吸水性ポリマー粒子及び吸水性ポリマー粒子の製造方法
【課題】毒性の少ない吸水性ポリマー粒子を提供する。
【解決手段】ビニルエステル系化合物とエチレン系不飽和カルボン酸エステルを共重合させて得た共重合体をケン化させて吸水性ポリマー粒子を得る。このケン化時にケン化溶媒として水が３０質量パーセント以下である水−アルコール混合溶媒を使用し、またケン化用アルカリとして前記共重合体の単量体１モルに対してアルカリを１．５モル以上使用してケン化を行うことにより、生理食塩液の吸水量が４０ｇ／ｇ以下である吸水性ポリマー粒子を得ることができる。
【解決手段】ビニルエステル系化合物とエチレン系不飽和カルボン酸エステルを共重合させて得た共重合体をケン化させて吸水性ポリマー粒子を得る。このケン化時にケン化溶媒として水が３０質量パーセント以下である水−アルコール混合溶媒を使用し、またケン化用アルカリとして前記共重合体の単量体１モルに対してアルカリを１．５モル以上使用してケン化を行うことにより、生理食塩液の吸水量が４０ｇ／ｇ以下である吸水性ポリマー粒子を得ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸水性を有するポリマー粒子及び吸水性ポリマー粒子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体の疾病、特に腫瘍や出血に対して、該疾病部位の血管を塞栓し血流を抑えることにより腫瘍への栄養供給防止や止血を図ることが治療方法として行われている。この血管を塞栓させるために用いる物質は血管塞栓物質と呼ばれる血管塞栓材であり、その一つとして吸水性ポリマー粒子が使用されている。この吸水性ポリマー粒子は吸水して膨潤する高分子樹脂からなるポリマー粒子であり、血管内に注入されると血液中の水分を吸収し血管内で膨潤する。この膨潤した吸水性ポリマー粒子が血管の所定部位に多数堆積、積層されて血管を塞栓することにより血流が停止する。ここで、上記吸水性ポリマーとしてビニルエステルとアクリル酸エステル等との共重合体をケン化して得られるビニルアルコール−アクリル酸塩共重合体が用いられることがある。
【０００３】
ビニルアルコール−アクリル酸塩共重合体は網目構造を有しており、この網目構造中に含まれるアクリル酸塩由来のカルボン酸塩が親水基であり、水が網目構造中に入ってくると塩（例えばナトリウム）がイオンとなって水中に移動し、分子鎖にはカルボン酸イオンが残る。この残ったカルボン酸イオン同士が反発して網目構造が拡げられ、さらに多くの水が入ってくることとなる。また、カルボン酸イオン同士は水を引き合うため、水分子はこれに捉えられポリマー内に保持されることとなり、瞬時に大量の水を吸収することとなる（特許文献１）。
【０００４】
ところで、吸水性ポリマー粒子を構成するポリアクリル酸ナトリウムを高濃度で生体に非経口投与した場合にシステム的機能障害（チアノーゼ、心不整脈、神経筋障害等）が生じることが確認されている。これは、ポリアクリル酸ナトリウムがカルシウム沈着物を形成することにより血液中のカルシウム濃度が低下し、低カルシウム血症が発生することによって、生体の機能障害が発生しているものと推測されている（非特許文献１）。
【特許文献１】特開２００４−３４５９６６号公報
【非特許文献１】JOURNAL OF APPLIED TOXICOLOGY, VOL.9(3), 191-198(1989)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このポリアクリル酸ナトリウムにより生ずる現象はナトリウム以外の塩（カリウム、カルシウム、マグネシウム）を用いたポリアクリル酸塩にも発生し得る。すなわち、ポリアクリル酸カリウム、ポリアクリル酸マグネシウム、ポリアクリル酸カルシウムを投与した場合でも血液中のナトリウム、カリウム、マグネシウム濃度が低下し、低ナトリウム血症、低カリウム血症又は低マグネシウム血症が発生することが予想される。
【０００６】
そこで、本発明は上記事実に鑑み、毒性の少ない吸水性ポリマー粒子及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために請求項１に記載の発明は、ビニルエステル系化合物とエチレン系不飽和カルボン酸エステルの共重合体のケン化物からなり、生理食塩液の吸水量が４０ｇ／ｇ以下である吸水性ポリマー粒子を要旨とする。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、前記吸水性ポリマー粒子の吸水量が２６ｇ／ｇ以下であることを要旨とする。
請求項３に記載の発明では、前記エチレン系不飽和カルボン酸エステルは、アクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルであることを要旨とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、前記エチレン系不飽和カルボン酸エステルはアクリル酸エステルであり、吸水性ポリマー粒子におけるモル比がアクリル酸エステル由来成分：ビニルアルコール＝３：７〜７：３であることを要旨とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、ビニルアルコールとアクリル酸塩又はメタクリル酸塩との共重合体を含む吸水性ポリマー粒子であって、生理食塩液の吸水量が４０ｇ／ｇ以下であることを要旨とする。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、ビニルエステルとエチレン系不飽和カルボン酸エステルとの共重合体をケン化させる吸水性ポリマー粒子の製造方法であって、ケン化時の溶媒として水が３０質量パーセント以下である水−アルコール混合溶媒を使用し、ケン化用アルカリとして前記共重合体の単量体１モルに対してアルカリを１．５モル以上使用してケン化を行う吸水性ポリマー粒子の製造方法を要旨とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、毒性の少ない吸水性ポリマー粒子を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を具体化した吸水性ポリマー粒子の一実施形態を具体的に説明する。
