ホーム > 特許ランキング > 国立大学法人 東京大学
▶ 国立大学法人 東京大学の特許一覧 ▶ ジェリクル株式会社の特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-05
(45)【発行日】2024-09-13
(54)【発明の名称】止血用ポリマー材料キット
(51)【国際特許分類】
A61L 31/14 20060101AFI20240906BHJP
A61L 31/06 20060101ALI20240906BHJP
A61L 31/04 20060101ALI20240906BHJP
【ＦＩ】
A61L31/14 300
A61L31/06
A61L31/04 110
【請求項の数】
18
(21)【出願番号】P 2020082474
(22)【出願日】2020-05-08
(65)【公開番号】P2021176422
(43)【公開日】2021-11-11
【審査請求日】2023-04-28
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和元年度、国立研究開発法人日本医療研究開発機構、「医工連携事業化推進事業」「血液応答性止血材に関する研究開発」に係る委託研究開発、産業技術競争力強化法第１７条の適用を受ける特許出願
(73)【特許権者】
【識別番号】504137912
【氏名又は名称】国立大学法人 東京大学
(73)【特許権者】
【識別番号】520160440
【氏名又は名称】ジェリクル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100114188
【弁理士】
【氏名又は名称】小野 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100119253
【弁理士】
【氏名又は名称】金山 賢教
(74)【代理人】
【識別番号】100124855
【弁理士】
【氏名又は名称】坪倉 道明
(74)【代理人】
【識別番号】100129713
【弁理士】
【氏名又は名称】重森 一輝
(74)【代理人】
【識別番号】100137213
【弁理士】
【氏名又は名称】安藤 健司
(74)【代理人】
【識別番号】100143823
【弁理士】
【氏名又は名称】市川 英彦
(74)【代理人】
【識別番号】100183519
【弁理士】
【氏名又は名称】櫻田 芳恵
(74)【代理人】
【識別番号】100196483
【弁理士】
【氏名又は名称】川嵜 洋祐
(74)【代理人】
【識別番号】100203035
【弁理士】
【氏名又は名称】五味渕 琢也
(74)【代理人】
【識別番号】100185959
【弁理士】
【氏名又は名称】今藤 敏和
(74)【代理人】
【識別番号】100160749
【弁理士】
【氏名又は名称】飯野 陽一
(74)【代理人】
【識別番号】100160255
【弁理士】
【氏名又は名称】市川 祐輔
(74)【代理人】
【識別番号】100202267
【弁理士】
【氏名又は名称】森山 正浩
(74)【代理人】
【識別番号】100182132
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 隆
(74)【代理人】
【識別番号】100146318
【弁理士】
【氏名又は名称】岩瀬 吉和
(74)【代理人】
【識別番号】100127812
【弁理士】
【氏名又は名称】城山 康文
(72)【発明者】
【氏名】酒井 崇匡
(72)【発明者】
【氏名】増井 公祐
(72)【発明者】
【氏名】成田 真一
(72)【発明者】
【氏名】鎌田 宏幸
【審査官】辰己 雅夫
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１６／１４３６４７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】BU, Yazhong et al.，Tetra-PEG Based hydrogel Sealants for In Vivo Visceral Hemostasis，Advanced Materials，2019年12月31日，Vol.31,No.28，e1901580
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｌ１５／００－３３／１８
ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）
ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ／ＭＥＤＬＩＮＥ／ＥＭＢＡＳＥ／ＢＩＯＳＩＳ（ＳＴＮ）
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１のポリマーを含むポリマー溶液Ａと、第２のポリマーを含む第２のポリマー溶液Ｂよりなる、ポリマー材料キットであって、前記第１のポリマー及び前記第２のポリマーは、互いに架橋することでハイドロゲルを形成し得る、ポリアルキレングリコール骨格又はポリビニル骨格を有する親水性ポリマーの組み合わせであり；
前記第１のポリマーが、側鎖又は末端に１以上の求核性官能基を有し、前記第２のポリマーが、側鎖又は末端に１以上の求電子性官能基を有し；
前記求核性官能基が、チオール基及びアミノ基よりなる群から選択され、前記求電子性官能基が、マレイミジル基、Ｎ－ヒドロキシ－スクシンイミジル（ＮＨＳ）基、スルホスクシンイミジル基、フタルイミジル基、イミダゾイル基、アクリロイル基、ニトロフェニル基、及び－ＣＯ ２ ＰｈＮＯ ２ よりなる群から選択され；
前記第１のポリマー及び前記第２のポリマーは、１ｘ１０３～１ｘ１０５の範囲の重量平均分子量（Ｍｗ）を有し；
前記ポリマー溶液Ａ及びＢ中における前記第１のポリマー及び前記第２のポリマーの濃度は、１０～３００ｇ／Ｌの範囲であり；
前記ポリマー溶液ＡとＢを混合して得られる混合液のｐＨが３～７未満の範囲であり、イオン強度が１０～１００ｍＭの範囲である、該ポリマー材料キット。
【請求項2】
前記第１のポリマー及び前記第２のポリマーが、２分岐、３分岐又は４分岐のポリエチレングリコールである、請求項１に記載のポリマー材料キット。
【請求項3】
前記ポリマー溶液Ａ及びＢのｐＨが、いずれも３～７未満の範囲である、請求項１又は２に記載のポリマー材料キット。
【請求項4】
ｐＨが６．５～８．０の液体が存在する環境において、前記ポリマー溶液Ａと前記ポリマー溶液Ｂが混合状態となることにより、前記第１のポリマーと前記第２のポリマーが互いに架橋したハイドロゲルが形成される、請求項１～３のいずれかに記載のポリマー材料キット。
【請求項5】
前記第１のポリマーと前記第２のポリマーにより形成される前記ハイドロゲルのゲル化時間が、１～３０秒の範囲である、請求項４に記載のポリマー材料キット。
【請求項6】
前記第１のポリマーと前記第２のポリマーにより形成される前記ハイドロゲルが、０．９～３．５の範囲の平衡膨潤度を有する、請求項４又は５に記載のポリマー材料キット。
【請求項7】
前記第１のポリマーと前記第２のポリマーにより形成される前記ハイドロゲルが、０．１ｘ１０４～４ｘ１０４Ｐａの範囲のヤング率を有する、請求項４～６のいずれか１に記載のポリマー材料キット。
【請求項8】
止血用、血管閉塞用、組織被覆用、又は体液凝固用である、請求項１～７のいずれか１に記載のポリマー材料キット。
【請求項9】
請求項１～８のいずれか１に記載のポリマー材料キットよりなる、止血剤。
【請求項10】
