JPS61502310A - 架橋ヒアルロン酸ゲルから成る代用硝子体液 - Google Patents
架橋ヒアルロン酸ゲルから成る代用硝子体液Info
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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】
代用硝子体液として使用するための架橋ヒアルロン酸ゲル本発明は、架橋ヒアル
ロン酸のゲルから構成され眼科で使用される代用硝子体液(vitreous
humor 5ubstitute) 、および網膜手術時や硝子体切除(vi
trectomy)後に硝子体液の全部または一部を前記ゲルで交換する方法に
関する。
“硝子体”とも称される眼の硝子体液は、網膜から水晶体および毛様体まで広が
る眼内空間を充たしている澄明なゲル状の物質である。水晶体および毛様体は(
通常)@記空間の前部境界を形成し、網膜は後部境界を形成する。網膜はミ互い
にどの領域でも有機的に結合していない二層から成る。硝子体液に直ぐ隣接して
いる層、即ち受容器層は感光性細胞を有しており、脈絡膜に隣接する層は色素上
皮細胞から成る。流体が受容器層に侵入すると二層分離、即ち網膜剥離が生ずる
。通常この現象は、網膜に裂は目ができ硝子体液に有古な変化が起きたときに生
ずるであろう。
網膜剥離を治療するには、凝固等の手段、例えば低温固定し剥離した網膜を色素
(pigient)上皮層および脈絡膜と接触させる方法によって網膜を閉鎖す
る。接触工程は、内向きバックルを外側から強膜および脈絡膜に押しつけたり、
或いは硝子体液の8邑を高める物質を注入し硝子体液によって網膜に圧力を加え
たすして行なわれうる。
侵記した方法の場合、満足に再吸収されない出血が起きた後。
或いは牽引による網膜剥離に併発して起る膜の内方成長後のような硝子体切除(
硝子体液を完全にあるいは部分的に手術により取り除くこと)に頼らなければな
らない症例に、代用硝子体液として多数の物質が試みられてきた。前記物質とし
ては、ガス類、塩溶液類、シリコーンオイル、ポリビニルピロリドン。
ヒアルロン酸、ポリアクリルアミド系ヒドロゲルおよびポリグリセリルメタクリ
レートが例示される。
代用硝子体液は高度の透明度と硝子体液と殆んど同じ屈折率を有していることが
理想的である。代用物は非m性、非炎症性。
非免疫原性物質でなければならない。更に、代用物は例えば細い針の先端(fi
ne needle tip)を用いて注入する等の手段によって、その性質の
劣化を受けることなく容易に適用されうる物質でなければならない。ある場合に
はこの物質の膨潤をコントロールしくqる要件が更に加わる。この物質が長期間
にわたって支持体として作用することが要求されるときには、容易に減成もしく
は分解されない物質、好ましくはゲル物質でなければならない。網膜剥離の合併
症として、細胞増殖、付随的膜形成および網膜に加わる牽引力の形で現われる二
次反応が高頻度で発現する。従って、導入される代用物の材料が細胞増殖物質で
あってはならないことはかなり重要な要件である。
゛前記した従来の代用硝子体液は少なくとも1つの点で重大な欠点を有する。例
えば、シリコーンオイルは網膜の付着を促進する有効な物質であるが、白内障、
緑内障や眼tf4織に対する毒性作用の形の91作用が高頻度で発現する。ガス
状代用物のなかで、最も一般的にかつ長年使用されてきたものは空気であるが、
試験した幾つかの低分子m物質と同様に非常に急速に消失する欠点があり、その
結果有効に治癒するために十分長時間網膜を定位置に保持することができない。
ヒアルロン酸は通常眼に存在する物質であり、従って毒性あるいは免疫反応が生
