WO1997033633A1 - Adhesif pour tissus, applique par pulverisation - Google Patents

Description

明 細 書

スプレー塗布用組織接着剤

技術分野

本発明は、 2成分系製剤として適用される組織接着剤に関し、 より高濃度でし かも均一に塗布し得る方法に適した組織接着剤に関する。 より詳細には、 本発明 は、 フイブリノゲンを本態とする蛋白質溶液とトロンビン溶液とをスプレー塗布 する方法において好適に使用される、 高瀵度のフイブリノゲン溶液に対するトロ ンビン溶液の容積比を下げることによつて高澳度のフイブ、)ンを均一に形成させ 高 、閉鎖効果を得るのに適する組織接着剤に関する。 背景技術

繊維素原 （フイブリノゲン） は、 いわゆる血液凝固カスケードの最終段階に存 在する非常に重要な役割を担う凝固因子である。 フイブリノゲンは、 例えば損傷 後の血液凝固系の活性化において、 トロンビンにより、 その可溶性形態から止血 および創傷治癒に重要な寄与をする不溶性のフイブリンに変換される。 近年、 こ の血液凝固の最終相の原理を利用した組織接着剤が開発され、 外科手術において 肝臓または脾臓のような軟部器官の縫合代用の接着剤として、 または縫合補助剤 として使用されている。 同時に、 幅広い臨床の現場で応用されている。

組織接着剤の局所への適用に際しては、 フイブリノゲン溶液とトロンビン溶液 とを交互に被覆して塗布する 「重層法」 、 およびフイブリノゲン溶液とトロンビ ン溶液とを同時に塗布しながら混合する 「混合法」 が主に使用されてきた。 しか し、 重層法ではフイブリンゲルを形成する前に大半のフイブリノゲン溶液が流れ 落ちるという問題があり、 混合法では形成されるフイブリンゲルが不均一である という問題があった。 このため、 上記重層法および混合法では、 組織接着剤の効 力に限界を生じていた。

そこで、 上述の問題を解決するための方法として、 近年、 2本のシリンジ体に 収納されたフイブリノゲン溶液およびトロンビン溶液を同時に射出し、 無菌ガス を利用して、 射出させた 2液を霧状に噴霧して混合するスプレー塗布法が普及し 始めている。 このような器具の好適な例は、 例えば国際特許公開公報 (PCT W094- 07420号）に記載されている。 しかしながら、 このようなスプレー塗布法を用いて も、 大血管の処置や、 肺のエア-一リークの処置などの強 、接着 .閉鎖効果が求め られる症例では、 組織接着剤が十分な効果を発揮するまでにはなお克服するべき 問題が存在した。

組織接着剤の効果を増強する方法として、 フイブリノゲン濃度を高めることが 検討されたが、 重層法により形成されたフイブリンゲルのクロット強度および接 着力は、 2成分混合後のフイブリノゲンの最終濃度に依存して上昇するものの、 約 4 %以上の澳度では一定値を示すに留まっている （基礎と臨床、 ^: 2399〜 2405 (1986) ;基礎と臨床、 23:3735〜3743 (1989))。 し力、し、 これらの試験で形 成されたフイブリンゲルは、 重層法と 、う塗布方法を用いたことで不均一であり、 フイブリノゲンの最終濃度を上昇させる利点を十分に活かしているとは言えない。 また、 2成分混合後のフイブリノゲンの最終濃度を上昇させる方策として、 フ イブリノゲン溶液とトロンビン溶液との混合比を変化させる方法力 特開昭 61 -293443号公報の発明の詳細な説明における試験結果に記述され、 極限引張強さ が 2つの成分を混合した後におけるフイブリノゲンの最終濃度に依存することが 示されている。

し力、し、 当該試験は、 いわゆる 「混合法」 に基づく塗布方法によるもので、 さ らに 2成分混合後のトロンビンの最終濃度が 1〜 2単位/ ml という低濃度でフィ ブリンゲルを形成する条件下で実施されている。 従って、 臨床の現場で実際に使 用されているトロンビン濃度（2 5 0〜5 0 0単位/ ml)とは大きく乖離している。 特に、 低濃度ト口ンビンでは凝固時間が延長し、 止血効果も期待した組織の閉鎖 処置において十分な効果が得られないことは公知の事実である。 さらに、 この試 験で 2成分混合後のトロンビンの最終濃度を 5 0 0単位/ mlとした試験も実施さ れているが、 極限引張強さは測定不能との結果が得られており、 前記公開特許公 報に記載の試験が臨床使用を反映した組織接着剤の効力評価系として不適当であ ることを物語っている。