請求項１～８のいずれか１に記載のポリマー材料キットよりなる、血管閉塞剤。
【請求項11】
請求項１～８のいずれか１に記載のポリマー材料キットよりなる、組織被覆剤。
【請求項12】
請求項１～８のいずれか１に記載のポリマー材料キットよりなる、体液凝固剤。
【請求項13】
ハイドロゲルを含む止血剤、血管閉塞剤、組織被覆剤、又は体液凝固剤の製造方法であって、第１のポリマーを含むポリマー溶液Ａと第２のポリマーを含む第２のポリマー溶液Ｂとの混合液を、ｐＨが６．５～８．０の液体が存在する環境に適用する工程を含み；
前記第１のポリマー及び前記第２のポリマーは、互いに架橋することでハイドロゲルを形成し得る、ポリアルキレングリコール骨格又はポリビニル骨格を有する親水性ポリマーの組み合わせであり；
前記第１のポリマーが、側鎖又は末端に１以上の求核性官能基を有し、前記第２のポリマーが、側鎖又は末端に１以上の求電子性官能基を有し；
前記求核性官能基が、チオール基及びアミノ基よりなる群から選択され、前記求電子性官能基が、マレイミジル基、Ｎ－ヒドロキシ－スクシンイミジル（ＮＨＳ）基、スルホスクシンイミジル基、フタルイミジル基、イミダゾイル基、アクリロイル基、ニトロフェニル基、及び－ＣＯ ２ ＰｈＮＯ ２ よりなる群から選択され；
前記第１のポリマー及び前記第２のポリマーは、１ｘ１０３～１ｘ１０５の範囲の重量平均分子量（Ｍｗ）を有し；
前記ポリマー溶液Ａ及びＢ中における前記第１のポリマー及び前記第２のポリマーの濃度は、１０～３００ｇ／Ｌの範囲であり；
前記ポリマー溶液ＡとＢを混合して得られる混合液のｐＨが３～７未満であり、イオン強度が１０～１００ｍＭの範囲である、該製造方法。
【請求項14】
ｐＨが６．５～８．０の液体が存在する環境において、前記ポリマー溶液Ａと前記第２のポリマー溶液Ｂを混合することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項15】
前記ポリマー溶液Ａと前記ポリマー溶液Ｂを担体に滴下した後に、当該担体をｐＨが６．５～８．０の液体が存在する環境に接触させることを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項16】
前記ポリマー溶液Ａ及びＢのｐＨが、いずれも３～７未満の範囲である、請求項１３～１５のいずれかに記載の方法。
【請求項17】
請求項１～８のいずれか１に記載のポリマー材料キットよりなる、医療機器。
【請求項18】
ポリマー溶液Ａ及びポリマー溶液Ｂの少なくとも１つが噴霧器に格納されている、請求項１７に記載の医療機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、止血用、血管閉塞用、組織被覆用又は体液凝固用のポリマー材料キットに関し、さらに、当該ポリマー材料キットを用いる止血方法、血管閉塞方法、組織被覆方法、又は体液凝固方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の血液凝固手段としては、主として、フィブリン糊に代表される生物由来の血液凝固因子の薬理作用を用いて止血反応を加速させる方法（例えば、特許文献１）、或いは、物理的に血流を遮断して、血液自身が持つ凝固能によって血液を凝固させる手法が用いられている。
【0003】
しかしながら、前者の生物由来材料を利用する方法では、原料となる動物や提供者の感染制御が容易ではないため感染リスクが存在する。実際、薬害エイズ事件や医原性クロイツフェルト・ヤコブ病のような問題が起こっている。一方、後者の物理的遮断を用いる方法では、止血原理の特性上、シート状の材料を用いる必要があり、複雑な構造の患部に適用することが困難である。さらに、両者に共通する課題として、最終的な止血状態が患者の血液凝固能に依存することから、抗血液凝固剤等の薬剤を投与されている患者に対しては、血液凝固効果を得ることが難しいという点も挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１７－６６１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
そこで、本発明は、非生物由来の合成物であるポリマー材料を用いて、安全かつ効率的な止血方法、血管閉塞方法、組織被覆方法、又は体液凝固方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討の結果、分子間の架橋によりハイドロゲルを形成し得る親水性ポリマーを特定の濃度条件で含有し、特定のｐＨ条件及びイオン強度を有する溶液（プレゲル溶液）を調製し、これを出血部位や血管内のような血液が存在する環境下においてｉｎ－ｓｉｔｕでゲル化させることによって、優れた血液凝固効果及び止血効果が得られることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
【0007】
すなわち、本発明は、一態様において、血液が存在する環境下においてハイドロゲルを形成させるためのキットに関し、具体的には
＜１＞第１のポリマーを含むポリマー溶液Ａと、第２のポリマーを含む第２のポリマー溶液Ｂよりなる、ポリマー材料キットであって、前記第１のポリマー及び前記第２のポリマーは、互いに架橋することでハイドロゲルを形成し得る、ポリアルキレングリコール骨格又はポリビニル骨格を有する親水性ポリマーの組み合わせであり；前記第１のポリマー及び前記第２のポリマーは、１ｘ１０３～１ｘ１０５の範囲の重量平均分子量（Ｍｗ）を有し；前記ポリマー溶液Ａ及びＢ中における前記第１のポリマー及び前記第２のポリマーの濃度は、１０～３００ｇ／Ｌの範囲であり；前記ポリマー溶液ＡとＢを混合して得られる混合液のｐＨが３～７未満であり、イオン強度が１０～１００ｍＭの範囲である、該ポリマー材料キット；
＜２＞前記第１のポリマー及び前記第２のポリマーが、２分岐、３分岐又は４分岐のポリエチレングリコールである、上記＜１＞に記載のポリマー材料キット；
＜３＞前記第１のポリマーが、側鎖又は末端に１以上の求核性官能基を有し；前記第２のポリマーが、側鎖又は末端に１以上の求電子性官能基を有する、上記＜１＞又は＜２＞に記載のポリマー材料キット；
＜４＞前記求核性官能基が、チオール基及びアミノ基よりなる群から選択され、前記求電子性官能基が、マレイミジル基、Ｎ－ヒドロキシ－スクシンイミジル（ＮＨＳ）基、スルホスクシンイミジル基、フタルイミジル基、イミダゾイル基、アクリロイル基、ニトロフェニル基、及び－ＣＯ２ＰｈＮＯ２よりなる群から選択される、上記＜１＞～＜３＞のいずれかに記載のポリマー材料キット；
＜５＞前記ポリマー溶液Ａ及びＢのｐＨが、いずれも３～７未満の範囲である、上記＜１＞～＜４＞のいずれかに記載のポリマー材料キット；
＜６＞ｐＨが６．５～８．０の液体が存在する環境において、前記ポリマー溶液Ａと前記ポリマー溶液Ｂが混合状態となることにより、前記第１のポリマーと前記第２のポリマーが互いに架橋したハイドロゲルが形成される、上記＜１＞～＜５＞のいずれかに記載のポリマー材料キット；
＜７＞前記第１のポリマーと前記第２のポリマーにより形成される前記ハイドロゲルのゲル化時間が、１～３０秒の範囲である、上記＜６＞に記載のポリマー材料キット；
＜８＞前記第１のポリマーと前記第２のポリマーにより形成される前記ハイドロゲルが、０．９～３．５の範囲の平衡膨潤度を有する、上記＜６＞又は＜７＞に記載のポリマー材料キット；
＜９＞前記第１のポリマーと前記第２のポリマーにより形成される前記ハイドロゲルが、０．１ｘ１０４～４ｘ１０４Ｐａの範囲のヤング率を有する、上記＜６＞～＜８＞のいずれか１に記載のポリマー材料キット。
