WO2019220702A1 - 生体貼付用シート - Google Patents

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WO2019220702A1
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membrane
cellulose
support
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佑紀 波潟
知子 川島
貴裕 青木
谷池 優子
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Definitions

  • the present disclosure relates to a biomedical sheet.
  • Patent Document 1 describes a nano thin film transfer sheet.
  • a first permeable substrate, a nano thin film layer, and a second permeable substrate are laminated in this order.
  • the first permeable substrate and the second permeable substrate are substrates that can penetrate or permeate the solvent.
  • the nano thin film layer is used as a layer for skin application.
  • the nano thin film layer has, for example, an A layer formed using a solution containing a polycation and a B layer formed using a solution containing a polyanion.
  • a laminate is formed by laminating a soluble support layer and a nano thin film layer between the first permeable substrate and the second permeable substrate. Then, by dissolving or removing the soluble support layer in the laminate by permeating or permeating the solvent that dissolves the soluble support layer in the first and second permeable substrates, Nano thin film transfer sheets have been manufactured.
  • Patent Document 2 in the production of the nano thin film transfer sheet described in Patent Document 1, the soluble support layer may not be sufficiently removed, and the permeable substrate may not be peeled cleanly from the nano thin film layer. It has been reported.
  • Patent Document 2 describes a nano thin layer transfer sheet for solving this problem.
  • the nano thin layer transfer sheet has a base material and a nano thin film layer laminated on the base material, and the base material is a predetermined nonwoven fabric.
  • a predetermined bioadhesive membrane containing cellulose can be stably supported, and can be reliably peeled off from the bioadhesive membrane when the bioadhesive membrane is applied to a biological tissue.
  • Support has not been studied. Therefore, the present disclosure includes a support that can stably support a predetermined bioadhesive membrane containing cellulose and that can be reliably peeled off from the bioadhesive membrane when the bioadhesive membrane is applied to a biological tissue.
  • a biomedical sheet is provided.
  • a membrane for bioadhesion having a thickness of 5 ⁇ m or less and containing cellulose;
  • a biomedical sheet is provided.
  • the support for the bioadhesive sheet described above can stably support the bioadhesive membrane containing cellulose, and can be reliably peeled off from the bioadhesive membrane when the bioadhesive membrane is applied to a living tissue.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically illustrating an example of the bioadhesive sheet of the present disclosure.
  • FIG. 2A is a diagram illustrating a method of using the bioadhesive sheet of the present disclosure.
  • FIG. 2B is a diagram illustrating a method of using the bioadhesive sheet of the present disclosure.
  • FIG. 2C is a diagram illustrating a method of using the bioadhesive sheet of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically illustrating another example of the bioadhesive sheet of the present disclosure.
  • Patent Document 2 by using a predetermined nonwoven fabric as a support, for example, a nanolayer having an A layer formed using a solution containing a polycation and a B layer formed using a solution containing a polyanion. It has been suggested that the thin film layer can be supported.
  • the nonwoven fabric described in Patent Document 2 is not necessarily different from the nano thin film layer described in Patent Document 2 and has desirable characteristics as a support for a biomedical adhesive film containing cellulose. According to the study by the present inventors, for example, it has been found that a nonwoven fabric made of polypropylene is not desirable as a support for a biomedical patch membrane containing cellulose.
  • the present inventors have conducted day and night studies on a material having desired characteristics as a support for a biomedical adhesive membrane containing cellulose. As a result, it was newly found that a material having a hydrogen bond term ⁇ H in the Hansen solubility parameter within a predetermined range is suitable as a material for the support. Based on this new finding, the present inventors have devised the biomedical adhesive sheet of the present disclosure.
  • a membrane for bioadhesion having a thickness of 5 ⁇ m or less and containing cellulose; A support that supports the membrane for biological sticking, The support is made of a material having a hydrogen bond term ( ⁇ H) of 2 to 20 MPa 1/2 in a Hansen solubility parameter (HSP). Sheet for biomedical application.
  • ⁇ H hydrogen bond term
  • HSP Hansen solubility parameter
  • (Item 2) Item 2. The bioadhesive sheet according to Item 1, wherein the support includes irregularities covered with the bioadhesive membrane.
  • (Item 4) The bioadhesive sheet according to any one of items 1 to 3, wherein the support has a basis weight of 20 to 70 g / m 2 .
  • (Item 6) Item 6.
  • (Item 7) The support according to any one of items 1 to 6, wherein the support is made of at least one selected from the group consisting of polyethylene, polyethylene terephthalate, polyacrylonitrile, polystyrene, polyvinyl chloride, polycarbonate, and polyethylene imide. Sheet for biomedical application.
  • the bioadhesive sheet 1 a includes a bioadhesive film 11 and a support 12 (first support).
  • the bioadhesive membrane 11 has a thickness of 5 ⁇ m or less and contains cellulose.
  • the support 12 supports the bioadhesive membrane 11.
  • the support 12 is made of a material having a hydrogen bond term ⁇ H in the Hansen solubility parameter (HSP) of 2 to 20 MPa 1/2 .
  • HSP is known as a parameter for evaluating the affinity between materials.
  • the value ( ⁇ ) of the HSP has the relationship of the following equation (1) with the dispersion term ⁇ D, the polarity term ⁇ P, and the hydrogen bond term ⁇ H.
  • ⁇ 2 ⁇ D 2 + ⁇ P 2 + ⁇ H 2 (1)
  • the bioadhesive membrane 11 contains cellulose, and the bioadhesive membrane 11 has many hydrophilic groups.
  • the value of the hydrogen bond term ⁇ H that quantitatively indicates the hydrogen bonding property of the material of the support greatly contributes to the affinity between the support for supporting the bioadhesive membrane 11 and the bioadhesive membrane 11. It is considered a thing. The larger the value of ⁇ H of the material, the higher the affinity between the material and the bioadhesive membrane 11 and the higher the adhesion between them.
  • is obtained from the heat of evaporation of the material
  • ⁇ P is obtained from the dipole moment and the molecular volume
  • ⁇ D is calculated from the refractive index of the material (for example, measured value at 25 ° C. using sodium D-line).
  • ⁇ H can be determined from the relationship of the above formula (1) (see Non-Patent Document 1).
  • ⁇ H of the material of the support 12 is 2 MPa 1/2 or more, the adhesion between the bioadhesive membrane 11 and the support 12 is high, and the support 12 can stably support the bioadhesive membrane 11.
  • ⁇ H of the material of the support 12 is 20 MPa 1/2 or less, the support 12 can be reliably peeled from the bioadhesive membrane 11 when the bioadhesive membrane 11 is applied to a biological tissue.
  • the adhesiveness of the support 12 to the bioadhesive membrane 11 and the peelability of the support 12 when the bioadhesive membrane 11 is applied to a biological tissue are highly enhanced. It is compatible.
  • the material of the support 12 is not limited to a specific material as long as the ⁇ H of the material is 2 to 20 MPa 1/2 .
  • the material of the support 12 may be an organic material or an inorganic material.
  • the material of the support 12 can be, for example, a synthetic polymer, a natural polymer including natural rubber, or glass.
  • the whole or part of the surface of the support 12 may be subjected to chemical or physical surface treatment.
  • the support 12 is made of at least one selected from the group consisting of polyethylene, polyethylene terephthalate, polyacrylonitrile, polystyrene, polyvinyl chloride, polycarbonate, and polyethylene imide, for example. Table 1 shows the values of ⁇ H of these materials. These values are described in Non-Patent Document 1.
  • the shape of the bioadhesive membrane 11 is not particularly limited when the bioadhesive membrane 11 is viewed in plan.
  • the bioadhesive membrane 11 can be circular, elliptical, or polygonal in plan view.
  • the bioadhesive membrane 11 can be indefinite in plan view.
  • the shape of the bioadhesive membrane 11 when the support 12 is viewed in plan may be the same as or different from the shape of the bioadhesive membrane 11.
  • the support body 12 may have the same dimension as the biological sticking film 11 in plan view, or may have a different dimension.
  • a plurality of bioadhesive membranes 11 may be disposed on a single support 12.
  • its diameter can be about 3 mm.
  • the bioadhesive film 11 has a first main surface Sb and a second main surface Sf.
  • the support 12 is in contact with the first main surface Sb of the bioadhesive film 11.
  • the bioadhesive membrane 11 can maintain its shape without the support 12.
  • the support 12 can be peeled off from the first main surface Sb of the bioadhesive membrane 11.
  • the bioadhesive membrane 11 has a predetermined strength and can maintain its shape even when the support 12 is peeled off.
  • the membrane 11 for biological sticking has a tensile strength of 23 MPa or more, for example. In this case, for example, even if the bioadhesive film 11 is applied to the skin, the bioadhesive film 11 is not easily broken, and the bioadhesive film 11 can be applied to the skin for a long time.
  • the support 12 may include unevenness covered with the bioadhesive film 11. Thereby, in the part covered with the bioadhesive membrane 11 of the support body 12, the bioadhesive membrane 11 and the support body 12 are not in contact with each other, and when the bioadhesive membrane 11 is applied to the biological tissue. It is easy to peel the support 12 from the bioadhesive membrane 11.
  • the support 12 is, for example, a nonwoven fabric, a woven fabric, an embossed substrate, a mesh material, a substrate having a large number of pinholes, a substrate having a surface roughened by blasting or chemical treatment. May be.
  • the support 12 is desirably a non-woven fabric.
  • the support 12 has a basis weight of 20 to 70 g / m 2 , for example.
  • the support 12 has a basis weight of 20 g / m 2 or more, the contact area between the support 12 and the bioadhesive membrane 11 tends to increase. Thereby, the adhesiveness of the support body 12 and the bioadhesive film
  • the support 12 has a basis weight of 70 g / m 2 or less, the contact area between the support 12 and the bioadhesive membrane 11 can be prevented from becoming too large, and the bioadhesive membrane 11 is adhered to the biological tissue. When attached, it is easy to peel the support 12 from the bioadhesive membrane 11.
  • the support 12 desirably has a basis weight of 25 to 70 g / m 2 , and more desirably has a basis weight of 25 to 65 g / m 2 .
  • the density of the support 12 is, for example, 160 to 300 kg / m 3 .
  • the cellulose contained in the membrane 11 for biological sticking is, for example, cellulose substantially represented by the following formula (I).
  • the cellulose substantially represented by the formula (I) means a cellulose in which 90% or more of hydroxyl groups of glucose residues in the cellulose represented by the formula (I) remain.
  • the ratio of the number of hydroxyl groups of glucose residues in the cellulose contained in the biological patch membrane 11 to the number of hydroxyl groups of glucose residues in cellulose represented by the formula (I) is, for example, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). ) And other known methods.
  • membrane 11 for biological sticking may contain the branched structure depending on the case.
  • the artificially derivatized cellulose typically does not fall under “substantially the cellulose represented by the formula (I)”.
  • “cellulose substantially represented by the formula (I)” does not exclude cellulose regenerated through derivatization. Even cellulose regenerated through derivatization may fall under “substantially represented by formula (I)”.
  • the bioadhesive membrane 11 is made of regenerated cellulose.
  • the strength of the membrane formed from a suspension of natural cellulose fibers dispersed in water or the like is borne by hydrogen bonds between the nanofibers constituting the cellulose fibers. Therefore, only a brittle cellulose film can be obtained.
  • the nanofibers are loosened up to the molecular chain unit, so the strength of the membrane composed of regenerated cellulose is borne by hydrogen bonds between cellulose molecular chains. . That is, in a film made of regenerated cellulose, hydrogen bonds between units smaller than those of nanofibers are uniformly formed.
  • the “nanofiber” is also called “nanofibril (or microfibril)” and is the most basic unit in which cellulose molecules are assembled, and has a width of about 4 nm to about 100 nm, for example, about 1 ⁇ m. It has the above length.