そもそも、 前記公開特許公報で開示された発明は、 シリンジ内に予め装填され た凍結乾燥製剤からフィプリノゲン溶液を調製するにあたり、 接着剤の極限引張 強さを減少させることなく溶解時間を短縮できる装匱を提供することを主目的と しており、 フイブリノゲン溶液の濃度を下げても従来品 （混合前の濃度として

1 0 %) と同等の極限引張強さが得られるように混合比を変化させるものである。 従って、 適用された濃度も実用的ではなく、 組織接着剤の効力として特に閉鎖効 果に着目した高い効果を得るための実際的な適用方法に適する組織接着手段を提 供していない。

従って、 本発明は、 2成分系製剤として適用されかつ高濃度でしかも均一に塗 布し得るスプレー塗布用の組織接着剤を提供することを目的とする。

また、 本発明は、 高濃度のフイブリンを均一に形成させ、 高い閉鎖効果を提供 する組織接着剤を提供することを目的とする。

本発明者等は、 上記目的を達成するために鋭意検討した結果、 組織接着剤の塗 布方法としては、 フイブリノゲン溶液とトロンビン溶液とを均一に混合させ得る スプレー塗布が最良の方法であるとの基本姿勢に立ち、 2成分混合後のフィプリ ノゲンの最終濃度を上昇させることで効力の増大を図るには、 噴霧可能なフィブ リノゲン濃度を可能な限り高くすると同時にフイブリノゲン溶液とトロンビン溶 液との混合比を変更することが有効な手段であるとの知見を得た。 さらに、 この 方法を実行するための適用器具の構造を明らかにし、 高い効力の得られる方法に 適した組織接着剤を提供し得る本発明を完成した。 発明の開示

本発明は、 ヒトまたは動物の生体組織の接着又は閉鎖のために無菌ガスを用い て混合噴霧塗布され、 かつ分離されたフイブリノゲン溶液とトロンビン溶液とか らなる組織接着剤であって、 前記フイブリノゲン溶液とトロンビン溶液との容積 比が約 2 _: 1〜1 0 ： 1であることを特徵とする組織接着剤に関する。 図面の簡単な説明

図 1は、 閉鎖効果の評価方法を示す図である。

図 2は、 混合比を変更した場合の閉鎖効果の変化をスプレー塗布と重層法とで 比較した図である。

図 3は、 本発明の組織接着剤を適用するための好適な器具の平面図である。 発明を実施するための最良の形態

本発明は、 これまで通常行なわれてきたフイブリノゲン溶液とトロンビン溶液 との混合比 1 ： 1 (容積比） を変更し、 フイブリノゲン溶液に対するトロンビン 溶液の容積比を下げ、 両液をスプレー塗布することにより、 高濃度のフイブリン を均一に形成させ、 高い閉鎖効果を得ることを目的とする。 この観点から、 フィ ブリノゲン溶液とトロンビン溶液との好適な濃度は、 各々 4〜1 5 %(w/v, 4 0 〜1 5 O mg/ml)、 好ましくは、 7〜1 2 %(w/v, 7 0〜； I 2 O mg/ml)と、 1 0 0 〜1 0 , 0 0 0単位 /DIK日本薬局方） 、 好ましくは 2 5 0〜5， 0 0 0単位/ ml (日本薬局方） とであり、 その混合比は、 約 2 ： 1〜1 0 ： 1 (容積比） が好ま しく、 特に、 2 ： 1〜5 ： 1 (容積比） 力《好ましい。

2つの別個のシリンジを用いた場合、 2成分を 1 ： 1以外の混合比で正確に混 合することは困難である力く、 このような混合は、 図 3に示すような本発明の組織 接着剤の適用に適する適用器具の使用により好適に行うことができる。

この器具は、 フイブリノゲン溶液を収容するシリンジ体とトロンビン溶液を収 容するシリンジ体とが等長の有効ストロークを有し、 フイブリノゲン溶液を収容 するシリンジ体の横断面積がトロンビン溶液を収容するシリンジ体の横断面積の 約 2〜1 0倍となっている。 両シリンジ体のピストンを一体的に作動させること で、 両液をシリンジ体の横断面積に応じた容量比で液管を通してスプレーへッド 内の無菌ガス噴射口に押し出して霧状とし、 接着剤をスプレー塗布するものであ る。