吸水性ポリマー粒子について
本発明の吸水性ポリマー粒子（以下、単に「吸水性ポリマー」という。）は、水分を吸収して膨潤する高分子ポリマーであり、特に、液体と混和し適度に膨潤させた状態で体内に投与され、血管を塞栓する塞栓用物質として使用される。この吸水性ポリマーは、ビニルエステル系化合物の単量体（以下、単に「ビニルエステル」という。）とエチレン系不飽和カルボン酸エステルの単量体（以下、単に「カルボン酸エステル」という。）の２種類の単量体（モノマー）を用いて重合させた共重合体をケン化して得られる。この吸水性ポリマーは生理食塩液の吸水量（吸水性ポリマー１ｇ当たりの生理食塩液の吸水量（ｇ）を意味し、ｇ／ｇで表す。）が４０ｇ／ｇ以下であることが求められ、また好ましくは同吸水量が２６ｇ／ｇ以下であることが好ましい。なお、吸水性ポリマーの原料として上記吸水性を発揮する範囲内でビニルエステル及びカルボン酸エステルの２種類の単量体以外の単量体を含めることも可能である。
【００１４】
共重合に用いる一の単量体であるビニルエステル（単量体１）の具体例としては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等がある。また、もう一の単量体であるカルボン酸エステル（単量体２）の具体例としては、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等がある。アクリル酸エステルの具体例としてアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル等が挙げられる。また、メタクリル酸エステルの具体例としてメタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル等が挙げられる。
【００１５】
単量体１及び単量体２を使用する場合には、各単量体として例示した化合物をそれぞれ単独で使用してもよいしそれぞれ２種以上を使用してもよい。例えば、単量体１として酢酸ビニルを使用し、単量体２としてアクリル酸エチルとアクリル酸メチルの混合物を使用してもよい。また、単量体１として２種の化合物の混合物を使用し、単量体２に１種の化合物を使用してもよい。単量体１に対する単量体２のモル比は単量体１が１モルに対して単量体２が０．３３〜２．０モルの範囲で使用することができ、単量体１が１モルに対して単量体２が０．５〜１．７モルの範囲が好ましい。また、最も好ましい範囲は単量体１が１モルに対して単量体２が０．６〜１．５モルの範囲である。
【００１６】
共重合について
ビニルエステル単量体とカルボン酸エステル単量体との共重合体の製造にあたっては、特に限定はなく公知の共重合の手法を用いて製造することができる。例えば、重合触媒の存在下でビニルエステル単量体とカルボン酸エステル単量体とを重合反応させることによってビニルエステル−カルボン酸エステル共重合体を製造することができる。この共重合に使用する触媒として例えば過酸化ベンゾイル等の過酸化物、アゾビスイソブチルニトリル等のアゾ化合物がある。
【００１７】
特に、本発明では吸水性ポリマーを粒子状に形成することが望ましいため、重合触媒を用いる場合には水等の溶媒内にて分散、懸濁させて液滴を形成させ、前記した触媒を加えて共重合を行う懸濁重合法が好ましい。これにより、共重合が液滴中で進められ粒子状のポリマーが形成される。また、懸濁重合ではポリマーの単離が容易になるという利点もある。
【００１８】
ケン化について
重合処理によって得られた共重合体をケン化させる。ここでいうケン化とは溶媒中にて共重合体をアルカリと反応させてアルカリ性条件下で加水分解を行うことをいう。
【００１９】
ケン化に用いる溶媒として水とアルコールとの混合溶液を使用する。この混合溶液に使用するアルコールはメタノール、エタノール等の水に可溶なアルコールである。溶媒として用いる水−アルコール混合溶液の混合比率について、水の比率を上げると吸水性ポリマーの吸水量が増加し、逆に水の比率を下げると吸水性ポリマーの吸水量が低下する。このため、混合溶液における水の比率を３０質量％以下に、好ましくは２０質量％以下とすることが望ましい。
【００２０】
ケン化に用いるアルカリとして具体的には、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどのアルカリ金属の水酸化物、水酸化カルシウムや水酸化マグネシウムなどのアルカリ土類金属の水酸化物が挙げられる。また既存のアルカリ触媒を用いることもできる。アルカリ金属・アルカリ土類金属の水酸化物を使用する場合には、共重合体の単量体１モルに対するアルカリの使用量が少ないと吸水性ポリマーの吸水量が増加し、逆にアルカリの使用量が多いと吸水性ポリマーの吸水量が減少する。このため、共重合体の単量体１モルに対してアルカリを１．５モル以上使用することを要し、好ましくは１．７５モル以上、更には２．２モル以上、最も好ましい範囲は３モル以上である。