  • regenerated cellulose means cellulose that does not have the crystal structure I unique to natural cellulose.
  • the crystal structure of cellulose can be confirmed by an XRD pattern. Natural cellulose shows peaks at around 14-17 ° and 23 °, which are peculiar to the crystal structure I, in the XRD pattern using CuK ⁇ rays, but the regenerated cellulose often has the crystal structure II. It has peaks around ° and 22 °, and no peaks around 14-17 ° and 23 °.
  • the regenerated cellulose contained in the bioadhesive membrane 11 is 90% or more of regenerated cellulose that has not been chemically modified or derivatized.
  • 98% or more of the regenerated cellulose contained in the bioadhesive membrane 11 may be regenerated cellulose that has not been chemically modified or derivatized.
  • the bioadhesive membrane 11 contains a large amount of cellulose that has not been chemically modified and derivatized, and contains more hydroxyl groups per molecular chain of cellulose. For this reason, it is thought that many hydrogen bonds are formed between the molecules of cellulose, and the bioadhesive membrane 11 tends to have high strength.
  • the regenerated cellulose contained in the bioadhesive membrane 11 may be uncrosslinked.
  • the raw material of regenerated cellulose is not particularly limited.
  • the raw material of the regenerated cellulose can be plant-derived natural cellulose, bio-derived natural cellulose, regenerated cellulose such as cellophane, or processed cellulose such as cellulose nanofiber. It is advantageous that the concentration of impurities in the raw material of regenerated cellulose is 10% by weight or less.
  • cellulose since cellulose exhibits amphiphilic properties, it can appropriately carry a hydrophilic active ingredient and a hydrophobic active ingredient, and the bioadhesive membrane 11 has high versatility.
  • the bioadhesive film 11 has a thickness of 20 to 5000 nm, for example. If the thickness of the bioadhesive membrane 11 is 20 nm or more, the bioadhesive membrane 11 has high strength and is easy to handle. For this reason, the bioadhesive membrane 11 can function as a self-supporting membrane that can be affixed to a biological tissue. If the thickness of the bioadhesive membrane 11 is 5000 nm or less, the bioadhesive membrane 11 can be easily attached when the bioadhesive membrane 11 is attached to a biological tissue.
  • the bioadhesive membrane 11 when the thickness of the bioadhesive membrane 11 is within such a range, for example, the bioadhesive membrane 11 can be easily peeled off from the biological tissue by running water.
  • the thickness of the bioadhesive membrane 11 is determined, for example, by measuring a plurality of thicknesses of the bioadhesive membrane 11 and averaging the measured thicknesses. The thickness at each location can be measured using, for example, a stylus profiling system DEKTAK (registered trademark) manufactured by Bruker Nano Inc.
  • the thickness of the bioadhesive membrane 11 may be 100 nm or more. When the thickness of the bioadhesive film 11 is 100 nm or more, the strength of the bioadhesive film 11 is increased and the bioadhesive film 11 is easy to handle.
  • the thickness of the bioadhesive membrane 11 may be 300 nm or more. When the thickness of the bioadhesive film 11 is 300 nm or more, the strength of the bioadhesive film 11 is further increased, and the bioadhesive film 11 is not easily broken and can be used easily.
  • the thickness of the bioadhesive membrane 11 may be 500 nm or more.
  • the thickness of the bioadhesive membrane 11 When the thickness of the bioadhesive membrane 11 is 500 nm or more, more active ingredients such as cosmetic ingredients can be held in the bioadhesive membrane 11.
  • the thickness of the bioadhesive membrane 11 may be 2000 nm or less. When the thickness of the bioadhesive film 11 is 2000 nm or less, the bioadhesive film 11 has high adhesion to the biological tissue, and the bioadhesive film 11 can be stably adhered to the surface of the biological tissue such as skin. it can.
  • the thickness of the bioadhesive membrane 11 may be 1300 nm or less.
  • the bioadhesive membrane 11 When the thickness of the bioadhesive membrane 11 is 1300 nm or less, the bioadhesive membrane 11 has higher adhesion to the biological tissue, and the bioadhesive membrane 11 is stably adhered to the surface of the biological tissue such as skin for a long time. The attached state can be maintained.
  • the regenerated cellulose contained in the bioadhesive membrane 11 has, for example, a weight average molecular weight of 30,000 or more. In this case, it is easy to adjust the thickness of the bioadhesive membrane 11 to 5 ⁇ m or less.
  • the cellulose contained in the membrane 11 for bioadhesion may be regenerated cellulose having a weight average molecular weight of 150,000 or more.
  • the bioadhesive membrane 11 can be produced as a self-supporting membrane having a thickness of 20 to 1300 nm. Since the cellulose contained in the bioadhesive membrane 11 has a high molecular weight, the strength of the bioadhesive membrane 11 along the direction in which the molecular chain of the cellulose extends is high, and more hydroxyl groups are contained in one molecular chain. . As a result, many intermolecular hydrogen bonds can be formed, and a strong film can be formed even if it is thin.
  • the “self-supporting membrane” means a membrane that can maintain the form of the membrane without a support. For example, when the self-supporting membrane is lifted by pinching a part of the self-supporting membrane with fingers or tweezers, the entire self-supporting membrane is lifted without a support without damaging the self-supporting membrane. It is possible.
  • Polylactic acid is considered as a material for the film to be attached to the skin.
  • polylactic acid is a hydrophobic material
  • the part of the living body to which the film is attached may be steamed, and it is considered that the film made of polylactic acid is not necessarily suitable for long-time use.
  • cellulose has biocompatibility and hardly gives physical or chemical stress to the skin even when directly applied to the skin.
  • cellulose since cellulose has the property of being amphiphilic and insoluble in water while exhibiting hydrophilicity, the bioadhesive membrane 11 is not dissolved by moisture such as sweat. Excellent durability.
  • the bioadhesive membrane 11 is used by being affixed to the skin at sites such as the face and arms. For this reason, the bioadhesive membrane 11 typically has an area of 7 mm 2 or more. Thereby, a wide area
  • the bioadhesive film 11 may be affixed to the surface of a biological tissue other than skin such as an organ. The organ can be protected by sticking the bioadhesive membrane 11 to the surface of the organ. For example, adhesion between organs can be prevented.
  • Cellulose contained in the membrane 11 for biological application has a crystallinity of 0 to 12%, for example.
  • the amount of hydroxyl groups involved in the formation of the crystal structure is moderately small, and the bioadhesive film 11 tends to have high adhesion to the living body.
  • coat 11 for biological sticking can express various functions by making predetermined
  • the bioadhesive membrane 11 has a bulk density of 0.3 to 1.5 g / cm 3 , for example.
  • the bioadhesive film 11 tends to have the strength necessary to maintain the shape of the bioadhesive film 11.
  • a mounting agent that is a liquid or cream such as water and lotion may be adhered between the bioadhesive film 11 and the living body.
  • coat 11 for biological sticking may hold
  • these components can be held in the bioadhesive membrane 11 in the voids of the bioadhesive membrane 11.
  • the bioadhesive membrane 11 has a bulk density of 1.5 g / cm 3 or less, the active ingredient is likely to penetrate into the bioadhesive membrane 11.
  • the active ingredient that acts on or protects the living organism can be present in the voids of the bioadhesive membrane 11 in the state of a solid, solution, dispersion, or emulsion.
  • the true density of cellulose is about 1.5 g / cm 3 .
  • the bioadhesive membrane 11 can hold an active ingredient that acts on or protects the living body.
  • the active ingredient may be present inside the bioadhesive membrane 11 or may be present on the surface of the bioadhesive membrane 11. It can be confirmed, for example, by infrared spectroscopy whether the biological sticking membrane 11 holds an active ingredient.
  • the bioadhesive membrane 11 contains cellulose, and since cellulose has hydrophilicity, the bioadhesive membrane 11 can hold a water-soluble component. On the other hand, since cellulose exhibits an amphipathic property having a hydrophobic property in addition to a hydrophilic property, it is also possible to hold the hydrophobic component in the bioadhesive membrane 11.
  • Examples of water-soluble components that can be held in the bioadhesive membrane 11 are hyaluronic acid, vitamin B, vitamin C, vitamin C derivatives, collagen, and placenta. Hydrophobic components that can be held in the bioadhesive membrane 11 are, for example, vitamin A, vitamin E, ceramide, and fullerene.
  • the active ingredient held on the bioadhesive membrane 11 may be a medicinal ingredient. Medicinal ingredients are, for example, tacrolimus, isosorbide nitrate, finasteride, and minoxidil.
  • the active ingredient held on the bioadhesive membrane 11 can be a sunscreen agent.
  • the sunscreen agent contains, for example, a material that absorbs ultraviolet rays such as dioxybenzone and 2-ethylhexyl 4-methoxycinnamate, or a material that scatters ultraviolet rays such as titanium oxide and zinc oxide.
  • the membrane 11 for bioadhesion may be a single layer membrane or a membrane having a laminated structure in which a plurality of layers are laminated.
  • the active ingredients held in the plurality of layers may be the same or different for each layer.
  • the bioadhesive membrane 11 may have a laminated structure in which a layer containing cellulose and a layer formed of a material other than cellulose are laminated.
  • At least a part of the bioadhesive membrane 11 may be colored.
  • at least a part of the bioadhesive film 11 may be colored in a color close to the color of the skin. In this case, spots, moles, and scars on the skin can be covered with the biomedical adhesive film 11 so that they are not noticeable.
  • membrane 11 for biological sticking affixed on skin so that a scar might be covered can protect a scar from external irritation
  • the bioadhesive membrane 11 may hold a medicinal component for the treatment of scars.
  • membrane 11 for biological sticking may have the predetermined pattern or color provided by printing. In this case, for example, the bioadhesive film 11 can be used as a decorative sheet such as a tattoo seal.
  • the bioadhesive film 11 has, for example, a water vapor transmission rate (WVTR) of 1 ⁇ 10 4 g / m 2 ⁇ 24 h or more.
  • WVTR water vapor transmission rate
  • the bioadhesive membrane 11 has a contact angle with water of 0 ° to 30 °, for example.
  • the affinity between the surface of the bioadhesive membrane 11 and moisture increases, for example, the bioadhesive membrane 11 absorbs moisture on the skin. Quickly absorbs water. As a result, the stability and comfort of the bioadhesive membrane 11 when the bioadhesive membrane 11 is applied to the skin is high.
  • the bioadhesive film 11 of the bioadhesive sheet 1a is applied to the facial skin, for example.
  • the bioadhesive membrane 11 may be affixed to the skin of the arm or a biological tissue other than the skin.
  • the bioadhesive sheet 1a is brought close to the second main surface Sf of the bioadhesive film 11 toward a specific part (for example, skin) of the living body.
  • a mounting agent that is a liquid or a cream may be attached to a specific part of the living body or the second main surface Sf of the living body sticking film 11.
  • This mounting agent contains, for example, water, fats and oils, alcohol, or an emulsifier, and may further contain one or more active ingredients as described above.
  • the second main surface Sf of the bioadhesive membrane 11 is brought into contact with a specific part of the living body, and the bioadhesive sheet 1a is attached to the specific part of the living body.
  • the support 12 is peeled from the first main surface Sb of the bioadhesive membrane 11.
  • the bioadhesive membrane 11 remains attached to the living body.
  • the support 12 is completely peeled off, the entire first main surface Sb of the bioadhesive membrane 11 is exposed as shown in FIG. 2C.
  • cellulose is dissolved in a solvent to prepare a cellulose solution.
  • a cellulose solution is prepared using cellulose having a weight average molecular weight of 30,000 or more.