本発明は、 スプレー塗布に適した組織接着剤のさらに好適な態様を提供する。 スプレー器具を使用してフイブリノゲン溶液を噴霧する場合、 従来 1 0 %

( 1 0 O mg/ml)を超えるような高濃度のフイブリノゲン溶液を噴霧することは困 難であった。 しかし、 粘性低下剤をフイブリノゲン溶液に添加することで粘性が 大きく低下し、 好適な噴霧が達成される。 特に高い接着強度が必要な場合にフィ ブリノゲン含有量を約 1 0 % ( 1 0 O mg/ml)又はそれ以上としても、 粘性を低下 させることで均一な噴霧が可能となり、 目的を達成することができる。

トロンビン溶液と混合されるフイブリノゲン溶液の濃度が高まれば、 混合比変 化によるフイブリノゲンの最終濃度がさらに高まり、 効力が一層増強される。 こ こでいう粘性低下剤とは特に限定されるものではないが、 グァニジノ基を有する 物質であるアルギニンや、 グァニジン等を使用することができる。 特に、 アルギ ニン等を好適に使用することができる。 これらの粘性低下剤は、 単独または組合 せて添加することができる。 また、 添加量は、 好ましくは 0. 1〜1. 0 M、 特に好 ましくは 0. 1〜0. 5 Mの澳度が好適である。

本発明によれば、 髙澳度のフイブリンを均一に形成させることにより高い閉鎖 効果を提供する組織接着剤を得ることができる。

以下に、 試験例並びに実施例を挙げて本発明について具体的に説明する力 \ 本 発明の範囲はこれらの例によって何等限定されるものではない。 実施例

試験例 1

市販の 2成分系生体組織接着剤である 「ボルヒール」 （(財） 化学及血清療法研 究所製） を用いて試験を行なった。 当該製剤のフイブリノゲン濃度は 8 %で、 ト ロンビン濃度は 2 5 0単位/ ml である。

閉鎖効果の評価は、 図 1に示す装置を用いて行なった。 即ち、 プラスチック試 験管のキャップに針で径 1. 2膽の穴を 5ケ所あけ、 試験管にはマノメーターおよ び加圧用のシリンジを接続した。 この穴のあいたキャップの上にスプレー法また は重層法でそれぞれ混合比を変えて組織接着剤を塗布し、 接着剤形成 1 0分後に シリンジで加圧してフィプリンゲルからエアーリークが始まる時の圧力 （バース ト圧: mmHg)を記録した。 フイブリノゲン溶液とトロンビン溶液の混合比は、 1 ： 1または 5 ： 1とし、 フイブリノゲン溶液はいずれの場合も 0. 8 5 ml使用した。 図 2に示すように、 混合比を 1 ： 1から 5 ： 1に変えることにより、 重層法で はバースト圧が低下したが、 スプレー法では 2 8 7 mmHgから 4 4 5 mmHgへと大き く上昇した。 混合比を変更してスプレー塗布することにより得られた 4 4 5 mmHg というバースト圧は、 従来の適用方法では得られない極めて高い値であった。 試験例 2

市販の 2成分系生体組織接着剤である 「ボルヒール」 （(財） 化学及血清療法研 究所製） を用いて試験を行なった。 当該製剤のフイブリノゲン濃度は 8 %で、 ト ロンビン濃度は 2 5 0単位/ ml である。

閉鎖効果の評価は、 ラット肺でのエアーリーク防止能を指標に行った。 即ち、 ラットの気管に気管チューブを挿入し、 結紮固定した後、 気管チューブの先に力 ニューレ、 三方活栓、 マノメーター、 および加圧用のシリンジを接続した。 エア —リークがないことを確認した後、 マノメータ一の値が 1 5 mmH gを示すように シリンジで圧力を調節した。肺に針で径 1. 2鯽の穴を 1箇所あけ、 生じたエア一 リーク部にそれぞれの混合比で組織接着剤をスプレー塗布し、 接着剤形成 1 0分 後に肺に生理食塩液をかけ、 シリンジで加圧して肺からのエアーリーク力、'始まる 時の圧力 （バースト圧： mmH g ) を記録した。 フイブリノゲン溶液とトロンビン 溶液との混合比は、 1 ： 1または 5 ： 1とし、 フイブリノゲン溶液はいずれの場 合も 0. 1 5 ml使用した。

以下の表 1に示すように、 混合比を 1 ： 1から 5 ： 1に変えることにより、 ノく 一スト圧が 2 7. 8画 H gカヽら 4 9. 4 mmH gへと大きく上昇した。 表 1