ずることはない。しかしながらヒアルロン酸が高分子高粘度物質であるため、そ
のタンポン(ta+apon)効果の持続時間が重い網膜剥離の症例の治療には
不十分である。ヒアルロン酸は房水に溶解して運び去られてしまうため、前記し
た重症例ではすぐに効果がなくなるであろう。
架橋ヒアルロン酸のゲルが前記した理想的な代用硝子体液の特性に極めて良く一
致する性質を有していることを知見した。
本発明は、代用硝子体液として使用される架橋ヒアルロン酸ゲルおよび該ゲルを
製造する方法を提供する。更に本発明は、網膜手術時および硝子体切除後、架橋
ヒアルロン酸の無菌かつ発熱物質を含まないゲルを網膜により形成される後部境
界と水晶体および毛様体により通常形成される前部境界との間の眼内空間に、前
記ゲルが〔もしあるなら、残存する本来の(natural)硝子体液と一緒に
)前記眼内空間中に満遍なく充満されるように挿入プることを含む方法を提供す
る。水晶体が摘出されている眼、いわゆる無水晶体症の眼では、前記空間の前部
境界は角膜により形成される。本発明のゲルは網膜剥離の治療にも使用され、架
橋ヒアルロン酸の無菌かつ発熱物質を含まないゲルを網膜により形成される後部
境界と通常水晶体および毛様体によりカ半形成される前部境界との間の前記空間
内に導入される。
これは、ヒアルロン酸ゲルが(もしあるならば)本来の硝子体液の残存部分と協
力して受容器層に圧力を加え、受容器層を色素上皮層と治癒に十分な時間接触さ
せる作用を有する。
ゲル濾過用の架橋ヒアルロン酸ゲルについてローレント(+−aureロt)ら
の文献がある[アクタ ケミ力 スカンジナビカ(八cta Chemica
5candinavica)18(1964)、274−275]。シュムット
(Schmutlらは、彼らが初めてヒアルロン酸塩溶液からの生理学的りHで
安定なゲルの製造に成功したが、ヒアルロンM −Cu 2”ゲルは特に銅イオ
ンの毒性のために眼科での使用に適さないと述べている〔グラエフニス アーチ
クリン エクスブ オフタルモル(Graefes Arch Cl1n E
xp Ophthalmol) 218(1982)、311−314)。
ヒアルロン酸は動物およびじト組織中に自然に存在する極めて粘性のゲルコサミ
ノグリカンであり、その分子量はンースおよび精製方法によって異なるが通常2
0.000〜a、ooo、oooである。
しかしながら、ヒアルロン酸の分子量は本発明の実務上臨界的な要素ではなく、
各ケースにおいて使用される架橋剤の種類。
濃度および夫々の出発物質の分子量に対する架橋度を適切に調節することは容易
なことである。例えばヒアルロン酸の分子量が小さいときには、高分子量の原料
を使用したときよりも高濃度でヒアルロン酸およびその架橋剤を添加する。so
o、ooo〜3、000.000の比較的に高い分子層を有するヒアルロン酸を
選択するのが好ましい。重要なことは、ヒアルロン酸を精製して中毒あるいは免
疫反応を起す恐れのある成分は除去されていなければならないことである。例え
ば米国特許第4,141,973号明細書に記載されているような高純度物質を
使用することが望ましい。
本発明において、架橋は安定な結合例えばエーテル結合またはアミド結合を形成
することが知られている三官能もしくは多官能架橋剤を用いて実施される。ポリ
サッカライドのような水酸基含有化合物の’!橋剤は多数市販されており、これ
ら架橋剤は全て文献に記載された当業考に周知のものである。好ましい架橋剤は
二官能もしくは多官能エポキシド類例えば低級脂肪族エポキシド、成いは対応す
るハロヒドリン、エピハロヒドリンまたはハライドであり、これら架橋剤により
ヒアルロン酸分子にエーテルブリッジが形成されるであろう。適当な架橋剤とし
