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特表2022-526185超多孔質ヒドロゲル、その製造方法、及びそれを含む物品
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-05-23
(54)【発明の名称】超多孔質ヒドロゲル、その製造方法、及びそれを含む物品
(51)【国際特許分類】
A61L 15/60 20060101AFI20220516BHJP
A61L 15/24 20060101ALI20220516BHJP
A61L 15/42 20060101ALI20220516BHJP
A61L 15/28 20060101ALI20220516BHJP
A61L 15/44 20060101ALI20220516BHJP
A61L 15/18 20060101ALI20220516BHJP
A61P 17/00 20060101ALI20220516BHJP
A61P 31/04 20060101ALI20220516BHJP
A61K 47/32 20060101ALI20220516BHJP
A61K 47/02 20060101ALI20220516BHJP
A61K 45/00 20060101ALI20220516BHJP
A61P 17/02 20060101ALI20220516BHJP
A61K 31/573 20060101ALI20220516BHJP
A61K 9/06 20060101ALI20220516BHJP
【ＦＩ】
A61L15/60
A61L15/24 100
A61L15/60 100
A61L15/42 310
A61L15/42 300
A61L15/24
A61L15/28
A61L15/28 100
A61L15/44
A61L15/44 100
A61L15/18
A61L15/18 100
A61L15/42
A61L15/42 100
A61P17/00 101
A61P31/04
A61K47/32
A61K47/02
A61K45/00
A61P17/02
A61K31/573
A61K9/06
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021559925
(86)(22)【出願日】2020-04-13
(85)【翻訳文提出日】2021-12-08
(86)【国際出願番号】 US2020027965
(87)【国際公開番号】W WO2020210815
(87)【国際公開日】2020-10-15
(31)【優先権主張番号】62/832,777
(32)【優先日】2019-04-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】509146126
【氏名又は名称】コンバテック・テクノロジーズ・インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】ＣＯＮＶＡＴＥＣ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＩＮＣ
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【弁理士】
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100122297
【弁理士】
【氏名又は名称】西下 正石
(72)【発明者】
【氏名】カロ，エンリカ
(72)【発明者】
【氏名】バラミー，ルーシー
(72)【発明者】
【氏名】フトルヤンスキー，ビタリー ブイ
【テーマコード（参考）】
4C076
4C081
4C084
4C086
【Ｆターム（参考）】
4C076AA09
4C076BB31
4C076CC19
4C076CC32
4C076DD25V
4C076EE03
4C076EE06
4C076EE08
4C076EE10
4C076EE32
4C076EE48
4C076FF35
4C076FF68
4C081AA02
4C081AA12
4C081BA14
4C081BB07
4C081BB08
4C081CA031
4C081CA051
4C081CA081
4C081CC01
4C081CD021
4C081CE01
4C081CE02
4C081CF21
4C081DA12
4C081DB03
4C081EA02
4C084AA19
4C084MA02
4C084MA05
4C084MA28
4C084MA63
4C084NA10
4C084ZA042
4C084ZA901
4C084ZB112
4C084ZB351
4C084ZC751
4C086AA01
4C086AA02
4C086DA10
4C086MA02
4C086MA03
4C086MA05
4C086MA28
4C086MA63
4C086NA10
4C086ZA90
4C086ZB35
4C086ZC75
(57)【要約】
高分子超多孔質ヒドロゲル、高分子超多孔質ヒドロゲルを製造するための方法、高分子超多孔質ヒドロゲルを含む創傷ドレッシングが、本明細書に開示されている。前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、ＰＶＡ系ヒドロゲルフォームであることができる。前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、グラム陽性菌に対する固有の抗菌活性を示すことができる。前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、創傷ドレッシングなどに含まれるのに適していることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリ（アルキルビニルエーテル／マレイン酸）のコポリマー、ポリ（アルキルビニルエーテル／マレイン酸無水物）のコポリマー、又はポリ（スチレン／マレイン酸無水物）のコポリマー；ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）又はヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）；及び
複数の細孔を含む、
高分子超多孔質ヒドロゲル。
【請求項2】
前記ポリ（アルキルビニルエーテル／マレイン酸無水物）のコポリマーは、ポリ（メチルビニルエーテル－ａｌｔ－マレイン酸無水物）（ＰＭＶＥＭＡ）である、請求項１の高分子超多孔質ヒドロゲル。
【請求項3】
前記ポリ（アルキルビニルエーテル／マレイン酸）のコポリマーは、ポリ（メチルビニルエーテル－ａｌｔ－マレイン酸）（ＰＭＶＥＭＡＣ）である、請求項１の高分子超多孔質ヒドロゲル。
【請求項4】
前記ポリ（スチレン／マレイン酸無水物）のコポリマーは、ポリ（スチレン－ｃｏ－マレイン酸無水物）（ＳＭＡ）である、請求項１の高分子超多孔質ヒドロゲル。
【請求項5】
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を含む、請求項１の高分子超多孔質ヒドロゲル。
【請求項6】
前記複数の細孔の平均細孔径は、約５μｍ～約１ｍｍに及ぶ、請求項１の高分子超多孔質ヒドロゲル。
【請求項7】
前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、２４時間後、約４０００％～約８５００％の膨潤比を示す、請求項１の高分子超多孔質ヒドロゲル。
【請求項8】
前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約１ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２～約４ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２の弾性率（ヤング率）を示す、請求項１の高分子超多孔質ヒドロゲル。
【請求項9】
前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約０．３ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２～約１．３ｘ１０－４Ｎ／ｍｍ２の破断点応力を示す、請求項１の高分子超多孔質ヒドロゲル。
【請求項10】
前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約３ｘ１０－２Ｎ／ｍｍ～約６．３ｘ１０－２Ｎ／ｍｍの最大強度を示す、請求項１の高分子超多孔質ヒドロゲル。
【請求項11】
ポリ（アルキルビニルエーテル／マレイン酸）のコポリマー、ポリ（アルキルビニルエーテル／マレイン酸無水物）のコポリマー、又はポリ（スチレン／マレイン酸無水物）のコポリマー、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）又はヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、及び複数の細孔を含む、超多孔質ヒドロゲルの製造の方法であって、前記方法は：ポリ（アルキルビニルエーテル／マレイン酸）のコポリマー、ポリ（アルキルビニルエーテル／マレイン酸無水物）のコポリマー、又はポリ（スチレン／マレイン酸無水物）のコポリマーの水溶液を、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）又はヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）の水溶液と混合する工程；
発泡剤を加えて気泡を形成する工程；及び
高圧で得られる混合物を加熱して高分子超多孔質ヒドロゲルを形成する工程
を含む、方法。
【請求項12】
前記ポリ（アルキルビニルエーテル／マレイン酸無水物）のコポリマーは、ポリ（メチルビニルエーテル－ａｌｔ－マレイン酸無水物）（ＰＭＶＥＭＡ）である、請求項１１の方法。
【請求項13】
前記ポリ（アルキルビニルエーテル／マレイン酸）のコポリマーは、ポリ（メチルビニルエーテル－ａｌｔ－マレイン酸）（ＰＭＶＥＭＡＣ）である、請求項１１の方法。
【請求項14】
前記ポリ（スチレン／マレイン酸無水物）のコポリマーは、ポリ（スチレン－ｃｏ－マレイン酸無水物）（ＳＭＡ）である、請求項１１の方法。
【請求項15】
前記水溶液のうちの１つは、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を含む、請求項１１の方法。
【請求項16】
前記発泡剤は、炭酸塩である、請求項１１の方法。
【請求項17】
前記炭酸塩は、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、重炭酸カリウム、炭酸カルシウム、重炭酸カルシウム、又は炭酸リチウムである、請求項１６の方法。
【請求項18】
前記炭酸塩は、重炭酸ナトリウムである、請求項１７の方法。
【請求項19】
前記発泡剤は、固体物質である、請求項１１の方法。
【請求項20】
前記発泡剤の量は、約０．１％ｗ／ｖ～約１％ｗ／ｖである、請求項１１の方法。
【請求項21】
高圧で得られる混合物を加熱する工程は、約３０分～約２時間行われる、請求項１１の方法。
【請求項22】
前記得られる混合物を加熱する工程は、約１１０°Ｃ～約１４０°Ｃで行われる、請求項１１の方法。
【請求項23】
前記高圧は、約１５ｐｓｉ～約４０ｐｓｉである、請求項１１の方法。
【請求項24】
前記製造の方法は、更なる架橋剤の使用を含まない、請求項１１の方法。
【請求項25】
前記製造の方法は、開始剤の使用を含まない、請求項１１の方法。
【請求項26】
前記製造の方法は、フォーム安定剤の使用を含まない、請求項１１の方法。
【請求項27】
前記製造の方法は、有機溶媒の使用を含まない、請求項１１の方法。
【請求項28】
前記製造の方法は、精製工程を全く含まない、請求項１１の方法。
【請求項29】
前記高分子超多孔質ヒドロゲルにおける平均細孔径は、約５μｍ～約１ｍｍに及ぶ、請求項１１の方法。
【請求項30】
ポリ（アルキルビニルエーテル／マレイン酸）のコポリマー、ポリ（アルキルビニルエーテル／マレイン酸無水物）のコポリマー、又はポリ（スチレン／マレイン酸無水物）のコポリマー、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）又はヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、及び複数の細孔を含む高分子超多孔質ヒドロゲルの製造の方法であって、前記方法は：ポリ（アルキルビニルエーテル／マレイン酸）のコポリマー又はポリ（アルキルビニルエーテル／マレイン酸無水物）のコポリマーの水溶液を、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、又はポリ（アクリル酸）（ＰＡＡ）の水溶液と混合する工程；
固体として発泡剤を添加して気泡を形成する工程；及び
高圧で得られる混合物を加熱して高分子超多孔質ヒドロゲルを形成する工程
を含む、方法。
【請求項31】
請求項１に記載の高分子超多孔質ヒドロゲルを含む、創傷ドレッシング。
【請求項32】
前記創傷ドレッシングは、活性剤を更に含む、請求項３１の創傷ドレッシング。
【請求項33】
前記活性剤は、抗炎症剤、麻酔剤、又はその組み合わせから選択される、請求項３２の創傷ドレッシング。
【請求項34】
前記活性剤は、局所的コルチコステロイドである、請求項３３の創傷ドレッシング。
【請求項35】
前記局所的コルチコステロイドは、ヒドロコルチゾン、クロベタゾンブチラート、又はベタメタゾンジプロピオナートである、請求項３４の創傷ドレッシング。
【請求項36】
前記活性剤は、リドカイン又はベンゾカインである、請求項３３の創傷ドレッシング。
【請求項37】
請求項１１の方法により得られる、高分子超多孔質ヒドロゲル。
【請求項38】
請求項３０の方法により得られる、高分子超多孔質ヒドロゲル。
【請求項39】
創傷部位でグラム陽性菌を処置する方法であって、前記方法は請求項１に記載の高分子超多孔質ヒドロゲルを創傷部位に適用する工程を含む、方法。
【請求項40】
請求項１に記載の高分子超多孔質ヒドロゲルを創傷部位に適用する工程が、高分子超多孔質ヒドロゲルを含む創傷ドレッシングを創傷部位に適用する工程を含む、請求項３９の方法。
【請求項41】
請求項１に記載の高分子超多孔質ヒドロゲルの抗菌剤としての使用の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願は、２０１９年４月１１日に出願された『超多孔質ヒドロゲルフォーム』という表題の米国特許仮出願第６２／８３２，７７７号への優先権、及び、利益を主張する。その仮出願は、そのまま参照により本明細書に組み入れられる。