【００２１】
なお、共重合体の単量体１モルとは、共重合体に含まれるビニルエステル単量体の粒子数とカルボン酸エステル単量体の粒子数の合計が１モル分あることをいう。また、共重合体に含まれる各単量体の粒子数は共重合体の組成比に比例する。したがって、ビニルエステル：カルボン酸エステル＝２モル：１モルである共重合体を得たとき、その共重合体の単量体１モルにはビニルエステル単量体０．６７モルとカルボン酸エステル単量体０．３３モルの割合で含まれているものとする。また、溶媒とアルカリとの関係では溶媒である水−アルコール混合溶液に対するアルカリ濃度が２．５質量％以上となることが好ましい。
【００２２】
ケン化の手順として、まず所定割合に調製した溶媒の中から一部を取り出してこれに共重合体を加えて分散し第１溶液とする。次に、残りの溶媒にアルカリを加えて攪拌し、アルカリを溶解させた第２溶液を作成する。なお、溶媒に対してアルカリを完全に溶解させる必要はなく大きな固まりがなくなる程度でよい。第１溶液と第２溶液とをそれぞれ個別に調製した後、室温環境下にて第１溶液と第２溶液とを混合、十分に攪拌して、摂氏４０度程度に加温した後、約６時間放置させる。この過程で共重合体がケン化されて目的とする吸水性を発揮する吸水性ポリマーが形成される。ケン化後は不純物除去のためアルコール又は水で十分に洗浄する。
【００２３】
吸水量試験
吸水性ポリマーに対する生理食塩液（生理食塩水溶液）の吸水量を測定するためブルーデキストリン法（以下「ＢＤ法」という。）による吸水量試験を行った。この試験方法は「機能性高分子ゲルの開発技術（監修 長田義仁／王林） 普及版第１刷 株式会社シーエムシー発行」の吸水性の評価方法 ６．１．２ブルーデキストリン（ＢＤ）法（第１２１頁）に記載してある方法に従い、具体的には以下の手順にて行った。
【００２４】
まず、ブルーデキストリン０．３ｇを生理食塩液１０００ｇに溶解させ、０．０３質量％ブルーデキストリン溶液（以下「ＢＤ溶液」という。）を調製する。
吸水量試験の対象となる吸水性ポリマーを１種につき０．２ｇずつ２本準備し、それぞれを個別の容器（例えばビーカー）に投入する。このうち一方の試料が入っている容器に生理食塩液を２０ｇ滴下し、もう一方の試料が入っている容器にはＢＤ溶液を２０ｇ滴下する。なお、滴下した生理食塩液或いはＢＤ溶液が全て吸水性ポリマーに吸収されて容器内に水気がなくなった場合にはさらに生理食塩液或いはＢＤ溶液を１０ｇ追加して滴下し、懸濁液の状態とする。
【００２５】
各容器内の懸濁液をスターラーにて６０分間継続して攪拌し、その後に容器内の懸濁液を遠心管に移し替え、３０００ｒｐｍで１０分間の遠心分離を行う。この遠心分離により懸濁液中の吸水性ポリマーが沈澱し、上層は液体のみとなる。なお、前記遠心分離によっても上層に吸水性ポリマーが浮遊するなど吸水性ポリマーが全て沈澱していない場合には再度遠心分離を行い、全ての吸水性ポリマーが沈澱したことを確認する。
【００２６】
遠心分離の後、各遠心管の上澄みをそれぞれ採取し吸光光度計（島津製作所製 型式ＵＶ−２４０）を用いて６１７ｎｍの波長における吸光度を測定する。またＢＤ溶液についても同様に６１７ｎｍの波長における吸光度を測定し以下の式により吸水性ポリマーの吸水量を算出する。
【００２７】
【数１】
【実施例】
【００２８】
以下に、具体的実施例を示す。
実施例１
共重合工程
単量体１・・酢酸ビニル（和光純薬工業株式会社 特級）６０ｇ（０．７０モル）
単量体２・・アクリル酸メチル（和光純薬工業株式会社 特級）４０ｇ（０．４７モル）
重合触媒・・過酸化ベンゾイル（シグマアルドリッチジャパン株式会社）０．１２５ｇ
分散安定剤・・ポリビニルアルコール（シグマアルドリッチジャパン株式会社）３ｇ
重合溶媒・・塩化ナトリウム（和光純薬工業株式会社）１０ｇ、精製水３００ｍｌ
容器内に精製水と塩化ナトリウムとを溶解させて重合溶媒とし、この重合溶媒中に上記の単量体１、単量体２、重合触媒及び分散安定剤を添加して攪拌、分散させた。分散後に容器を摂氏６５度で４時間保持し、その後摂氏７５度まで昇温させ同温度にて２時間保持させたまま懸濁重合を行った。これによって酢酸ビニルとアクリル酸メチルとの共重合体である酢酸ビニル−アクリル酸メチル共重合体（以下、「共重合体」という。）が形成される。共重合処理の後は共重合体を精製水で十分に洗浄し不純物を除去した。
【００２９】
ケン化工程
上記方法にて得た共重合体に対してケン化を行った。
ケン化用原料・・酢酸ビニル−アクリル酸メチル共重合体 ４３ｇ（共重合体の単量体０．５モル）
ケン化溶媒・・精製水とメタノール（和光純薬工業株式会社 特級）とを５：９５の質量割合とした混合溶液 １１５０ｇ
アルカリ・・水酸化ナトリウム ６０ｇ（１．５モル）
調製したケン化溶媒の一部（１５０ｇ程度）を容器に入れケン化用原料となる共重合体を添加、分散させて第１溶液とした。また、残りのケン化溶媒にアルカリを加えて攪拌し、アルカリを溶解させて第２溶液とした。第１溶液と第２溶液とをそれぞれ調製した後、第１溶液と第２溶液とを混合させ、前記ケン化の手順に沿って共重合体のケン化を行った。なお、酢酸ビニル−アクリル酸メチル共重合体をケン化することにより、それぞれの残基が加水分解されビニルアルコール−アクリル酸ナトリウム共重合体（以下、「共重合体ケン化物」という。）となる。この共重合体ケン化物をメタノールにて十分に洗浄、乾燥させ、さらにメタノールにて洗浄した後に所望の直径にふるい分けし、滅菌して試料１（吸水性ポリマー）を作成した。