ては、エビクロロヒドリン。ジビニルスルホン、1,4−ブタンジオールジグリ
シジルエーテル71.2−エチレンジオールジグリシジル1−チル、1−(2,
3−エポキシプロビル)−2,3−エポキシシクロヘキサン、 N、N−ジグリ
シジルアニリン[レークサーム(LeukthCrm) x50、パイ]ニル]
およびエポキシ置換ペンタエリトリトール(シェル162)が例示されうる。反
応を受けると例えばグリシジルエーテル基を含むデキストラン或いはスターチの
ような反応性ポリマーも架橋剤として使用されつる。本発明では、ヒアルロン酸
分子中の三糖繰返し単位あたり約0.03〜4,0のモル比に対応する量の架橋
剤を用いて架橋反応を生起して得られる生成物を使用することが適当である。
ヒアルロン酸もしくはその塩例えばナトリウム塩を溶解し、アルカリ媒質中で架
橋剤と十分な時間反応させる。反応時間は通常数時間である。任意に、反応を約
50℃の高温で実施してもよい。架橋されたヒアルロン酸のゲルは未反応の架橋
剤を少し含んでおり、従ってゲルを、例えばリン酸塩緩衝生理食塩水中で煮沸す
る等により徹底的に洗浄することが極めて重要である。
膨潤したゲルは極めて大量の液体を含んでいる。これらのヒアルロン酸ゲルは完
全に均質で透明であり、本来の硝子体液と殆んど同じ屈折率を有する。透明度が
高いので、スリットランプ試験を行うことも網膜固定のための光凝固術を利用す
ることも可能である。適用するに適した組成物は、リン酸塩緩衝生理食塩水中に
完全又は部分的に膨潤されかつ0.1〜50重量%の固体含量に相当する濃度を
有するゲルである。これらのゲルをそのまま使用しても、また砕いてから使用し
てもよい。固体含量0.1〜2.5−重量%、好ましくは0.2〜1.51爪%
の微細ゲルは、0.9m剣の先端を用いて容易に注入されうる。前記ゲルは、ゲ
ルが注入された空間に十分に充満し、空間内に澄明で光学的に均質な塊りが形成
される。10〜50重位%、好ましくは12〜25市最%の乾燥固体含量を有し
かつ収縮するゲル小球体を使用することもできる。この小球体(globule
)は通常硝子体が占めている空間に外科的に挿入される。次いでコントロールし
ながら膨潤させると、その塑性変形能により小球体が自由空間全体に充満ケるで
あろう。硝子体を完全に取り除いたときには、小球体は直径約20mmまで膨潤
し得るものでなければならない。ゲル小球体を収縮(shrinkage)させ
るには、ガス流中で乾燥させるような方法が用いられ、これによって小球体の大
きさは眼に挿入するに適した大きさ、即ち通常6M未満の直径に減少される。
架橋ヒアルロン酸ゲルを含有する組成物は勿論、各種方法で前記した種類の望ま
しからざる反応を起さない成分とゲルとを混合して製造されうる。例えば、組成
物にヒアルロン酸ゲルの他に、デキストランのような他の多糖類や硫酸コンドロ
イチンのようなヒアルロン酸に近い化合物を含めてもよい。架橋反応を行うとき
にこの種の成分を存在させてもよい。
ゲルは熱安定性であり、全ての痕跡量の架橋剤を洗浄および加熱処理により完全
に除去することができる。また、オートクレーブ滅菌することもできる。
本発明を下記実施例により更に説明するが、本発明の範囲が何れの点においても
これら実施例により限定されることはない。
実 施 例
ヒアルロン酸ゲルの調1
衷1」(−ユ
ヒアルロン酸ナトリウム(分子量約3×1106)400Rをプラスチックチュ
ーブ内の1%水酸化ナトリウム3−に溶解させた。約30公債1,4−ブタンジ
オールジグリシジルエーテル(BDDE)25ilIlを添加した。チューブを
遠心分離し、均質な溶液を得た。次いで、チューブを50℃に2時間加熱後、室