【0002】
本開示は、一般に、ヒドロゲルに関し、及び、より具体的には、創傷ドレッシングにおける使用のために適合された超多孔質ヒドロゲル（ＳＰＨ）に関する。
【背景技術】
【0003】
ヒドロゲルは、多くのバイオメディカル製品の設計のために使用することができる。例えば、ヒドロゲルは、放出制御ドラッグデリバリー装置、組織又は臓器移植、のための人口足場創傷ドレッシング、コンタクトレンズ、及び個人的な衛生用品における使用のために適合させることができ、又はそれらに含まれることができる。
【0004】
超多孔質ヒドロゲル（ＳＰＨ）は、マイクロメートル～ミリメートルの範囲にある直径を有する多数の細孔を含むことができる、化学的に架橋された親水性ポリマーである細孔は、例えば、ほんの１分のといった、短時間に、ＳＰＨがそれらの重量の１０倍の水性流体を吸収することができるように形成することができる。ＳＰＨ細孔は、通常ヒドロゲルマトリクスにおいて、相互に連結しており、吸収する流体をマトリクス及び／又は細孔により形成されるチャネル又は毛細管を通じて自由に移動させる。結果として、ＳＰＨの細孔は、匹敵する膨潤能力を有する従来のヒドロゲルよりもかなり速い速度で膨潤を促進し、又はそうでなければそれに関連している。
【発明の概要】
【0005】
本開示は、次の特徴及びその組み合わせのうちの１つ以上を含むことができる。
【0006】
本開示の１つの態様によれば、高分子超多孔質ヒドロゲルは、ポリ（アルキルビニルエーテル／マレイン酸）のコポリマー、ポリ（アルキルビニルエーテル／マレイン酸無水物）のコポリマー、又はポリ（スチレン／マレイン酸無水物）のコポリマーを含むことができる。前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）又はヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）を含むことができる。前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、複数の細孔を含むことができる。
【0007】
いくつかの実施形態において、前記ポリ（アルキルビニルエーテル／マレイン酸無水物）のコポリマーは、ポリ（メチルビニルエーテル－ａｌｔ－マレイン酸無水物）（ＰＭＶＥＭＡ）であることができる。
【0008】
いくつかの実施形態において、前記ポリ（アルキルビニルエーテル／マレイン酸）のコポリマーは、ポリ（メチルビニルエーテル－ａｌｔ－マレイン酸）（ＰＭＶＥＭＡＣ）であることができる。
【0009】
いくつかの実施形態において、前記ポリ（スチレン／マレイン酸無水物）のコポリマーは、ポリ（スチレン－ｃｏ－マレイン酸無水物）（ＳＭＡ）であることができる。
【0010】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を含むことができる。
【0011】
いくつかの実施形態において、複数の細孔の平均細孔径は、約５μｍ～約１ｍｍに及ぶことできる。
【0012】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、２４時間後、約４０００％～約８５００％の膨潤比を示すことができる。
【0013】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、２４時間後、約４０００％の膨潤比を示すことができる。
【0014】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、２４時間後、約７０００％の膨潤比を示すことができる。
【0015】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、２４時間後、約８５００％の膨潤比を示すことができる。
【0016】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、固有の抗菌活性を示すことができる。
【0017】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、グラム陽性菌に対する固有の抗菌活性を示すことができる。
【0018】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、黄色ブドウ球菌に対する固有の抗菌活性を示すことができる。
【0019】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約１ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２～約４ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２の弾性率（ヤング率）を示すことができる。
【0020】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約１ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２～約３ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２の弾性率（ヤング率）を示すことができる。
【0021】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約２．９ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２～約３．７ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２の弾性率（ヤング率）を示すことができる。
【0022】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約１．４ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２～約３．８ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２の弾性率（ヤング率）を示すことができる。
【0023】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約４４％～約１００％の破断伸びを示すことができる。
【0024】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約４４％～約７２％の破断伸びを示すことができる。
【0025】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約８０％～約９６％の破断伸びを示すことができる。
【0026】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約６９％～約９６％の破断伸びを示すことができる。
【0027】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約０．３ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２～約１．３ｘ１０－４Ｎ／ｍｍ２の破断点応力を示すことができる。
【0028】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約２．１ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２～約７．３ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２の破断点応力を示すことができる。
【0029】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約０．７ｘ１０－４Ｎ／ｍｍ２～約１．３ｘ１０－４Ｎ／ｍｍ２の破断点応力を示すことができる。
【0030】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約０．３ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２～約１．９ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２の破断点応力を示すことができる。
【0031】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約３ｘ１０－２Ｎ／ｍｍ～約６．３ｘ１０－２Ｎ／ｍｍの最大強度を示すことができる。
【0032】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約３ｘ１０－２Ｎ／ｍｍ～約４．４ｘ１０－２Ｎ／ｍｍの最大強度を示すことができる。
【0033】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約３．８ｘ１０－２Ｎ／ｍｍ～約５．２ｘ１０－２Ｎ／ｍｍの最大強度を示すことができる。
【0034】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約３．１ｘ１０－２Ｎ／ｍｍ～約６．３ｘ１０－２Ｎ／ｍｍの最大強度を示すことができる。
【0035】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、痕跡量の開始剤を全く含まないことができる。
【0036】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、痕跡量のフォーム安定剤を全く含まないことができる。
【0037】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、痕跡量の有機溶媒を全く含まないことができる。
【0038】
本開示の別の態様によれば、（ａ）ポリ（アルキルビニルエーテル／マレイン酸）のコポリマー、ポリ（アルキルビニルエーテル／マレイン酸無水物）のコポリマー、又はポリ（スチレン／マレイン酸無水物）のコポリマー、（ｂ）ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）又はヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、及び（ｃ）複数の細孔を含む高分子超多孔質ヒドロゲルの製造の方法は、（ｉ）ポリ（アルキルビニルエーテル／マレイン酸）のコポリマー、ポリ（アルキルビニルエーテル／マレイン酸無水物）のコポリマー、又はポリ（スチレン／マレイン酸無水物）のコポリマーの水溶液をポリビニルアルコール（ＰＶＡ）又はヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）の水溶液と混合する工程、（ｉｉ）発泡剤を加えて気泡を形成する工程、及び（ｉｉｉ）高圧で得られる混合物を加熱して高分子超多孔質ヒドロゲルを形成する工程、を含むことができる。
【0039】
いくつかの実施形態において、前記ポリ（アルキルビニルエーテル／マレイン酸無水物）のコポリマーは、ポリ（メチルビニルエーテル－ａｌｔ－マレイン酸無水物）（ＰＭＶＥＭＡ）であることができる。
【0040】
いくつかの実施形態において、前記ポリ（アルキルビニルエーテル／マレイン酸）のコポリマーは、ポリ（メチルビニルエーテル－ａｌｔ－マレイン酸）（ＰＭＶＥＭＡＣ）であることができる。
【0041】
いくつかの実施形態において、前記ポリ（スチレン／マレイン酸無水物）のコポリマーは、ポリ（スチレン－ｃｏ－マレイン酸無水物）（ＳＭＡ）であることができる。
【0042】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を含むことができる。
【0043】
いくつかの実施形態において、前記発泡剤は、炭酸塩であることができる。
【0044】
いくつかの実施形態において、前記発泡剤は、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、重炭酸カリウム、炭酸カルシウム、重炭酸カルシウム、又は炭酸リチウムであることができる。
【0045】
いくつかの実施形態において、前記炭酸塩は、重炭酸ナトリウムであることができる。
【0046】
いくつかの実施形態において、前記発泡剤は、固体物質であることができる。
【0047】
いくつかの実施形態において、前記発泡剤の量は、約０．１％ｗ／ｖ～約１％ｗ／ｖであることができる。
【0048】
いくつかの実施形態において、前記発泡剤の量は、約０．４％ｗ／ｖであることができる。
【0049】
いくつかの実施形態において、前記発泡剤の量は、約０．５％ｗ／ｖであることができる。
【0050】
いくつかの実施形態において、前記発泡剤の量は、約０．７％ｗ／ｖであることができる。
【0051】
いくつかの実施形態において、高圧で得られる混合物を加熱する工程は、約３０分～約２時間行うことができる。
【0052】
いくつかの実施形態において、高圧で得られる混合物を加熱する工程は、約１１０°Ｃ～約１４０°Ｃで得られる混合物を加熱する工程を含むことができる。
【0053】
いくつかの実施形態において、前記高圧は、約１５ｐｓｉ～約４０ｐｓｉであることができる。
【0054】
いくつかの実施形態において、前記製造の方法は、更なる架橋剤の使用を含まないことができる。
【0055】
いくつかの実施形態において、前記製造の方法は、開始剤の使用を含まないことができる。
【0056】
いくつかの実施形態において、前記製造の方法は、フォーム安定剤の使用を含まないことができる。
【0057】
いくつかの実施形態において、前記製造の方法は、有機溶媒の使用を含ないことができる。
【0058】
いくつかの実施形態において、前記製造の方法は、精製工程を全く含まないことができる。
【0059】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルにおける平均細孔径は、約５μｍ～約１ｍｍに及ぶことができる。
【0060】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、２４時間後、約４０００％～約８５００％の膨潤比を示すことができる。
【0061】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、２４時間後、約４０００％の膨潤比を示すことができる。