  • a cellulose solution is prepared using cellulose having a weight average molecular weight of 150,000 or more so that the bioadhesive membrane 11 contains regenerated cellulose having a weight average molecular weight of 150,000 or more.
  • the bioadhesive membrane 11 which is a self-supporting membrane having a thickness of 1300 nm or less can be produced.
  • the cellulose used for preparing the cellulose solution is not particularly limited as long as it has a desired weight average molecular weight.
  • the cellulose used for preparing the cellulose solution may be, for example, cellulose derived from plants such as pulp and cotton, or cellulose produced by organisms such as bacteria.
  • the impurity concentration in the cellulose raw material is, for example, 10% by weight or less.
  • the weight average molecular weight of the regenerated cellulose is 2,000,000 or less, the handling becomes easy, which is useful. More desirably, the regenerated cellulose has a weight average molecular weight of 1,000,000 or less.
  • the solvent is, for example, a solvent (first solvent) containing at least an ionic liquid.
  • first solvent a solvent
  • An ionic liquid is a salt composed of an anion and a cation, and can exhibit a liquid state at a temperature of 150 ° C. or lower.
  • the ionic liquid contained in the first solvent is, for example, an ionic liquid containing an amino acid or an alkyl phosphate ester.
  • amino acids are components that are present in the living body, and therefore, ionic liquids containing amino acids are advantageous for forming a safer biofilm 11 for living bodies.
  • the cellulose may be dissolved by using an ionic liquid diluted in advance with a solvent that does not precipitate the cellulose.
  • an ionic liquid diluted in advance with a solvent that does not precipitate the cellulose.
  • a mixture of an aprotic polar solvent and an ionic liquid may be used as the first solvent.
  • the aprotic polar solvent hardly forms hydrogen bonds and does not easily precipitate cellulose.
  • the ionic liquid contained in the first solvent is, for example, an ionic liquid represented by the following formula (II).
  • the anion is an amino acid.
  • the anion in this ionic liquid, contains a terminal carboxyl group and a terminal amino group.
  • the cation of the ionic liquid represented by the formula (II) may be a quaternary ammonium cation.
  • R 1 to R 6 independently represent a hydrogen atom or a substituent.
  • the substituent can be an alkyl group, a hydroxyalkyl group, or a phenyl group.
  • the replacer may contain branches in the carbon chain.
  • the substituent may contain a functional group such as an amino group, a hydroxyl group, or a carboxyl group.
  • the ionic liquid contained in the first solvent may be an ionic liquid represented by the following formula (III).
  • R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • a second solvent may be further added.
  • the second solvent may be further added to a mixture of cellulose having a predetermined weight average molecular weight and the first solvent.
  • the second solvent is, for example, a solvent that does not precipitate cellulose.
  • the second solvent can be, for example, an aprotic polar solvent.
  • the concentration of cellulose in the cellulose solution is typically 0.2 to 15% by weight.
  • the bioadhesive membrane 11 having a strength necessary for maintaining the shape of the bioadhesive membrane 11 while reducing the thickness thereof can be obtained.
  • concentration of the cellulose of a cellulose solution is 15 weight% or less, precipitation of the cellulose in a cellulose solution can be suppressed.
  • the cellulose concentration of the cellulose solution may be 1 to 10% by weight.
  • the concentration of cellulose in the cellulose solution is 1% by weight or more, the bioadhesive membrane 11 having higher strength can be obtained.
  • the concentration of cellulose in the cellulose solution is 10% by weight or less, a stable cellulose solution in which precipitation of cellulose is further reduced can be prepared.
  • a cellulose solution is adhered to the surface of the substrate to form a liquid film on the surface of the substrate.
  • substrate is 90 degrees or less, for example.
  • the wettability of the cellulose solution to the substrate is appropriate, and a liquid film that spreads along the surface of the substrate can be stably formed.
  • the material of the substrate is not particularly limited.
  • the substrate typically has a non-porous structure with a smooth surface. In this case, it is possible to prevent the cellulose solution from entering the inside of the substrate, and it is easy to separate the bioadhesive membrane 11 from the substrate in a subsequent process.
  • the substrate may be subjected to chemical or physical surface modification.
  • a polymer material substrate that has been subjected to surface modification treatment such as ultraviolet (UV) irradiation or corona treatment may be used.
  • surface modification treatment such as ultraviolet (UV) irradiation or corona treatment
  • surface modification method application of a surface modifier, surface modification, plasma treatment, sputtering, etching, or blasting can be applied.
  • a method for forming a liquid film of a cellulose solution on a substrate includes, for example, gap coating, slot die coating, spin coating, coating using a bar coater (Metering) that forms a predetermined gap with the surface of the substrate by an applicator or the like. rod coating) and gravure coating. Liquid film thickness adjusted by gap thickness or slot die opening size and coating speed, spin coat rotation speed, bar coater or gravure coat groove depth and coating speed, and cellulose solution concentration By adjusting, the thickness of the bioadhesive film 11 can be adjusted.
  • the method for forming the liquid film of the cellulose solution on the substrate may be a casting method, screen printing using a squeegee, spray coating, or electrostatic spraying.
  • At least one of the cellulose solution and the substrate may be heated. This heating may be performed, for example, in a temperature range (for example, 40 to 100 ° C.) in which the cellulose solution can be kept stable.
  • the liquid film of the cellulose solution formed on the substrate may be heated.
  • the liquid film is heated, for example, at a temperature lower than the decomposition temperature of the ionic liquid contained in the first solvent (for example, 50 to 200 ° C.).
  • the heating of the liquid film may be performed at a temperature lower than the decomposition temperature of the ionic liquid and lower than the boiling point of the second solvent.
  • a solvent other than the ionic liquid for example, the second solvent
  • the heating of the liquid film may be performed under a reduced pressure environment. In this case, a solvent other than the ionic liquid can be appropriately removed in a shorter time at a temperature lower than the boiling point of the solvent.
  • the liquid film may be gelled.
  • the liquid film may be gelled.
  • the liquid film by exposing the liquid film to vapor of a liquid that is soluble in an ionic liquid and does not dissolve cellulose, the liquid film can be gelled to obtain a polymer gel sheet.
  • the ionic liquid in the liquid film comes into contact with water, so that the solubility of cellulose in the liquid film decreases. Thereby, a part of cellulose molecule precipitates and a three-dimensional structure is formed. As a result, the liquid film is gelled.
  • the presence or absence of a gel point can be determined by whether or not the gelled film can be lifted.
  • the heating of the liquid film may be performed before gelling of the liquid film, may be performed after gelling of the liquid film, or may be performed before or after gelling of the liquid film. .
  • the substrate and the polymer gel sheet are immersed in a rinsing liquid that does not dissolve cellulose.
  • the ionic liquid is removed from the polymer gel sheet.
  • This step can be understood as a step of washing the polymer gel sheet.
  • a part of the components (for example, the second solvent) other than the cellulose and the ionic liquid may be removed from the components contained in the cellulose solution.
  • the rinse liquid is typically a liquid that can be dissolved in an ionic liquid.
  • liquids examples include water, methanol, ethanol, propanol, butanol, octanol, toluene, xylene, acetone, acetonitrile, dimethylacetamide, dimethylformamide, and dimethyl sulfoxide.
  • components such as a solvent are removed from the polymer gel sheet.
  • the polymer gel sheet is dried.
  • drying methods such as natural drying, vacuum drying, heat drying, freeze drying, and supercritical drying can be applied.
  • the polymer gel sheet may be dried by vacuum heating.
  • the conditions for drying the polymer gel sheet are not particularly limited. As a condition for drying the polymer gel sheet, a time and temperature sufficient for removing the second solvent and the rinsing liquid are selected. By removing the solvent from the polymer gel sheet, the bioadhesive membrane 11 is obtained.
  • the bulk density of the bioadhesive film 11 can be made relatively high, and a strong bioadhesive film 11 can be obtained.
  • the bioadhesive membrane 11 when freeze drying or supercritical drying is applied, the bioadhesive membrane 11 having a lower bulk density than when natural drying, vacuum drying, or heat drying is applied. Easy to obtain.
  • the bulk density of the bioadhesive membrane 11 may be adjusted by conditions such as the concentration of cellulose in the liquid membrane and the type of solvent remaining on the polymer gel sheet when the polymer gel sheet is dried. When the bulk density of the bioadhesive membrane 11 is low, the bioadhesive membrane 11 can hold many active ingredients such as liquid components and / or cosmetic ingredients.
  • a solvent that can be frozen and has a boiling point near 100 to 200 ° C. is used.
  • lyophilization can be performed using a solvent such as water, tert-butyl alcohol, acetic acid, 1,1,2,2,3,3,4-heptafluorocyclopentane, or dimethyl sulfoxide.
  • the solvent used for lyophilization is advantageously a solvent that can be dissolved in the rinse solution.
  • lyophilization can be applied even if the solvent used for lyophilization is a solvent that cannot be dissolved in the rinse solution.
  • the rinse solution remaining on the polymer gel sheet is replaced with a solvent that can be dissolved in the rinse solution.
  • lyophilization can be applied in the drying of the polymer gel sheet by replacing the solvent with a solvent for lyophilization.
  • the solution may contain a plurality of active ingredients.
  • the solvent in the solution is, for example, at least one selected from the group consisting of water, methanol, ethanol, propanol, butanol, octanol, toluene, xylene, acetone, acetonitrile, dimethylacetamide, dimethylformamide, and dimethylsulfoxide.
  • the adhesive component may be attached to the polymer gel sheet by spraying, vapor deposition, or coating.
  • the polymer gel sheet may be immersed in a solution, dispersion, or emulsion containing the above active ingredient separately from the immersion of the adhesive component in the solution.
  • the bioadhesive membrane 11 is obtained.
  • the bioadhesive sheet 1a is obtained by separating the bioadhesive film 11 from the base material and stacking it on the support 12.
  • the support 12 may be used as a base material on which the polymer gel sheet is placed. In this case, there is no need to separate the bioadhesive membrane 11 from the substrate in order to produce the bioadhesive sheet 1a.
  • the biological sticking sheet 1a can be changed from various viewpoints.
  • the biological sticking sheet 1a may be changed like the biological sticking sheet 1b shown in FIG.
  • the biological sticking sheet 1b is configured in the same manner as the biological sticking sheet 1a unless otherwise described.
  • Constituent elements of the bioadhesive sheet 1b that are the same as or correspond to those of the bioadhesive sheet 1a are assigned the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted.
  • the description regarding the bioadhesive sheet 1a also applies to the bioadhesive sheet 1b unless there is a technical contradiction.
  • the biological sticking sheet 1b further includes a support 14 (second support).
  • the support 14 is in contact with the second main surface Sf of the bioadhesive membrane 11.
  • the support 14 is made of the same type of material as the support 12 or a different type of material.
  • the support 14 may have the same size as that of the bioadhesive film 11 or may have a size different from that of the bioadhesive film 11 in plan view.
  • the support body 14 may have the same size as the support body 12 in a plan view, or may have a size different from that of the support body 12.
  • the support 14 can be peeled off from the bioadhesive membrane 11. According to the support 14, the bioadhesive membrane 11 can be protected before the bioadhesive sheet 1b is used, and handling of the bioadhesive sheet 1b is facilitated when the bioadhesive sheet 1b is used.
  • the support 14 is peeled from the bioadhesive membrane 11.
  • the second main surface Sf is exposed.
  • the second main surface Sf is brought close to a specific part of the living body, and the biological sticking film 11 is attached to the specific part of the living body in the same manner as in the method of using the biological sticking sheet 1a.
  • the living body sticking sheet of the present disclosure will be described in more detail by way of examples.
  • seat for biological sticking of this indication is not limited to a following example.
  • Example 1 A cellulose derived from bleached pulp made from wood and having a cellulose purity of 90% or more was prepared.
