
ポリエチレン製ヒー＊−（５０１１／）［注ぎ、−５０
”ＣＸ　ｌ　ｋ（Ｄ冷却（凍結・成Ｍｌ）を施し、続い
て、それぞれにｌ〜１４＆の真空脱水を施した。まえ脱
水ゲルを水中に６に浸漬後の重量を求め九 乾燥　　脱水ゲル　　　　　　　浸漬ゲル時間　　　　
　含水率　　　脱水率　　　　　含水率１　　　！？　
　　　９２　　　　２１　　　２９　　　９８２　　２
６　　　９２　　　　２４　　　２９　　　９８４　　
１９　　　８９　　　　４４　　　２８　　　９１１１
　　　５　　　６！　　　　　８６　　　１１　　　８
２１４　　　２．５　　２０　　　　９８　　　１０　
　　８０また、浸漬後のゲルにつき、引張り強度を測定
し九１　　　　　　　　　　　　　１ ２ ８ ６ １４　　　　　　　　　　　　６ なお、当該ゲルはいずれも水道水に浸漬し常温で９０日
間以上放置しても、相互付着、形くずれはおこらず、強
度賓化もほとんど起こらなかつ九 比較例り 実施例２のポリビニルアルコール水溶液４１９ｔ、８ｃ
ｍ＋Ｘ８ｃｍ＋の底面の角形容器へ注ぎ、常温で２日間
放置した結果、無色透明の軟弱な湿潤膜を得た。この膜
を水道水に６五浸漬したが、水中番こ一部溶解するうえ
、膜自体粘着性を示す。実施例２の場合のようなゴム状
ゲルは全く生成しない。すなわち、ポリビニルアルコー
ル水溶液を単に乾燥させても、本発明のゴム状高倉水性
ゲルは得られない。

比較例２ 実施例２のポリビニルアルコールのかわりｌこ、けん化
度７８．６モル囁、粘度平均重合度１，８００．４％水
溶液の粘度（２Ｇ℃）　８６　ｅＰの市販ポリビニルア
ルコールを用い、同様に操作した。凍結・成型・脱水体
７．４ｇ（含水率５５ｗｔ％　）が得られたが、解凍後
は５℃においても軟弱化し、少量のゲル層のほかに、多
量のポリビニルアルコール濃厚水溶液が層分離するのを
認めた。すなわち、けん化度の低い４リビニルアルコー
ルを用いても、本発明の耐水性ゲルは得られない。

比較例ａ 実施例１のポリビニルアルコールのかわりに、けん化度
１１９．２モル膚、粘度平均重合度５００．４％水溶液
の粘度（２０℃）　５．６　ａＦの市販ポリビニルアル
コールを用い、そ０１８ｗｔ９！水溶液２０Ｆを、同様
に凍結・成型・脱水したが、寒天に似たもろいゲル１８
ｇ（含水率’１２ｗｔ％）が得られたにすぎず、はとん
ど弾性は認められないことを知つ九すなわち、重合度の
低いポリビニルアルコールを用いても、本発明の機械的
強度の優れたゴム状の弾性ゲルは得られない。

比較例表 比較例８と同じ重合度６００のポリビニルアルコール水
溶液の濃度を８０ｓ＋ｔ％まで高め、その水溶液１２０
ｇに−７８℃Ｘｌｋの凍結・成型を施した後、６４の真
空脱水を施した。凍結・成型・脱水体１０６．？（含水
率６６ｗｔ％）を解凍後、水中に８に浸漬し九結果、１
２０ｇ（含水率７０　ｔａｇ９ｋ　）ｌｃｔで吸水する
とともＩこ著しく軟化−十の一部は形くずれ（水中への
溶解）１ｆｔ起こした。

比較例ａ 実施例６において、ポリビニルアルコール（叶ん化度９
９．４モル囁、粘度平均重合度２，６００　）の６一−
水溶液８４ｇを冷却（凍結・成型）後、常温で１ｈ放置
し良。

粘着性の軟質ゲル（８ｉ、脱水率０％、含水率９４ｗｔ
％）を得意が、弾性を示さず、引張り強度としてはわず
か１００ｙ／♂で既に破断された。ま九、前記グル１０
ｐを水８０賄こ浸漬したｔころ、約２０時間で形がくず
れ出し水層は濁り、しかも大部分粘着性の水に変った。

このようｌこ、たとえポリビニルアルコール水解液に凍
結・虞−を施し融解させて本、強度が低く耐水性の乏し
い粘着性のゲルが得られるにすぎず、凍結・成形後融解
をさせずに脱水を施さないかぎり本発明で言う強度の強
い耐水性のあるゲルは生成しない。