【0062】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、２４時間後、約７０００％の膨潤比を示すことができる。
【0063】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、２４時間後、約８５００％の膨潤比を示すことができる。
【0064】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、固有の抗菌活性を示すことができる。
【0065】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、グラム陽性菌に対する固有の抗菌活性を示すことができる。
【0066】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、黄色ブドウ球菌に対する固有の抗菌活性を示すことができる。
【0067】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約１ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２～約４ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２の弾性率（ヤング率）を示すことができる。
【0068】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約１ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２～約３ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２の弾性率（ヤング率）を示すことができる。
【0069】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約２．９ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２～約３．７ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２の弾性率（ヤング率）を示すことができる。
【0070】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約１．４ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２～約３．８ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２の弾性率（ヤング率）を示すことができる。
【0071】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約４４％～約１００％の破断伸びを示すことができる。
【0072】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約４４％～約７２％の破断伸びを示すことができる。
【0073】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約８０％～約９６％の破断伸びを示すことができる。
【0074】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約６９％～約９６％の破断伸びを示すことができる。
【0075】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約０．３ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２～約１．３ｘ１０－４Ｎ／ｍｍ２の破断点応力を示すことができる。
【0076】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約２．１ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２～約７．３ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２の破断点応力を示すことができる。
【0077】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約０．７ｘ１０－４Ｎ／ｍｍ２～約１．３ｘ１０－４Ｎ／ｍｍ２の破断点応力を示すことができる。
【0078】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約０．３ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２～約１．９ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２の破断点応力を示すことができる。
【0079】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約３ｘ１０－２Ｎ／ｍｍ～約６．３ｘ１０－２Ｎ／ｍｍの最大強度を示すことができる。
【0080】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約３ｘ１０－２Ｎ／ｍｍ～約４．４ｘ１０－２Ｎ／ｍｍの最大強度を示すことができる。
【0081】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約３．８ｘ１０－２Ｎ／ｍｍ～約５．２ｘ１０－２Ｎ／ｍｍの最大強度を示すことができる。
【0082】
いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約３．１ｘ１０－２Ｎ／ｍｍ～約６．３ｘ１０－２Ｎ／ｍｍの最大強度を示すことができる。
【0083】
本開示の更に別の態様によれば、（ａ）ポリ（アルキルビニルエーテル／マレイン酸）のコポリマー、ポリ（アルキルビニルエーテル／マレイン酸無水物）のコポリマー、又はポリ（スチレン／マレイン酸無水物）のコポリマー、（ｂ）ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）又はヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、及び（ｃ）複数の細孔を含む高分子超多孔質ヒドロゲルの製造の方法は、（ｉ）ポリ（アルキルビニルエーテル／マレイン酸）のコポリマー又はポリ（アルキルビニルエーテル／マレイン酸無水物）のコポリマーの水溶液をポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、又はポリ（アクリル酸）（ＰＡＡ）の水溶液と混合する工程、（ｉｉ）固体として発泡剤を添加して気泡を形成する工程、及び（ｉｉｉ）高圧で得られる混合物を加熱して高分子超多孔質ヒドロゲルを形成する工程、を含むことができる。
【0084】
本開示のなお更に別の態様によれば、創傷ドレッシングは、本明細書に開示されている高分子超多孔質ヒドロゲルを含むことができる。
【0085】
いくつかの実施形態において、前記創傷ドレッシングは、活性剤を含むことができる。
【0086】
いくつかの実施形態において、前記創傷ドレッシングは、抗炎症剤、麻酔剤、及びその組み合わせから選択される、活性剤を含むことができる。
【0087】
いくつかの実施形態において、前記活性剤は、局所的コルチコステロイドであることができる。
【0088】
いくつかの実施形態において、前記活性剤は、ヒドロコルチゾン、クロベタゾンブチラート、又はジプロピオン酸ベタメタゾンであることができる。
【0089】
いくつかの実施形態において、前記活性剤は、リドカイン又はベンゾカインであることができる。
【0090】
本開示の更なる態様によれば、高分子超多孔質ヒドロゲルは、本明細書に開示されている方法により得ることができる。
【0091】
本開示のなお更なる態様によれば、（創傷）部位でグラム陽性菌を処置する方法は、本明細書に開示されている高分子超多孔質ヒドロゲルを（創傷）部位に適用する工程を含むことができる。
【0092】
いくつかの実施形態において、本明細書に開示されている前記高分子超多孔質ヒドロゲルを（創傷）部位に適用する工程は、高分子超多孔質ヒドロゲルを含む創傷ドレッシングを（創傷）部位に適用する工程を含む。
【0093】
本開示のなお一層更なる態様によれば、高分子超多孔質ヒドロゲルの抗菌剤としての使用の方法が、開示されている。
【0094】
本開示のこれらの及び他の特徴は、以降の例示的実施形態の説明からより明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0095】
本明細書に記載されている発明は、実施例を介して示され、添付の図における限定を介さないで示される。図の簡単及び明確のため、図に示される要素は必ずしも縮尺どおりに描かれていない。例えば、いくつかの要素の寸法は、明確のために他の要素と比較して強調することができる。さらに、適切とみなされた所では、参照ラベルを図間で繰り返し、対応する又は類似の要素を示した。
【図1A】図１Ａは、凍結乾燥された金スパッタコーティングされたＰＶＡ－ガントレッツ（登録商標）ＡＮ ０．５％ＮａＨＣＯ３ヒドロゲルフォームの少なくとも１つの断面の拡大した（例えば、５０倍に拡大）走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）像を表す；
【図1B】図１Ｂは、凍結乾燥された金スパッタコーティングされたＰＶＡ－ガントレッツ（登録商標）ＡＮ ０．５％ＮａＨＣＯ３ヒドロゲルフォームの少なくとも１つの断面の拡大した（例えば、３５０倍に拡大）ＳＥＭ像を表す；
【図5A】図５Ａは、黄色ブドウ球菌（１０４及び１０８ＣＦＵ／ｍＬ）に対するＰＶＡ－ガントレッツ（登録商標） ＡＮ ヒドロゲルフォーム（左）及び対照（アクアセル（登録商標） Ａｇ， ＣｏｎｖａＴｅｃ Ｌｔｄ， 右）のディスク拡散法による抗菌活性評価を表す；
【発明を実施するための形態】
【0096】
本開示の概念は、種々の改変及び代替形態を受けることができるが、その具体的な実施形態は図中の例を介して示し、詳細に本明細書において述べられる。しかしながら、本開示の概念を開示された特定の開示された形態に限定する意図はなく、しかし、反対に、その意図は、本開示及び添付の特許請求の範囲と一貫性のある、すべての改変、同等のもの、及び代替をカバーすることであることを理解すべきである。
【0097】
本明細書における『１つの実施形態（ｏｎｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）』、『ある１つの実施形態（ａｎ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）』、『ある１つの例示的実施形態（ａｎ ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｖｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）』等への言及は、記載される実施形態は具体的な特徴、構造、又は特性を含むことができるが、しかし、各実施形態はその具体的な特徴、構造、又は特性を含むことができる又は必ずしも含まなくてもよいことを示す。さらに、かかる表現は、必ずしも同一の実施形態について言及しているものではない。さらに、具体的な特徴、構造、又は特性が実施形態と関連して記載されている場合、それは、明示的に記載されていようとなかろうと、他の実施形態と関連する、かかる特徴、構造、又は特性を達成する当業者の常識内にあることが提出される。さらに、『少なくとも１つのＡ，Ｂ，及びＣ』の形態のリストに含まれる項目は、（Ａ）；（Ｂ）；（Ｃ）；（Ａ及びＢ）；（Ａ及びＣ）；（Ｂ及びＣ）；又は（Ａ，Ｂ，及びＣ）を意味することができると理解されるであろう。同様に、『Ａ，Ｂ，又はＣのうちの少なくとも１つ』の形態で列記される項目は、（Ａ）；（Ｂ）；（Ｃ）；（Ａ及びＢ）；（Ａ及びＣ）；（Ｂ及びＣ）；又は（Ａ，Ｂ，及びＣ）を意味することができる。
【0098】
図において、いくつかの構造の又は方法の特徴は、具体的な配置及び／又は順序で示すことができる。しかしながら、かかる具体的な配置及び／又は順序は必要とされなくてもよいことが理解されるであろう。むしろ、いくつかの実施形態において、かかる特徴は、例示的な図において示されるのとは異なる方式及び／又は順序で配置することができる。さらに、具体的な図において構造の又は方法の特徴を含むことは、かかる特徴がすべての実施形態において必要とされることを示すことを意図しておらず、いくつかの実施形態において、含まれなくてもよく又は他の特徴と結びついてもよい。
【0099】
下記多くの特徴は、透視して図に示すことができる。透視したある特徴の描写は、それらの特徴は１つ以上の実施形態において、隠すことができ又は存在することができるが、他の実施形態において、必ずしも存在しないことを伝えることを目的としている。さらに、それらの特徴が存在することができる１つ以上の実施形態において、透視した特徴の図示は、その特徴は示される場所及び／又は位置とは異なる場所及び／又は位置を有することができることを伝えることを目的としている。
【0100】
本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用されるとき、単数形『ａ』『ａｎｄ』及び『ｔｈｅ』は、文脈が別段明確に示さない限り、複数の指示物を含む。したがって、例えば、『１つの試薬（ａｎ ａｇｅｎｔ）』への言及は複数のかかる試薬を含み、『ポリマー（ｔｈｅ ｐｏｌｙｍｅｒ）』への言及は、１つ以上のポリマーへの（又は複数のポリマーへの）及びそれと同等のものへの言及を含む。例えば、分子量又は機械的特性といった、物理的に特性について、本明細書において範囲が使用される場合、範囲のすべての組み合わせ及びサブコンビネーション及びその中での具体的な実施形態が含まれることが意図されている。数字又は数値範囲について言及する場合、本明細書において使用される用語『約』は、言及される数字又は数値範囲が実験的な変動内（又は統計的な実験誤差）の近似値であることを意味し、したがって、数字又は数値範囲は、記載された数字又は数値範囲のうち１％～１５％変動する。用語『含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）』（及び関連する用語、例えば『含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）』又は『含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）』又は『有する（ｈａｖｉｎｇ）』又は『含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）』は、例えば、ある組成物（ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）又は組成物（ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｍａｔｔｅｒ）、方法、工程、などの実施形態においてといった、他のある実施形態において存在することができるそれを排除することを意図としていない。