  • a cellulose solution was prepared by dissolving cellulose derived from bleached pulp in an ionic liquid.
  • an ionic liquid an ionic liquid in which R 1 in the above formula (III) is a methyl group, and R 2 , R 3 , and R 4 are each an ethyl group was used.
  • a substrate having a flat surface was prepared.
  • a cellulose solution was applied to the surface of the substrate by gap coating to form a liquid film of the cellulose solution on the substrate.
  • the size of the gap was adjusted so that the thickness of the bioadhesive membrane containing regenerated cellulose was 200 nm.
  • the liquid film was gelled by leaving the substrate and the liquid film for a sufficient period of time in an environment of 20 ° C. and 40 to 60% RH to obtain a polymer gel sheet. Thereafter, the polymer gel sheet was immersed in water and washed, and the ionic liquid was removed from the polymer gel sheet.
  • the laminated body of the washed substrate and the polymer gel sheet was superposed on a polyethylene nonwoven fabric having a ⁇ H of 2.8 MPa 1/2 while the polymer gel sheet and the nonwoven fabric were in contact with each other. Thereafter, the nonwoven fabric and the polymer gel sheet were dried by heating to obtain a biopaste sheet according to Example 1.
  • the biopaste sheet according to Example 1 the biopaste film derived from the polymer gel sheet was supported by the nonwoven fabric.
  • the membrane for bioadhesion had a transparent appearance.
  • the thickness d of the bioadhesive membrane of the bioadhesive sheet according to Example 1 was about 210 nm.
  • the bulk density dB of the bioadhesive membrane was 1.5 g / cm 3 .
  • the bulk density dB was determined by the following formula (2).
  • W is the mass of the test piece prepared by cutting a biological sticking layer
  • d is the thickness of the test piece
  • a p is the area of the test piece.
  • dB W / (A p d) (2)
  • Example 2 A bioadhesive sheet according to Example 2 was produced in the same manner as Example 1 except that a polyethylene terephthalate nonwoven fabric having a ⁇ H of 6.6 MPa 1/2 was used instead of the polyethylene nonwoven fabric.
  • Example 3 A bioadhesive sheet according to Example 3 was produced in the same manner as in Example 1 except that a polyacrylonitrile nonwoven fabric having ⁇ H of 9.1 MPa 1/2 was used instead of the polyethylene nonwoven fabric.
  • Comparative Example 1 A bioadhesive sheet according to Comparative Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1 except that a polypropylene nonwoven fabric having a ⁇ H of 1.0 MPa 1/2 was used instead of the polyethylene nonwoven fabric.
  • the membrane for bioadhesion derived from the polymer gel sheet floats without being in close contact with the nonwoven fabric, and it is difficult to install with good adhesion.
  • Comparative Example 2 A bioadhesive sheet according to Comparative Example 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that a nylon 66 nonwoven fabric having a ⁇ H of 24.0 MPa 1/2 was used instead of the polyethylene nonwoven fabric.
  • Comparative Example 3 A bioadhesive sheet according to Comparative Example 3 was produced in the same manner as in Example 1 except that a cellulose nonwoven fabric having a ⁇ H of 29.7 MPa 1/2 was used instead of the polyethylene nonwoven fabric.
  • the bioadhesive membrane and the support are reasonably closely adhered to each other, and the stable support of the bioadhesive membrane and the simple skin of the bioadhesive membrane can be achieved. It can be seen that both can be applied.
  • Example 4 A bioadhesive sheet according to Example 4 was prepared in the same manner as in Example 1 except that a polyethylene terephthalate nonwoven fabric having a basis weight of 20 g / m 2 was used instead of the polyethylene nonwoven fabric.
  • Example 5 A bioadhesive sheet according to Example 5 was prepared in the same manner as Example 1 except that a polyethylene terephthalate nonwoven fabric having a basis weight of 30 g / m 2 was used instead of the polyethylene nonwoven fabric.
  • Example 6 A biomedical adhesive sheet according to Example 6 was prepared in the same manner as Example 1 except that a polyethylene terephthalate nonwoven fabric having a basis weight of 40 g / m 2 was used instead of the polyethylene nonwoven fabric.
  • Example 7 A biomedical adhesive sheet according to Example 7 was produced in the same manner as in Example 1 except that a polyethylene terephthalate nonwoven fabric having a basis weight of 50 g / m 2 was used instead of the polyethylene nonwoven fabric.
  • Example 8 A bioadhesive sheet according to Example 8 was produced in the same manner as Example 1 except that a polyethylene terephthalate nonwoven fabric having a basis weight of 60 g / m 2 was used instead of the polyethylene nonwoven fabric.
  • Example 9 A bioadhesive sheet according to Example 8 was produced in the same manner as in Example 1 except that a polyethylene terephthalate nonwoven fabric having a basis weight of 70 g / m 2 was used instead of the polyethylene nonwoven fabric.
  • the adhesiveness of the bioadhesive sheets according to Examples 4 to 9 to the skin of the bioadhesive membrane was evaluated by the following method. After 20 ⁇ L of commercially available cosmetic liquid was dropped onto the skin, a bioadhesive film of the bioadhesive sheet according to Examples 4 to 9 of 1.5 cm square was applied to the skin inside the forearm, and the nonwoven fabric was peeled off. This operation is performed on 16 biomedical adhesive sheets, and the case where the bioadhesive film is peeled off from the nonwoven fabric and transferred to the skin is regarded as successful. The adhesiveness to the skin was evaluated. The results are shown in Table 3.
  • the basis weight of the non-woven fabric is 25 to 65 g / m 2 , the bioadhesive membrane and the support are appropriately adhered, and the stable support of the bioadhesive membrane and the simpler skin of the bioadhesive membrane are achieved. It can be seen that both can be applied.
  • the basis weight of the nonwoven fabric may be 20 to 70 g / m 2 .