【００３０】
また、得られた試料１におけるアクリル酸メチル由来成分と、ビニルアルコールのモル比を核磁気共鳴分光法（Nuclear Magnetic Resonance：ＮＭＲ法）により測定したところ、アクリル酸メチル由来成分：ビニルアルコール＝４５：５５であった。この試料１について吸水量試験を行った結果、吸水量は１９ｇ／ｇであった。なお、本実施例１と同条件で製造した複数の共重合体ケン化物から得た吸水性ポリマーについて同様にアクリル酸メチル由来成分と、ビニルアルコールのモル比を核磁気共鳴分光法にて測定したところ、モル比にはばらつきが生じアクリル酸メチル由来成分：ビニルアルコール＝３：７〜５：５の範囲であったが、吸水量はいずれも１９ｇ／ｇであった。
【００３１】
実施例２
ケン化溶媒として精製水とメタノール（和光純薬工業株式会社 特級）とを１５：８５の質量割合とした以外は実施例１と同じ条件で試料２を作成した。得られた試料２の吸水量は２１ｇ／ｇであった。なお、得られた試料におけるアクリル酸メチル由来成分とビニルアルコールのモル比は、原料である単量体１及び単量体２のモル比に影響され、酢酸ビニルをビニルアルコールに、アクリル酸メチルをアクリル酸ナトリウムに変化させる（加水分解する）ケン化工程はこのモル比には影響を与えない。このため、試料２におけるアクリル酸メチル由来成分とビニルアルコールのモル比も、上記試料１と同様に３：７〜５：５の範囲となることは明らかであり、試料３乃至６、試料９及び１０についても同様のことがいえる。
【００３２】
実施例３
ケン化に使用するアルカリを水酸化ナトリウム４３ｇ（１．１モル）とした以外は実施例１と同じ条件で試料３を作成した。得られた試料３の吸水量は２６ｇ／ｇであった。
【００３３】
実施例４
ケン化溶媒として精製水とメタノール（和光純薬工業株式会社 特級）とを１０：９０の質量割合とし、ケン化に使用するアルカリを水酸化ナトリウム３５ｇ（０．８８モル）とした以外は実施例１と同じ条件で試料４を作成した。得られた試料４の吸水量は３３ｇ／ｇであった。
【００３４】
実施例５
ケン化溶媒として精製水とメタノール（和光純薬工業株式会社 特級）とを１０：９０の質量割合とし、ケン化に使用するアルカリを水酸化ナトリウム３０ｇ（０．７５モル）とした以外は実施例１と同じ条件で試料５を作成した。得られた試料５の吸水量は３５ｇ／ｇであった。
【００３５】
実施例６
ケン化溶媒として精製水とメタノール（和光純薬工業株式会社 特級）とを２０：８０の質量割合とし、ケン化に使用するアルカリを水酸化ナトリウム３０ｇ（０．７５モル）とした以外は実施例１と同じ条件で試料６を作成した。得られた試料６の吸水量は４０ｇ／ｇであった。
【００３６】
実施例７
共重合工程においては、単量体１に酢酸ビニルを４０ｇ（０．４７モル）、単量体２にアクリル酸メチルを６０ｇ（０．７０モル）使用した。また、ケン化工程においては、ケン化溶媒として精製水とメタノールとを１０：９０の質量割合とし、ケン化に使用するアルカリを水酸化ナトリウム６０ｇ（１．５モル）とした。これら以外は実施例１と同じ条件で試料７を作成した。得られた試料７の吸水量は２５ｇ／ｇであった。また、得られた試料７の吸水性ポリマーについてアクリル酸メチル由来成分と、ビニルアルコールのモル比を実施例１と同様に核磁気共鳴分光法にて測定したところ、アクリル酸メチル由来成分：ビニルアルコール＝６８：３２であった。この試料７と同条件にて製造した複数の吸水性ポリマーについて同様にアクリル酸メチル由来成分とビニルアルコールのモル比を核磁気共鳴分光法にて測定したところ、モル比の範囲はアクリル酸メチル由来成分：ビニルアルコール＝６：４〜７：３であった。
【００３７】
実施例８
共重合工程においては、単量体１に酢酸ビニルを４０ｇ（０．４７モル）、単量体２にアクリル酸メチルを６０ｇ（０．７０モル）使用した。また、ケン化工程においては、ケン化溶媒として精製水とメタノールとを１０：９０の質量割合とし、ケン化に使用するアルカリを水酸化ナトリウム４０ｇ（１．０モル）とした。これら以外は実施例１と同じ条件で試料８を作成した。得られた試料８の吸水量は３０ｇ／ｇであった。また、実施例８にて使用した単量体１及び単量体２のモル比は実施例７と同じであるから、試料８におけるアクリル酸メチル由来成分とビニルアルコールのモル比も、試料７と同様となることは明らかである。
【００３８】
比較例１
ケン化に使用するアルカリを水酸化ナトリウム２０ｇ（０．５モル）とした以外は実施例１と同じ条件で試料９を作成した。得られた試料９の吸水量は４２ｇ／ｇであった。
【００３９】
比較例２
ケン化溶媒として精製水とメタノール（和光純薬工業株式会社 特級）とを４０：６０の質量割合とし、ケン化に使用するアルカリを水酸化ナトリウム２５ｇ（０．６３モル）とした以外は実施例１と同じ条件で試料１０を作成した。得られた試料１０の吸水量は７８ｇ／ｇであった。
【００４０】
抽出試料液投与試験
上記実施例１〜８、比較例１及び２により得られた試料１乃至１０から試料液を作成し、各試料液をそれぞれマウス（（ＳＰＦ）ＩＣＲ オス ４ｗ 日本エスエルシー株式会社）に投与し、その体重変化を調べた。
【００４１】
試料液の調製