【0101】
本明細書に提供されるのは、少なくともいくつかの実施形態において、局所的組成物において使用するために適合されることができる、又はそうでなければ、局所的組成物に含まれることができる、超多孔質ヒドロゲルである。いくつかの実施形態において、『ヒドロゲル』は、ゲルマトリクス及び水を含む、親水性ゲルをいうことができる。さらに、いくつかの実施形態において、局所的組成物は、少なくとも１つの多価アルコール、少なくとも１つの増粘剤、及び水を含むことができる。さらに、いくつかの実施形態において、本開示の超多孔質ヒドロゲルは、人間の患者又は介護者により適当とみなされる処方においてシールする創傷ドレッシングを含むことができる、任意の好適な方法で適用又は投与することができる、処方として具体化することができ、又はそうでなければ処方に含まれることができる。かかるドレッシングの例は、半透過性フィルム、フォーム、ヒドロコロイド、及びアルギン酸カルシウムスワブを含むが、限定されない。
【0102】
本実施形態の組成物において存在することができる例示的な多価アルコールは、グリセロール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、トリエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、エタノールアミン、ブチレングリコール、ポリエチレングリコール、ｎ－メチルジエタノールアミン、イソプロパノールアミン、ソルビトール、アラビトール、エリスリトール、ＨＳＨ、イソマルト、ラクチトール、マルチトール、マンニトール、キシリトール、スレイトール、リビトール、ガラクチトール、フシトール、イジトール、イノシトール、ボレミトール、及び任意のその組み合わせを含むが、限定されない。いくつかの実施形態において、本開示の組成物は、グリセロールを含むことができる。
【0103】
本実施形態の組成物において存在することができる例示的な増粘剤は、カルボキシポリメチレン；ポリアクリルポリマー、例えばポリアクリル酸、ポリアクリレートポリマー、架橋されたポリアクリレートポリマー、架橋されたポリアクリル酸、及びその混合物；セルロースエーテル、例えばヒドロキシアルキルセルロースポリマー、例えばヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、及びその混合物；メタクリレート；ポリビニルピロリドン；架橋されたポリビニルピロリドン；ポリビニルピロリドン－酢酸ビニルコポリマー；ポリビニルアルコール；ポリエチレンオキシド；ポリエチレングリコール；ポリビニルアルキルエーテル－マレイン酸コポリマー；カルボキシビニルポリマー；多糖類；ガム、例えばアルギン酸ナトリウム、カラギーナン、キサンタンガム、アカシアガム、アラビアガム、グアーガム、プルランガム、アガー、キチン、キトサン、ペクチン、カラヤガム、ゼイン、ホルデイン、グリアジン、イノゴマメガム、トラガカンタ、及びその混合物；プロテイン、例えばコラーゲン、乳清プロテイン単離物、カゼイン、牛乳プロテイン、大豆プロテイン、ゼラチン、及びその混合物；デンプン、例えばマルトデキストリン、アミロース、高アミロースデンプン、トウモロコシデンプン、ジャガイモデンプン、米デンプン、タピオカデンプン、エンドウ豆デンプン、サツマイモデンプン、大麦デンプン、小麦デンプン、ろう質のトウモロコシデンプン、改変デンプン（例えばヒドロキシプロピル化高アミロースデンプンデンプン）、デキストリン、レヴァン、エルシナン、グルテン、及びその混合物；ベントナイト；ステアリン酸カルシウム；イナゴマメ；コロイド状二酸化ケイ素；デキストリン；ヒプロメロース；ポリカルボフィル；カオリン；サポナイト；ソルビタンエステル；スクロース；セサミオイル；トラガカント；アルギン酸カリウム；ポビドン；ナトリウムデンプングリコラート；リン脂質；及び任意のその組み合わせを含むが、限定されない。
【0104】
種々のＳＰＨの調製は、米国特許第６，２７１，２７８号に記載されている。ＳＰＨは、またＪ． Ｂｉｏｍｅｄ． Ｍａｔｅｒ． Ｒｅｓ． ４４：５３－６２ （１９９９）において、Ｃｈｅｎらによっても述べられている。ＳＰＨは、例えば、アクリルアミド（ＡＭ）、２－アクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸（ＡＭＰＳ）、ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）、又は３－スルホプロピルアクリレートカリウム塩（ＳＰＡＫ）といった、多くのビニルモノマーから気体吹出（又はフォーミング）法により合成することができる。少なくともいくつかの場合においてその方法は、モノマー、架橋剤（Ｎ、Ｎ’－メチレン－ビス－アクリルアミド）、フォーム安定剤（プルロニック Ｆ１２７、プルロニック Ｆ１０５又はシルウェット（登録商標））、水、酸（例えば、ｐＨを５－６に調節する、アクリル酸（ＡＡ）又は塩酸（ＨＣＬ））、開始剤（例えば、過硫酸アンモニウム（ＡＰＳ）といった）、触媒（例えば、テトラメチルエチレンジアミン（ＴＥＭＥＤ）といった）、及びＮａＨＣＯ３懸濁液（すなわち、発泡剤として）を試験管に加え、各成分の添加の後、振とうすることができる工程、を含むことができる。ＮａＨＣＯ３懸濁液の添加の後に形成される気泡は、例えば、スパチュラを使用してモノマー溶液に均一に分散させることができる。残留モノマー、未反応の架橋剤、及び／又は開始剤不純物を除くために、柔軟なフォームを水で完全に洗うことができる。精製工程の後、例えば、エタノール、といった、水－混和性アルコールを添加し、次にヒドロゲルを脱水するために除くことができる。通常、最終工程として、乾燥を、例えば、低温で真空オーブン中でといった、オーブン中で行うことができる。
【0105】
いくつかのＳＰＨ（例えば、初期のＳＰＨ）は、胃貯留装置と共に使用するために適合されており、又はそうでなければ胃貯留装置として具体化されている。いくつかの初期のＳＰＨは、農業及びおむつ製造業において初めに使用された、いわゆる『超吸収』ポリマー（ＳＡＰ）と共通した特性を有していた。ＳＰＨ及びＳＡＰは、いずれもそれらの重量の１０００倍までの水性流体を吸収することが可能な架橋された高分子ネットワークであるが、それらの内部構造は互いに異なる（例えば、ＳＡＰの細孔は相互に接続していなく、むしろ閉鎖されているか又は準開放されており、ＳＰＨの細孔は相互に接続している）。内部構造の違いは、異なる膨潤反応速度（例えば、ＳＡＰについてのサイズ依存膨潤反応速度及びＳＰＨについてのサイズ依存膨潤反応速度）をもたらしたか、又はそうでなければ異なる膨潤反応速度に関連している。
【0106】
後に登場したＳＰＨは従来のＳＰＨの機械的な弱さの克服を試み、それらの構造のために『ＳＰＨ複合材料』と呼ばれた。Ｃｈｅｎ Ｊ． ら、Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｕｐｅｒｐｏｒｏｕｓ Ｈｙｄｒｏｇｅｌ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ， Ｉ Ｃｏｎｔｒｏｌ． Ｒｅｌｅａｓｅ ２０００， ６５ （１－２）， ７３－８２を参照されたい。ＳＰＨ複合材料は、『複合剤』（すなわち、反応液体混合物を吸収することができる架橋された親水性ポリマー）の分散粒子を含むマトリクスから構成され、すべての化合物がＳＰＨ合成のために必要とされる（例えばモノマー、架橋剤、及び開始剤）。ＳＰＨ複合材料は、機械的ステレスに対するそれらの応答が最適化されていないとしても、腸に関する及び経口ドラッグデリバリーのために使用された。Ｏｍｉｄｉａｎ Ｈ．ら、Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｓｕｐｅｒｐｏｒｏｕｓ Ｈｙｄｒｏｇｅｌｓ， Ｉ Ｃｏｎｔｒｏｌ． Ｒｅｌｅａｓｅ ２００５， １０２ （１）， ３－１２を参照されたい。
【0107】
更に後に登場した『ＳＰＨハイブリッド』として知られるＳＰＨは、ＳＰＨネットワークを形成して十分に互いに貫通し合うネットワーク（ＩＰＮ）ヒドロゲル構造を提供した後、物理的又は化学的架橋を受けることが可能な、水溶性又は分散性ポリマーを含んだ。Ｄｒａｇａｎ Ｅ． Ｓ．、Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｉｎｔｅｒｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｈｙｄｒｏｇｅｌｓ． Ａ Ｒｅｖｉｅｗ． Ｃｈｅｍ． Ｅｎｇ． １ ２０１４， ２４３， ５７２－５９０を参照されたい。ＳＰＨハイブリッドは、膨潤した状態においてさえも、優れた弾性及び強度を示し、例えばタンパク質／ペプチドデリバリーといった、挑戦的な目的のために広く調査されている。
【0108】
ＳＰＨの製造のための新しい方法は、本開示により描かれる。本明細書に記載されている方法及び組成物は、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）及びメチルビニルエーテル及びマレイン酸無水物のコポリマー、といった、巨大分子、及び溶媒として水の使用を含む、費用対効果の高い、素早い、及び環境に優しい手順を提供する。いくつかの実施形態において、メチルビニルエーテル及びマレイン酸無水物のコポリマーは、ガントレッツ（登録商標）ＡＮとして具体化することができ、又はそうでなければガントレッツ（登録商標）ＡＮを含むことができる。
【0109】
本開示の方法は、使用の際、抗菌活性を提供する超多孔質材料を製造するするために使用することができ、そういうものとして、本明細書の方法及び組成物は、特徴、工程、及び／又は態様を利用して、他の方法又は組成物に達成されていない、利益及び／又は利点を提供することができる。超多孔質ヒドロゲルの製造のための単純な、速い、及び環境に優しい方法は、本明細書に示される。この方法に従って首尾よく製造される超多孔質ヒドロゲルフォームは、少なくともいくつかの実施形態において、創傷ドレッシングとして創傷管理のための有望な材料を提供する。
【0110】
ポリマー
１つの態様において、本開示の超多孔質ヒドロゲルは、縮合反応において共に反応することができる１つ以上の官能基を有する１つ以上のポリマーから調製される。いくつかの実施形態において、前記超多孔質ヒドロゲルは、縮合反応において反応することができる２つ以上の官能基を含む単一の多官能性ポリマーから調製される。さらに、いくつかの実施形態において、前記超多孔質ヒドロゲルは、２つ以上のポリマーから調製され、各ポリマーは縮合反応において反応することができる１つ以上の官能基を含む。前記官能基は、アルコール、カルボン酸、カルボニル、エステル、アミド、無水物、及びその組み合わせを含むが、限定されない。
１つの態様において、本開示の超多孔質ヒドロゲルは、縮合反応において共に反応することができる１つ以上の官能基を有する１つ以上のポリマーから調製される。いくつかの実施形態において、前記超多孔質ヒドロゲルは、縮合反応において反応することができる２つ以上の官能基を含む単一の多官能性ポリマーから調製される。さらに、いくつかの実施形態において、前記超多孔質ヒドロゲルは、２つ以上のポリマーから調製され、各ポリマーは縮合反応において反応することができる１つ以上の官能基を含む。前記官能基は、アルコール、カルボン酸、カルボニル、エステル、アミド、無水物、及びその組み合わせを含むが、限定されない。
【0111】
いくつかの実施形態において、前記超多孔質ヒドロゲルは、２つ以上のポリマーから調製され、各ポリマーは、ポリマーが
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）；
ポリアクリル酸（ＰＡＡ）；
ポリ（アルキルビニルエーテル／マレイン酸）、例えばポリ（メチルエーテル－ａｌｔ－マレイン酸無水物）（ＰＭＶＥＭＡ）
及びポリ（メチルビニルエーテル－ａｌｔ－マレイン酸無水物）（ＰＭＶＥＭＡＣ）
のコポリマー；
ポリ（スチレン／マレイン酸無水物）、例えばポリ（スチレン－ｃｏ－マレイン酸無水物）（ＳＭＡ）
のコポリマー；
２－ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）
；及びその組み合わせから選択される、縮合反応において反応することができる１つ以上の官能基を含む。
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）；
【化1】
【化2】
【化3】
【化4】
ポリ（スチレン／マレイン酸無水物）、例えばポリ（スチレン－ｃｏ－マレイン酸無水物）（ＳＭＡ）
【化5】
２－ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）
【化6】
【0112】
いくつかの実施形態において、前記超多孔質ヒドロゲルは、ＰＶＡ及びＰＭＶＥＭＡから調製される。さらに、いくつかの実施形態において、前記超多孔質ヒドロゲルは、ＰＶＡ及びＰＭＶＥＭＡＣから調製される。なおいくつかの実施形態において、前記超多孔質ヒドロゲルは、ＰＶＡ及びＳＭＡから調製される。さらになおいくつかの実施形態において、前記超多孔質ヒドロゲルは、ＨＥＣ及びＰＭＶＥＭＡから調製される。さらに、いくつかの実施形態において、前記超多孔質ヒドロゲルは、ＨＥＣ及びＰＭＶＥＭＡＣから調製される。最後に、いくつかの実施形態において、前記超多孔質ヒドロゲルは、ＨＥＣ及びＳＭＡから調製される。
【0113】
いくつかの実施形態において、第２のポリマーに対する第１のポリマーのモル比は、少なくとも約１：１である。いくつかの実施形態において、前記モル比は、例えば、約１．１：１、約１．２：１、約１．３：１、約１．４：１、約１．５：１、約１．６：１、約１．７：１、約１．８：１、約１．９：１、又は約２：１といった、約１：１～約２：１の範囲であることができる。
【0114】