  • the bioadhesive film can be applied to the skin without an adhesive, and it is difficult to feel that the bioadhesive film is applied to the skin. Moreover, even if it is applied to the skin for a long time, it is difficult to give stress to the skin.
  • the membrane for bioadhesion can be affixed to living bodies such as skin and organs.
  • the bioadhesive sheet can be used, for example, as a skin protection sheet or a skin care sheet for beauty or medical purposes.
  • coat for biological sticking can hold
  • the bioadhesive sheet of the present disclosure can be used as a functional sheet for protection or decoration in addition to a functional sheet for beauty or medical use.

Abstract

本開示は、セルロースを含む所定の生体貼付用膜を安定的に支持でき、かつ、その生体貼付用膜の生体組織への貼付において生体貼付用膜から確実に剥離できる支持体を備えた生体貼付用シートを提供する。本開示の生体貼付用シート(1a)は、生体貼付用膜(11)と、支持体(12)とを備えている。生体貼付用膜(11)は、5μm以下の厚みを有し、セルロースを含む。支持体(12)は、生体貼付用膜(11)を支持している。支持体(12)は、ハンセン溶解度パラメータにおける水素結合項δHが2~20MPa1/2である材料でできている。

Description

生体貼付用シート
 本開示は、生体貼付用シートに関する。
 従来、皮膚及び臓器等の生体組織に貼付するための生体貼付用シートが知られている。
 例えば、特許文献1には、ナノ薄膜転写シートが記載されている。このナノ薄膜転写シートにおいて、第1の浸透性基材と、ナノ薄膜層と、第2の浸透性基材とがこの順に積層されている。第1の浸透性基材及び第2の浸透性基材は、溶媒を浸透又は透過させることが可能な基材である。ナノ薄膜層は皮膚貼付用の層として使用される。ナノ薄膜層は、例えば、ポリカチオンを含む溶液を用いて形成されるA層と、ポリアニオンを含む溶液を用いて形成されるB層とを有する。第1の浸透性基材と第2の浸透性基材との間に溶解性支持層及びナノ薄膜層を積層して積層体が形成される。その後、第1の浸透性基材及び第2の浸透性基材に溶解性支持層を溶解させる溶媒を浸透又は透過させることで、積層体における溶解性支持層を溶解させて除去することによって、ナノ薄膜転写シートが製造されている。
 特許文献2によれば、特許文献1に記載のナノ薄膜転写シートの製造において、溶解性支持層が十分に除去されず、浸透性基材がナノ薄膜層からきれいに剥離できない場合があったことが報告されている。特許文献2には、この課題を解決するためのナノ薄層転写シートが記載されている。そのナノ薄層転写シートは、基材と、基材上に積層されたナノ薄膜層とを有し、その基材が所定の不織布である。
特開2015-16612号公報 特開2017-164930号公報
C. M. Hansen, "Hansen solubility parameters: a user’s handbook", CRC Press, Boca Raton, 2nd edn., 2007
 特許文献1及び2に記載の技術において、セルロースを含む所定の生体貼付用膜を安定的に支持でき、かつ、その生体貼付用膜の生体組織への貼付において生体貼付用膜から確実に剥離できる支持体について検討されていない。そこで、本開示は、セルロースを含む所定の生体貼付用膜を安定的に支持でき、かつ、その生体貼付用膜の生体組織への貼付において生体貼付用膜から確実に剥離できる支持体を備えた生体貼付用シートを提供する。
 本開示は、
 5μm以下の厚みを有し、セルロースを含む生体貼付用膜と、
 前記生体貼付用膜を支持している支持体と、を備え、
 前記支持体は、ハンセン溶解度パラメータにおける水素結合項δHが2~20MPa1/2である材料でできている、
 生体貼付用シートを提供する。
 開示された実施形態の追加的な効果および利点は、明細書及び図面から明らかになる。効果及び/又は利点は、明細書及び図面に開示された様々な実施形態又は特徴によって個々に提供され、これらの1つ以上を得るために全てを必要とはしない。
 上記の生体貼付用シートの支持体は、セルロースを含む上記の生体貼付用膜を安定的に支持でき、かつ、生体貼付用膜の生体組織への貼付において生体貼付用膜から確実に剥離できる。
図1は、本開示の生体貼付用シートの一例を模式的に示す断面図である。 図2Aは、本開示の生体貼付用シートの使用方法を示す図である。 図2Bは、本開示の生体貼付用シートの使用方法を示す図である。 図2Cは、本開示の生体貼付用シートの使用方法を示す図である。 図3は、本開示の生体貼付用シートの別の一例を模式的に示す断面図である。
(本開示の基礎となった知見)
 特許文献2には、所定の不織布を支持体として用いることにより、例えば、ポリカチオンを含む溶液を用いて形成されるA層と、ポリアニオンを含む溶液を用いて形成されるB層とを有するナノ薄膜層を支持できることが示唆されている。一方、特許文献2に記載の不織布が特許文献2に記載されているナノ薄膜層とは異なる、セルロースを含む生体貼付用膜の支持体として望ましい特性を有するとは限らない。本発明者らの検討によれば、例えば、ポリプロピレン製の不織布は、セルロースを含む生体貼付用膜の支持体として望ましくないことが判明した。そこで、本発明者らは、セルロースを含む生体貼付用膜の支持体として所望の特性を有する材料について日夜検討を重ねた。その結果、ハンセン溶解度パラメータにおける水素結合項δHが所定の範囲にある材料が支持体の材料として適切であることを新たに見出した。本発明者らは、この新たな知見に基づいて本開示の生体貼付用シートを案出した。
 本開示に係る態様の概要は、以下の通りである。
 (項目1)
 5μm以下の厚みを有し、セルロースを含む生体貼付用膜と、
 前記生体貼付用膜を支持している支持体と、を備え、
 前記支持体は、ハンセン溶解度パラメータ(HSP)における水素結合項(δH)が2~20MPa1/2である材料でできている、
 生体貼付用シート。
 (項目2)
 前記支持体は、前記生体貼付用膜で覆われた凹凸を含む、項目1に記載の生体貼付用シート。
 (項目3)
 前記支持体は、不織布である、項目2に記載の生体貼付用シート。
 (項目4)
 前記支持体は、20~70g/m2の目付を有する、項目1~3のいずれか1つに記載の生体貼付用シート。
 (項目5)
 前記セルロースは、30,000以上の重量平均分子量を有する再生セルロースである、項目1~4のいずれか1つに記載の生体貼付用シート。
 (項目6)
 前記生体貼付用膜は、20~1300nmの厚みを有する自己支持型膜である、項目1~5のいずれか1つに記載の生体貼付用シート。
 (項目7)
 前記支持体は、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、及びポリエチレンイミドからなる群から選ばれる少なくとも1つでできている、項目1~6のいずれか1つに記載の生体貼付用シート。
 (実施形態)
 以下、本開示の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は例示に過ぎず、本開示の生体貼付用シートは以下の実施形態に限定されない。以下の実施形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置、及び接続形態、並びに、ステップ及びステップの順序などの事項は、一例であり、本開示を限定する主旨で記載されたものではない。以下の種々の実施形態は、矛盾が生じない限り互いに組み合わせることが可能である。また、以下の実施形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、必須の構成要素と理解されるべきではない。以下の説明において、実質的に同じ機能を有する構成要素は共通の参照符号で示し、説明を省略することがある。また、図面が過度に複雑になることを避けるために、一部の要素の図示を省略することがある。
 図1に示す通り、生体貼付用シート1aは、生体貼付用膜11と、支持体12(第一支持体)とを備えている。生体貼付用膜11は、5μm以下の厚みを有し、セルロースを含んでいる。支持体12は、生体貼付用膜11を支持している。支持体12は、ハンセン溶解度パラメータ(HSP)における水素結合項δHが2~20MPa1/2である材料でできている。
 HSPは、材料同士の親和性を評価するパラメータとして知られている。HSPの値(δ)は、分散項δD、極性項δP、及び水素結合項δHと以下の式(1)の関係を有する。
 δ2=δD2+δP2+δH2   (1)
 生体貼付用膜11はセルロースを含んでおり、生体貼付用膜11には多くの親水基が存在する。このため、生体貼付用膜11を支持する支持体と生体貼付用膜11との親和性には、その支持体の材料の水素結合性を定量的に示す水素結合項δHの値が大きく寄与するものと考えられる。材料のδHの値が大きいほど、その材料と生体貼付用膜11との親和性が高く、これらの密着性が高くなる。例えば、材料の蒸発熱からδを求め、ダイポールモーメントと分子体積とからδPを求め、材料の屈折率(例えば、ナトリウムのD線を用いた25℃における測定値)からδDを計算する。そのうえで、上記の式(1)の関係からδHを決定できる(非特許文献1参照)。
 支持体12の材料のδHは2MPa1/2以上であるので、生体貼付用膜11と支持体12との密着性が高く、支持体12が生体貼付用膜11を安定的に支持できる。一方、支持体12の材料のδHは20MPa1/2以下であるので、生体貼付用膜11を生体組織に貼り付けるときに、支持体12を生体貼付用膜11から確実に剥離できる。このように、生体貼付用シート1aにおいて、支持体12の生体貼付用膜11への密着性と、生体貼付用膜11を生体組織に貼り付けたときの支持体12の剥離性とが高度に両立されている。
 支持体12の材料は、その材料のδHが2~20MPa1/2である限り、特定の材料に限定されない。支持体12の材料は、有機材料でもよいし、無機材料でもよい。支持体12の材料は、例えば、合成樹脂、天然ゴム等を含む天然高分子、又はガラス等でありうる。支持体12の表面の全体又は一部には化学的又は物理的な表面処理が施されていてもよい。支持体12は、例えば、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、及びポリエチレンイミドからなる群から選ばれる少なくとも1つでできている。これらの材料のδHの値を表1に示す。なお、これらの値は、非特許文献1に記載されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 生体貼付用膜11を平面視したとき生体貼付用膜11の形状は特に限定されない。生体貼付用膜11は、平面視で、円形、楕円形、又は多角形でありうる。生体貼付用膜11は、平面視で、不定形でありうる。なお、支持体12を平面視したときの生体貼付用膜11の形状は生体貼付用膜11の形状と同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、支持体12は、平面視において、生体貼付用膜11と同一の寸法を有していてもよいし、異なった寸法を有していてもよい。例えば、単一の支持体12上に複数の生体貼付用膜11が配置されていてもよい。例えば、生体貼付用膜11が平面視で円形状である場合、その直径は約3mmでありうる。
 図1に示す通り、生体貼付用膜11は、第一主面Sb及び第二主面Sfを有する。支持体12は、生体貼付用膜11の第一主面Sbに接触している。生体貼付用膜11は、支持体12なしでもその形状を保つことができる。支持体12は、生体貼付用膜11の第一主面Sbから剥離可能である。生体貼付用膜11は、所定の強度を有し、支持体12が剥離された状態でも、その形状を保つことができる。
 生体貼付用膜11は、例えば、23MPa以上の引張り強さを有する。この場合、例えば、生体貼付用膜11を皮膚に貼り付けても生体貼付用膜11が容易に破れることがなく、生体貼付用膜11を長時間皮膚に貼り付けておくことができる。
 支持体12は、生体貼付用膜11で覆われた凹凸を含んでいてもよい。これにより、支持体12の生体貼付用膜11で覆われた部分において生体貼付用膜11と支持体12とが所々接触しておらず、生体貼付用膜11を生体組織に貼り付けたときに、支持体12を生体貼付用膜11から剥離させやすい。
 支持体12は、例えば、不織布、織布、エンボス加工された基材、メッシュ材、多数のピンホールを有する基材、ブラスト処理又は化学的処理によって粗面化された表面を有する基材であってもよい。支持体12は、望ましくは不織布である。
 支持体12は、例えば、20~70g/m2の目付を有する。支持体12が20g/m2以上の目付を有することにより、支持体12と生体貼付用膜11との接触面積が大きくなりやすい。これにより、支持体12と生体貼付用膜11との密着性が所望の状態となり、支持体12が生体貼付用膜11をより確実に安定的に支持できる。一方、支持体12が70g/m2以下の目付を有することにより、支持体12と生体貼付用膜11との接触面積が大きくなりすぎることを防止でき、生体貼付用膜11を生体組織に貼り付けたときに、支持体12を生体貼付用膜11から剥離させやすい。支持体12は、望ましくは25~70g/m2の目付を有し、より望ましくは25~65g/m2の目付を有する。