温で一晩放置した。形成されたゲルを小片に切断し、24時間酢酸添加蒸溜水で
十分に洗浄した。更にリン酸緩衝生理食塩液(0,2760,Na、HPO4−
2Hユ0:0.03950 NaH2PO4−Itユ0+8.476CI Na
Cj! /1000d、 pH7,3)中で8時間煮沸洗浄後、ゲルから水を排
出し、所望の粒径に粉砕し、これを滅菌処理した注射器に充填した。
(緩衝液中で膨潤したゲルの)ゲルの乾燥固体含量は0.37%であった。
ネリス(Nelis)およびシンシャイ? −(3in3heiIler)、ア
ナル。
バイオケム、(八na1. Biochem、 )、 115(1981)、
151−157に従ってニコチンアミドと反応させたヒアルロニダーゼ減成ゲル
を測定したところ、エポキシド含…(BODE 5td)は<lppmであった
。
リン酸緩衝生理食塩液における屈折率は1.3350であった。
割l胚−ユ
BDDE40成を用いる以外は実施例1と同様にしてゲルを調製した。得られた
ゲルの固体含岱(緩衝液中の膨潤ゲルの%)は0.66%であった。
エポキシド含ff1(BDDE 5td)は<lppmであった。
リン酸緩衝食塩液における屈折率は1.3352であった。
前記したように、ヒアルロン酸ゲルを架橋剤9ヒアルロン酸塩および水酸化物の
各市を変化させて調製してもよい。時間。
温度等の他の反応パラメーターを変えて、好ましいゲル形成条件を作ることもで
きる。
温度9時間、ヒアルロン酸塩濃度、水酸化物濃度あるいは8DD[ffiを変化
させ、他の全てのパラメーターは一定に保ちながら、実施例1の反応を複数回繰
り返した。
25℃ ゲル形成せず
50℃ ゲル
75℃ ゲル形成せず
100℃ ゲル形成せず
15分 ゲル形成ゼす
2時間 ゲル
4時間 ゲル
9時間 ゲル
ヒアルロンM濃度
25% ゲル形成せず
5% ゲル形成せず
水酸化物濃度
0.1% ゲル形成せず
1% ゲル
3% ゲル形成せず
6% ゲル形成せず
吊
5成 ゲル形成せず
10成 グル形成せず
50成 ゲル
100成 ゲル
500成 ゲル
これらのデーターからどんな種類の反応条件が一般的に適当であるかに関する概
念が得られるであろう。また、所望の反応条件(ゲル形成)を得るために2種あ
るいはそれ以上のパラメーターの組合ぜを変えることは、事業者にとって容易に
成し得ることであろう。
低分子量(8w約20000)ヒアルロン酸ナトリウム400ηを1.3%水酸
化ナトリウム1−に溶解させた。次いでBODE 300[を添加した。反応を
50℃で2時間行なった後、ゲルを上記したように洗浄した。こうして、固体金
ff11.2%のゲルを得た。
え1五−A
ヒアルロン耐ナトリ・クム(HW約 1×106)800■を1x水酸化ナトリ
ウム3rdに溶解さけた。50d BIIDEを添加した。反応を50℃で2時
間行なった後、生成物を上記したように洗浄した。固体金ffi 0.23%の
軟らかいゲルを1qた。
割1五−5
とアルロン酸ナトリウム(8w約3x 106)400■を1.3x水酸化ナト
リウム3mに溶解させ、次いでエビクロロヒドリン70ρを添加した。反応を5
0℃で2時間行なった後、生成物を上記のように洗浄した。こうして、固体金f
f10.9%のゲルを得た。
支血五−玉
ヒアルロン酸ナトリウム(8w約3×106)200ηを1x水酸化ナトリウム
1.57に溶解させ、次いでジビニルスルホン5)Jiを添加した。混合物を室
温で一晩放置した。上記した方法で洗7vl後、固体金@O,aZのもろいゲル
が得られた。
実施例 7
(実施例2で製造した)ヒアルロン酸ゲル50gの蒸溜水溶液を透析チューブに
導入後、チューブをシールした。チューブを吊り下げ(suspend) 、そ
の位置で風乾させた。3日後、ゲルは5gに減少した。リン酸緩衝食塩液にゲル