いくつかの実施形態において、前記超多孔質ヒドロゲルは、２つ以上の官能基を含む単一の多官能性ポリマーから調製される。例えば、前記ポリマーは、ポリ（アクリルアミド／アクリル酸）のコポリマー、例えばポリアクリルアミド－ｃｏ－アクリル酸（ＰＡＡＭ－ｃｏ－ＡＡ）
である。
【化7】
【0115】
発泡剤
１つの態様において、本開示の超多孔質ヒドロゲルは、縮合反応において共に反応することができる１つ以上の官能基を有する１つ以上のポリマー及び気泡から調製される。いくつかの実施形態において、気泡は、機械的な気体吹出法により形成される。さらに、いくつかの実施形態において、気泡は、発泡剤の添加による化学的な気体吹出法により形成される。気泡は、少なくともいくつかの実施形態において、空気を含む。さらに、いくつかの実施形態において、気泡は、二酸化炭素を含む。
１つの態様において、本開示の超多孔質ヒドロゲルは、縮合反応において共に反応することができる１つ以上の官能基を有する１つ以上のポリマー及び気泡から調製される。いくつかの実施形態において、気泡は、機械的な気体吹出法により形成される。さらに、いくつかの実施形態において、気泡は、発泡剤の添加による化学的な気体吹出法により形成される。気泡は、少なくともいくつかの実施形態において、空気を含む。さらに、いくつかの実施形態において、気泡は、二酸化炭素を含む。
【0116】
いくつかの実施形態において、炭酸塩が泡を発生させるのに使用される。炭酸塩は、少なくともいくつかの実施形態において、固体として及び水溶液としてでなく、コポリマーに添加することができる。さらに、いくつかの実施形態において、炭酸塩水溶液を使用する場合、発生させた二酸化炭素の泡は非常に大きくあることができ、ゲル化の前に非常に素早く反応混合物から取り出すことができる。さらに、いくつかの実施形態において、炭酸塩は、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、重炭酸カリウム、炭酸カルシウム、重炭酸カルシウム、又は炭酸リチウムである。いくつかの実施形態において、炭酸塩は、重炭酸ナトリウムである。
【0117】
いくつかの実施形態において、発泡剤の量は、約０．１％ｗ／ｖ～約１％ｗ／ｖである。かかる実施形態において、発泡剤の量は、約０．１％ｗ／ｖ、約０．２％ｗ／ｖ、約０．３％ｗ／ｖ、約０．４％ｗ／ｖ、約０．５％ｗ／ｖ、約０．６％ｗ／ｖ、約０．７％ｗ／ｖ、約０．８％ｗ／ｖ、約０．９％ｗ／ｖ、又は約１％ｗ／ｖであることができる。
【0118】
溶媒
１つの態様において、本開示の超多孔質ヒドロゲルは、縮合反応において共に反応することができる１つ以上の官能基を有する１つ以上のポリマー、気泡、及び水から調製される。いくつかの実施形態において、有機溶媒は、超多孔質ヒドロゲルを調製するのに使用されない。
１つの態様において、本開示の超多孔質ヒドロゲルは、縮合反応において共に反応することができる１つ以上の官能基を有する１つ以上のポリマー、気泡、及び水から調製される。いくつかの実施形態において、有機溶媒は、超多孔質ヒドロゲルを調製するのに使用されない。
【0119】
フォーム安定剤
いくつかの実施形態において、前記超多孔質ヒドロゲルは、フォーム安定剤を含む。かかる実施形態において、フォーム安定剤は、アルブミン、ゼラチン、プルロニック（登録商標）［（ポリ（エチレンオキシド）－ポリ（プロピレンオキシド）－ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ－ＰＰＯ－ＰＥＯ）トリ－ブロックコポリマー）、シルウェット（登録商標）（ポリアルキレンオキシド改変ポリ（ジメチルシロキサン）界面活性剤）、ドデシル硫酸ナトリウム、スパン（登録商標）、トリトン（登録商標）、及びツイーン（登録商標）から選択することができる。さらに、かかる実施形態において、フォーム安定剤は、プルロニック Ｆ１２７（ＰＦ１２７）であることができる。他の実施形態において、フォーム安定剤は使用されない。
いくつかの実施形態において、前記超多孔質ヒドロゲルは、フォーム安定剤を含む。かかる実施形態において、フォーム安定剤は、アルブミン、ゼラチン、プルロニック（登録商標）［（ポリ（エチレンオキシド）－ポリ（プロピレンオキシド）－ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ－ＰＰＯ－ＰＥＯ）トリ－ブロックコポリマー）、シルウェット（登録商標）（ポリアルキレンオキシド改変ポリ（ジメチルシロキサン）界面活性剤）、ドデシル硫酸ナトリウム、スパン（登録商標）、トリトン（登録商標）、及びツイーン（登録商標）から選択することができる。さらに、かかる実施形態において、フォーム安定剤は、プルロニック Ｆ１２７（ＰＦ１２７）であることができる。他の実施形態において、フォーム安定剤は使用されない。
【0120】
特性
細孔径
いくつかの実施形態において、発泡剤の量は、超多孔質ヒドロゲルの細孔径及び多孔性を制御する。さらに、いくつかの実施形態において、細孔径は、不均一であり、次の範囲のうちの１つにある：約５μｍ～約１ｍｍ、約５μｍ～約１００μｍ、約１０μｍ～約６０μｍ、約１０μｍ～約２００μｍ、約２００μｍ～約５００μｍ、約４００μｍ～約７００μｍ、又は約６００μｍ～約９００μｍ。さらに、いくつかの実施形態において、細孔径は、約５μｍ、約１０μｍ、約２０μｍ、約３０μｍ、約４０μｍ、約５０μｍ、約６０μｍ、約７０μｍ、約８０μｍ、約９０μｍ、約１００μｍ、約１１０μｍ、約１２０μｍ、約１３０μｍ、約１４０μｍ、約１５０μｍ、約１６０μｍ、約１７０μｍ、約１８０μｍ、約１９０μｍ、約２００μｍ、約２５０μｍ、約３００μｍ、約３５０μｍ、約４００μｍ、約４５０μｍ、約５００μｍ、約５５０μｍ、約６００μｍ、約６５０μｍ、約７００μｍ、約８００μｍ、約８５０μｍ、約９００μｍ、約９５０μｍ、又は約１ｍｍ。
細孔径
いくつかの実施形態において、発泡剤の量は、超多孔質ヒドロゲルの細孔径及び多孔性を制御する。さらに、いくつかの実施形態において、細孔径は、不均一であり、次の範囲のうちの１つにある：約５μｍ～約１ｍｍ、約５μｍ～約１００μｍ、約１０μｍ～約６０μｍ、約１０μｍ～約２００μｍ、約２００μｍ～約５００μｍ、約４００μｍ～約７００μｍ、又は約６００μｍ～約９００μｍ。さらに、いくつかの実施形態において、細孔径は、約５μｍ、約１０μｍ、約２０μｍ、約３０μｍ、約４０μｍ、約５０μｍ、約６０μｍ、約７０μｍ、約８０μｍ、約９０μｍ、約１００μｍ、約１１０μｍ、約１２０μｍ、約１３０μｍ、約１４０μｍ、約１５０μｍ、約１６０μｍ、約１７０μｍ、約１８０μｍ、約１９０μｍ、約２００μｍ、約２５０μｍ、約３００μｍ、約３５０μｍ、約４００μｍ、約４５０μｍ、約５００μｍ、約５５０μｍ、約６００μｍ、約６５０μｍ、約７００μｍ、約８００μｍ、約８５０μｍ、約９００μｍ、約９５０μｍ、又は約１ｍｍ。
【0121】
密度
いくつかの実施形態において、前記超多孔質ヒドロゲルの密度は、約０．０５～約５ｇ／ｃｍ３、又は約０．０５～約４ｇ／ｃｍ３、又は約０．０５～約３ｇ／ｃｍ３、又は約０．０５～約２ｇ／ｃｍ３、又は約０．０５～約１．５ｇ／ｃｍ３、又は約０．０５～約１ｇ／ｃｍ３の範囲である。
いくつかの実施形態において、前記超多孔質ヒドロゲルの密度は、約０．０５～約５ｇ／ｃｍ３、又は約０．０５～約４ｇ／ｃｍ３、又は約０．０５～約３ｇ／ｃｍ３、又は約０．０５～約２ｇ／ｃｍ３、又は約０．０５～約１．５ｇ／ｃｍ３、又は約０．０５～約１ｇ／ｃｍ３の範囲である。
【0122】
吸収能
いくつかの実施形態において、前記超多孔質ヒドロゲルの吸収能は、約３０％及び約２００００％、又は約１００％及び約１００００％、又は約３００％及び約１００００％の範囲である。
いくつかの実施形態において、前記超多孔質ヒドロゲルの吸収能は、約３０％及び約２００００％、又は約１００％及び約１００００％、又は約３００％及び約１００００％の範囲である。
【0123】
膨潤特性
いくつかの実施形態において、本明細書において記載されている超多孔質ヒドロゲルは、非常に高い及び速い膨潤特性を示す。いくつかの実施形態において、２４時間後の膨潤比は、約３０００％より大きく、約３５００％より大きく、約４０００％より大きく、約４５００％より大きく、約５０００％より大きく、約５５００％より大きく、約６０００％より大きく、約６５００％より大きく、約７０００％より大きく、約７５００％より大きく、約８０００％より大きく、又は約８５００％より大きい。さらに、いくつかの実施形態において、２４時間後の膨潤比は、約４０００％～約８５００％である。さらに、いくつかの実施形態において、２４時間後の膨潤比は、約４０００％である。なおいくつかの実施形態において、２４時間後の膨潤比は、約７０００％である。最終的に、いくつかの実施形態において、２４時間後の膨潤比は、約８５００％である。
いくつかの実施形態において、本明細書において記載されている超多孔質ヒドロゲルは、非常に高い及び速い膨潤特性を示す。いくつかの実施形態において、２４時間後の膨潤比は、約３０００％より大きく、約３５００％より大きく、約４０００％より大きく、約４５００％より大きく、約５０００％より大きく、約５５００％より大きく、約６０００％より大きく、約６５００％より大きく、約７０００％より大きく、約７５００％より大きく、約８０００％より大きく、又は約８５００％より大きい。さらに、いくつかの実施形態において、２４時間後の膨潤比は、約４０００％～約８５００％である。さらに、いくつかの実施形態において、２４時間後の膨潤比は、約４０００％である。なおいくつかの実施形態において、２４時間後の膨潤比は、約７０００％である。最終的に、いくつかの実施形態において、２４時間後の膨潤比は、約８５００％である。
【0124】
機械的特性
いくつかの実施形態において、本開示の超多孔質ヒドロゲルの機械的特性は、１つ以上の点において、有利であることができる。
いくつかの実施形態において、本開示の超多孔質ヒドロゲルの機械的特性は、１つ以上の点において、有利であることができる。
【0125】
弾性率（ヤング率）：
弾性率（また引張弾性率又はヤング率としても知られる）は、力が適用されるとき、弾性的に（すなわち、非永久的に）変形される物体又は物質の抵抗を測る数である。物体の弾性率は、弾性変形領域における、その応力－応力曲線の傾きとして定義される。より堅い材料は、より低い堅さを有する材料よりも高い弾性率を有することとなることを理解すべきである。
弾性率（また引張弾性率又はヤング率としても知られる）は、力が適用されるとき、弾性的に（すなわち、非永久的に）変形される物体又は物質の抵抗を測る数である。物体の弾性率は、弾性変形領域における、その応力－応力曲線の傾きとして定義される。より堅い材料は、より低い堅さを有する材料よりも高い弾性率を有することとなることを理解すべきである。
【0126】
いくつかの実施形態において、高分子超多孔質ヒドロゲルは、約１ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２～約４ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２の弾性率（ヤング率）を示す。さらに、いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、少なくとも約１ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２、少なくとも約１．５ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２、少なくとも約２ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２、少なくとも約２．５ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２、少なくとも約３ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２、少なくとも約３．５ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２、又は少なくとも約４ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２の弾性率（ヤング率）を示す。なおいくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約１ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２～約３ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２の弾性率（ヤング率）を示す。さらになおいくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約２．９ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２～約３．７ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２の弾性率（ヤング率）を示す。いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約１．４ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２～約３．８ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２の弾性率（ヤング率）を示す。
【0127】
破断伸び：
破壊ひずみとしてもまた知られる、破断伸びは、試験片の破損後、変化した長さ～最初の長さ間の比である。破断伸びは、クラック形成なく、形状の変化に抗する材料の能力を表す。破断伸びは、引張試験により決定される。
破壊ひずみとしてもまた知られる、破断伸びは、試験片の破損後、変化した長さ～最初の長さ間の比である。破断伸びは、クラック形成なく、形状の変化に抗する材料の能力を表す。破断伸びは、引張試験により決定される。
【0128】
いくつかの実施形態において、高分子超多孔質ヒドロゲルは、約４４％～約１００％の破断伸びを示す。さらに、いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、少なくとも約４４％、少なくとも約４５％、少なくとも約５０％、少なくとも約５５％、少なくとも約６０％、少なくとも約６５％、少なくとも約７０％、少なくとも約７５％、少なくとも約８０％、少なくとも約８５％、少なくとも約９０％、少なくとも約９５％、又は少なくとも約１００％の破断伸びを示す。なおいくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約４４％～約７２％の破断伸びを示す。さらになおいくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約８０％～約９６％の破断伸びを示す。最終的に、いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約６９％～約９６％の破断伸びを示す。