＜１０＞止血用、血管閉塞用、組織被覆用、又は体液凝固用である、上記＜１＞～＜９＞のいずれか１に記載のポリマー材料キット；
＜１１＞上記＜１＞～＜１０＞のいずれか１に記載のポリマー材料キットよりなる、止血剤；
＜１２＞上記＜１＞～＜１０＞のいずれか１に記載のポリマー材料キットよりなる、血管閉塞剤；
＜１３＞上記＜１＞～＜１０＞のいずれか１に記載のポリマー材料キットよりなる、組織被覆剤；及び
＜１４＞上記＜１＞～＜１０＞のいずれか１に記載のポリマー材料キットよりなる、体液凝固剤
を提供するものである。
＜１＞第１のポリマーを含むポリマー溶液Ａと、第２のポリマーを含む第２のポリマー溶液Ｂよりなる、ポリマー材料キットであって、前記第１のポリマー及び前記第２のポリマーは、互いに架橋することでハイドロゲルを形成し得る、ポリアルキレングリコール骨格又はポリビニル骨格を有する親水性ポリマーの組み合わせであり；前記第１のポリマー及び前記第２のポリマーは、１ｘ１０３～１ｘ１０５の範囲の重量平均分子量（Ｍｗ）を有し；前記ポリマー溶液Ａ及びＢ中における前記第１のポリマー及び前記第２のポリマーの濃度は、１０～３００ｇ／Ｌの範囲であり；前記ポリマー溶液ＡとＢを混合して得られる混合液のｐＨが３～７未満であり、イオン強度が１０～１００ｍＭの範囲である、該ポリマー材料キット；
＜２＞前記第１のポリマー及び前記第２のポリマーが、２分岐、３分岐又は４分岐のポリエチレングリコールである、上記＜１＞に記載のポリマー材料キット；
＜３＞前記第１のポリマーが、側鎖又は末端に１以上の求核性官能基を有し；前記第２のポリマーが、側鎖又は末端に１以上の求電子性官能基を有する、上記＜１＞又は＜２＞に記載のポリマー材料キット；
＜４＞前記求核性官能基が、チオール基及びアミノ基よりなる群から選択され、前記求電子性官能基が、マレイミジル基、Ｎ－ヒドロキシ－スクシンイミジル（ＮＨＳ）基、スルホスクシンイミジル基、フタルイミジル基、イミダゾイル基、アクリロイル基、ニトロフェニル基、及び－ＣＯ２ＰｈＮＯ２よりなる群から選択される、上記＜１＞～＜３＞のいずれかに記載のポリマー材料キット；
＜５＞前記ポリマー溶液Ａ及びＢのｐＨが、いずれも３～７未満の範囲である、上記＜１＞～＜４＞のいずれかに記載のポリマー材料キット；
＜６＞ｐＨが６．５～８．０の液体が存在する環境において、前記ポリマー溶液Ａと前記ポリマー溶液Ｂが混合状態となることにより、前記第１のポリマーと前記第２のポリマーが互いに架橋したハイドロゲルが形成される、上記＜１＞～＜５＞のいずれかに記載のポリマー材料キット；
＜７＞前記第１のポリマーと前記第２のポリマーにより形成される前記ハイドロゲルのゲル化時間が、１～３０秒の範囲である、上記＜６＞に記載のポリマー材料キット；
＜８＞前記第１のポリマーと前記第２のポリマーにより形成される前記ハイドロゲルが、０．９～３．５の範囲の平衡膨潤度を有する、上記＜６＞又は＜７＞に記載のポリマー材料キット；
＜９＞前記第１のポリマーと前記第２のポリマーにより形成される前記ハイドロゲルが、０．１ｘ１０４～４ｘ１０４Ｐａの範囲のヤング率を有する、上記＜６＞～＜８＞のいずれか１に記載のポリマー材料キット。
＜１０＞止血用、血管閉塞用、組織被覆用、又は体液凝固用である、上記＜１＞～＜９＞のいずれか１に記載のポリマー材料キット；
＜１１＞上記＜１＞～＜１０＞のいずれか１に記載のポリマー材料キットよりなる、止血剤；
＜１２＞上記＜１＞～＜１０＞のいずれか１に記載のポリマー材料キットよりなる、血管閉塞剤；
＜１３＞上記＜１＞～＜１０＞のいずれか１に記載のポリマー材料キットよりなる、組織被覆剤；及び
＜１４＞上記＜１＞～＜１０＞のいずれか１に記載のポリマー材料キットよりなる、体液凝固剤
を提供するものである。
【0008】
別の態様において、本発明は、上記キットを用いてハイドロゲルを含む止血剤等を製造する方法に関し、具体的には、
＜１５＞ハイドロゲルを含む止血剤、血管閉塞剤、組織被覆剤、又は体液凝固剤の製造方法であって、第１のポリマーを含むポリマー溶液Ａと第２のポリマーを含む第２のポリマー溶液Ｂとの混合液を、ｐＨが６．５～８．０の液体が存在する環境に適用する工程を含み；前記第１のポリマー及び前記第２のポリマーは、互いに架橋することでハイドロゲルを形成し得る、ポリアルキレングリコール骨格又はポリビニル骨格を有する親水性ポリマーの組み合わせであり；前記第１のポリマー及び前記第２のポリマーは、１ｘ１０３～１ｘ１０５の範囲の重量平均分子量（Ｍｗ）を有し；前記ポリマー溶液Ａ及びＢ中における前記第１のポリマー及び前記第２のポリマーの濃度は、１０～３００ｇ／Ｌの範囲であり；前記ポリマー溶液ＡとＢを混合して得られる混合液のｐＨが３～７未満であり、イオン強度が１０～１００ｍＭの範囲である、該製造方法；
＜１６＞ｐＨが６．５～８．０の液体が存在する環境において、前記ポリマー溶液Ａと前記第２のポリマー溶液Ｂを混合することを含む、上記＜１５＞に記載の方法；
＜１７＞前記ポリマー溶液Ａと前記ポリマー溶液Ｂを担体に滴下した後に、当該担体をｐＨが６．５～８．０の液体が存在する環境に接触させることを含む、上記＜１５＞に記載の方法；及び
＜１８＞前記ポリマー溶液Ａ及びＢのｐＨが、いずれも３～７未満の範囲である、＜１５＞～＜１７＞のいずれかに記載の方法
を提供するものである。
＜１５＞ハイドロゲルを含む止血剤、血管閉塞剤、組織被覆剤、又は体液凝固剤の製造方法であって、第１のポリマーを含むポリマー溶液Ａと第２のポリマーを含む第２のポリマー溶液Ｂとの混合液を、ｐＨが６．５～８．０の液体が存在する環境に適用する工程を含み；前記第１のポリマー及び前記第２のポリマーは、互いに架橋することでハイドロゲルを形成し得る、ポリアルキレングリコール骨格又はポリビニル骨格を有する親水性ポリマーの組み合わせであり；前記第１のポリマー及び前記第２のポリマーは、１ｘ１０３～１ｘ１０５の範囲の重量平均分子量（Ｍｗ）を有し；前記ポリマー溶液Ａ及びＢ中における前記第１のポリマー及び前記第２のポリマーの濃度は、１０～３００ｇ／Ｌの範囲であり；前記ポリマー溶液ＡとＢを混合して得られる混合液のｐＨが３～７未満であり、イオン強度が１０～１００ｍＭの範囲である、該製造方法；
＜１６＞ｐＨが６．５～８．０の液体が存在する環境において、前記ポリマー溶液Ａと前記第２のポリマー溶液Ｂを混合することを含む、上記＜１５＞に記載の方法；
＜１７＞前記ポリマー溶液Ａと前記ポリマー溶液Ｂを担体に滴下した後に、当該担体をｐＨが６．５～８．０の液体が存在する環境に接触させることを含む、上記＜１５＞に記載の方法；及び
＜１８＞前記ポリマー溶液Ａ及びＢのｐＨが、いずれも３～７未満の範囲である、＜１５＞～＜１７＞のいずれかに記載の方法
を提供するものである。
【0009】
更なる態様において、本発明は、上記キットを用いる止血方法等にも関し、具体的には、
＜１９＞上記＜１＞～＜１０＞のいずれか１に記載のポリマー材料キットを用いる、止血方法；
＜２０＞上記＜１＞～＜１０＞のいずれか１に記載のポリマー材料キットを用いる、血管閉塞方法；
＜２１＞上記＜１＞～＜１０＞のいずれか１に記載のポリマー材料キットを用いる、組織被覆方法；
＜２２＞上記＜１＞～＜１０＞のいずれか１に記載のポリマー材料キットを用いる、体液凝固方法；
＜２３＞上記＜１＞～＜１０＞のいずれか１に記載のポリマー材料キットよりなる、医療機器；及び
＜２４＞ポリマー溶液Ａ及びポリマー溶液Ｂの少なくとも１つが噴霧器に格納されている、上記＜２３＞に記載の医療機器を提供するものである。
＜１９＞上記＜１＞～＜１０＞のいずれか１に記載のポリマー材料キットを用いる、止血方法；