バースト圧 測定回数

(mmH g ) 1 2 3 4 5 6 7 8 平均 ±S. D. 混合比

1 ： 1 16 25 31 32 43 32 20 23 27. 8±8. 5

5 ： 1 40 64 42 40 67 42 42 58 49. 4±11. 6 試験例 3

冷ェタノール沈殿法にグリシンによるフイブリノゲンの溶解度低下効果を組み 合わせた方法、 またはグリシンを単独で使用するグリシン沈殿法等で調製された フイブリノゲンを、 凝固性蛋白質濃度として 7. 5 - 1 1. 1 % (w/v) の溶液に調整 した。 これらの溶液の絶対粘度 (mPa*s)を 3 7 °Cで測定したところ、 凝固性蛋白 質濃度に依存して高い絶対粘度が生じること力《観察され、 特に凝固性蛋白質濃度 1 1. 1 %では 1 5 2. 2 mPa* sという顕著に高い値であった。 しかし、 当該 1 1. 1 %の溶液にアルギニンを終濃度で 0. 1〜0. 5 M添加することにより、 絶対 粘度は 77.4-84. 2mPa，sとなり、 アルギニンの粘性低下作用が確認された。 その結果は、 以下の表 2の通り-である。

表 2

アルギニン濃度 凝固性蛋白質濃度 （％) 溶液の

M;

U. υ し t o o

0

0. 0 i. 9 24.2

o o

0. 0 36. 2

0. 0 9. 7 61. 5

0. 0 1 52. 2

0. 1 82. 8

0. 2 84. 2

0. 3

0. 4

0. 5 78. 5 実施例 1 卜卜

トト ·' 本発明の組織接着剤の、 好適な塗布器具を用いた場合の適用例を、 図面に基づ き説明する。

図 3は、 本願発明の組織接着剤を適用する場合の好適な組織接着剤用適用器具 の平面図である。 当該組織接着剤用噴霧器具は、 フイブリノゲン溶液を収容する シリンジ体 （ 1 ) 、 トロンビン溶液を収容するシリンジ体 （ 2 ) 、 各シリンジを そのバレル （5、 6) 部分で固定するシリンジ保持手段 （3 ) 、 各シリンジのプ ランジャー （7、 8) の末端に設けられ、 各プランジャー （7、 8) を一体的に 作動させる一体的作動手段 （4) 、 各シリンジの先端に設けられたスプレーへッ ド （9) 力、ら構成されている。

図面から明らかなように、 シリンジ体 (1) はシリンジ体 （2) の横断面積よ り大きな面積を有する。 図示された実施例においては横断面積の比は 5 ： 1であ り、 従って、 容積比は 5 ： 1となる。 2つのシリンジ体 （1、 2) の有効ス ト口

—ク、 即ち挿入されたピストン （15、 16) の各出口端面 （17、 18) からの距離は 等しい。

無菌ガスは、 無菌ガス供給路- (1 3) を通して、 スプレーへッド （9) に導入 され、 無菌ガス噴射口（14)から噴射される。 そこに、 フイブリノゲン溶液を充填 したシリンジ体 （1) とトロンビン溶液を充填したシリンジ体 （2) との一体的 作動手段 （4) を押圧することにより、 両液をシリンジ体の横断面積に応じた容 量比で、 スプレーへッド （9) 内に設けられた各通路および液管 （11、 12) を通 して霧状に押し出し、 接着剤としてスプレー塗布する。

シリンジ体 （し 2) は、 一般にガラスや透明な合成樹脂、 例えばポリプロピ レンやポリカーボネートなどの材料で形成されており、 スプレーへッド （9) と 連結するための狭窄部を有するバレル （5、 6) および当該バレル （5、 6) に 挿入された滑らかに摺動可能なプランジャー （7、 8) 力、ら構成されている。 スプレーへッド （9) は、 エアーフィルターを通過した無菌ガスを無菌ガス供 給路（13)からその内部に受け、 無菌ガス噴射口（14)よりガスを噴射する。 スプレ 一ヘッド (9) の内部には、 フイブリノゲン溶液とトロンビン溶液を供給する液管 (11、 12) がシリンジ体連結口（10)から無菌ガス噴射口（14)にかけて配置されて いる。 スプレーへッド （9) の素材は特に限定されるものではないが、 通常、 軟 質の塩化ビニル樹脂ゃポリェチレン、 ポリエステル、 ポリプロピレンなどの樹脂、 または加工性の高い金属類で形成され、 液管 （11、 12) はテフロンや、 塩化ビニ ル樹脂、 金属類などで形成される。