破断点応力：
破断点応力：
【0129】
破断点応力は、試験片が裂け、壊れ、又はクラックを形成する瞬間の引張応力である。破断伸びのように、破断点応力は張力試験により決定される。
【0130】
いくつかの実施形態において、高分子超多孔質ヒドロゲルは、約０．３ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２～約１．３ｘ１０－４Ｎ／ｍｍ２の破断点応力を示す。さらに、いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、少なくとも約０．３ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２、少なくとも約０．４ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２、少なくとも約０．５ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２、少なくとも約０．６ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２、少なくとも約０．７ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２、少なくとも約０．８ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２、少なくとも約０．９ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２、少なくとも約１ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２、少なくとも約２ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２、少なくとも約３ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２、少なくとも約４ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２、少なくとも約５ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２、少なくとも約６ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２、少なくとも約７ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２、少なくとも約８ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２、少なくとも約９ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２、少なくとも約１ｘ１０－４Ｎ／ｍｍ２、少なくとも約１．１ｘ１０－４Ｎ／ｍｍ２、少なくとも約１．２ｘ１０－４Ｎ／ｍｍ２、又は少なくとも約１．３ｘ１０－４Ｎ／ｍｍ２の破断点応力を示す。なおいくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約２．１ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２～約７．３ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２の破断点応力を示す。さらになおいくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約０．７ｘ１０－４Ｎ／ｍｍ２～約１．３ｘ１０－４Ｎ／ｍｍ２の破断点応力を示す。最後に、いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約０．３ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２～約１．９ｘ１０－５Ｎ／ｍｍ２の破断点応力を示す。
【0131】
最大強度：
いくつかの実施形態において、高分子超多孔質ヒドロゲルは、約３ｘ１０－２Ｎ／ｍｍ～約６．３ｘ１０－２Ｎ／ｍｍの最大強度を示す。さらに、いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約３ｘ１０－２Ｎ／ｍｍ～約４．４ｘ１０－２Ｎ／ｍｍの最大強度を示す。なおいくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約３．８ｘ１０－２Ｎ／ｍｍ～約５．２ｘ１０－２Ｎ／ｍｍの最大強度を示す。さらになおいくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約３．１ｘ１０－２Ｎ／ｍｍ～約６．３ｘ１０－２Ｎ／ｍｍの最大強度を示す。
いくつかの実施形態において、高分子超多孔質ヒドロゲルは、約３ｘ１０－２Ｎ／ｍｍ～約６．３ｘ１０－２Ｎ／ｍｍの最大強度を示す。さらに、いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約３ｘ１０－２Ｎ／ｍｍ～約４．４ｘ１０－２Ｎ／ｍｍの最大強度を示す。なおいくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約３．８ｘ１０－２Ｎ／ｍｍ～約５．２ｘ１０－２Ｎ／ｍｍの最大強度を示す。さらになおいくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、約３．１ｘ１０－２Ｎ／ｍｍ～約６．３ｘ１０－２Ｎ／ｍｍの最大強度を示す。
【0132】
抗菌活性
いくつかの実施形態において、高分子超多孔質ヒドロゲルは、固有の抗菌活性を示す。さらに、いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、例えば、黄色ブドウ球菌といった、グラム陽性菌に対する固有の抗菌活性を示す。なおいくつかの実施形態において、前記超多孔質ヒドロゲルの抗菌活性は、例えば、銀イオン及びヨウ素といった、抗菌剤を含むドレッシングの抗菌活性に匹敵する。
いくつかの実施形態において、高分子超多孔質ヒドロゲルは、固有の抗菌活性を示す。さらに、いくつかの実施形態において、前記高分子超多孔質ヒドロゲルは、例えば、黄色ブドウ球菌といった、グラム陽性菌に対する固有の抗菌活性を示す。なおいくつかの実施形態において、前記超多孔質ヒドロゲルの抗菌活性は、例えば、銀イオン及びヨウ素といった、抗菌剤を含むドレッシングの抗菌活性に匹敵する。
【0133】
超多孔質ヒドロゲルの調製の方法
本開示による超多孔質ヒドロゲルの調製のための方法は、発泡剤の存在下での縮合反応において共に反応することができる１つ以上の官能基を有する１つ以上の架橋ポリマーを含む。架橋は、何らの追加の架橋剤の使用なしに達成される。架橋は、高温で及び高圧で、前記１つ以上のポリマーを混合することにより達成される。方法は、オートクレーブ中で実行することができる。前記方法は、代わりにオートクレーブにおいて実行することもできる。架橋は、代わりに超音波照射で溶液を照射することにより実行することができる。
本開示による超多孔質ヒドロゲルの調製のための方法は、発泡剤の存在下での縮合反応において共に反応することができる１つ以上の官能基を有する１つ以上の架橋ポリマーを含む。架橋は、何らの追加の架橋剤の使用なしに達成される。架橋は、高温で及び高圧で、前記１つ以上のポリマーを混合することにより達成される。方法は、オートクレーブ中で実行することができる。前記方法は、代わりにオートクレーブにおいて実行することもできる。架橋は、代わりに超音波照射で溶液を照射することにより実行することができる。
【0134】
いくつかの実施形態において、前記超多孔質ヒドロゲルの調製のための方法は、高温で行われる。さらに、いくつかの実施形態において、前記超多孔質ヒドロゲルの調製のための方法は、実質的なポリマーの劣化が生じる程高いものであることなく、ポリマーが架橋するのに十分な温度で行われる。なおいくつかの実施形態において、前記超多孔質ヒドロゲルの調製のための方法は、約５０°Ｃ～約２００°Ｃ、又は約１００°Ｃ～約１５０°Ｃで行われる。さらになおいくつかの実施形態において、前記超多孔質ヒドロゲルの調製のための方法は、約８０°Ｃ、約８５°Ｃ、約９０°Ｃ、約９５°Ｃ、約１００°Ｃ、約１０５°Ｃ、約１１０°Ｃ、約１１５°Ｃ、約１２０°Ｃ、約１２５°Ｃ、約１３０°Ｃ、約１３５°Ｃ、約１４０°Ｃ、約１４５°Ｃ、又は約１５０°Ｃで行われる。
【0135】
いくつかの実施形態において、前記超多孔質ヒドロゲルの調製のための方法は、高圧で行われる。さらに、いくつかの実施形態において、前記超多孔質ヒドロゲルの調製のための方法は、約大気圧～約２２０ｐｓｉ、例えば約１４ｐｓｉ、約１５ｐｓｉ、約１６ｐｓｉ、約１７ｐｓｉ、約１８ｐｓｉ、約１９ｐｓｉ、約２０ｐｓｉ、約３０ｐｓｉ、約４０ｐｓｉ、約５０ｐｓｉ、約６０ｐｓｉ、約７０ｐｓｉ、約８０ｐｓｉ、約９０ｐｓｉ、約１００ｐｓｉ、約１１０ｐｓｉ、約１２０ｐｓｉ、約１３０ｐｓｉ、約１４０ｐｓｉ、約１５０ｐｓｉ、約１６０ｐｓｉ、約１７０ｐｓｉ、約１８０ｐｓｉ、約１９０ｐｓｉ、約２００ｐｓｉ、約２１０ｐｓｉ、又は約２２０ｐｓｉの圧力で行われる。なおいくつかの実施形態において、前記超多孔質ヒドロゲルの調製のための方法は、約大気圧～約１００ｐｓｉの圧力で行われる。さらになおいくつかの実施形態において、前記超多孔質ヒドロゲルの調製のための方法は、約大気圧～約４０ｐｓｉの圧力で行われる。最後に、いくつかの実施形態において、前記超多孔質ヒドロゲルの調製のための方法は、約１５ｐｓｉ～約４０ｐｓｉの圧力で行われる。
【0136】
いくつかの実施形態において、前記超多孔質ヒドロゲルの調製のための方法は、実質的なポリマーの劣化が生じる程長いものであることなく、ポリマーが架橋するのに十分な時間、実行される。さらに、いくつかの実施形態において、反応は、約１０分～約１２０分、又は約３０分～約６０分、例えば約３０分、約３５分、約４０分、約４５分、約５０分、約５５分、又は約６０分実行される。
【0137】
アプリケーション
本明細書に記載されている超多孔質ヒドロゲル組成物は、例えば組成物が皮膚と接触する又は組成物と皮膚との中間の界面と接触するアプリケーションといった、皮膚接触又はカバーアプリケーションの範囲において、好適に使用することができる。本明細書に記載されているように、皮膚接触又はカバーアプリケーションは、実質的にすべての／損傷の受けていない皮膚組織及び／又は機能障害のある、壊れた、又は損傷した皮膚組織と関連する幅広いアプリケーションを含むことができ、又はそうでなければ当該アプリケーションとして具体化することができる。かかるものとして、本開示の超多孔質ヒドロゲル組成物は、幅広い皮膚科学的用途を有することができる。例えば、いくつかの実施形態において、本明細書に記載されている超多孔質ヒドロゲル組成物は、湿潤性湿疹、湿潤性の及び剥離した組織（例えば、ウェットレッグシンドローム（ｗｅｔ ｌｅｇ ｓｙｎｄｒｏｍｅ）又は慢性静脈不全と関連する他の病態）、失禁関連皮膚炎（ＩＡＤ）、尿又は糞便失禁、又は糞便、尿、又は静脈カテーテルの使用と関する病態を処置するのに使用することができる。さらに、いくつかの実施形態において、本明細書に記載されている超多孔質ヒドロゲル組成物は、生理と関連する合併症及び／又は病態を処置するのに適合することができる。
本明細書に記載されている超多孔質ヒドロゲル組成物は、例えば組成物が皮膚と接触する又は組成物と皮膚との中間の界面と接触するアプリケーションといった、皮膚接触又はカバーアプリケーションの範囲において、好適に使用することができる。本明細書に記載されているように、皮膚接触又はカバーアプリケーションは、実質的にすべての／損傷の受けていない皮膚組織及び／又は機能障害のある、壊れた、又は損傷した皮膚組織と関連する幅広いアプリケーションを含むことができ、又はそうでなければ当該アプリケーションとして具体化することができる。かかるものとして、本開示の超多孔質ヒドロゲル組成物は、幅広い皮膚科学的用途を有することができる。例えば、いくつかの実施形態において、本明細書に記載されている超多孔質ヒドロゲル組成物は、湿潤性湿疹、湿潤性の及び剥離した組織（例えば、ウェットレッグシンドローム（ｗｅｔ ｌｅｇ ｓｙｎｄｒｏｍｅ）又は慢性静脈不全と関連する他の病態）、失禁関連皮膚炎（ＩＡＤ）、尿又は糞便失禁、又は糞便、尿、又は静脈カテーテルの使用と関する病態を処置するのに使用することができる。さらに、いくつかの実施形態において、本明細書に記載されている超多孔質ヒドロゲル組成物は、生理と関連する合併症及び／又は病態を処置するのに適合することができる。
【0138】
本明細書に記載されている超多孔質ヒドロゲル組成物は、各々特定の用途のためのより大きな物品の一部（例えば、補助構造）上に支持されないことができ又は支持されることができる。前記組成物は、好適にはシート、コーティング、薄膜、複合材料、積層体、などの形態であることができる。本開示により期待されるアプリケーションは、パッチ、テープ、包帯、ドレッシング、体液を吸収するための吸収性パッド（例えば、産婦のための授乳パッド）、糞便集積容器のための接着性フランジ及びタブ、オストミー装置、及び他の失禁装置を含むが、限定されない。
【0139】
本開示のために、前記超多孔質ヒドロゲルを適用することができる創傷又は創傷部位は、少なくともいくつかの実施形態において、４相：止血、炎症、増殖、及び化膿、を含む多相治癒工程を経験する。創傷治癒の止血及び増殖相の間、滲出液を管理することは、浸軟、繰り返し起きる感染、及び患者への他の悪影響を予防するために必要不可欠である。創傷の部位で陰圧をかける創傷ドレッシングは、過剰のｅｘｃａｕｄａｔｅを吸収し、治癒を促進する。創傷ドレッシングの陰圧を実行及び維持することは、感染、潰瘍、やけど、擦過傷、切開、裂傷、穿刺、剥離、及び切断に起因する種々のタイプの慢性又は急性皮膚損傷を治療及び管理に理想的である。
【0140】