＜２０＞上記＜１＞～＜１０＞のいずれか１に記載のポリマー材料キットを用いる、血管閉塞方法；
＜２１＞上記＜１＞～＜１０＞のいずれか１に記載のポリマー材料キットを用いる、組織被覆方法；
＜２２＞上記＜１＞～＜１０＞のいずれか１に記載のポリマー材料キットを用いる、体液凝固方法；
＜２３＞上記＜１＞～＜１０＞のいずれか１に記載のポリマー材料キットよりなる、医療機器；及び
＜２４＞ポリマー溶液Ａ及びポリマー溶液Ｂの少なくとも１つが噴霧器に格納されている、上記＜２３＞に記載の医療機器を提供するものである。
【発明の効果】
【0010】
本発明のポリマー材料キットによれば、２つのポリマー溶液を出血部位や血管内のような血液が存在する環境に適用することで、ポリマー溶液のｐＨに変化が生じることでｉｎ－ｓｉｔｕでゲル化反応が進行し、血液を取り込んだゲル－血液複合体を短時間で形成することができる。これにより、血液をゲル内に取り込むことにより優れた血液凝固作用とともに、出血部位等をゲルで被覆することによる物理的な止血作用をも併せて提供することができる。
【0011】
本発明で用いるポリマー材料は、従来技術のように動物由来の材料ではないため感染等のリスクを回避できる。また、本発明では、２つのポリマー溶液の混合後に一定時間は液状を維持できるため、複雑な構造の組織に対しても適用できるという利点を有する。さらに、従来法とは異なり血液自体の凝固能に依存することなく優れた血液凝固能を提供し得るため、抗血液凝固剤等を投与している患者に対しても適用できるという利点も有する。
【0012】
その適用対象に関しても、本発明のｉｎ－ｓｉｔｕゲル形成を静脈や動脈などの血管に適用することで血管閉塞を行うこともできる。また、生体環境に適用することによるｐＨ変化を利用したゲル形成機構であるため、血液に限らず中性付近のｐＨを有する体液に対しても凝固作用を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施形態について説明する。本発明の範囲はこれらの説明に拘束されることはなく、以下の例示以外についても、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更し実施することができる。
【0015】
１．本発明のポリマー材料キット
本発明のポリマー材料キットは、第１のポリマーを含むポリマー溶液Ａと、第２のポリマーを含む第２のポリマー溶液Ｂよりなるものであり、当該ポリマー溶液は、分子間の架橋によりハイドロゲルを形成し得る親水性ポリマーを特定の濃度条件で含有し、特定のｐＨ条件及びイオン強度を有することを特徴とする。
本発明のポリマー材料キットは、第１のポリマーを含むポリマー溶液Ａと、第２のポリマーを含む第２のポリマー溶液Ｂよりなるものであり、当該ポリマー溶液は、分子間の架橋によりハイドロゲルを形成し得る親水性ポリマーを特定の濃度条件で含有し、特定のｐＨ条件及びイオン強度を有することを特徴とする。
【0016】
かかる溶液条件を採用することで、これらポリマー溶液ＡとＢをそのまま混合しただけではゲル化反応が短時間では進行しないが、血液等の中性付近のｐＨを有する溶液中で２液を混合することにより、ゲル化が促進され比較的短時間でｉｎ－ｓｉｔｕでゲル化が生じるとともに、当該血液をゲル内部に取り込んだハイドロゲル（これを「ゲル－血液複合体」或いは「ゲル－体液複合体」ともいう）を形成することができる。かかるｉｎ－ｓｉｔｕにおけるゲル－血液複合体の形成により、血液自体をゲル内に取り込むことによる血液凝固作用とともに、出血部位等をゲルで被覆することによる物理的な止血作用をも併せて提供することができるという点で、従来にはない新規な手法であるといえる。
【0017】
以下、本発明のポリマー材料キットに用いられるポリマー材料及び溶液条件について詳細について説明する。
【0018】
（１－１）ポリマー材料
本発明のポリマー溶液Ａ及びＢに用いられる第１のポリマー及び第２のポリマーは、いずれも、互いに架橋することでハイドロゲルを形成し得る、ポリアルキレングリコール骨格又はポリビニル骨格を有する親水性ポリマーである。当該親水性ポリマーは、水溶液中でのゲル化反応（架橋反応等）によってハイドロゲルを形成し得るものであれば、当該技術分野において公知のものを用いることができるが、より詳細には、最終的なゲルにおいて、当該ポリマーが互いに架橋にすることにより網目構造、特に、３次元網目構造を形成し得るポリマーであることが好ましい。
本発明のポリマー溶液Ａ及びＢに用いられる第１のポリマー及び第２のポリマーは、いずれも、互いに架橋することでハイドロゲルを形成し得る、ポリアルキレングリコール骨格又はポリビニル骨格を有する親水性ポリマーである。当該親水性ポリマーは、水溶液中でのゲル化反応（架橋反応等）によってハイドロゲルを形成し得るものであれば、当該技術分野において公知のものを用いることができるが、より詳細には、最終的なゲルにおいて、当該ポリマーが互いに架橋にすることにより網目構造、特に、３次元網目構造を形成し得るポリマーであることが好ましい。
【0019】
ポリエチレングリコール骨格を有するポリマーとしては、代表的には、複数のポリエチレングリコール骨格の分岐を有するポリマー種が挙げられ、特に、２分岐、３分岐又は４分岐のポリエチレングリコールが好ましい。特に、４分岐型のポリエチレングリコール骨格よりなるゲルは、一般に、Ｔｅｔｒａ－ＰＥＧゲルとして知られており、それぞれ末端に活性エステル構造等の求電子性の官能基とアミノ基等の求核性の官能基を有する２種の４分岐ポリマー間のＡＢ型クロスエンドカップリング反応によって網目構造ネットワークが構築される（Ｍａｔｓｕｎａｇａら、Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ、Ｖｏｌ.４２、Ｎｏ.４、ｐｐ.１３４４－１３５１、２００９）。また、Ｔｅｔｒａ－ＰＥＧゲルは各ポリマー溶液の単純な二液混合で簡便にその場で作製可能であり、ゲル調製時のｐＨやイオン強度を調節することでゲル化時間を制御することも可能である。そして、このゲルはＰＥＧを主成分としているため、生体適合性にも優れている。
【0020】
また、ポリビニル骨格を有する親水性ポリマーとしては、ポリメチルメタクリレートなどのポリアルキルメタクリレートや、ポリアクリレート、ポリビニルアルコール、ポリＮ-アルキルアクリルアミド、ポリアクリルアミドなどを挙げることができる。
【0021】
第１のポリマー及び前記第２のポリマーは、１ｘ１０３～１ｘ１０５の範囲、好ましくは、０．５ｘ１０４～５ｘ１０４の範囲、より好ましくは１ｘ１０４～２ｘ１０４の範囲の重量平均分子量（Ｍｗ）を有する。
【0022】
好ましくは、第１のポリマー及び第２のポリマーは、側鎖又は末端に1以上の求核性官能基を有するポリマーと、側鎖又は末端に１以上の求電子性官能基を有するポリマーの組み合わせである。例えば、第１のポリマーが、側鎖又は末端に1以上の求核性官能基を有し、第２のポリマーが、側鎖又は末端に１以上の求電子性官能基を有することが好ましい。かかる求核性官能基と求電子性官能基が架橋することによりゲルが形成される。ここで、求核性官能基と求電子性官能基の合計は、５以上であることが好ましい。これらの官能基は、末端に存在することがさらに好ましい。
【0023】
第１及び第２のポリマーに存在する求核性官能基としては、チオール基（－ＳＨ）、アミノ基又はなどを挙げることができ、当業者であれば公知の求核性官能基を適宜用いることができる。好ましくは、求核性官能基は－ＳＨ基である。求核性官能基は、それぞれ同一であっても、異なってもよいが、同一である方が好ましい。官能基が同一であることによって、架橋結合を形成することとなる求電子性官能基との反応性が均一になり、均一な立体構造を有するゲルを得やすくなる。