試料液の試料濃度として吸水性ポリマー２５ｍｇ当たり生理食塩液１０ｍｌとなるように調製した懸濁液を製造し、これを容器に入れて密栓し、摂氏７０度で２４時間加温した後に室温になるまで放置した。次に懸濁液を遠心管に移して２０００ｒｐｍで６分間遠心分離し、吸水性ポリマーを沈澱させた。なお、吸水性ポリマーの沈澱が不十分な場合には遠心時間を延長して全ての吸水性ポリマーを沈澱させた。遠心管の上側にある（沈澱している吸水性ポリマー以外の）液体部分を回収して試料液とし、これを試料１乃至１０についてそれぞれ準備した。作成した試料液を、マウス（試料液１種につきマウス５匹）に静脈内注射した。試料液の投与量はマウス体重１ｋｇにつき試料液５０ｍｌとした（厚生労働省医薬局審査管理課 事務連絡 医療機器審査Ｎｏ．３６に準拠）。また、試料液の作成にあたり吸水性ポリマー２５ｍｇ当たり生理食塩液１０ｍｌ（２５ｍｇ／１０ｍｌ）としたのは以下の理由による。
【００４２】
市販の吸水性ポリマーがバイアル瓶１本に５０ｍｇ入りで販売されており、これを人（大人）に対して１度で使用する可能性のある最大量と考えた場合には５０ｍｇ／４０〜５０ｋｇ＝１〜１．２５ｍｇ／ｋｇとなり、１．２５ｍｇ／ｋｇ（体重１ｋｇに対して吸水性ポリマー１．２５ｍｇ）が最大量となる。ここで、動物種差の安全係数を１０、個体差の安全係数を１０とし両者の積である１００を総合的な安全係数とすると、１．２５ｍｇ×１００＝１２５ｍｇとなり、その安全係数を考慮した体重１ｋｇ当たりの吸水性ポリマーの投与量（ｍｇ）は最大で１２５ｍｇ／ｋｇとなる。一方、マウスへは試料液を５０ｍｌ／ｋｇの割合で投与するため、最大量である１２５ｍｇを５０ｍｌに含ませるとすると、１２５ｍｇ／５０ｍｌ＝２５ｍｇ／１０ｍｌとなる。
【００４３】
試料液を投与した各マウスの生死及び体重変化を投与前日から２４時間経過毎に５回（最終測定日は投与７２時間後）測定し、測定回毎の体重と前回測定値からの体重変動値を求めた（表１〜表１０）。また、生理食塩液を投与したマウス群をブランクとして上記同様の体重変化を測定した。その結果を表１１として示す。
【００４４】
【表１】
【００４５】
【表２】
【００４６】
【表３】
【００４７】
【表４】
【００４８】
【表５】
【００４９】
【表６】
【００５０】
【表７】
【００５１】
【表８】
【００５２】
【表９】
【００５３】
【表１０】
【００５４】
【表１１】
上記表１乃至１１に示した２４時間毎の平均体重と体重変動値とをまとめた表を表１２として下に示す。
【００５５】
【表１２】
上記表１２の通り、生理食塩液の吸水量が４０ｇ／ｇ以下である試料１乃至試料８由来の試料液を投与したマウスはブランク同様に試料液投与後も体重が増加しているのに対して、試料９（吸水量４２ｇ／ｇ）では投与後４８時間の時点で５匹中４匹が死亡し、試料１０（吸水量７２ｇ／ｇ）では投与後２４時間の時点で５匹全てが死亡した。
【００５６】
残渣抽出及び抽出残渣のＮＭＲ測定試験
アクリル酸メチル由来成分とビニルアルコールのモル比が同一となる試料のうち、試料２、３、５、６、９及び１０について吸水性ポリマーの残渣抽出及び抽出残渣のＮＭＲ測定を行った。まず、容器に吸水性ポリマー試料０．５ｇを投入した後に吸水量４０ｇ／ｇ未満の試料については精製水２００ｍｌ、吸水量４０ｇ／ｇ以上の試料には精製水４００ｍｌを加えて試料液とし、容器に蓋をして摂氏７０度で２４時間加温した後に室温になるまで放置した。室温となった試料液を吸引濾過し、得られた濾液を加熱、蒸発乾燥させて残留物を得た。この残留物が吸水性ポリマーの抽出残渣であり、以下の測定条件にて抽出残渣の組成成分をＮＭＲ法により測定した。
【００５７】
測定条件
観測周波数 ：１Ｈ；４００ＭＨｚ
測定溶媒 ：Ｄ２Ｏ
測定温度 ：室温
化学シフト基準 ：ＴＳＰ−ｄ４（０．００ｐｐｍ）
<測定装置> Ｖａｒｉａｎ社製、ＵＮＩＴＹ ＩＮＯＶＡ４００
抽出残渣のＮＭＲ測定結果を表１３として以下に示す。
【００５８】
【表１３】
上記表１３の結果から、吸水性ポリマーは、吸水量が大きくなるに従って抽出残渣に含まれるアクリル酸ナトリウム（共重合体であるため、正しくはポリアクリル酸ナトリウム）の割合が増加することが判った。したがって、吸水量が大きな吸水性ポリマーを投与した場合には吸水性ポリマーからのアクリル酸ナトリウムの溶出が多いため、これがマウスに対する毒性として作用していると推定することができる。また、このアクリル酸ナトリウムは、吸水量２６ｇ／ｇ以下の吸水性ポリマーの抽出残渣からは検出することができなかった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸水性を有するポリマー粒子及び吸水性ポリマー粒子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体の疾病、特に腫瘍や出血に対して、該疾病部位の血管を塞栓し血流を抑えることにより腫瘍への栄養供給防止や止血を図ることが治療方法として行われている。この血管を塞栓させるために用いる物質は血管塞栓物質と呼ばれる血管塞栓材であり、その一つとして吸水性ポリマー粒子が使用されている。この吸水性ポリマー粒子は吸水して膨潤する高分子樹脂からなるポリマー粒子であり、血管内に注入されると血液中の水分を吸収し血管内で膨潤する。この膨潤した吸水性ポリマー粒子が血管の所定部位に多数堆積、積層されて血管を塞栓することにより血流が停止する。ここで、上記吸水性ポリマーとしてビニルエステルとアクリル酸エステル等との共重合体をケン化して得られるビニルアルコール−アクリル酸塩共重合体が用いられることがある。
【０００３】
ビニルアルコール−アクリル酸塩共重合体は網目構造を有しており、この網目構造中に含まれるアクリル酸塩由来のカルボン酸塩が親水基であり、水が網目構造中に入ってくると塩（例えばナトリウム）がイオンとなって水中に移動し、分子鎖にはカルボン酸イオンが残る。この残ったカルボン酸イオン同士が反発して網目構造が拡げられ、さらに多くの水が入ってくることとなる。また、カルボン酸イオン同士は水を引き合うため、水分子はこれに捉えられポリマー内に保持されることとなり、瞬時に大量の水を吸収することとなる（特許文献１）。