いくつかの実施形態において、前記超多孔質ヒドロゲルは、創傷ドレッシングに含まれる。かかる実施形態において、創傷ドレッシングは複数の層を有し、層のうちの１つは超多孔質ヒドロゲルを含む。さらに、いくつかの実施形態において、創傷ドレッシングは、また活性剤を含む。活性剤は、超多孔質ヒドロゲルとして同一の層に含まれることができ又は異なる層に含まれることができる。いくつかの実施形態において、活性剤は、抗炎症剤、麻酔剤、及びその組み合わせから選択される。例えば、いくつかの実施形態において、活性剤は、ヒドロコルチゾン、クロベタゾンブチラート、及びベタメタゾンジプロピロナートから選択される局所的コルチコステロイドである。なおいくつかの実施形態において、活性剤は、リドカイン又はベンゾカインである。さらになおいくつかの実施形態において、活性剤は、金属イオン（例えば銀）及びハロゲン化物イオン（例えば塩化物イオン又はヨウ化物イオン）から選択することができる抗菌剤であるが、抗菌剤は金属イオンのハロゲン化物イオンとの対を要求することを必要としない。活性剤は、少なくともいくつかの実施形態において、ポリヘキサメチレンビグアナイド（ＰＨＭＢ）、クロルヘキシジン、及びオクタレニジンから選択することができる。
【0141】
さらに、いくつかの実施形態において、例えば、複数の層を有する創傷ドレッシングなどに含まれる場合、前記超多孔質ヒドロゲルは、ヒドロゲルが含まれる層内に移動することができる。かかる実施形態において、複数の層又はシートは互いに関連する多くの配向性を有することができ、かかる移動を促進及び／又は創傷滲出液の取り扱い及び管理を改善することができる。１つの例において、創傷ドレッシングの１つ以上の層又はシートは、ヒドロゲルが含まれる層内でのヒドロゲルの動きが創傷滲出液ウィッキング及び／又は水分の蒸発を促進するよう、創傷部位に実質的に垂直に配向することができる。いくつかの場合において、前記超多孔質ヒドロゲルを含むドレッシングなどは、高水蒸気透過率（ＭＶＴＲ）ドレッシングとして具体化することができるか、又はそうでなければ当該ドレッシングを含むことができる。さらに、いくつかの場合において、前記超多孔質ヒドロゲルを含むドレッシングなどは、診断装置、例えばセンサーなどを含むことができるか、又はそうでなければ当該診断装置として具体化できる。さらに、いくつかの場合において、前記超多孔質ヒドロゲルを含むドレッシングなどは、例えば、Ａｖｅｌｌｅ－ｔｙｐｅアプリケーションといった、陰圧創傷治療（ＮＰＷＴ）アプリケーションのために適合された装置として具体化することができるか、又はそうでなければ当該装置に含まれることができる。
【0142】
本開示の超多孔質ヒドロゲルは、ヒドロゲルがドレッシングなどの１つ以上の層に含まれるアプリケーションに限定されないことは、理解できるであろう。例えば、いくつかの実施形態において、前記超多孔質ヒドロゲルは、装置に含まれる場合、実質的に維持されることができるフォームを有する３次元フォームとして具体化することができ、又はそうでなければ当該フォームに含まれることができる。もちろん、他の実施形態において、前記超多孔質ヒドロゲルは、別の好適な形態において、提供されることができる。
【0143】
実施例
材料
９８－９９％加水分解の中程度の分子量（５１。３ｋＤａ）のＰＶＡをＡｌｆａ Ａｅｓａｒ（ＵＫ）から購入した。ＰＶＡの実際の脱アセチル化度は、１Ｈ ＮＭＲにより９８．７％であることがわかった。抗菌試験に使用した栄養寒天は、ＯｘｏｉｄＬｔｄＵＫから購入した。ガントレッツ（登録商標） ＡＮ（平均Ｍｗ 約２１６ｋＤａ）及び使用したすべての他の化学物質は、Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ（ＵＫ）から購入した。アクアセル（登録商標） Ａｇドレッシングは、親切にもＣｏｎｖａＴｅｃ Ｌｔｄ．により提供されて、抗菌研究の間、対象として使用した。
材料
９８－９９％加水分解の中程度の分子量（５１。３ｋＤａ）のＰＶＡをＡｌｆａ Ａｅｓａｒ（ＵＫ）から購入した。ＰＶＡの実際の脱アセチル化度は、１Ｈ ＮＭＲにより９８．７％であることがわかった。抗菌試験に使用した栄養寒天は、ＯｘｏｉｄＬｔｄＵＫから購入した。ガントレッツ（登録商標） ＡＮ（平均Ｍｗ 約２１６ｋＤａ）及び使用したすべての他の化学物質は、Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ（ＵＫ）から購入した。アクアセル（登録商標） Ａｇドレッシングは、親切にもＣｏｎｖａＴｅｃ Ｌｔｄ．により提供されて、抗菌研究の間、対象として使用した。
【0144】
実施例１：ヒドロゲルフォームの合成
９８－９９％加水分解の中程度の分子量（５１．３ｋＤａ）のＰＶＡを、およそ６時間、約９０°Ｃで純水に溶解させた。ＰＭＶＥＭＡ（ガントレッツ（登録商標） ＡＮ、平均Ｍｗ 約２１６ｋＤａ）を一晩、約５０°Ｃで純水に溶解させた。
９８－９９％加水分解の中程度の分子量（５１．３ｋＤａ）のＰＶＡを、およそ６時間、約９０°Ｃで純水に溶解させた。ＰＭＶＥＭＡ（ガントレッツ（登録商標） ＡＮ、平均Ｍｗ 約２１６ｋＤａ）を一晩、約５０°Ｃで純水に溶解させた。
【0145】
ＰＶＡ（１６．６％ｗ／ｖ）及びＰＭＶＥＭＡ（１４．８％ｗ／ｖ）の水溶液を、３時間、回転子ミキサーを使用して、１５ｍＬガラスバイアル中で共に混合した。２：１（ガントレッツ（登録商標） ＡＮのベースモル当たりのＰＶＡのベースモル）の最終モル比を有する処方を調製した。重炭酸ナトリウム（ＮａＨＣＯ３）の粉末をスパチュラを使用してガラスのペトリ皿（８ｃｍ径）の表面に均一に拡げた。前記混合物をそれからペトリ皿に注いだ。０．５、０．７、及び１％ｗ／ｖＮａＨＣＯ３を有するフォームを製造した。ペトリ皿をそれから素早くシールし、１２１℃で３０分間オートクレーブ処理した（ＣｅｒｔｏＣｌａｖ Ｍｕｌｔｉｃｏｎｔｒｏｌ １２Ｌ）。
【0146】
比較例１：ＮａＨＣＯ３溶液を使用するヒドロゲルの形成
１：１のモル比で個々のポリマー溶液を混合することにより、ＰＭＶＥＭＡ及びＰＶＡを含む、２０ｍＬ混合物を調製し、３．５時間、タンブルミキサーに置き、その完全な混合を確実なものとした。それから、１ｍｇ、５ｍｇ、１０ｍｇ、２０ｍｇ、及び３０ｍｇの量のＮａＨＣＯ３を加え、混合物を次に、完全な塩溶解まで１時間、タンブルミキサー中で混合した。ガラスバイアルをそれからシールし、１．５時間、１２５℃でオートクレーブ処理した。これらのヒドロゲル内での気体で満たされた大きなキャビティの形成を観測したが、これらのキャビティは、サンプル内に不規則に分布していた。ヒドロゲルサンプルを図６に示す。（ａ）とラベルされたバイアルは、１ｍｇのＮａＨＣＯ３を含むヒドロゲルサンプルに相当する。（ｂ）とラベルされたバイアルは、５ｍｇのＮａＨＣＯ３を含むヒドロゲルサンプルに相当する。（ｃ）とラベルされたバイアルは、１０ｍｇのＮａＨＣＯ３を含むヒドロゲルサンプルに相当する。（ｄ）とラベルされたバイアルは、２０ｍｇのＮａＨＣＯ３を含むヒドロゲルサンプルに相当する。（ｅ）とラベルされたバイアルは、３０ｍｇのＮａＨＣＯ３を含むヒドロゲルサンプルに相当する。
１：１のモル比で個々のポリマー溶液を混合することにより、ＰＭＶＥＭＡ及びＰＶＡを含む、２０ｍＬ混合物を調製し、３．５時間、タンブルミキサーに置き、その完全な混合を確実なものとした。それから、１ｍｇ、５ｍｇ、１０ｍｇ、２０ｍｇ、及び３０ｍｇの量のＮａＨＣＯ３を加え、混合物を次に、完全な塩溶解まで１時間、タンブルミキサー中で混合した。ガラスバイアルをそれからシールし、１．５時間、１２５℃でオートクレーブ処理した。これらのヒドロゲル内での気体で満たされた大きなキャビティの形成を観測したが、これらのキャビティは、サンプル内に不規則に分布していた。ヒドロゲルサンプルを図６に示す。（ａ）とラベルされたバイアルは、１ｍｇのＮａＨＣＯ３を含むヒドロゲルサンプルに相当する。（ｂ）とラベルされたバイアルは、５ｍｇのＮａＨＣＯ３を含むヒドロゲルサンプルに相当する。（ｃ）とラベルされたバイアルは、１０ｍｇのＮａＨＣＯ３を含むヒドロゲルサンプルに相当する。（ｄ）とラベルされたバイアルは、２０ｍｇのＮａＨＣＯ３を含むヒドロゲルサンプルに相当する。（ｅ）とラベルされたバイアルは、３０ｍｇのＮａＨＣＯ３を含むヒドロゲルサンプルに相当する。
【0147】
実施例２：走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）解析
ＦＥＩ Ｑｕａｎｔａ ＦＥＧ ６００ 環境制御型走査型電子顕微鏡（ＥＳＥＭ）を、実施例１のＰＶＡ－ガントレッツ（登録商標） ＡＮ ヒドロゲルフォームの細孔内部構造を解析するために使用した。金スパッタコーティングされた凍結乾燥されたサンプルの断面（それらは図１Ａ及び１Ｂに示す）を使用した。それらの構造を不変のまま維持するために、液体窒素（Ｎ２）を使用してサンプルを凍結させた。
ＦＥＩ Ｑｕａｎｔａ ＦＥＧ ６００ 環境制御型走査型電子顕微鏡（ＥＳＥＭ）を、実施例１のＰＶＡ－ガントレッツ（登録商標） ＡＮ ヒドロゲルフォームの細孔内部構造を解析するために使用した。金スパッタコーティングされた凍結乾燥されたサンプルの断面（それらは図１Ａ及び１Ｂに示す）を使用した。それらの構造を不変のまま維持するために、液体窒素（Ｎ２）を使用してサンプルを凍結させた。
【0148】
少なくとも部分的に、反応混合物の酸性ｐＨのために、ＮａＨＣＯ３により迅速に生成したＣＯ２バブルは、ペトリ皿の底から高分子混合物の表面に向けて移動する。しかしながら、ヒドロゲルマトリクスからの気泡の脱出が実質的に妨げられるよう、高粘度の溶液は気泡を減速させる。その代わりに、気泡は、オートクレーブ工程間、同一時間で形成する、架橋されたヒドロゲルマトリクス内に実質的に保持される。無菌の、均一な、超多孔質、スポンジ様ヒドロゲルが、それから形成される。開いた細孔の相互接続された構造は、図１Ａ及び１Ｂに示される凍結乾燥されたフォームサンプルの断面のＳＥＭ像に基づき、観測することができる。上記のように、図１Ａは５０倍に拡大される凍結乾燥された金スパッタコーティングされたＰＶＡ－ガントレッツ（登録商標） ＡＮ ０．５％ＮａＨＣＯ３ヒドロゲルフォームの断面のＳＥＭ像に相当し、一方、図１Ｂは３５０倍に拡大される凍結乾燥された金スパッタコーティングされたＰＶＡ－ガントレッツ（登録商標） ＡＮ ０．５％ＮａＨＣＯ３ヒドロゲルフォームの断面のＳＥＭ像に相当する。
【0149】
実施例３：膨潤検討
実施例１のＰＶＡ－ガントレッツ（登録商標）ＡＮ超多孔質ヒドロゲルの膨潤挙動を純水中で及び８．２９８ｇ／ｌ（水）の塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）及び０．３６８ｇ／ｌ（水）の塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）を含む模擬創傷流体（ＳＷＦ）中で評価した。各サンプルの初めの重量（Ｗｉ）を正確に記録した。サンプルを２４時間、過剰量の水に保持し、その媒体中でのそれらの速い膨潤を検討し、ＳＷＦ中で行う際は実験の時間をより長い期間（９日）まで延長した。両方の場合において、サンプルは定期的に重量を測り、過剰の束縛されない媒体はろ紙を使用して拭い去った。ＰＶＡ－ガントレッツ（登録商標） ＡＮフォームの膨潤比（％でのＳＲ）を次式を使用して計算した：
ＳＲ＝［（ＷＳ－Ｗｉ）／Ｗｉ］ｘ１００ （１）
式中、ＷＳは、膨潤したサンプルの重量である。
実施例１のＰＶＡ－ガントレッツ（登録商標）ＡＮ超多孔質ヒドロゲルの膨潤挙動を純水中で及び８．２９８ｇ／ｌ（水）の塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）及び０．３６８ｇ／ｌ（水）の塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）を含む模擬創傷流体（ＳＷＦ）中で評価した。各サンプルの初めの重量（Ｗｉ）を正確に記録した。サンプルを２４時間、過剰量の水に保持し、その媒体中でのそれらの速い膨潤を検討し、ＳＷＦ中で行う際は実験の時間をより長い期間（９日）まで延長した。両方の場合において、サンプルは定期的に重量を測り、過剰の束縛されない媒体はろ紙を使用して拭い去った。ＰＶＡ－ガントレッツ（登録商標） ＡＮフォームの膨潤比（％でのＳＲ）を次式を使用して計算した：
ＳＲ＝［（ＷＳ－Ｗｉ）／Ｗｉ］ｘ１００ （１）
式中、ＷＳは、膨潤したサンプルの重量である。
【0150】
純水中での２４時間の膨潤試験を行い、オートクレーブ処理した超多孔質ＰＶＡ－ガントレッツ（登録商標） ＡＮヒドロゲルの初期の膨潤のプロファイルを評価した。図２は、２４時間の期間の間の、０．５％ｗ／ｖ、０．７％ｗ／ｖ、及び１％ｗ／ｖＮａＨＣＯ３ＰＶＡ－ガントレッツ（登録商標）ＡＮフォーム及び対照（０％）についての純水中での膨潤反応速度を示す。アステリスク（＊）は、特定の時点での統計的有意差（サンプル間で（ｐ＜０．０５））を示す。材料は、純水中で非常に大きい及び速い膨潤を示す。その膨潤は、処方に含まれるＮａＨＣＯ３の量に応じて、及び結果として、また反応混合物中に同時に発生するＣＯ２に応じて増加する。模擬創傷流体（ＳＷＦ）を使用する試験は、製造される材料からなるドレッシングが非常に高い速度で滲出する仮定の創傷上で安定のままであることができる期間を決定するために、９日間まで延ばした。図３は、９日の期間にわたっての模擬創傷流体（ＳＷＦ）中でのオートクレーブ処理したヒドロゲルフォーム及び対照の膨潤を示す。
【0151】
例えば、紗といった、最も一般的に使用される創傷ドレッシングは、しばしば適用された製品と引っ付く、もろく、新しく形成された皮膚に関する、関連する痛み及び外傷と共、日々取り除かれ、変更される必要がある。ヒドロゲルを含むドレッシングは、それらの透明性のために、通常より少ない周期的な除去（３日まで）及び実質的に一定の創傷ベッドモニタリングを可能とさせる。それゆえ、ＳＰＨのような増大した膨潤能力を有するヒドロゲル材料は、周期的な除去及び創傷ベッドモニタリングに関して、更なる利点を提供する。図３に示すように、一層かなり高いものであったとしても、オートクレーブ処理したフォームの膨潤比は、一部ゲルマトリクス及び多量の移動イオンを含む外部媒体間における浸透圧の差のために、模擬創傷流体（ＳＷＦ）中で著しく減少している。この場合において、異なるＮａＨＣＯ３含有量は、３つの処方の膨潤比に影響を与えない（すなわち、統計的有意差はどの時点においても確認されなかった）。
【0152】
実施例４：張力試験
実施例１のオートクレーブ処理したヒドロゲルフォームの機械的特性をテクスチャーアナライザー ＸＴ Ｐｌｕｓ（Ｔ．Ａ．， Ｓｔａｂｌｅ Ｍｉｃｒｏ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｌｔｄ， ＵＫ）を使用して検討した。２ｃｍ長の長方形のサンプル（各々４ｍｍ幅を有する）を最初の８ｃｍ径フォームから切り出した。１００ｍｍ／分の延伸～破断を初めに３０ｍｍの『グリップ－グリップ』分離を有するすべてのサンプルに適用した。強度－歪み曲線をＴ．Ａ．ソフトウェア（Ｔ．Ａ． Ｅｘｐｏｎｅｎｔ）による試験の間、プロットした。