【0024】
第１及び第２のポリマーに存在する求電子性官能基としては、活性エステル基を用いることができる。このような活性エステル基としては、マレイミジル基、Ｎ－ヒドロキシ－スクシンイミジル（ＮＨＳ）基、スルホスクシンイミジル基、フタルイミジル基、イミダゾイル基、アクリロイル基、ニトロフェニル基、－ＣＯ２ＰｈＮＯ２(Ｐｈは、ｏ－、ｍ－、又はｐ－フェニレン基を示す)などを挙げることができ、当業者であればその他の公知の活性エステル基を適宜用いることができる。好ましくは、求電子性官能基はマレイミジル基である。求電子性官能基は、それぞれ同一であっても、異なってもよいが、同一である方が好ましい。官能基が同一であることによって、架橋結合を形成することとなる求核性官能基との反応性が均一になり、均一な立体構造を有するゲルを得やすくなる。
【0025】
末端に求核性官能基を有するポリマーとして好ましい非限定的な具体例には、例えば、４つのポリエチレングリコール骨格の分岐を有し、末端にチオール基を有する下記式（Ｉ）で表される化合物が挙げられる。
【化1】
【0026】
式（Ｉ）中、Ｒ１１～Ｒ１４は、それぞれ同一又は異なり、Ｃ１－Ｃ７アルキレン基、Ｃ２－Ｃ７アルケニレン基、－ＮＨ－Ｒ１５－、－ＣＯ－Ｒ１５－、－Ｒ１６－Ｏ－Ｒ１７－、－Ｒ１６－ＮＨ－Ｒ１７－、－Ｒ１６－ＣＯ２－Ｒ１７－、－Ｒ１６－ＣＯ２－ＮＨ－Ｒ１７－、－Ｒ１６－ＣＯ－Ｒ１７－、又は－Ｒ１６－ＣＯ－ＮＨ－Ｒ１７－を示し、ここで、Ｒ１５はＣ１－Ｃ７アルキレン基を示し、Ｒ１６はＣ１－Ｃ３アルキレン基を示し、Ｒ１７はＣ１－Ｃ５アルキレン基を示す。）
【0027】
ｎ１１～ｎ１４は、それぞれ同一でも又は異なってもよい。ｎ１１～ｎ１４の値が近いほど、均一な立体構造をとることができ、高強度となる。このため、高強度のゲルを得るためには、同一であることが好ましい。ｎ１１～ｎ１４の値が高すぎるとゲルの強度が弱くなり、ｎ１１～ｎ１４の値が低すぎると化合物の立体障害によりゲルが形成されにくい。そのため、ｎ１１～ｎ１４は、５～６００の整数値が挙げられ、２５～２５０が好ましく、５０～１２０がさらに好ましく、１１０～１２０であればさらに好ましい。
【0028】
上記式（Ｉ）中、Ｒ１１～Ｒ１４は、官能基とコア部分をつなぐリンカー部位である。Ｒ１１～Ｒ１４は、それぞれ同一でも異なってもよいが、均一な立体構造を有する高強度なゲルを製造するためには同一であることが好ましい。Ｒ１１～Ｒ１４は、Ｃ１－Ｃ７アルキレン基、Ｃ２－Ｃ７アルケニレン基、－ＮＨ－Ｒ１５－、－ＣＯ－Ｒ１５－、－Ｒ１６－Ｏ－Ｒ１７－、－Ｒ１６－ＮＨ－Ｒ１７－、－Ｒ１６－ＣＯ２－Ｒ１７－、－Ｒ１６－ＣＯ２－ＮＨ－Ｒ１７－、－Ｒ１６－ＣＯ－Ｒ１７－、又は－Ｒ１６－ＣＯ－ＮＨ－Ｒ１７－を示す。ここで、Ｒ１５はＣ１－Ｃ７アルキレン基を示す。Ｒ１６はＣ１－Ｃ３アルキレン基を示す。Ｒ１７はＣ１－Ｃ５アルキレン基を示す。
【0029】
ここで、「Ｃ１－Ｃ７アルキレン基」とは、分岐を有してもよい炭素数が１以上７以下のアルキレン基を意味し、直鎖Ｃ１－Ｃ７アルキレン基又は１つ又は２つ以上の分岐を有するＣ２－Ｃ７アルキレン基（分岐を含めた炭素数が２以上７以下）を意味する。Ｃ１－Ｃ７アルキレン基の例は、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基である。Ｃ１－Ｃ７アルキレン基の例は、－ＣＨ2－、－(ＣＨ2)2－、－(ＣＨ2)3－、－ＣＨ(ＣＨ3)－、－(ＣＨ2)3－、－(ＣＨ(ＣＨ3))2－、－(ＣＨ2)2－ＣＨ(ＣＨ3)－、－(ＣＨ2)3－ＣＨ(ＣＨ3)－、－(ＣＨ2)2－ＣＨ(Ｃ2Ｈ5)－、－(ＣＨ2)6－、－(ＣＨ２)2－Ｃ(Ｃ2Ｈ5)2－、及び－(ＣＨ2)3Ｃ(ＣＨ3)2ＣＨ2－などが挙げられる。
【0030】
「Ｃ２－Ｃ７アルケニレン基」とは、鎖中に１個若しくは２個以上の二重結合を有する状又は分枝鎖状の炭素原子数２～７個のアルケニレン基であり、例えば、前記アルキレン基から隣り合った炭素原子の水素原子の２～５個を除いてできる二重結合を有する２価基が挙げられる。
【0031】
一方、末端に求電子性官能基を有するポリマーとして好ましい非限定的な具体例には、例えば、４つのポリエチレングリコール骨格の分岐を有し、末端にＮ－ヒドロキシ－スクシンイミジル（ＮＨＳ）基を有する下記式（ＩＩ）で表される化合物が挙げられる。
【化2】
【0032】
上記式（ＩＩ）中、ｎ２１～ｎ２４は、それぞれ同一でも又は異なってもよい。ｎ２１～ｎ２４の値は近いほど、ゲルは均一な立体構造をとることができ、高強度となるので好ましく、同一である方が好ましい。ｎ２１～ｎ２４の値が高すぎるとゲルの強度が弱くなり、ｎ２１～ｎ２４の値が低すぎると化合物の立体障害によりゲルが形成されにくい。そのため、ｎ２１～ｎ２４は、５～６００の整数値が挙げられ、２５～２５０が好ましく、５０～１２０がさらに好ましく、１１０～１２０であればさらに好ましい。
<a name=0042>
<a name=0042>
【0033】
上記式（ＩＩ）中、Ｒ２１～Ｒ２４は、官能基とコア部分をつなぐリンカー部位である。Ｒ２１～Ｒ２４は、それぞれ同一でも異なってもよいが、均一な立体構造を有する高強度なゲルを製造するためには同一であることが好ましい。式（ＩＩ）中、Ｒ２１～Ｒ２４は、それぞれ同一又は異なり、Ｃ１－Ｃ７アルキレン基、Ｃ２－Ｃ７アルケニレン基、－ＮＨ－Ｒ２５－、－ＣＯ－Ｒ２５－、－Ｒ２６－Ｏ－Ｒ２７－、－Ｒ２６－ＮＨ－Ｒ２７－、－Ｒ２６－ＣＯ２－Ｒ２７－、－Ｒ２６－ＣＯ２－ＮＨ－Ｒ１７－、－Ｒ２６－ＣＯ－Ｒ２７－、又は－Ｒ２６－ＣＯ－ＮＨ－Ｒ２７－を示す。ここで、Ｒ２５はＣ１－Ｃ７アルキレン基を示す。Ｒ２６はＣ１－Ｃ３アルキレン基を示す。Ｒ２７はＣ１－Ｃ５アルキレン基を示す。
【0034】
本明細書において、アルキレン基及びアルケニレン基は任意の置換基を１個以上有していてもよい。該置換基としては、例えば、アルコキシ基、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子のいずれであってもよい）、アミノ基、モノ若しくはジ置換アミノ基、置換シリル基、アシル基、又はアリール基などを挙げることができるが、これらに限定されることはない。アルキル基が２個以上の置換基を有する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。アルキル部分を含む他の置換基（例えばアルキルオキシ基やアラルキル基など）のアルキル部分についても同様である。
【0035】
また、本明細書において、ある官能基について「置換基を有していてもよい」と定義されている場合には、置換基の種類、置換位置、及び置換基の個数は特に限定されず、２個以上の置換基を有する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。置換基としては、例えば、アルキル基、アルコキシ基、水酸基、カルボキシル基、ハロゲン原子、スルホ基、アミノ基、アルコキシカルボニル基、オキソ基などを挙げることができるが、これらに限定されることはない。これらの置換基にはさらに置換基が存在していてもよい。
【0036】