シリンジ保持手段 (3) は、 シリンジ体 (1) およびシリンジ体 （2) を一体 的に保持して固定するものであり、 種々の形状のものが考えられるが、 図 3に示 すものはその一例である。 これは、 その 1つの面にそれぞれのバレル （5、 6) の外壁の形状に対応した 2本の平行な溝が形成されたもので、 溝の深さはバレル (5、 6) の横断面の半径より大きく、 従って、 溝の入口が狭くなつており、 溝 にバレル （5、 6) を装着した時にちょうど溝壁によってバレル （5、 6) が保 持されるようになっている。

一体的作動手段 (4) は、 2本のプランジャー （7、 8) の押圧部分を固定し て、 プランジャー （7、 8) がバレル （5、 6) 内を一体的に移動できるように するものであり、 様々な形状のものが考えられる。 図 3に示すものはその一例で あり、 プランジャー （7、 8 ) の押圧部分を装着させるための 2本の平行な溝と この溝と垂直な押え板とがー体的に成形されている。 溝の形状は、 押圧部分が溝 に装着されて保持されるようにほぼ前記シリンジ保持手段 ( 3 ) の溝と同様な形 状に成形されている。 溝と押え板との間にはプランジャー （7、 8 ) の押圧部分 に対応して間隙が形成されている。 シリンジ保持手段 （3 ) と一体的作動手段 ( 4 ) の形成材料は、 一般に合成樹脂が用いられ、 例えば、 ポリエチレンやポリ プロピレン、 アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体、 ポリカーボネート などが好適に使用し得る。

本発明のスプレー塗布用組織接着剤の適用に際しては、 まず、 フイブリノゲン 溶液を充填したシリンジ体 （1 ) とトロンビン溶液を充塡したシリンジ体 （2 ) とをシリンジ保持手段 （3 ) に固定する。 この時、 フイブリノゲン溶液とトロン ビン溶液とは、 シリンジ体の横断面積に応じた容量比でシリンジ体 （1、 2 ) に 収容される。 また、 スプレーへッド （9 ) は 1組のシリンジ体 （1、 2 ) に装着 する。 放出する無菌ガスの圧力を調整し、 無菌ガスを放出させる。 その後、 一体 的作動手段 （4 ) を親指で静かに押すことでフイブリノゲン溶液とトロンビン溶 液とを無菌ガスの作用により同時に霧状にして塗布することができる。 産業上の利用分野

本発明の組織接着剤は、 ヒトまたは動物の生体組織の接着又は閉鎖、 例えば、 大血管の処置や、 肺のエア一リークの処置などの強い接着または閉鎖効果が求め られる症例に有用である。

Claims

請求の範囲

1. ヒトまたは動物の生体組織の接着又は閉鎖のために無菌ガスを用いて混合喷 霧塗布され、 かつ分離されたフイブリノゲン溶液とトロンビン溶液とからなる 組織接着剤であって、 前記フイブリノゲン溶液とトロンビン溶液との容積比が 約 2 _: 1〜1 0 ： 1であることを特徴とする組織接着剤。

2. 前記フイブリノゲン溶液とトロンビン溶液との容積比が 2 ： 1〜5 ： 1であ る請求項 1に記載の組織接着剤。

3. 前記フイブリノゲン溶液の濃度が 4〜 1 5 % (w/v, 4 0〜 1 5 0 mg/ml )であ る請求項 1に記載の組織接着剤。

4. 前記フイブリノゲン溶液の濃度が 7〜 1 2 %(w/v, 7 0〜 1 2 0 mg/ml)であ る請求項 3に記載の組織接着剤。

5. 前記トロンビン溶液の濃度が 1 0 0〜1 0， 0 0 0単位/ ml (日本薬局方） で ある請求項 1に記載の組織接着剤。

6. 前記トロンビン溶液の濃度が 2 5 0〜 5， 0 0 0単位/ ml (日本薬局方） であ る請求項 5に記載の組織接着剤。

7， フイブリノゲン溶液が少なくとも 1種類の粘性低下剤を含有する請求項 1に 記載の組織接着剤。

8. 前記粘性低下剤がアルギニンである請求項 7に記載の組織接着剤。

9. 前記アルギニン力く 0. 1〜1. 0 Mの濃度で含有される請求項 8に記載の組織接 着剤。

10. 前記アルギニンが 0. 1〜0. 5 Mの濃度で含有される請求項 9に記載の組織接 着剤。