【０００４】
ところで、吸水性ポリマー粒子を構成するポリアクリル酸ナトリウムを高濃度で生体に非経口投与した場合にシステム的機能障害（チアノーゼ、心不整脈、神経筋障害等）が生じることが確認されている。これは、ポリアクリル酸ナトリウムがカルシウム沈着物を形成することにより血液中のカルシウム濃度が低下し、低カルシウム血症が発生することによって、生体の機能障害が発生しているものと推測されている（非特許文献１）。
【特許文献１】特開２００４−３４５９６６号公報
【非特許文献１】JOURNAL OF APPLIED TOXICOLOGY, VOL.9(3), 191-198(1989)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このポリアクリル酸ナトリウムにより生ずる現象はナトリウム以外の塩（カリウム、カルシウム、マグネシウム）を用いたポリアクリル酸塩にも発生し得る。すなわち、ポリアクリル酸カリウム、ポリアクリル酸マグネシウム、ポリアクリル酸カルシウムを投与した場合でも血液中のナトリウム、カリウム、マグネシウム濃度が低下し、低ナトリウム血症、低カリウム血症又は低マグネシウム血症が発生することが予想される。
【０００６】
そこで、本発明は上記事実に鑑み、毒性の少ない吸水性ポリマー粒子及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために請求項１に記載の発明は、ビニルエステル系化合物とエチレン系不飽和カルボン酸エステルの共重合体のケン化物からなり、生理食塩液の吸水量が４０ｇ／ｇ以下である吸水性ポリマー粒子を要旨とする。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、前記吸水性ポリマー粒子の吸水量が２６ｇ／ｇ以下であることを要旨とする。
請求項３に記載の発明では、前記エチレン系不飽和カルボン酸エステルは、アクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルであることを要旨とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、前記エチレン系不飽和カルボン酸エステルはアクリル酸エステルであり、吸水性ポリマー粒子におけるモル比がアクリル酸エステル由来成分：ビニルアルコール＝３：７〜７：３であることを要旨とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、ビニルアルコールとアクリル酸塩又はメタクリル酸塩との共重合体を含む吸水性ポリマー粒子であって、生理食塩液の吸水量が４０ｇ／ｇ以下であることを要旨とする。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、ビニルエステルとエチレン系不飽和カルボン酸エステルとの共重合体をケン化させる吸水性ポリマー粒子の製造方法であって、ケン化時の溶媒として水が３０質量パーセント以下である水−アルコール混合溶媒を使用し、ケン化用アルカリとして前記共重合体の単量体１モルに対してアルカリを１．５モル以上使用してケン化を行う吸水性ポリマー粒子の製造方法を要旨とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、毒性の少ない吸水性ポリマー粒子を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を具体化した吸水性ポリマー粒子の一実施形態を具体的に説明する。
吸水性ポリマー粒子について
本発明の吸水性ポリマー粒子（以下、単に「吸水性ポリマー」という。）は、水分を吸収して膨潤する高分子ポリマーであり、特に、液体と混和し適度に膨潤させた状態で体内に投与され、血管を塞栓する塞栓用物質として使用される。この吸水性ポリマーは、ビニルエステル系化合物の単量体（以下、単に「ビニルエステル」という。）とエチレン系不飽和カルボン酸エステルの単量体（以下、単に「カルボン酸エステル」という。）の２種類の単量体（モノマー）を用いて重合させた共重合体をケン化して得られる。この吸水性ポリマーは生理食塩液の吸水量（吸水性ポリマー１ｇ当たりの生理食塩液の吸水量（ｇ）を意味し、ｇ／ｇで表す。）が４０ｇ／ｇ以下であることが求められ、また好ましくは同吸水量が２６ｇ／ｇ以下であることが好ましい。なお、吸水性ポリマーの原料として上記吸水性を発揮する範囲内でビニルエステル及びカルボン酸エステルの２種類の単量体以外の単量体を含めることも可能である。
【００１４】
共重合に用いる一の単量体であるビニルエステル（単量体１）の具体例としては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等がある。また、もう一の単量体であるカルボン酸エステル（単量体２）の具体例としては、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等がある。アクリル酸エステルの具体例としてアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル等が挙げられる。また、メタクリル酸エステルの具体例としてメタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル等が挙げられる。