 支持体12の密度は、例えば、160~300kg/m3である。
 生体貼付用膜11に含まれるセルロースは、例えば、実質的に以下の式(I)で表されるセルロースである。ここで、「実質的に式(I)で表されるセルロース」とは、式(I)で表されるセルロースにおけるグルコース残基のヒドロキシル基が90%以上残っているセルロースを意味する。式(I)で表されるセルロースにおけるグルコース残基のヒドロキシル基の数に対する、生体貼付用膜11に含まれるセルロース中のグルコース残基のヒドロキシル基の数の割合は、例えばX線光電子分光(XPS)等の公知の方法で定量できる。なお、生体貼付用膜11に含まれるセルロースは、場合によっては、分岐構造を含んでいてもよい。人工的に誘導体化されたセルロースは、典型的には、「実質的に式(I)で表されるセルロース」には該当しない。一方、「実質的に式(I)で表されるセルロース」からは、誘導体化を経て再生されたセルロースが排除されるわけではない。誘導体化を経て再生されたセルロースであっても、「実質的に式(I)で表されるセルロース」に該当することがある。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 本開示の実施形態では、生体貼付用膜11が再生セルロースで構成されている。天然セルロースのファイバーを水などに分散させた懸濁液から形成された膜の強度は、セルロースのファイバーを構成するナノファイバー間の水素結合が担う。そのため、脆いセルロース膜しか得られない。これに対し、再生セルロースで構成された膜では、ナノファイバーが分子鎖の単位までほぐされているので、再生セルロースで構成された膜の強度は、セルロース分子鎖間の水素結合が担うことになる。すなわち、再生セルロースで構成された膜では、ナノファイバーよりも小さい単位同士の水素結合が均一に形成される。そのため、天然セルロースのファイバーを水などに分散させた懸濁液から膜を形成した場合と比較して、高い強度を有し、かつ、脆さを抑制して、適度な柔軟性を有し、かつ、破れにくいセルロース膜を提供することができる。ここで、「ナノファイバー」は、「ナノフィブリル(またはマイクロフィブリル)」とも呼ばれ、セルロース分子が集合した最も基本となる単位であり、約4nmから約100nm程度の幅を有し、例えば約1μm以上の長さを有する。
 本明細書おいて、「再生セルロース」は、天然セルロースに特有の結晶構造Iを持たないセルロースを意味する。セルロースの結晶構造は、XRDパターンによって確認することが可能である。天然セルロースはCuKα線を用いたXRDパターンにおいて、結晶構造Iに特有の、14-17°および23°付近のピークが現れるが、再生セルロースは、結晶構造IIであることが多く、12°、20°および22°付近にピークを有し、14-17°および23°付近のピークを有しない。
 例えば、生体貼付用膜11に含まれる再生セルロースの質量基準で90%以上が、化学修飾及び誘導体化がなされていない再生セルロースである。望ましくは、生体貼付用膜11に含まれる再生セルロースの質量基準で98%以上が、化学修飾又は誘導体化がなされていない再生セルロースでありうる。この場合、生体貼付用膜11には、化学修飾及び誘導体化がなされていないセルロースが多く含まれ、セルロースの1分子鎖あたりにより多くの水酸基が含まれると考えられる。このため、セルロースの分子間により多くの水素結合が形成され、生体貼付用膜11が高い強度を有しやすいと考えられる。生体貼付用膜11に含まれる再生セルロースは、未架橋であってもよい。
 再生セルロースの原料は、特に限定されない。例えば、再生セルロースの原料は、植物由来の天然セルロース、生物由来の天然セルロース、セロハン等の再生セルロース、又はセルロースナノファイバー等の加工されたセルロースでありうる。再生セルロースの原料における不純物の濃度が10重量%以下であることが有利である。
 さらに、セルロースは、両親媒性を示すので、親水性の有効成分及び疎水性の有効成分を適切に担持でき、生体貼付用膜11は高い汎用性を有する。
 生体貼付用膜11は、例えば、20~5000nmの厚みを有する。生体貼付用膜11の厚みが20nm以上であれば、生体貼付用膜11は、高い強度を有し、取り扱いやすい。このため、生体貼付用膜11が生体組織に貼り付け可能な自己支持型の膜として機能しうる。生体貼付用膜11の厚みが5000nm以下であれば、生体貼付用膜11を生体組織に装着するときに生体貼付用膜11が容易に装着できる。また、生体貼付用膜11の厚みがこのような範囲であると、例えば、流水によって生体貼付用膜11を生体組織から容易に剥離させることができる。生体貼付用膜11の厚みは、例えば、生体貼付用膜11の厚みを複数箇所測定し、平均することによって決定される。各箇所における厚みは、例えば、ブルカー ナノ インコーポレイテッド製 触針式プロファイリングシステムDEKTAK(登録商標)を用いて測定できる。
 生体貼付用膜11の厚みは、100nm以上であってもよい。生体貼付用膜11の厚みが100nm以上であると、生体貼付用膜11の強度が高まり、生体貼付用膜11が取り扱いやすい。生体貼付用膜11の厚みは、300nm以上であってもよい。生体貼付用膜11の厚みが300nm以上であると、生体貼付用膜11の強度がより高まり、生体貼付用膜11が破れにくく容易に使用できる。生体貼付用膜11の厚みは、500nm以上であってもよい。生体貼付用膜11の厚みが500nm以上であると、より多くの美容成分等の有効成分を生体貼付用膜11に保持させることができる。生体貼付用膜11の厚みは、2000nm以下であってもよい。生体貼付用膜11の厚みが2000nm以下であると、生体貼付用膜11の生体組織への密着性が高く、皮膚等の生体組織の表面に生体貼付用膜11を安定的に貼り付けることができる。生体貼付用膜11の厚みは、1300nm以下であってもよい。生体貼付用膜11の厚みが1300nm以下であると、生体貼付用膜11の生体組織への密着性がより高く、皮膚等の生体組織の表面に生体貼付用膜11を長時間安定的に貼り付けた状態を維持することができる。
 生体貼付用膜11に含まれる再生セルロースは、例えば、30,000以上の重量平均分子量を有する。この場合、生体貼付用膜11の厚みを5μm以下に調整しやすい。
 生体貼付用膜11に含まれるセルロースは、150,000以上の重量平均分子量を有する再生セルロースでありうる。この場合、生体貼付用膜11を20~1300nmの厚みを有する自己支持型膜として作製できる。生体貼付用膜11に含まれるセルロースが高い分子量を有するので、生体貼付用膜11においてセルロースの分子鎖の延びる方向に沿った強度が高く、更に、1分子鎖において、より多くの水酸基が含まれる。これにより、多くの分子間水素結合を形成することが可能となり、薄くても強い膜を形成することが可能と考えられる。なお、本明細書において、「自己支持型膜」とは、支持体なしに膜の形態を維持できる膜を意味する。例えば、指又はピンセットを用いて自己支持型膜の一部をつまんで自己支持型膜を持ち上げたときに、自己支持型膜を破損させることなく、支持体なしに自己支持型膜の全体を持ち上げることが可能である。
 皮膚に貼り付ける膜の材料としてポリ乳酸が考えられる。しかし、ポリ乳酸は疎水性の材料であるので、膜を貼り付けた生体の部位が蒸れる可能性があり、ポリ乳酸製の膜は長時間の使用には必ずしも適さないと考えられる。一方、セルロースは、生体適合性を有し、直接皮膚に貼り付けた場合であっても、皮膚に対して物理的又は化学的なストレスを与えにくい。しかも、セルロースは、両親媒性を示し、親水性を示しながら水には溶けないという性質を有するので、汗などの水分によって生体貼付用膜11が溶解することがなく、生体貼付用膜11は優れた耐久性を有する。
 生体貼付用膜11は、例えば、顔及び腕等の部位において皮膚に貼り付けられて使用される。このため、生体貼付用膜11は、典型的には、7mm2以上の面積を有する。これにより、生体貼付用膜11を皮膚に貼り付けるときに広い領域を覆うことができる。なお、生体貼付用膜11は、臓器等の皮膚以外の生体組織の表面に貼り付けられてもよい。生体貼付用膜11を臓器の表面に貼り付けることによって、臓器を保護できる。例えば、臓器同士の癒着を防止できる。
 生体貼付用膜11に含まれるセルロースは、例えば、0~12%の結晶化度を有する。この場合、結晶構造の形成に関わる水酸基の量が適度に少なく、生体貼付用膜11の生体への密着性が高くなりやすい。なお、水酸基が存在すべきサイトにおいて所定の化学修飾がなされることにより、生体貼付用膜11が様々な機能を発現しうる。
 生体貼付用膜11は、例えば、0.3~1.5g/cm3のかさ密度を有する。生体貼付用膜11のかさ密度が0.3g/cm3以上であると、生体貼付用膜11は、生体貼付用膜11の形状を保つのに必要な強度を有しやすい。生体貼付用膜11を生体に貼り付ける場合、水及び化粧水等の液体又はクリームである装着剤を生体貼付用膜11と生体との間に付着させる場合がある。また、生体貼付用膜11は、生体に作用する又は生体を保護する、化粧料、美容成分、及び薬効成分等の有効成分を保持する場合もある。例えば、生体貼付用膜11の空隙においてこれらの成分を生体貼付用膜11に保持させることが可能である。生体貼付用膜11が1.5g/cm3以下のかさ密度を有すると、生体貼付用膜11において有効成分が浸透しやすい。生体貼付用膜11において、生体に作用する又は生体を保護する有効成分は、固体、溶液、分散液、又はエマルジョンの状態で生体貼付用膜11の空隙に存在しうる。なお、セルロースの真密度は約1.5g/cm3である。
 上記の通り、生体貼付用膜11は、生体に作用する又は生体を保護する有効成分を保持し得る。この場合、有効成分は、生体貼付用膜11の内部に存在していてもよいし、生体貼付用膜11の表面に存在していてもよい。生体貼付用膜11が有効成分を保持しているか否かは、例えば、赤外分光法によって確認できる。生体貼付用膜11はセルロースを含み、セルロースは親水性を有するので、生体貼付用膜11には水溶性の成分を保持させることができる。一方、セルロースは親水性に加えて疎水性を有する両親媒性を示すので、疎水性の成分を生体貼付用膜11に保持させることも可能である。生体貼付用膜11に保持されうる水溶性の成分は、例えば、ヒアルロン酸、ビタミンB、ビタミンC、ビタミンCの誘導体、コラーゲン、及びプラセンタである。生体貼付用膜11に保持されうる疎水性の成分は、例えば、ビタミンA、ビタミンE、セラミド、及びフラーレンである。生体貼付用膜11に保持される有効成分は、薬効成分でありうる。薬効成分は、例えば、タクロリムス、硝酸イソソルビド、フィナステリド、及びミノキシジルである。生体貼付用膜11に保持される有効成分は、サンスクリーン剤でありうる。サンスクリーン剤は、例えば、ジオキシベンゾン及び4-メトキシけい皮酸2-エチルヘキシル等の紫外線を吸収する材料、又は、酸化チタン及び酸化亜鉛等の紫外線を散乱させる材料を含有する。
 生体貼付用膜11は、単層膜であってもよいし、複数の層が積層された積層構造を有する膜であってもよい。生体貼付用膜11が積層構造を有する膜である場合、複数の層に保持される有効成分は、同一であってもよいし、層毎に異なっていてもよい。なお、生体貼付用膜11は、セルロースを含む層と、セルロース以外の材料で形成された層とが積層された積層構造を有していてもよい。
 生体貼付用膜11の少なくとも一部は、着色されていてもよい。例えば、生体貼付用膜11の少なくとも一部は、皮膚の色に近い色に着色されていてもよい。この場合、皮膚におけるシミ、ほくろ、及び傷痕を生体貼付用膜11で覆って、これらを目立たなくすることができる。なお、傷痕を覆うように皮膚に貼り付けられた生体貼付用膜11は、外部の刺激から傷痕を保護できる。この場合、生体貼付用膜11が傷跡の治療のための薬効成分を保持していてもよい。また、生体貼付用膜11は、印刷によって付与された所定の模様又は色彩を有していてもよい。この場合、例えば、生体貼付用膜11をタトゥーシール等の加飾用シートとして使用できる。
 生体貼付用膜11は、例えば、1×104g/m2・24h以上の水蒸気透過度 Water Vapour Transmission Rate(WVTR)を有する。これにより、生体貼付用膜11が汗などの水分を通しやすく、生体貼付用膜11を貼り付けた生体の部位が蒸れにくく、蒸れに起因する不快感を低減できる。
 生体貼付用膜11は、例えば、0°~30°の、水に対する接触角を有する。生体貼付用膜11が水に対してこのような範囲の接触角を示すと、生体貼付用膜11の表面と水分との親和性が高まり、例えば、生体貼付用膜11が肌上の水分を素早く吸水する。その結果、生体貼付用膜11を皮膚に貼り付けたときの生体貼付用膜11の安定性及び快適性が高い。
 生体貼付用シート1aの使用方法の一例を説明する。生体貼付用シート1aの生体貼付用膜11は、例えば、顔の皮膚に貼り付けられる。生体貼付用膜11は、腕の皮膚に貼り付けられてもよいし、皮膚以外の生体組織に貼り付けられてもよい。図2Aに示す通り、例えば、生体貼付用膜11の第二主面Sfを生体の特定の部位(例えば、皮膚)に向けて生体貼付用シート1aを近づける。このとき、生体の特定の部位又は生体貼付用膜11の第二主面Sf上に液体又はクリームである装着剤を付着させていてもよい。この装着剤は、例えば、水、油脂、アルコール、又は乳化剤を含有しており、前述の1種以上の有効成分をさらに含有していてもよい。
 次に、生体貼付用膜11の第二主面Sfを生体の特定の部位に接触させて、生体貼付用シート1aを生体の特定の部位に貼り付ける。その後、図2Bに示す通り、生体貼付用膜11の第一主面Sbから支持体12を剥離する。このとき、生体貼付用膜11は生体に貼り付けられた状態で残る。支持体12が完全に剥離されると、図2Cに示す通り、生体貼付用膜11の第一主面Sbの全体が露出する。