別の態様として、第１のポリマー又は第２のポリマーの一方を、低分子化合物に置き換えることも可能である。この場合、低分子化合物は、分子内に１以上の求核性官能基又は求電子性官能基を有する。これにより、例えば、第１のポリマーに代えて、分子内に求核性官能基を有する低分子化合物を用い、これと側鎖又は末端に１以上の求電子性官能基を有する第２のポリマーと反応させることで、第２のポリマーをゲル化させることができる。かかる「分子内に求核性官能基を有する低分子化合物」としては、分子内にチオール基を有する化合物を挙げることができ、例えば、ジチオスレイトールを用いることができる。
【0037】
（１－２）ポリマー溶液の条件
本発明のポリマー材料キットを構成するポリマー溶液Ａ及びポリマー溶液Ｂは、以下に示すポリマー濃度、ｐＨ、イオン強度等の各条件を満たすものである。
本発明のポリマー材料キットを構成するポリマー溶液Ａ及びポリマー溶液Ｂは、以下に示すポリマー濃度、ｐＨ、イオン強度等の各条件を満たすものである。
【0038】
ポリマー溶液Ａ及びＢ中における第１のポリマー及び第２のポリマーの濃度は、それぞれ１０～３００ｇ／Ｌの範囲であり、好ましくは、３０～２００ｇ／Ｌの範囲、より好ましくは５０～１５０ｇ／Ｌの範囲である。かかるポリマー濃度を調整することにより、ゲル化時間を所望の範囲とすることができる。なお、第１及び第２のポリマーの濃度は、上記の範囲を満たす限り、それぞれ同一でも異なっていてもよいが、同一の濃度であることが好ましい。
【0039】
ポリマー溶液Ａ及びＢは、これらの溶液を混合して得られる混合液が酸性領域（ｐＨ７未満）になるように調整され、好ましくはｐＨが３～７未満の範囲、より好ましくは３．２～５．０の範囲となるように調整される。また、好ましくは、ポリマー溶液Ａ及びＢのいずれか一方のｐＨが３～７未満の範囲であり、好ましくは、ｐＨが３．２～５．０の範囲である。ただし、ポリマー溶液ＡとＢの混合液が上記酸性のｐＨ範囲を満たす限り、他方の溶液のｐＨが８を超えるものとなることもできる。典型的な態様では、ポリマー溶液Ａ及びＢの両方がこれらのｐＨの範囲内であることが好ましい。かかる酸性側のｐＨとすることにより、ポリマー溶液ＡとＢをそのまま混合しただけでは短時間でゲル化反応が生じない（好ましくは、ゲル化反応が進行しない）が、血液等が存在し中性付近のｐＨを有する環境下で２液を混合した場合（混合溶液を中性付近のｐＨを有する環境下に適用する場合を含む）には、ポリマー溶液のｐＨが上昇し、ゲル化反応が進行することができる。これにより、血液等が存在し中性付近のｐＨを有する環境下において、比較的短時間でｉｎ－ｓｉｔｕでゲルを形成することができる。ポリマー溶液Ａ及びＢのｐＨは、上記の範囲を満たす限り、それぞれ同一でも異なっていてもよいが、同一のｐＨであることが好ましい。
【0040】
ポリマー溶液Ａ及びＢのｐＨは、当該技術分野において公知のｐＨ緩衝剤を用いることができる。例えば、クエン酸－リン酸バッファー（ＣＰＢ）を用い、クエン酸とリン酸水素二ナトリウムの混合比を変えることで、ｐＨを上述の範囲に調節することができる。
【0041】
また、ポリマー溶液Ａ及びＢは、これらを混合して得られる混合溶液のイオン強度が１０～１００ｍＭの範囲であり、好ましくは、１０～４０ｍＭの範囲となるように調整される。かかるイオン強度を調整することにより、ゲル化時間を所望の範囲とすることができる。個々のポリマー溶液Ａ及びＢにおけるイオン強度は、上記の範囲を満たす限り、それぞれ同一でも異なっていてもよいが、同一のイオン強度であることが好ましい。
【0042】
ポリマー溶液Ａ及びＢにおけるポリマー濃度、ｐＨ、及びイオン強度の各条件を上述の範囲とすることにより、血液等の体液に相当するｐＨが６．５～８．０の液体が存在する環境においてこれら溶液を混合することで、第１のポリマーと第２のポリマーが互いに架橋したハイドロゲルをｉｎ－ｓｉｔｕで形成することができる。
【0043】
その際のゲル化時間は、好ましくは、１～３０秒の範囲であり、より好ましくは、１～１０秒の範囲である。繰り返しになるが、かかるゲル化時間は、主として、ポリマー溶液におけるポリマー濃度やｐＨ、イオン強度を適宜設定することで調節することができる。ここで、「ゲル化時間」とは、貯蔵弾性率Ｇ’と損失弾性率Ｇ”が、Ｇ’＝Ｇ”となるまでに要する時間である。
【0044】
ポリマー溶液Ａ及びＢにおける溶媒は、水であるが、場合によっては、エタノールなどのアルコール類やその他の有機溶媒を含む混合溶媒とすることもできる。好ましくは、ポリマー溶液Ａ及びＢは、水を単独溶媒とする水溶液である。
【0045】
本発明のポリマー材料キットにおけるポリマー溶液Ａ及びＢの容量は、それらが適用される出血部位や血管等の面積や構造の複雑さなどに応じて適宜調節することができるが、典型的には、それぞれ０．１～２０ｍｌの範囲、好ましくは、１～１０ｍｌである。
【0046】
（１－３）ハイドロゲル
上述のように、第１のポリマー及び第２のポリマーが互いに架橋することによりハイドロゲルを形成することができる。本明細書中において、「ゲル」とは、一般に、流動性を失ったポリマーの分散系であり、貯蔵弾性率Ｇ’と損失弾性率Ｇ”においてＧ’≧Ｇ”の関係性を有する状態をいう。また、「ハイドロゲル」は、水を含有するゲルである。
上述のように、第１のポリマー及び第２のポリマーが互いに架橋することによりハイドロゲルを形成することができる。本明細書中において、「ゲル」とは、一般に、流動性を失ったポリマーの分散系であり、貯蔵弾性率Ｇ’と損失弾性率Ｇ”においてＧ’≧Ｇ”の関係性を有する状態をいう。また、「ハイドロゲル」は、水を含有するゲルである。
【0047】
当該第１のポリマーと第２のポリマーにより形成されるハイドロゲルは、好ましくは、０．９～３．５の範囲、より好ましくは、０．９～２．５の範囲の平衡膨潤度を有する。これにより、出血部位や血管等においてハイドロゲルが形成された後に、ゲルが膨張し過ぎることなく、一定期間、患部に留まった際の望ましくない影響を抑えることができる。ここで、「平衡膨潤度」とは、ゲル形成後において時間経過に伴う膨潤度の変化が、平衡状態に達した際の膨潤度の値である。膨潤度は、当該技術分野において慣用される手法により測定することができる。当該膨潤度は、２５℃において測定された値を用いることができる。
【0048】
また、第１のポリマーと第２のポリマーにより形成されるハイドロゲルは、好ましくは、０．１ｘ１０４～４ｘ１０４Ｐａの範囲、より好ましくは、０．５ｘ１０４～２ｘ１０４Ｐａの範囲のヤング率を有する。これにより、出血部位や血管等において形成されたハイドロゲルが、一定期間、患部に留まるための適切な強度を有するものとすることができる。
【0049】
２．本発明の止血剤等、及び止血方法等
本発明は、別の観点において、ポリマー材料キットよりなる、止血剤、血管閉塞剤、組織被覆剤、又は体液凝固剤にも関する。
本発明は、別の観点において、ポリマー材料キットよりなる、止血剤、血管閉塞剤、組織被覆剤、又は体液凝固剤にも関する。
【0050】
上述のように、本発明のポリマー材料キットを用いて、ポリマー溶液ＡとＢを出血部位や血管内のような血液が存在する環境に適用して、ｉｎ－ｓｉｔｕでゲルを形成させることにより、血液を取り込んだゲル－血液複合体を形成することができる。これにより、血液をゲル内に取り込むことによる優れた血液凝固作用とともに、出血部位等をゲルで被覆することによる物理的な止血作用をも併せて提供することができる。また、かかるｉｎ－ｓｉｔｕゲル形成を静脈や動脈などの血管に適用することで血管閉塞の用途に用いることができ、血液に限らず中性付近のｐＨを有する体液を凝固させる用途に用いることもできる。
【0051】