を再懸濁させると、ゲルは24時間で膨潤し、容量 7.5atllを占めるよ
うになった。これは50%膨潤に相当する。
実施例 8
(実施例2で製造した)粉砕ヒアルロン酸ゲルのリン酸緩衝生理食塩液1,20
0rdを圧力容器に導入した。容器tま透過性底板を有しており、その上に限外
濾過PIA(Amicon Diarlo@ X旧00A)が設置されている。
ガス圧(3,5に9 / ci )を加えてゲルから液体840dを絞り出した
。ゲルを微細に粉砕し、注射器に充填し、滅菌処理した。このゲルは内径0.8
#のカニユーレを簡単に貫通する(extrude)。部分膨潤ゲル20mに過
剰のリン酸緩衝生理食塩液を加えて、更にゲルを膨潤させると5日以内に容積5
3d(実施例2で製造した)ヒアルロン酸ゲル9.3gのリン酸緩新生理食塩水
溶液を5H塩化ナトリウム溶液中に懸濁させた。24時間後のゲルの重量は7.
77に減少した(もとの歪量の83%)。
次いで、ゲルを、ゲル容量に適応する容積を有するカラムに充填した。カラムを
生理学的なリン酸緩衝液で溶出させて、ゲルを前記緩衝液で平衡化させた。ゲル
を緩衝液に再懸濁させると、ゲルは24時間以内に再び膨潤し、もとの重ff1
(9,3y)に戻った。
実施例 10
ヒアルロン酸ナトリウム(8w約3XIQ6)400■を1%水酸化ナトリウム
3rdに溶解さぜた。BDDE IQQ成を添加した。この溶液を、エチレンジ
クロライドとトルエンとの混合物(61%エチレンジクロライド、39%トルエ
ン、 v/v)3 ytlを収容したポリエチレン製小チューブに滴下した。ヒ
アルロン酸塩溶液の密度は周囲の溶媒混合物の密度と同じであり、従ってここで
形成されたヒアルロン酸小滴は溶媒中に自由に懸濁されうる。チューブを50℃
で2時間加熱後、−・晩装置した。ゲル小滴を蒸溜水、生理的リン酸緩衝液で順
次洗浄した。リン酸緩衝食塩液中のこれらのゲル小滴(重ff12.4g>の一
つを蒸溜水を用いて平衡化させ、空気流中で乾燥させると重ωは140■に減少
した。次いで、乾燥させて縮んだ小滴を前記緩衝液に膨潤させた。72時間後に
もとの容量およびIIに戻った。
ヒアルロン酸ゲルでの細胞培養
実施例 11
これらの実験では、ヒトm維芽細胞(ラインフロー 2002) 。
原発性心繊維芽細胞(primary heart I’1broblasts
)及び上皮細胞系(V[RO)を使用した。培養培地は、2n+HL−グルタミ
ン、1%非必須アミノ酸および10%FC3添加DME/FIO(80:20)
であった。
(プレートの形態で製造した)ゲルのディスクを切り出し、生物学的ペトリ皿に
入れた。培養培地を約5oooo細胞/皿ど一緒に添加した。培養物を30℃で
湿った大気中(5xC02)でインキュベートした。
1週間に亘り24時間毎に皿を観察した。毎回付着(attached)細胞数
および拡散(Spread−Out)細胞数を記録した。コントロールとして普
豆の細胞培養皿を用いた。
細胞はインご1〜口の状況下でヒアルロン酸ゲルFで増殖し得ないことと、この
ことが全ゆる種類の細胞にもあてはまることが知見された。細胞は付着し得るが
拡rll/増殖または分裂することは不可能である。
家兎[白兎、スウェーデンルーブ(Swedish 1oop)]を、1:3に
希釈したメブユルーベト、 (Hebumal−vet、)(^CO)で麻酔し
た。
ミドリアシル(Hydriacyl)0.5% (アルコン)およびサイクロジ
ル(Cyklogyl)■1χ(アルコン)を用いて散瞳させた。テトラカイン
(アルコン〉を局所麻酔剤として用いた。
粘膜を摘出(disengagement) L/、鼻直筋(rectus n