比較例６ 実施例１のポリビニルアルコール粉末（含水率８．５　
ｗｔ％）とカルボキシメチルセルロースのそれぞれの０
．５　Ｐずつを水ｔｏｙに加え％１６１Ｋ（％煮沸して
溶解させて後、室温まで放冷して激しくかき喰ぜ、しか
る後、これを−６０”Ｃで１０ｈ放冷（凍轍し直ちに真
空乾燥することにより、乾燥体１を得もこれは、発泡ス
チロール状の、しかもこれより更にもろい白色スポンジ
であり、水中で容易に粘着液と化し友。

すなわち、ポリビニルアルコール０．５％８度の水溶液
憂こつき本発ＦＲＩｃ準する操作を実施して４、単なる
水溶性の凍結乾燥体が得られるにすぎない。

実施例６ 実施例１のポリビニルアルコール粉末（含水率８．５ｗ
ｔ％）２１Ｊｉｔ水１４０ｊ１／に溶解して、１８ｗｔ
−水溶液と１これに、高圧水蒸気滅菌処理（１２０℃Ｘ
２０ｍ１ｓ）を施す。

内径５ｇ、外径１０ｍ、長さ２０ｍのパイプ成型用鋳型
を高圧水蒸気滅菌後、ここへ前記滅菌済水溶液１２Ｗｌ
ｌを流し込み、−６０℃で１ｈ放冷（凍結）させる。し
かる後、鋳型の上面カバーを取りはずし凍結成型体を融
解させることなく、６ｈの真空脱水を施す。次に、無菌
フィルターを通過させた清浄な空気を用いて真空金波り
、成型体（パイプ）を取り出し、無菌室に放置して融解
させたところ、重量７ｉ脱水率４０％、含水率７８１１
）、内径５鵡、外径８１１１のパイプを得氾このパイプ
を、滅菌済の０．９ｗｔ％食塩水−こ６Ａ浸漬し九とこ
ろ、１０ｙ（含水率８４豐を嘩）、内径６■、外径９Ｍ
のヒドロゲル・パイプが得られ九このパイプを４ｃｍご
とに切断しそれらにつき、セリシン（ａｖｒ（ａ（％）
溶出処理済みの編み絹糸＜ＪＩＳＡｌ、直径０．１　ｖ
ｍ、　ｉｔ　Ｏ’ＣＸ　８０　ｍｓ滅菌済）、カットゲ
ート（Ｃ％９％ｔ、腸線、直径０．１８ｍ、エチレンオ
キシドＭｌ済）、デキンン糸（ポリグリコール酸系、直
径０．１８ｍｍ。

１２Ｏ”ＣＸ８０ｍ５滅菌済）ならびにｔａｐａｒ　ｌ
ｃｔ針を使用して、たがいに吻合し、２点支持法により
糸間隔１．５ｍとして縫合する（準拠：田辺違三他、°
人工血管’（１９７７）ｐ、５６．８４、南江堂、田辺
達三、°縫合材料と縫合、吻合’（１９７９）、ｐ、１
６．６１．９１、金属出版）。

いずれの種類の縫合糸の場合に奄、本発明のヒドロゲル
パイプは容易に縫合されへこの操作に十分耐えることが
でき大− 実施例τ 実施例１のポリビニルアルコール粉（を水率８．５　ｖ
ｔ％）２８ｇを水１００ｗ！に溶解して１１ｗ１％水溶
液としこれに高圧水蒸気滅１（ＩＨ）ＣＸ８０ｓｓｓｊ
りを施し、４０”Ｃまで放冷後、その２ｏｉヘガス消毒
済みヘパリンナトリウム粉６５０００単位（４００１１
％りを溶解する。この混合水溶液１２８１を、実施例６
と同様−こ鋳型へ流し込み、同様−こ操作して、重量８
ｇ（脱水率８４鴨−１含水率Ｔ６ｗＩ玉内径６ｍ、外径
８Ｒのパイプを得、これをあらかじめ滅菌ｐ＆　ｏ、　
９　ｗｔ％食塩水［５Ａ浸漬し、１０ｐ（含水率８０ｗ
ｔ％〕、内径５ｎ＋、外径９Ｍのヒドロゲルパイプ切断
片。