ここで、本発明の対象となる「組織」とは、中性付近のｐＨを有する液体が存在する生体組織や生体器官を広く含むことができるが、例えば、臓器、神経、筋肉、及びこれらの一部が挙げられる。ただし、一般に表面が本来酸性と考えられる部位であっても、事前の処置で一時的または恒久的に中性付近のｐＨに改質された場合には、本発明の対象とする組織に含むことができる。これには胃粘膜などが挙げられるが、それに限定されない。
【0052】
また、別の観点からは、本発明は、かかる止血剤、血管閉塞剤、組織被覆剤、又は体液凝固剤の製造方法にも関する。当該製造方法は、第１のポリマーを含むポリマー溶液Ａと第２のポリマーを含む第２のポリマー溶液Ｂを、中性付近のｐＨ、すなわち、ｐＨが６．５～８．０の液体が存在する環境に適用する工程を含むことを特徴とする。その他、第１及び第２のポリマーの種類、並びに、ポリマー溶液Ａ及びＢの条件は、既に述べたとおりである。
【0053】
ここで、「ｐＨが６．５～８．０の液体が存在する環境」とは、好ましくは、血液や体液が存在する場所であり、例えば、動脈や静脈等の血管、或いは、血液や体液が存在する組織であることができる。ｐＨの範囲は、好ましくは、６．５～７．５であることができる。
【0054】
前記ポリマー溶液Ａと前記第２のポリマー溶液Ｂの混合液をｐＨが６．５～８．０の液体が存在する環境に「適用する」工程は、典型的には、そのようなｐＨ環境において、前記ポリマー溶液Ａと前記第２のポリマー溶液Ｂを混合することが例示される。例えば、血液が存在する患部に、直接、ポリマー溶液Ａ及びＢを順に滴下又は噴霧することが含まれる。場合によって、ポリマー溶液Ａ及びＢを同時に滴下又は噴霧してもよい。また、上述のように、ポリマー溶液Ａ及びＢは、そのまま混合しただけでは混合しただけでは短時間でゲル化反応が生じない（好ましくは、ゲル化反応が進行しない）溶液条件に設定されているため、予めポリマー溶液Ａ及びＢを混合して１つの溶液とし、その後にｐＨが６．５～８．０の液体が存在する環境に適用することも可能である。
【0055】
前記「適用する」工程の別の態様としては、前記ポリマー溶液Ａと前記ポリマー溶液Ｂを担体に滴下した後に、当該担体をｐＨが６．５～８．０の液体が存在する環境に接触させることを例示することができる。この場合は、各ポリマー溶液をいったん担体内に保持させたうえで、血液が存在する患部（例えば、縫合手術後の患部）を当該担体で被覆や保護することが含まれる。そのような担体としては、ポリマー溶液を保持可能な材質のものであれば特段限定されないが、例えば、ガーゼなどの布製部材や、スポンジなどの吸収性を有する部材を挙げることができる。また、さらなる改変例としては、ポリマー溶液Ａ又はＢのいずれか一方を担体に保持させた状態で、当該担体を患部等に接触させた後に、残りの一方のポリマー溶液を担体に滴下又は噴霧することも可能である。
【0056】
ポリマー溶液Ａ及びＢを滴下により混合する手段としては、例えば、国際公開ＷＯ２００７／０８３５２２号公報に開示されたような二液混合シリンジを用いて行うことができる。混合時の二液の温度は、特に限定されず、前駆体ユニットがそれぞれ溶解され、それぞれの液が流動性を有する状態の温度であればよい。例えば、二液の温度は異なってもよいが、温度が同じである方が、二液が混合されやすいので好ましい。
【0057】
ポリマー溶液Ａ及び／又はＢを噴霧する手段としては、当該溶液を格納した噴霧器を用いることができる。噴霧器は、当該技術分野において公知のものを適宜用いることができ、好ましくは医療用噴霧器である。したがって、本発明のキットにおける容器としてかかる噴霧器を用いることができ、その場合、本発明の一態様としては、ポリマー溶液Ａ及びＢを格納した医療機器、好ましくは噴霧器であることができる。
【0058】
本発明の製造方法を実行することは、上記ポリマー材料キットを用いる止血方法、血管閉塞方法、組織被覆方法、体液凝固方法に該当するということもできる。なお、対象となり得る組織や血管等は、必ずしも生体内とは限らず、これの方法は、手術等によって体内から取り出した後の組織等に適用することも含まれる。
【実施例】
【0059】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
【0060】
１．ポリマー溶液の調製
原料ポリマーとして、末端に－ＳＨ基を有するTetra-PEG-SH（テトラチオール－ポリエチレングリコール）及び末端にマレイミジル基を有するTetra-PEG-MA（テトラマレイミジル－ポリエチレングリコール）を用いた。これら原料ポリマーは、それぞれ日油株式会社から市販されているものを用いた。重量平均分子量（Ｍｗ）は、どちらも２００００である。
原料ポリマーとして、末端に－ＳＨ基を有するTetra-PEG-SH（テトラチオール－ポリエチレングリコール）及び末端にマレイミジル基を有するTetra-PEG-MA（テトラマレイミジル－ポリエチレングリコール）を用いた。これら原料ポリマーは、それぞれ日油株式会社から市販されているものを用いた。重量平均分子量（Ｍｗ）は、どちらも２００００である。
【0061】
ポリマー溶液の緩衝剤として、クエン酸-リン酸バッファー (ＣＰＢ) を用いた。クエン酸とリン酸水素二ナトリウムの混合比を変えることにより、ｐＨを調整する。また、クエン酸とリン酸水素二ナトリウムのモル濃度 (イオン強度という) を変えることにより、緩衝能を調整した。
【0062】
pH 3.8、イオン強度200 mMのCPBを作製する場合には、以下の手順で各ポリマー溶液を調製した。
1. 200 mM のクエン酸水溶液とリン酸水素二ナトリウム水溶液を作る。
2. クエン酸水溶液 : リン酸水素二ナトリウム水溶液 = 32.3 : 35.4 の割合で混合する。
1. 200 mM のクエン酸水溶液とリン酸水素二ナトリウム水溶液を作る。
2. クエン酸水溶液 : リン酸水素二ナトリウム水溶液 = 32.3 : 35.4 の割合で混合する。
【0063】
pH 5.8の場合は、19.7 : 60.6 の割合、pH 3.0の場合は 39.8 : 20.4 で混合する。
【0064】
pH を微調整するときは、これらの CPBをある割合で混合することによって行った。また、各pHの測定はpHメーター(HORIBA)を用いた。
【0065】
２．ゲル化実験
血液と同程度のｐＨを有する牛乳（ｐＨ＝７．４）を用いて、上記Tetra-PEGポリマーのゲル化挙動の評価を行った。
血液と同程度のｐＨを有する牛乳（ｐＨ＝７．４）を用いて、上記Tetra-PEGポリマーのゲル化挙動の評価を行った。
【0066】
2種類のプレポリマー溶液を1 mLずつ作成し、それらを混合してからゲル化するまでの時間を測定し、ゲル化時間を調べた。ここでは簡易的に、溶液が入った容器を逆さにしても溶液が落ちてこなくなるまでの時間をゲル化時間と定義した。ポリマーの濃度、バッファーのpH、イオン強度を変化させた。
【0067】
ゲル化時間におけるポリマー濃度及びpH依存性の結果を図１に、ゲル化時間におけるイオン強度依存性の結果を図２に示す。ゲル化時間は、プレポリマーの濃度およびバッファーのpHに依存することが分かった。また、バッファーのイオン強度 (pHを保つ能力の強さの指標となる) を変化させることによっても、ゲル化時間は変化するが、これは単にイオン強度が低くなるにつれてpHを保てなくなってしまったためである。実際、同濃度におけるpHとゲル化時間の関係のグラフに図2, 3から得たpHとゲル化時間の関係をプロットすると同様の関係が得られる (図 4)。
【0068】