asalis)の保持縫合線を取付侵、縁から下2mに1.58長さの切り口を
作った。5−0メルシレン(Hcrsi 1ene)■U縫糸(EthiCOn
)を上記切り口に置いた。縫糸ループを切開部から持ち上げ、電膜をスーパーブ
レード(Superblade)@ [メディカル ワークショップ(Medi
cal Workshop)]を用いて穿孔した。次いで注入器具が取付けられ
ているクロティ ミクロステインパー(にIoti Hecrostrippe
r) [オニルトリ(Oertli)]を導入した。平面のコンタクトレンズを
角膜上に載置し、中側(media)および眼底部の観察を容易にした。顕微除
去器(micrO3tripper)をセットして、15分間に■り小さな円運
動を描きつづけ、器具を介して液体20mを吸引させた。
硝子体液の中央部分を切り取り、内部滅菌した内径0.6MRのカニユーレを備
えた薄いシラスティック(SilaStiC)■チューブ(ダウ・コーニング社
)を電膜切開して導入した。次いで、(夫々実施例1および2で製造した)架橋
ヒアルロン酸ゲルの注入を開始した。硝子体液内の圧力が次第に高まると、液体
がシラスティックのチューブの外側に沿って電膜開口部を介して流れ出した。薄
いチューブを介してゲルの注入は順調に何のトラブルもなく進行した。ゲル0.
6〜0.7IIdlを注入したら、を膜間口部を閉じ、シラスティックのチュー
ブを取りはずした。粘膜皮膚弁を6−〇カットガツト プレイン(Catgut
Plain) [デービス(Davis)+ゲッタ(Geck) ]を用いて
固定した。
全ての眼、22個の眼を手術し、4週間観察した。この後、14個の眼について
更に5力月間観察した。術後全期間中限内圧は正常であった。全ての眼が治癒し
、血液は吸収され、4週間後金ての例で網膜は連続しており、硝子体液も完全に
澄明であった。炎症性の刺激、白内障あるいはF)IFの副作用はみられなかっ
た。実験終了時、即ち6力月後、ヒアルロン酸ゲルは動物の硝子体液中になお検
出された。
国際調査報告
暑m−m−^m1cm+mH・、PCT/Sε851002二59
Claims (5)
- 1.眼の代用硝子体液として使用される架橋ヒアルロン酸の無菌かつ発熱物質を 含まないゲル。
- 2.乾燥固体含量が0.1〜50重量%、好ましくは0.2〜25重量%である 請求の範囲1のゲル。
- 3.架橋が、ヒアルロン酸分子に対してエーテルまたはアミドブリッジを形成す る試薬の少なくとも1種を用いて行なわれる請求の範囲1または2のゲル。
- 4.試薬が二官能もしくは多官能エポキシド或いは対応するハロヒドリン,エビ ハロヒドリンまたはハライドである請求の範囲3のゲル。
- 5.架橋反応が、ヒアルロン酸分子の二糖繰返し単位あたり0.03〜4.0の モル比に等しい量の架橋剤を用いて行なわれる請求の範囲1から4のいずれかに 記載のゲル。
Applications Claiming Priority (3)
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---|---|---|---|
SE8403090A SE442820B (sv) | 1984-06-08 | 1984-06-08 | Gel av tverbunden hyaluronsyra for anvendning som glaskroppssubstitut |
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Publication Number | Publication Date |
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