【００１５】
単量体１及び単量体２を使用する場合には、各単量体として例示した化合物をそれぞれ単独で使用してもよいしそれぞれ２種以上を使用してもよい。例えば、単量体１として酢酸ビニルを使用し、単量体２としてアクリル酸エチルとアクリル酸メチルの混合物を使用してもよい。また、単量体１として２種の化合物の混合物を使用し、単量体２に１種の化合物を使用してもよい。単量体１に対する単量体２のモル比は単量体１が１モルに対して単量体２が０．３３〜２．０モルの範囲で使用することができ、単量体１が１モルに対して単量体２が０．５〜１．７モルの範囲が好ましい。また、最も好ましい範囲は単量体１が１モルに対して単量体２が０．６〜１．５モルの範囲である。
【００１６】
共重合について
ビニルエステル単量体とカルボン酸エステル単量体との共重合体の製造にあたっては、特に限定はなく公知の共重合の手法を用いて製造することができる。例えば、重合触媒の存在下でビニルエステル単量体とカルボン酸エステル単量体とを重合反応させることによってビニルエステル−カルボン酸エステル共重合体を製造することができる。この共重合に使用する触媒として例えば過酸化ベンゾイル等の過酸化物、アゾビスイソブチルニトリル等のアゾ化合物がある。
【００１７】
特に、本発明では吸水性ポリマーを粒子状に形成することが望ましいため、重合触媒を用いる場合には水等の溶媒内にて分散、懸濁させて液滴を形成させ、前記した触媒を加えて共重合を行う懸濁重合法が好ましい。これにより、共重合が液滴中で進められ粒子状のポリマーが形成される。また、懸濁重合ではポリマーの単離が容易になるという利点もある。
【００１８】
ケン化について
重合処理によって得られた共重合体をケン化させる。ここでいうケン化とは溶媒中にて共重合体をアルカリと反応させてアルカリ性条件下で加水分解を行うことをいう。
【００１９】
ケン化に用いる溶媒として水とアルコールとの混合溶液を使用する。この混合溶液に使用するアルコールはメタノール、エタノール等の水に可溶なアルコールである。溶媒として用いる水−アルコール混合溶液の混合比率について、水の比率を上げると吸水性ポリマーの吸水量が増加し、逆に水の比率を下げると吸水性ポリマーの吸水量が低下する。このため、混合溶液における水の比率を３０質量％以下に、好ましくは２０質量％以下とすることが望ましい。
【００２０】
ケン化に用いるアルカリとして具体的には、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどのアルカリ金属の水酸化物、水酸化カルシウムや水酸化マグネシウムなどのアルカリ土類金属の水酸化物が挙げられる。また既存のアルカリ触媒を用いることもできる。アルカリ金属・アルカリ土類金属の水酸化物を使用する場合には、共重合体の単量体１モルに対するアルカリの使用量が少ないと吸水性ポリマーの吸水量が増加し、逆にアルカリの使用量が多いと吸水性ポリマーの吸水量が減少する。このため、共重合体の単量体１モルに対してアルカリを１．５モル以上使用することを要し、好ましくは１．７５モル以上、更には２．２モル以上、最も好ましい範囲は３モル以上である。
【００２１】
なお、共重合体の単量体１モルとは、共重合体に含まれるビニルエステル単量体の粒子数とカルボン酸エステル単量体の粒子数の合計が１モル分あることをいう。また、共重合体に含まれる各単量体の粒子数は共重合体の組成比に比例する。したがって、ビニルエステル：カルボン酸エステル＝２モル：１モルである共重合体を得たとき、その共重合体の単量体１モルにはビニルエステル単量体０．６７モルとカルボン酸エステル単量体０．３３モルの割合で含まれているものとする。また、溶媒とアルカリとの関係では溶媒である水−アルコール混合溶液に対するアルカリ濃度が２．５質量％以上となることが好ましい。
【００２２】
ケン化の手順として、まず所定割合に調製した溶媒の中から一部を取り出してこれに共重合体を加えて分散し第１溶液とする。次に、残りの溶媒にアルカリを加えて攪拌し、アルカリを溶解させた第２溶液を作成する。なお、溶媒に対してアルカリを完全に溶解させる必要はなく大きな固まりがなくなる程度でよい。第１溶液と第２溶液とをそれぞれ個別に調製した後、室温環境下にて第１溶液と第２溶液とを混合、十分に攪拌して、摂氏４０度程度に加温した後、約６時間放置させる。この過程で共重合体がケン化されて目的とする吸水性を発揮する吸水性ポリマーが形成される。ケン化後は不純物除去のためアルコール又は水で十分に洗浄する。
【００２３】
吸水量試験
吸水性ポリマーに対する生理食塩液（生理食塩水溶液）の吸水量を測定するためブルーデキストリン法（以下「ＢＤ法」という。）による吸水量試験を行った。この試験方法は「機能性高分子ゲルの開発技術（監修 長田義仁／王林） 普及版第１刷 株式会社シーエムシー発行」の吸水性の評価方法 ６．１．２ブルーデキストリン（ＢＤ）法（第１２１頁）に記載してある方法に従い、具体的には以下の手順にて行った。
【００２４】
まず、ブルーデキストリン０．３ｇを生理食塩液１０００ｇに溶解させ、０．０３質量％ブルーデキストリン溶液（以下「ＢＤ溶液」という。）を調製する。
吸水量試験の対象となる吸水性ポリマーを１種につき０．２ｇずつ２本準備し、それぞれを個別の容器（例えばビーカー）に投入する。このうち一方の試料が入っている容器に生理食塩液を２０ｇ滴下し、もう一方の試料が入っている容器にはＢＤ溶液を２０ｇ滴下する。なお、滴下した生理食塩液或いはＢＤ溶液が全て吸水性ポリマーに吸収されて容器内に水気がなくなった場合にはさらに生理食塩液或いはＢＤ溶液を１０ｇ追加して滴下し、懸濁液の状態とする。