次に、牛乳のゲル化試験を行った。はじめに、本牛乳ゲル化試験用のプレポリマー溶液を作成した(プレポリマー濃度: 150 g/L、溶媒: pH 3.4、200 mM)。このプレポリマー溶液を牛乳に対して加え（牛乳10:プレポリマー液1; 体積比）、牛乳の流動性を巨視的に評価した。このときのゲル化時間は3分であった。ゲル化時間をさらに調節するため、別のプレポリマー溶液を作成した(プレポリマー濃度: 200 g/L、溶媒: pH 3.4、40 mM)。該プレポリマー溶液を用いて上記試験を実施したところ、ゲル化時間は10秒に短縮された。
【0069】
ラット全血のゲル化試験を行った。はじめに、本ゲル化試験用のプレポリマー溶液を作成した(プレポリマー濃度: 200 g/L、溶媒: pH 3.4、40 mM)。ラットから採取された全血に対し、あらかじめヘパリン処理を施した。ヘパリン処理済みの全血を2つに分け、片方に先に調製したプレポリマー溶液を添加した（全血10:プレポリマー液1; 体積比）。もう片方にはプレポリマー溶液を添加しなかった。このとき、プレポリマー溶液を添加した群のみにおいてゲル化が認められた。
【0070】
Tetra-PEG-SHを、2つのSH基を有するジチオスレイトール(分子量154.253 g/mol)に置き換えてゲル化試験を行った。はじめにTetra-PEG-MAのプレポリマー溶液を作成した(プレポリマー濃度: 200 g/L、溶媒: pH 3.4、40 mM)。このプレポリマー溶液の末端MA基と、ジチオスレイトールのSH基が同じモル濃度になるように、ジチオスレイトール溶液を新たに作成した。これらの2液を同体積で混合したところ、流動性が失われ、ゲル化が確認された。
【0071】
Tetra-PEG-SHを、分岐数が2であり末端にSH基を有するLinear-PEG-SHに置き換えてゲル化試験を行った。はじめにTetra-PEG-MAのプレポリマー溶液を作成した(プレポリマー濃度: 200 g/L、溶媒: pH 3.4、40 mM)。このプレポリマー溶液の末端MA基と、Linear-PEG-SHのSH基が同じモル濃度になるように、Linear-PEG-SH溶液を新たに作成した。これらの2液を同体積で混合したところ、流動性が失われ、ゲル化が確認された。
【0072】
Tetra-PEG-MAを、分岐数が2であり末端にMA基を有するLinear-PEG-MAに置き換えてゲル化試験を行った。はじめにTetra-PEG-SHのプレポリマー溶液を作成した(プレポリマー濃度: 200 g/L、溶媒: pH 3.4、40 mM)。このプレポリマー溶液の末端SH基と、Linear-PEG-MAのMA基が同じモル濃度になるように、Linear-PEG-MA溶液を新たに作成した。これらの2液を同体積で混合したところ、流動性が失われ、ゲル化が確認された。
【0073】
３．ヤング率の測定
2液混合後のプレポリマー溶液は、体内へ注射後、血液と混ざってゲル化する。このときの血液の含有量による、固さ (ヤング率) の変化を調べた。上述の手順によってプレポリマー溶液を作成した (プレポリマー濃度: 50 g/L、溶媒: pH 3.8、200 mM)。2種類のプレポリマーを混合後、さらに牛乳を割合を変えて混ぜ、ゲル化し反応が完了したのちに、そのヤング率を圧縮試験によって求めた (図5)。例えば、プレポリマー溶液に対して同体積の牛乳を加えた場合に５０％と表される。牛乳を添加するほど最終的なヤング率は低下した。これは、牛乳の添加によってプレポリマー溶液が希釈され、ゲルの架橋点密度が低下したためである。
2液混合後のプレポリマー溶液は、体内へ注射後、血液と混ざってゲル化する。このときの血液の含有量による、固さ (ヤング率) の変化を調べた。上述の手順によってプレポリマー溶液を作成した (プレポリマー濃度: 50 g/L、溶媒: pH 3.8、200 mM)。2種類のプレポリマーを混合後、さらに牛乳を割合を変えて混ぜ、ゲル化し反応が完了したのちに、そのヤング率を圧縮試験によって求めた (図5)。例えば、プレポリマー溶液に対して同体積の牛乳を加えた場合に５０％と表される。牛乳を添加するほど最終的なヤング率は低下した。これは、牛乳の添加によってプレポリマー溶液が希釈され、ゲルの架橋点密度が低下したためである。
【0074】
４．平衡膨潤度の測定
実験手順
溶媒: pH 3.0、20 mMのCPB
プレポリマー濃度: 60, 120 g/L (6, 12 wt%)
実験手順
溶媒: pH 3.0、20 mMのCPB
プレポリマー濃度: 60, 120 g/L (6, 12 wt%)
【0075】
ゲルの作製手順は上記と同様である。2液混合後、ゲル化し反応が完了した後に、牛乳中に入れ、どれだけ膨潤するかについて調べた。どちらの濃度のゲルも4時間程度で平衡膨潤状態に達した (図6)。平衡膨潤度は、60 g/L が 1.7、120 g/L が 2.3 であり、この値は水中で膨潤させた場合と同じであり (図 7)、水中での膨潤実験での結果を用いても良いことを示唆する。
【0076】
５．ラットの血管への適用
実験手順
溶媒: pH 4.6、20 mMのCPB (pH 3.8、20 mM CPB : pH 5.8、20 mM CP = 1:2 で混合)
プレポリマー濃度: 50 g/L (5 wt%)
実験手順
溶媒: pH 4.6、20 mMのCPB (pH 3.8、20 mM CPB : pH 5.8、20 mM CP = 1:2 で混合)
プレポリマー濃度: 50 g/L (5 wt%)
【0077】
ゲルの作製手順は上記と同様である。2液混合後、静置した状態だと3分程度でゲル化 (このゲル化時間は、pHによって変更可) するため、それまでにラット大腿部の静脈血管に100マイクロリットル程度注射した。このとき、血管上流部を圧迫して血流を止め、ゲルが注射後すぐに流れてしまうのを予防した。また、バッファーのイオン強度を 20mMと低くしたことにより、注射後、溶液が血液と混ざることで pH が容易に上がり、すぐにゲル化した。30秒程度圧迫した状態を保った後に、手を離し、ゲルが固まって流れていないことを確認した。また、一定期間経過後にもう一度、患部を開き、ゲルが流出していないことを確認した。その際の画像を図８に示す。ゲルによる血管閉塞の効果は少なくとも２～３週間継続することを確認した。
【0078】
溶媒: pH 3.0、20 mMのCPB、プレポリマー濃度: 100 g/L (10 wt%)の条件を用いた場合には、2液混合後、；静置した状態だと10分以上ゲル化に要するが、イオン強度が低いため、ラットの血液と混合後、pHが上昇し、すぐにゲル化した。
【0079】
６．ラットの腹部大動脈への適用 実験手順
溶媒: pH 3.4、40 mMのCPB
プレポリマー濃度: 200 g/L (20 wt%)
ラットの腹部大動脈を外径0.2 mmの注射針で穿刺し、出血を促した。出血点に対して2液混合後のプレポリマー溶液を添加した（図９）。そのまま1分間圧迫止血を行ったところ、止血が確認された。このとき比較対象群として、プレポリマー溶液を添加せずに同様の圧迫止血を1分行ったところ、止血は認められなかった。
溶媒: pH 3.4、40 mMのCPB
プレポリマー濃度: 200 g/L (20 wt%)
ラットの腹部大動脈を外径0.2 mmの注射針で穿刺し、出血を促した。出血点に対して2液混合後のプレポリマー溶液を添加した（図９）。そのまま1分間圧迫止血を行ったところ、止血が確認された。このとき比較対象群として、プレポリマー溶液を添加せずに同様の圧迫止血を1分行ったところ、止血は認められなかった。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