このパイプ′ｆｔｏ、５ｔｙｍごとに切断し、その切断
片２０個（ヘパリン含量１９，５００単位）（５Ｉゲル
〕につぎ、０．９　ｖｙｔ−食塩水２０ｊＥ／を注ぎ、
１日靜置後、水相をヒドロゲルパイプ切断片と分離し水
相につき、トルイジンブルーによるヘパリン呈色試験を
実施する。毎日浸漬液（２゜ａ／）を更新して、この操
作を反復した結果、２８日間にわたり、明確なトルイジ
ンブルーの呈色（変色。青→紫）が観察されも 実施例ａ 実施例１のポリビニルアルコール粉（含水率１１．６ｗ
ｔ’１ｋ）２０１を水１’１０９に溶解して得た９−，
６ｗｔ−水溶液８５ｇへ市販サナギ粉（小口油肥株式会
社製）９．１を混合・懸濁させ、底面１６８２１ｃｍの
容器に流し込み、−５０℃×２五凍結後、直ちに真空脱
水した。

融解後、４４９（脱水車５４ｗｔ％、含水率６０ｔＤｔ
％）の板状ヒドロゲルを狐これを水中に４に浸漬するこ
とにより６１ｊ’（含水率７１替ｔ９６）のヒドロゲル
を得次。

実施ｆｌＩｍ 実施例１のポリビニルアルコール粉末（含水率８．５　
ｗｔ％）１１Ｕとエチレングリコール２８１とを、水４
２ｇＩＩに溶解後これ全底面２１Ｘ１６αの容器へ流し
込み、−６０℃で６ｈ凍結後、直ちに真空脱水り、％５
８０ｇ（脱水率１７　ｗｇ％　）のゲル（含液率９４ｔ
ｎｔ！Ｉ）を得た。このヒドロゲルを冷凍庫の氷室（−
２０℃）ｆｃ１晩放置したが、硬直（氷結）しなかった
。

実施例１α 実施例１のポリビニルアルコール粉（を水率８．５ｗｔ
％）２．２ｇ、リン酸水素二ナトリウム１１４岬、リン
酸二水素カリウム７８１ｖ、グリセリン２０ダを水２０
１１／ｆこ溶解し、ｐＨ１，０，ポリビニルアルコール
濃度１０ｗｔ％の水溶液を得、これに高圧スチーム滅菌
（１２０℃×２０ｍイ幻を施す。次に、これを５℃に冷
却後、尿素加水分解酵素（ウレアーゼｓｒｇａｚｇ＊ｓ
ｒｇａ　ａｔｐｔｉｄｏｈｙｄｒｏｌａｓｅｔＰ−ＬＢ
ｉｏｃｋｍｔｓｉｃａＬａ　Ｉｎｃｏ、ナタ豆、５℃保
存品）２００１９を溶解させ、その６．５ｇを、あらか
じめ滅菌した内径ｌ蘭、外径６■、長さ２０ｔｓのパイ
プ成型用鋳型へ流し込み、−６０℃て８に凍結後、鋳型
上面カバーを除き、直ちｌこ真空脱水を施すことにより
、８ｉ脱水車４６ｗｔ％、含水率ＳＨｗｊｌｌ）の酵素
パイプを得たこのパイプを、リン酸二水素カリウム８６
０１ｖ、リン酸水素二ナトリウム５７０〜、グ９セリン
ｌ００１１１Ｆ、水１００１１／から成る滅菌済のｐＨ
７，０６緩衝液１００ｉｌ／に６に浸漬した結果、内径
１ｎ＋、外径６ｗａＯ＃素ノぞイブ４Ｉ（含水率８６ｗ
＃％）を得た。医療診断用酵素パイプの使用条件を前置
しく北野博已、“ライフサイエンスの現状ど将来、　８
７（１９８１）創造）、上記ヒト四グルパイプの外径壁
面全体に、乾性接着材用シアノアクリレート系＊１ｉｒ
ｌ［を塗布した。

手続補正書 昭和５６年１１月１７日 臀庁長官島田春樹殿 １、事件の表示 昭和５６年特許願第１３４２９１号 ２、発明の名称 ヒドロゲルの製造法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称　（４４４）　　日本石油株式会社４、代理人 ５０ 住所　東京都渋谷区桜ケ丘２４番８号 テサンマンション新甫千台（電話４７６−２５７１）５
、補正の対象　　　明細書の発明の詳細な説明の欄６、
補正の内容 ｔｌｊａ書を次のとお夛補正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. けん化度９７モルラ以上、粘度平均重合度１，８００以
   上のポリビニルアルプールを・讐を囁以上溶解した水溶
   液管、任詐状の容器または成腫用鋳臘へ注入後、これｔ
   −ＩＳ℃より低い温度で凍結・成１ｌｔＡＬかる後、こ
   の成型体を融解させ為ことなく、脱水率６一層板上に到
   達するまで部分的に脱水Ｌ−，ｆｌｐ！’に応じ水中に
   浸漬することにより含水率２０〜＠ｔｗｇ％に到達させ
   ること管特徴とするとドログルの製造法。