 生体貼付用シート1aの製造方法の一例を説明する。まず、溶媒にセルロースを溶解させてセルロース溶液を調製する。5μm以下の厚みで生体貼付用膜11を形成する観点から、例えば、30,000以上の重量平均分子量を有するセルロースを用いてセルロース溶液を調製する。必要に応じて、生体貼付用膜11が150,000以上の重量平均分子量を有する再生セルロースを含むように、150,000以上の重量平均分子量を有するセルロースを用いてセルロース溶液を調製する。この場合、1300nm以下の厚みを有する、自己支持型膜である生体貼付用膜11を作製できる。セルロース溶液の調製に使用するセルロースは、所望の重量平均分子量を有する限り、特に制限されない。セルロース溶液の調製に使用するセルロースは、例えば、パルプ及び綿花等の植物由来のセルロース、又は、バクテリア等の生物が生成したセルロースでありうる。セルロースの原料における不純物濃度は、例えば10重量%以下である。
 再生セルロースの重量平均分子量は、2,000,000以下であると取り扱いが容易となるため有用である。更に望ましくは再生セルロースの重量平均分子量は1,000,000以下である。
 溶媒は、例えば少なくともイオン液体を含有している溶媒(第1溶媒)である。第1溶媒を用いることにより、150,000以上の重量平均分子量を有するセルロースを比較的短時間で溶解させることができる。イオン液体は、アニオンとカチオンとから構成される塩であり、150℃以下の温度において液体状態を示しうる。第1溶媒に含まれるイオン液体は、例えば、アミノ酸又はアルキルリン酸エステルを含むイオン液体である。第1溶媒がこのようなイオン液体を含有していることにより、セルロースの分子量の低下を抑制しながらセルロースを溶解させることができる。特に、アミノ酸は、生体内に存在する成分であるこので、アミノ酸を含むイオン液体は、生体に対してより安全な生体貼付用膜11を形成するのに有利である。
 セルロースを析出させない溶媒によって予め希釈されたイオン液体を用いてセルロースを溶解してもよい。例えば、第1溶媒として、非プロトン性極性溶媒とイオン液体との混合物を用いてもよい。非プロトン性極性溶媒は、水素結合を形成しにくく、セルロースを析出させにくい。
 第1溶媒に含まれるイオン液体は、例えば、下記の式(II)で表されるイオン液体である。式(II)で表されるイオン液体において、アニオンがアミノ酸である。式(II)に記載の通り、このイオン液体において、アニオンは、末端カルボキシル基及び末端アミノ基を含んでいる。式(II)で表されるイオン液体のカチオンは、第四級アンモニウムカチオンであってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 式(II)中、R1~R6は、独立して、水素原子又は置換基を表す。置換基は、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、又はフェニル基でありうる。置換器は、炭素鎖に分岐を含んでいてもよい。置換基は、アミノ基、ヒドロキシル基、又はカルボキシル基等の官能基を含んでいてもよい。
 第1溶媒に含まれるイオン液体は、下記の式(III)で表されるイオン液体であってもよい。式(III)中、R1、R2、R3、及びR4は、独立して、水素原子又は1~4個の炭素原子を有するアルキル基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 セルロース溶液を調製する工程において、第2溶媒をさらに加えてもよい。例えば、所定の重量平均分子量を有するセルロースと第1溶媒との混合物に第2溶媒をさらに加えてもよい。第2溶媒は、例えば、セルロースを析出させない溶媒である。第2溶媒は、例えば非プロトン性極性溶媒でありうる。
 セルロース溶液のセルロースの濃度は、典型的には、0.2~15重量%である。セルロース溶液のセルロースの濃度が0.2重量%以上であれば、生体貼付用膜11の厚みを薄くしつつ、その形状を保つのに必要な強度を有する生体貼付用膜11が得られる。また、セルロース溶液のセルロースの濃度が15重量%以下であれば、セルロース溶液におけるセルロースの析出を抑制できる。セルロース溶液のセルロースの濃度は、1~10重量%であってもよい。セルロース溶液のセルロースの濃度が1重量%以上であると、より高い強度を有する生体貼付用膜11が得られる。セルロース溶液のセルロースの濃度が10重量%以下であると、セルロースの析出がより低減された安定したセルロース溶液を調製できる。
 次に、基板の表面にセルロース溶液を付着させて、基板の表面上に液膜を形成する。基板の表面の水に対する接触角は、例えば90°以下である。この場合、セルロース溶液の基板に対する濡れ性が適切であり、基板の表面に沿って広がりのある液膜を安定的に形成できる。基板の材料は、特に限定されない。基板は、典型的には、平滑な表面を有する非多孔構造を有する。この場合、基板の内部にセルロース溶液が入り込むことを防止でき、後工程において生体貼付用膜11を基板から分離しやすい。
 基板は、化学的又は物理的な表面改質がなされてもよい。基板として、例えば、紫外線(UV)照射又はコロナ処理等の表面改質処理がなされたポリマー材料の基板を用いてもよい。例えば、表面改質の方法として、表面改質剤の塗布、表面修飾、プラズマ処理、スパッタリング、エッチング、又はブラストが適用されうる。
 基板にセルロース溶液の液膜を形成する方法は、例えば、アプリケータなどにより基板の表面との間に所定のギャップを形成するギャップコーティング、スロットダイコーティング、スピンコーティング、バーコーターを用いたコーティング(Metering rod coating)、及びグラビアコーティング等の方法である。ギャップの厚み又はスロットダイの開口の大きさと塗工スピード、スピンコートの回転数、又はバーコーター又はグラビアコートの溝の深さや塗工スピードなどにより調整した液膜の厚みと、セルロース溶液の濃度を調整することによって、生体貼付用膜11の厚みを調整可能である。なお、基板にセルロース溶液の液膜を形成する方法は、キャスティング法、スキージを用いたスクリーン印刷、吹付塗装、又は静電噴霧であってもよい。
 基板にセルロース溶液の液膜を形成するときに、セルロース溶液及び基板の少なくとも一方を加熱してもよい。この加熱は、例えば、セルロース溶液を安定に保つことができる温度範囲(例えば、40~100℃)で実施されてもよい。
 基板に形成されたセルロース溶液の液膜は、加熱されてもよい。液膜の加熱は、例えば、第1溶媒に含まれるイオン液体の分解温度よりも低い温度(例えば、50~200℃)でなされる。液膜の加熱は、イオン液体の分解温度よりも低く、かつ、第2溶媒の沸点よりも低い温度でなされてもよい。このような温度で液膜の加熱を実行することにより、イオン液体以外の溶媒(例えば、第2溶媒など)を適度に除去でき、生体貼付用膜11の強度が高くなりやすい。加えて、セルロース溶液中の溶媒の突沸に起因する、生体貼付用膜11の品質低下を抑制できる。液膜の加熱は、減圧環境下で実行されてもよい。この場合、溶媒の沸点よりも低い温度でイオン液体以外の溶媒をより短時間で適度に除去できる。
 基板にセルロース溶液の液膜を形成した後に、液膜はゲル化されてもよい。例えば、イオン液体に溶解可能であり、かつ、セルロースを溶解させない液体の蒸気に液膜を曝すことにより、液膜をゲル化させ、高分子ゲルシートを得ることができる。例えば、30~100%RHの相対湿度の環境下に液膜を放置すると、液膜中のイオン液体が水と接触することにより、液膜におけるセルロースの溶解度が低下する。これにより、セルロース分子の一部が析出し、3次元構造が形成される。その結果、液膜がゲル化する。ゲル化点の有無は、ゲル化した膜を持ち上げることが可能か否かによって判断できる。
 なお、液膜の加熱は、液膜のゲル化の前に行われてもよいし、液膜のゲル化の後に行われてもよいし、液膜のゲル化の前後で行われてもよい。
 次に、セルロースを溶解させない液体であるリンス液に、基板及び高分子ゲルシートを浸漬させる。この工程において、高分子ゲルシートからイオン液体が除去される。この工程は、高分子ゲルシートの洗浄の工程と理解されうる。この工程において、イオン液体に加えて、セルロース溶液に含まれていた成分のうち、セルロース及びイオン液体以外の成分(例えば、第2溶媒)の一部が除去されてもよい。リンス液は、典型的には、イオン液体に溶解可能な液体である。このような液体の例は、水、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、オクタノール、トルエン、キシレン、アセトン、アセトニトリル、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、及びジメチルスルホキシドである。
 次に、高分子ゲルシートから溶媒等の成分を除去する。換言すると、高分子ゲルシートを乾燥させる。このとき、高分子ゲルシートを不織布等の基材の上に置いた状態で高分子ゲルシートを乾燥させると、乾燥後の高分子ゲルシートを基材から分離させやすい。高分子ゲルシートの乾燥方法として、自然乾燥、真空乾燥、加熱乾燥、凍結乾燥、及び超臨界乾燥等の乾燥方法を適用できる。高分子ゲルシートの乾燥方法は真空加熱であってもよい。高分子ゲルシートの乾燥の条件は、特に限定されない。高分子ゲルシートの乾燥の条件として、第2溶媒及びリンス液の除去に十分な時間及び温度が選択される。高分子ゲルシートから溶媒が除去されることによって、生体貼付用膜11が得られる。
 高分子ゲルシートを乾燥させる工程において、自然乾燥、真空乾燥、又は加熱乾燥を適用することによって、生体貼付用膜11のかさ密度を比較的高くでき、丈夫な生体貼付用膜11を得ることができる。なお、高分子ゲルシートを乾燥させる工程において、凍結乾燥又は超臨界乾燥を適用すると、自然乾燥、真空乾燥、又は加熱乾燥を適用した場合と比較して、低いかさ密度を有する生体貼付用膜11が得られやすい。生体貼付用膜11のかさ密度は、液膜におけるセルロースの濃度及び高分子ゲルシートを乾燥させるときに高分子ゲルシートに留まっている溶媒の種類等の条件によって調整してもよい。生体貼付用膜11のかさ密度が低いと、生体貼付用膜11が、多くの液体成分及び/又は美容成分等の有効成分を保持可能である。
 高分子ゲルシートを乾燥させる工程において凍結乾燥を適用する場合、例えば、凍結可能であり、かつ、100~200℃付近の沸点を有する溶媒が用いられる。例えば、水、tert-ブチルアルコール、酢酸、1,1,2,2,3,3,4-ヘプタフルオロシクロペンタン、又はジメチルスルホキシド等の溶媒を利用して凍結乾燥を行うことができる。凍結乾燥に用いる溶媒が、リンス液に溶解可能な溶媒であると有利である。ただし、凍結乾燥に用いる溶媒が、リンス液に溶解できないような溶媒であっても、凍結乾燥を適用できる。例えば、高分子ゲルシートのリンス液への浸漬の後、高分子ゲルシートに留まるリンス液をリンス液に溶解可能な溶媒に置換する。さらに、その溶媒を凍結乾燥のための溶媒に置換することによって、高分子ゲルシートの乾燥において凍結乾燥を適用できる。
 美容成分等の有効成分を保持させるために、高分子ゲルシートの乾燥させる工程の前及び/又は後に有効成分の溶液に浸漬させることがきる。このとき、溶液は、複数の有効成分を含んでいてもよい。溶液における溶媒は、例えば、水、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、オクタノール、トルエン、キシレン、アセトン、アセトニトリル、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、及びジメチルスルホキシドからなる群から選択される少なくとも1つである。溶液への高分子ゲルシートの浸漬に代えて、噴霧法、蒸着、又は塗工によって高分子ゲルシートに粘着成分を付着させてもよい。高分子ゲルシートは、粘着成分の溶液への浸漬とは別に、上記の有効成分を含む溶液、分散液、又はエマルジョンに浸漬されてもよい。
 このようにして、生体貼付用膜11が得られる。その後、例えば、基材から生体貼付用膜11を分離して支持体12上に重ねることによって生体貼付用シート1aが得られる。なお、高分子ゲルシートを乾燥させる工程において、高分子ゲルシートを置く基材として支持体12を用いてもよい。この場合、生体貼付用シート1aを製造するために、基材から生体貼付用膜11を分離する必要がない。
 生体貼付用シート1aは、様々な観点から変更可能である。例えば、生体貼付用シート1aは、図3に示す生体貼付用シート1bのように変更されてもよい。生体貼付用シート1bは、特に説明する場合を除き、生体貼付用シート1aと同様に構成されている。生体貼付用シート1aの構成要素と同一又は対応する生体貼付用シート1bの構成要素には、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。生体貼付用シート1aに関する説明は、技術
的に矛盾しない限り、生体貼付用シート1bにも当てはまる。
 図3に示す通り、生体貼付用シート1bは、支持体14(第二支持体)をさらに備える。支持体14は、生体貼付用膜11の第二主面Sfに接触している。支持体14は、支持体12の材料と同一種類の材料又は異なる種類の材料でできている。支持体14は、平面視で、生体貼付用膜11と同一の大きさを有していてもよいし、生体貼付用膜11と異なる大きさを有していてもよい。支持体14は、平面視で、支持体12と同一の大きさを有していてもよいし、支持体12と異なる大きさを有していてもよい。支持体14は、典型的には、生体貼付用膜11から剥離可能である。支持体14によれば、生体貼付用シート1bの使用前に生体貼付用膜11を保護できるとともに、生体貼付用シート1bを使用するときに生体貼付用シート1bのハンドリングが容易になる。
 生体貼付用シート1bを使用するとき、まず、支持体14が生体貼付用膜11から剥離される。これにより、第二主面Sfが露出する。その後、第二主面Sfを生体の特定の部位に近づけ、生体貼付用シート1aの使用方法と同様にして、生体貼付用膜11が生体の特定の部位に貼り付けられる。
 実施例により、本開示の生体貼付用シートをより詳細に説明する。なお、本開示の生体貼付用シートは、以下の実施例に限定されない。
 (実施例1)