実施例１のオートクレーブ処理したヒドロゲルフォームの機械的特性をテクスチャーアナライザー ＸＴ Ｐｌｕｓ（Ｔ．Ａ．， Ｓｔａｂｌｅ Ｍｉｃｒｏ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｌｔｄ， ＵＫ）を使用して検討した。２ｃｍ長の長方形のサンプル（各々４ｍｍ幅を有する）を最初の８ｃｍ径フォームから切り出した。１００ｍｍ／分の延伸～破断を初めに３０ｍｍの『グリップ－グリップ』分離を有するすべてのサンプルに適用した。強度－歪み曲線をＴ．Ａ．ソフトウェア（Ｔ．Ａ． Ｅｘｐｏｎｅｎｔ）による試験の間、プロットした。
【0153】
例えば、使用されるモノマー又は架橋剤、添加される起泡剤の量、又は任意の合成後の工程といった、いくつかの変数は、従来法に従って調製されるＳＰＨの機械的特性に影響を与えることができる。しかしながら、本明細書に示されるＳＰＨは、いかなるモノマー及び／又は架橋剤なく、及びゲル化後にいかなる処理も受けることなく、オートクレーブ処理により製造した。『フィルム伸縮』セットアップにおけるＴ．Ａ．試験を使用して、異なる量のＮａＨＣＯ３を含むＰＶＡ－ガントレッツ（登録商標） ＡＮフォームサンプル及び対照として従来のヒドロゲル（同一の方法を使用するが、ＮａＨＣＯ３の添加なく製造）の引張性能を表１に下記に比較する。データを平均±標準偏差として示す。統計的有意差（ｐ＜０．０５）をすべてのヒドロゲルフォーム（ａ－ｃ）及び対照（ｄ）について得られる、破断点応力、最大強度及び破断伸び及びヤング率値について計算した。各値の後の文字は、どの他の組成物がサンプルと顕著に異なるかを示す。
【表1】
【0154】
表１に示すように、得られる材料は、起泡剤を添加し、前記超多孔質フォーム内部構造が形成されている場合、より堅くなく、より柔軟である。材料が前記破断で受ける変形又はひずみである、破断伸びは、対照におけるものと比較してＳＰＨにおいては著しく向上している。フォームサンプルは、同様に、より望ましいヤング率の値を示す。しかしながら。フォームに含まれるＮａＨＣＯ３の量における違いは、フォームのヤング率の結果において、統計的有意差に相当しなかった。試験の間に集めた破断点応力及び最大強度データについて、統計的有意差は、見つからなかった。
【0155】
実施例５：ＰＶＡ－ガントレッツ（登録商標） ＡＮ 超多孔質ヒドロゲルの皮膚への接着
テクスチャーアナライザー（Ｔ．Ａ．）を使用して次の参照： Ｃａｌｏｅ Ｅ． ｅｔ ａｌ．， Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ｈｙｄｒｏｇｅｌｓ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ａｕｔｏｃｌａｖｅｄ Ｐｏｌｙ（ｖｉｎｙｌ Ａｌｃｏｈｏｌ） ａｎｄ Ｐｏｌｙ（ｍｅｔｈｙｌ Ｖｉｎｙｌ Ｅｔｈｅｒ－Ａｌｔ－ Ｍａｌｅｉｃ Ａｎｈｙｄｒｉｄｅ） Ｍｉｘｔｕｒｅｓ ｆｏｒ Ｗｏｕｎｄ Ｃａｒｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ， ＲＳＣ Ａｄｖ． ２０１６， ６， ５５２１１－５５２１９に記載されている、接着試験を行った。実施例１の超多孔質ヒドロゲルの２０ｍｍ径ディスクを道具のプローブに取り付け、５ｃｍｘ５ｃｍのブタの表皮部分（Ｐ．＆ Ｄ． Ｊｅｎｎｉｎｇｓ Ｂｕｔｃｈｅｒｓ， Ｈｕｒｓｔ， ＵＫ により提供された、動物の毛を剃った背中から由来）を金属製のプラットフォーム上に置いた。分析に使用した設定は、次のとおりであった：プレ速度試験１．０ｍｍ／ｓ；試験速度０．５ｍｍ／ｓ；試験後速度１．０ｍｍ／ｓ；荷重０．５Ｎ；戻り距離１０．０ｍｍ；接触時間６０．０ｓ；トリガータイプオート；トリガー力０．１Ｎ；及び１０．０ｍｍの戻り距離。オートクレーブ処理により製造されたヒドロゲルフォームについての接着強度、接着の全仕事、及び接着性データをＴ．Ａ．ソフトウェア（Ｔ．Ａ． Ｅｘｐｏｎｅｎｔ）により集めた。
テクスチャーアナライザー（Ｔ．Ａ．）を使用して次の参照： Ｃａｌｏｅ Ｅ． ｅｔ ａｌ．， Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ｈｙｄｒｏｇｅｌｓ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ａｕｔｏｃｌａｖｅｄ Ｐｏｌｙ（ｖｉｎｙｌ Ａｌｃｏｈｏｌ） ａｎｄ Ｐｏｌｙ（ｍｅｔｈｙｌ Ｖｉｎｙｌ Ｅｔｈｅｒ－Ａｌｔ－ Ｍａｌｅｉｃ Ａｎｈｙｄｒｉｄｅ） Ｍｉｘｔｕｒｅｓ ｆｏｒ Ｗｏｕｎｄ Ｃａｒｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ， ＲＳＣ Ａｄｖ． ２０１６， ６， ５５２１１－５５２１９に記載されている、接着試験を行った。実施例１の超多孔質ヒドロゲルの２０ｍｍ径ディスクを道具のプローブに取り付け、５ｃｍｘ５ｃｍのブタの表皮部分（Ｐ．＆ Ｄ． Ｊｅｎｎｉｎｇｓ Ｂｕｔｃｈｅｒｓ， Ｈｕｒｓｔ， ＵＫ により提供された、動物の毛を剃った背中から由来）を金属製のプラットフォーム上に置いた。分析に使用した設定は、次のとおりであった：プレ速度試験１．０ｍｍ／ｓ；試験速度０．５ｍｍ／ｓ；試験後速度１．０ｍｍ／ｓ；荷重０．５Ｎ；戻り距離１０．０ｍｍ；接触時間６０．０ｓ；トリガータイプオート；トリガー力０．１Ｎ；及び１０．０ｍｍの戻り距離。オートクレーブ処理により製造されたヒドロゲルフォームについての接着強度、接着の全仕事、及び接着性データをＴ．Ａ．ソフトウェア（Ｔ．Ａ． Ｅｘｐｏｎｅｎｔ）により集めた。
【0156】
皮膚への接着の程度は、創傷管理製品を設計する際に、考慮されるべき重要な特性を表す。Ｔ．Ａ．試験及び皮膚モデルとして毛を剃ったブタの表皮による接着試験を行い、オートクレーブ処理により製造されたヒドロゲルフォームの接着性を評価した。図４Ａは、皮膚からヒドロゲルフォームサンプル（すなわち、０．５％ｗ／ｖ、０．７％ｗ／ｖ、及び１％ｗ／ｖＮａＨＣＯ３ＰＶＡ－ガントレッツ（登録商標） ＡＮフォーム及び対照（０％））を引き離すのに要される力を示す。図４Ｂは、力対距離曲線下での面積として定義される、サンプルの接着の全仕事を示す。図４Ｃは、完全な剥離までのサンプルにより移動される距離を表す、サンプルの接着性を示す。アステリスク（＊）は、特定の時点での統計的有意差（ｐ＜０．０５））を示す。
【0157】
図４Ｂは、接着の程度が、対照と比較して、ＰＶＡ－ガントレッツ（登録商標） ＡＮフォームサンプルについて著しく減少することを示す。これは、フォームにより現れる不規則な表面、並びに皮膚上に存在する官能基と水素結合（接着の吸着理論による）可能な基の限定されたアベイラビリティによる、これらの材料において達成される高度の物理的及び化学的架橋に起因し得る。統計的有意差は、フォーム組成物間では確認されなかった。
【0158】
実施例６：ヒドロゲルフォーム錠剤の抗菌活性
実施例１のＰＶＡ－ガントレッツ（登録商標） ＡＮ 超多孔質ヒドロゲルは、次の参照： Ｈａｌｌａｎｄｅｒ Ｈ． ０．， ｅｔ ａｌ．， Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｅｐｈａｌｏｓｐｏｒｉｎ－Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ Ａｕｒｅｕｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ Ｄｉｓｃ Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ， Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂ． Ａｇｅｎｔｓ Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒ， １９７２， １ （５）， ４２２－４２６； Ｂｏｏｎｋａｅｗ Ｂ．， ｅｔ ａｌ．， Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ｅｆｆｉｃａｃｙ ｏｆ ａ Ｎｏｖｅｌ Ｓｉｌｖｅｒ Ｈｙｄｒｏｇｅｌ Ｄｒｅｓｓｉｎｇ Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ Ｔｗｏ Ｃｏｍｍｏｎ Ｓｉｌｖｅｒ Ｂｕｒｎ Ｗｏｕｎｄ Ｄｒｅｓｓｉｎｇｓ： Ａｃｔｉｃｏａｔ’ ａｎｄ ＰｏｌｙＭｅｍ Ｓｉｌｖｅｒ（登録商標）， Ｂｕｒｎｓ ２０１４， ４０ （１）， ８９－９６に開示された方法に鑑み、凍結乾燥し、ディスク拡散試験を行うディスク型錠剤（１０ｍｍ径及び３ｍｍ幅）を得るために圧縮した。黄色ブドウ球菌ＮＣＴＣ ８５３２（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｙｐｅ Ｃｕｌｔｕｒｅｓ）を実施例１のＳＰＨの抗菌活性を試験するのに使用した。 黄色ブドウ球菌を栄養ブロス中で（２００ｒｐｍで振とうしながら）３７℃で一晩培養させた。滅菌された栄養寒天（製造者により指示されるように調製）を使用してプレートを調製し、２つの異なる細菌の濃度：１０８ＣＦＵ／ｍＬ及び１０４ＣＦＵ／ｍＬで接種した。サンプルは寒天プレートの中心に正確に置き、３７°Ｃで２４時間培養した。細菌の成長阻止と関連する、錠剤で囲まれた明瞭な領域を定規を使用して測定し、記録した。
実施例１のＰＶＡ－ガントレッツ（登録商標） ＡＮ 超多孔質ヒドロゲルは、次の参照： Ｈａｌｌａｎｄｅｒ Ｈ． ０．， ｅｔ ａｌ．， Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｅｐｈａｌｏｓｐｏｒｉｎ－Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ Ａｕｒｅｕｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ Ｄｉｓｃ Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ， Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂ． Ａｇｅｎｔｓ Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒ， １９７２， １ （５）， ４２２－４２６； Ｂｏｏｎｋａｅｗ Ｂ．， ｅｔ ａｌ．， Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ｅｆｆｉｃａｃｙ ｏｆ ａ Ｎｏｖｅｌ Ｓｉｌｖｅｒ Ｈｙｄｒｏｇｅｌ Ｄｒｅｓｓｉｎｇ Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ Ｔｗｏ Ｃｏｍｍｏｎ Ｓｉｌｖｅｒ Ｂｕｒｎ Ｗｏｕｎｄ Ｄｒｅｓｓｉｎｇｓ： Ａｃｔｉｃｏａｔ’ ａｎｄ ＰｏｌｙＭｅｍ Ｓｉｌｖｅｒ（登録商標）， Ｂｕｒｎｓ ２０１４， ４０ （１）， ８９－９６に開示された方法に鑑み、凍結乾燥し、ディスク拡散試験を行うディスク型錠剤（１０ｍｍ径及び３ｍｍ幅）を得るために圧縮した。黄色ブドウ球菌ＮＣＴＣ ８５３２（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｙｐｅ Ｃｕｌｔｕｒｅｓ）を実施例１のＳＰＨの抗菌活性を試験するのに使用した。 黄色ブドウ球菌を栄養ブロス中で（２００ｒｐｍで振とうしながら）３７℃で一晩培養させた。滅菌された栄養寒天（製造者により指示されるように調製）を使用してプレートを調製し、２つの異なる細菌の濃度：１０８ＣＦＵ／ｍＬ及び１０４ＣＦＵ／ｍＬで接種した。サンプルは寒天プレートの中心に正確に置き、３７°Ｃで２４時間培養した。細菌の成長阻止と関連する、錠剤で囲まれた明瞭な領域を定規を使用して測定し、記録した。
【0159】
細菌のコロニー形成は、治癒のプロセスにおける遅延の原因として繰り返される理由である。いくつかの場合において、かかるコロニー形成は、感染への前ぶれであり得る、深刻な傷みと関連する『臨界的定着（クリティカルコロナイゼーション）』状態に増大し得る。例えば、銀イオン及びヨウ素といった、抗菌剤を含む創傷ドレッシングの使用は、特に患者が薬剤が所望の治療効果を有するのを妨げ得る循環系疾患の影響を受けていたり、慢性、感染性創傷を有する場合、しばしば全身抗体の投与を上回って好ましい。しかしながら、その使用は、通常、現れる易感染性創傷及び患者の任意のあり得るアレルギーのタイプに依存する。
【0160】
オートクレーブ処理したＰＶＡ－ガントレッツ（登録商標） ＡＮフォームの抗菌活性を、慢性的な創傷に最も一般的に存在する日和見性グラム陽性菌のうちの１つである、黄色ブドウ球菌に対するディスク拡散試験を使用して、評価した。その試験は、細菌成長阻止の迅速な評価を可能とする。この場合において、試験は、より良好に結果を視覚化する、ディスク型錠剤の形状に圧縮された、凍結乾燥されたサンプルを使用して行った。図５Ａは、黄色ブドウ球菌（１０４及び１０８ＣＦＵ／ｍＬ）に対するＰＶＡ－ガントレッツ（登録商標）ＡＮヒドロゲルフォーム（０．７％ＮａＨＣＯ３）（左）及び対照（アクアセル（登録商標）Ａｇ，ＣｏｎｖａＴｅｃＬｔｄ，右）のディスク拡散法による抗菌活性評価を示す。図５Ｂは、図５Ａと関連するディスク拡散法に対応する成長阻止円評価を図的に示す。成長阻止円を２ｃｍの尺度図で測定した。アステリスク（＊）は、特定の時点での統計的有意差（ｐ＜０．０５）を示す。
【0161】
細菌増殖がない明瞭な領域が、錠剤周りに観測された。ＳＰＨドレッシングの存在による細菌の成長阻止は、細菌濃度がより低いときで（１０４ＣＦＵ／ｍＬ）、より高く、銀を含む対照に匹敵した。サンプルの抗菌活性は、ガントレッツ（登録商標）ＡＮの存在及び黄色ブドウ球菌について適さない成長環境を創り出す、その低いｐＨ（４－５）に関係している。それゆえ、抗菌効果は、ｐＨの増加に従って減少し、１％ｗ／ｖＮａＨＣＯ３を含むサンプル（約５のｐＨを有する）は１０８ＣＦＵ／ｍＬの細菌濃度でこの効果を示さなかった。
【0162】
本開示について、前記図面及び明細書において、詳細に説明し、述べてきたが、本開示は例示的のものとみなされ、特徴において限定的でなく、その例示的実施形態のみが示され、述べらてれてきたこと、及び本開示の精神に入るすべて変更及び改変が望ましくは保護されることが理解される。
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【国際調査報告】