 セルロースの純度が90%以上の、木材を原料とした漂白パルプ由来のセルロースを準備した。漂白パルプ由来のセルロースをイオン液体に溶解させることにより、セルロース溶液を調製した。イオン液体としては、上記の式(III)においてR1がメチル基、R2、R3、及びR4のそれぞれがエチル基であるイオン液体を用いた。
 次に、平坦な表面を有する基板を用意した。ギャップコーティングにより基板の表面にセルロース溶液を塗布し、基板上にセルロース溶液の液膜を形成した。このとき、再生セルロースを含む生体貼付用膜の厚みが200nmとなるように、ギャップの大きさを調整した。セルロース溶液の液膜を形成した後、20℃及び40~60%RHの環境下に基板及び液膜を十分な期間放置することにより、液膜をゲル化させ、高分子ゲルシートを得た。その後、高分子ゲルシートを水中に浸漬させて水洗し、高分子ゲルシートからイオン液体を除去した。その後、洗浄後の基板及び高分子ゲルシートの積層体を、2.8MPa1/2のδHを有するポリエチレンの不織布上に、高分子ゲルシートと不織布とを接触させた状態で重ねた。その後、不織布及び高分子ゲルシートを加熱乾燥させて、実施例1に係る生体貼付用シートを得た。実施例1に係る生体貼付用シートにおいて、高分子ゲルシート由来の生体貼付用膜が不織布によって支持されていた。生体貼付用膜は、透明な外観を有していた。
 生体貼付用膜において、複数箇所で厚みを測定し、各測定値を平均して生体貼付用膜の厚みdを決定した。実施例1に係る生体貼付用シートの生体貼付用膜の厚みdは、約210nmであった。生体貼付用膜のかさ密度dBは、1.5g/cm3であった。かさ密度dBは、以下の式(2)により求めた。式(2)において、Wは、生体貼付用膜を切り出して作製した試験片の質量であり、dは試験片の厚みであり、Apは、試験片の面積であ
る。
 dB=W/(Apd)   (2)
 Park et al. "Cellulose crystallinity index: measurement techniques and their impact on interpreting cellulase performance", Biotechnology for Biofuels 2010, 3:10において報告されている、13C-NMRを利用した方法に従って、実施例1に係る生体貼付用シートの生体貼付用膜の結晶化度を求めた。この方法によれば、固体13C-NMR測定により取得されたスペクトルにおける、87~93ppm付近のピークを結晶構造に由来するピークと扱い、かつ、80~87ppm付近のブロードなピークを非結晶構造に由来するピークと扱う。前者のピーク面積をX、後者のピーク面積をYとしたとき、下記の式(3)から結晶化度が決定される。なお、式(3)において、「×」は、乗算を表す。
 (結晶化度)[%]=(X/(X+Y))×100   (3)
 13C-NMRの測定には、Varian社製Unity Inova-400及びDoty Scientific,Inc.製の5mmのCP/MASプローブを使用し、CP/MAS法を適用した。測定条件は、MAS速度:10kHz、室温(25℃)、試料回転数:10kHz、観測幅:30.2kHz、観測中心:96ppm、観測周波数:100.574MHzであり、CPパルス(1H→13C)法で、観測核90°パルス:3.9μsec、1H励起パルス:3.8μsec、接触時間:2.0msec、待ち時間:10sec以上、積算回数:8,000回とした。この条件でCP法により測定したセルロースの固体13C-NMRスペクトルは、十分な緩和時間を設定したDD(Dipolar Decouple)法により測定した固体13C-NMRスペクトルとよく一致することが確認された。ここで、固体13C-NMRの基準物質はテトラメチルシラン(TMS)を用いた。算出された実施例1に係る生体貼付用シートの生体貼付用膜の結晶化度は、0%であった。
 実施例1に係る生体貼付用シートの生体貼付用膜の重量平均分子量をGPC(Gel Permeation Chromatography)-MALS(Multi Angle Light Scattering)法により測定したところ、224,000程度であった。この測定には、島津製作所製の送液ユニットLC-20ADを用い、検出器としてWyatt Technology Corporation製、示差屈折率計Optilab rEX及び多角度光散乱検出器DAWN HELEOSを用いた。カラムとしては東ソー株式会社製のTSKgel α-Mを用い、溶媒には塩化リチウムが0.1M添加されたジメチルアセトアミドを用いた。カラム温度:23℃、流速:0.8mL/minの条件で測定を行った。
 (実施例2)
 ポリエチレンの不織布の代わりに、6.6MPa1/2のδHを有するポリエチレンテレフタレートの不織布を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例2に係る生体貼付用シートを作製した。
 (実施例3)
 ポリエチレンの不織布の代わりに、9.1MPa1/2のδHを有するポリアクリルニトリルの不織布を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例3に係る生体貼付用シートを作製した。
 (比較例1)
 ポリエチレンの不織布の代わりに、1.0MPa1/2のδHを有するポリプロピレンの不織布を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、比較例1に係る生体貼付用シートを作製した。しかし、高分子ゲルシート由来の生体貼付用膜は不織布と全く密着せず浮いてしまい、密着性の良い設置が困難であった。
 (比較例2)
 ポリエチレンの不織布の代わりに、24.0MPa1/2のδHを有するナイロン66の不織布を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、比較例2に係る生体貼付用シートを作製した。
 (比較例3)
 ポリエチレンの不織布の代わりに、29.7MPa1/2のδHを有するセルロースの不織布を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、比較例3に係る生体貼付用シートを作製した。
 (比較例4)
 250,000の重量平均分子量を有するポリ乳酸をクロロホルムに溶解させ、1.5重量%のポリ乳酸溶液を調製した。500程度の重量平均分子量を有するポリビニルアルコール膜が予め形成された基板上に、スピンコーティング(回転速度:2000rpm)によってポリ乳酸溶液を塗布し、その後溶媒であるクロロホルムを揮発させた。次に、水への浸漬によりポリビニルアルコールを除去し、得られたポリ乳酸膜をポリエチレンテレフタレートの不織布上に設置した。しかし、ポリ乳酸膜は不織布と全く密着せず浮いてしまい、密着性の良い設置が困難であった。
 <設置状態の評価>
 各実施例及び各比較例に係る生体貼付用シートにおける不織布と生体貼付用膜との密着状態を目視により確認し、以下の評価基準に基づいて、生体貼付用膜の不織布に対する設置状態を評価した。結果を表2に示す。
 AA:生体貼付用膜が不織布から浮いている面積が生体貼付用膜の全面積の10%未満である。
 A:生体貼付用膜が不織布から浮いている面積が生体貼付用膜の全面積の10%以上かつ50%未満である。
 C:生体貼付用膜が不織布から浮いている面積が生体貼付用膜の全面積の50%以上である。
 <肌への貼付性の評価>
 実施例1~3及び比較例2及び3に係る生体貼付用シートの肌への貼付性を以下の方法で評価した。20μLのグリセリン水溶液(グリセリン濃度:30重量%)を肌に滴下し、その後、1.5cm四方の実施例1~3及び比較例2及び3に係る生体貼付用シートの生体貼付用膜を前腕の内側の肌に貼り付け、不織布を剥がした。このとき、生体貼付用膜が不織布から剥離し肌に貼り付いた場合をOK、生体貼付用膜が肌に貼りつかなかった場合をNGと評価した。結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 表2から、不織布のδHが2MPa1/2以上であると、生体貼付用膜と不織布との密着性が高まり、生体貼付用膜の不織布への安定的な設置が可能となることが分かる。一方で、δHが20MPa1/2以上であると、生体貼付用膜と不織布との密着性が高くなり過ぎてしまい、生体貼付用膜の肌への貼付が困難になることが分かる。このため、不織布のδHが2~20MPa1/2であれば、生体貼付用膜と支持体とが適度に密着し、生体貼付用膜の安定的な支持と生体貼付用膜の簡便な肌への貼付を両立できることが分かる。
 (実施例4)
 ポリエチレンの不織布の代わりに、20g/m2の目付を有するポリエチレンテレフタレートの不織布を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例4に係る生体貼付用シートを作製した。
 (実施例5)
 ポリエチレンの不織布の代わりに、30g/m2の目付を有するポリエチレンテレフタレートの不織布を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例5に係る生体貼付用シートを作製した。
 (実施例6)
 ポリエチレンの不織布の代わりに、40g/m2の目付を有するポリエチレンテレフタレートの不織布を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例6に係る生体貼付用シートを作製した。
 (実施例7)
 ポリエチレンの不織布の代わりに、50g/m2の目付を有するポリエチレンテレフタレートの不織布を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例7に係る生体貼付用シートを作製した。
 (実施例8)
 ポリエチレンの不織布の代わりに、60g/m2の目付を有するポリエチレンテレフタレートの不織布を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例8に係る生体貼付用シートを作製した。
 (実施例9)
 ポリエチレンの不織布の代わりに、70g/m2の目付を有するポリエチレンテレフタレートの不織布を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例8に係る生体貼付用シートを作製した。
 <設置状態の評価>
 実施例1~3及び比較例1~4と同様にして、生体貼付用膜の不織布に対する設置状態を評価した。結果を表3に示す。
 <肌への貼付性の評価>
 実施例4~9に係る生体貼付用シートの生体貼付用膜の肌への貼付性を以下の方法で評価した。市販美容液20μLを肌に滴下した後に、1.5cm四方の実施例4~9に係る生体貼付用シートの生体貼付用膜を前腕の内側の肌に貼り付け、不織布を剥がした。この作業を16枚の生体貼付用シートに対して行い、生体貼付用膜が不織布から剥離して肌に転写された場合を成功とみなして、肌貼付成功率を算出し、生体貼付用膜の肌への貼付性を評価した。結果を表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 表3から、不織布の目付が25g/m2以上であると、生体貼付用膜と不織布との密着性がより高まり、生体貼付用膜の不織布へのより安定的な設置が可能となることが分かる。一方で、不織布の目付が65g/m2以上になると、生体貼付用膜と不織布の密着性が高く、生体貼付用膜の肌への貼付がうまくいかない場合があることが分かる。以上から、不織布の目付が25~65g/m2であれば、生体貼付用膜と支持体が適度に密着し、生体貼付用膜の安定的な支持と生体貼付用膜のより簡便な肌への貼付を両立できることが分かる。なお、不織布の目付は、20~70g/m2であってもよい。
 本開示の生体貼付用シートによれば、接着剤なしに生体貼付用膜を皮膚に貼り付けることができ、皮膚に生体貼付用膜が貼り付けられていることを感じさせにくい。また、皮膚に長時間貼り付けられた場合でも皮膚にストレスを与えにくい。生体貼付用膜は、皮膚及び臓器等の生体に貼り付けられうる。生体貼付用シートは、例えば、美容又は医療を目的とした肌保護シート又は肌ケアシートとして利用できる。また、生体貼付用膜は、例えば美容成分等の、生体に作用、または、生体を保護する有効成分を保持可能である。加えて、生体貼付用膜には、色彩又は模様を付することも可能である。本開示の生体貼付用シートは、美容用又は医療用の機能シートの他、保護用又は加飾用の機能性シートとして利用することも可能である。
 1a、1b 生体貼付用シート
 11    生体貼付用膜
 12    支持体

Claims (7)

  1.  5μm以下の厚みを有し、セルロースを含む生体貼付用膜と、
     前記生体貼付用膜を支持している支持体と、を備え、
     前記支持体は、ハンセン溶解度パラメータにおける水素結合項δHが2~20MPa1/2である材料でできている、
     生体貼付用シート。
  2.  前記支持体は、前記生体貼付用膜で覆われた凹凸を含む、請求項1に記載の生体貼付用シート。
  3.  前記支持体は、不織布である、請求項2に記載の生体貼付用シート。
  4.  前記支持体は、20~70g/m2の目付を有する、請求項1~3のいずれか1項に記載の生体貼付用シート。
  5.  前記セルロースは、30,000以上の重量平均分子量を有する再生セルロースである、請求項1~4のいずれか1項に記載の生体貼付用シート。
  6.  前記生体貼付用膜は、20~1300nmの厚みを有する自己支持型膜である、請求項1~5のいずれか1項に記載の生体貼付用シート。
  7.  前記支持体は、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、及びポリエチレンイミドからなる群から選ばれる少なくとも1つでできている、請求項1~6のいずれか1項に記載の生体貼付用シート。
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