【００２５】
各容器内の懸濁液をスターラーにて６０分間継続して攪拌し、その後に容器内の懸濁液を遠心管に移し替え、３０００ｒｐｍで１０分間の遠心分離を行う。この遠心分離により懸濁液中の吸水性ポリマーが沈澱し、上層は液体のみとなる。なお、前記遠心分離によっても上層に吸水性ポリマーが浮遊するなど吸水性ポリマーが全て沈澱していない場合には再度遠心分離を行い、全ての吸水性ポリマーが沈澱したことを確認する。
【００２６】
遠心分離の後、各遠心管の上澄みをそれぞれ採取し吸光光度計（島津製作所製 型式ＵＶ−２４０）を用いて６１７ｎｍの波長における吸光度を測定する。またＢＤ溶液についても同様に６１７ｎｍの波長における吸光度を測定し以下の式により吸水性ポリマーの吸水量を算出する。
【００２７】
【数１】
【実施例】
【００２８】
以下に、具体的実施例を示す。
実施例１
共重合工程
単量体１・・酢酸ビニル（和光純薬工業株式会社 特級）６０ｇ（０．７０モル）
単量体２・・アクリル酸メチル（和光純薬工業株式会社 特級）４０ｇ（０．４７モル）
重合触媒・・過酸化ベンゾイル（シグマアルドリッチジャパン株式会社）０．１２５ｇ
分散安定剤・・ポリビニルアルコール（シグマアルドリッチジャパン株式会社）３ｇ
重合溶媒・・塩化ナトリウム（和光純薬工業株式会社）１０ｇ、精製水３００ｍｌ
容器内に精製水と塩化ナトリウムとを溶解させて重合溶媒とし、この重合溶媒中に上記の単量体１、単量体２、重合触媒及び分散安定剤を添加して攪拌、分散させた。分散後に容器を摂氏６５度で４時間保持し、その後摂氏７５度まで昇温させ同温度にて２時間保持させたまま懸濁重合を行った。これによって酢酸ビニルとアクリル酸メチルとの共重合体である酢酸ビニル−アクリル酸メチル共重合体（以下、「共重合体」という。）が形成される。共重合処理の後は共重合体を精製水で十分に洗浄し不純物を除去した。
【００２９】
ケン化工程
上記方法にて得た共重合体に対してケン化を行った。
ケン化用原料・・酢酸ビニル−アクリル酸メチル共重合体 ４３ｇ（共重合体の単量体０．５モル）
ケン化溶媒・・精製水とメタノール（和光純薬工業株式会社 特級）とを５：９５の質量割合とした混合溶液 １１５０ｇ
アルカリ・・水酸化ナトリウム ６０ｇ（１．５モル）
調製したケン化溶媒の一部（１５０ｇ程度）を容器に入れケン化用原料となる共重合体を添加、分散させて第１溶液とした。また、残りのケン化溶媒にアルカリを加えて攪拌し、アルカリを溶解させて第２溶液とした。第１溶液と第２溶液とをそれぞれ調製した後、第１溶液と第２溶液とを混合させ、前記ケン化の手順に沿って共重合体のケン化を行った。なお、酢酸ビニル−アクリル酸メチル共重合体をケン化することにより、それぞれの残基が加水分解されビニルアルコール−アクリル酸ナトリウム共重合体（以下、「共重合体ケン化物」という。）となる。この共重合体ケン化物をメタノールにて十分に洗浄、乾燥させ、さらにメタノールにて洗浄した後に所望の直径にふるい分けし、滅菌して試料１（吸水性ポリマー）を作成した。
【００３０】
また、得られた試料１におけるアクリル酸メチル由来成分と、ビニルアルコールのモル比を核磁気共鳴分光法（Nuclear Magnetic Resonance：ＮＭＲ法）により測定したところ、アクリル酸メチル由来成分：ビニルアルコール＝４５：５５であった。この試料１について吸水量試験を行った結果、吸水量は１９ｇ／ｇであった。なお、本実施例１と同条件で製造した複数の共重合体ケン化物から得た吸水性ポリマーについて同様にアクリル酸メチル由来成分と、ビニルアルコールのモル比を核磁気共鳴分光法にて測定したところ、モル比にはばらつきが生じアクリル酸メチル由来成分：ビニルアルコール＝３：７〜５：５の範囲であったが、吸水量はいずれも１９ｇ／ｇであった。
【００３１】
実施例２
ケン化溶媒として精製水とメタノール（和光純薬工業株式会社 特級）とを１５：８５の質量割合とした以外は実施例１と同じ条件で試料２を作成した。得られた試料２の吸水量は２１ｇ／ｇであった。なお、得られた試料におけるアクリル酸メチル由来成分とビニルアルコールのモル比は、原料である単量体１及び単量体２のモル比に影響され、酢酸ビニルをビニルアルコールに、アクリル酸メチルをアクリル酸ナトリウムに変化させる（加水分解する）ケン化工程はこのモル比には影響を与えない。このため、試料２におけるアクリル酸メチル由来成分とビニルアルコールのモル比も、上記試料１と同様に３：７〜５：５の範囲となることは明らかであり、試料３乃至６、試料９及び１０についても同様のことがいえる。
【００３２】
実施例３
ケン化に使用するアルカリを水酸化ナトリウム４３ｇ（１．１モル）とした以外は実施例１と同じ条件で試料３を作成した。得られた試料３の吸水量は２６ｇ／ｇであった。
【００３３】
実施例４
ケン化溶媒として精製水とメタノール（和光純薬工業株式会社 特級）とを１０：９０の質量割合とし、ケン化に使用するアルカリを水酸化ナトリウム３５ｇ（０．８８モル）とした以外は実施例１と同じ条件で試料４を作成した。得られた試料４の吸水量は３３ｇ／ｇであった。
【００３４】
実施例５
ケン化溶媒として精製水とメタノール（和光純薬工業株式会社 特級）とを１０：９０の質量割合とし、ケン化に使用するアルカリを水酸化ナトリウム３０ｇ（０．７５モル）とした以外は実施例１と同じ条件で試料５を作成した。得られた試料５の吸水量は３５ｇ／ｇであった。
【００３５】
実施例６
ケン化溶媒として精製水とメタノール（和光純薬工業株式会社 特級）とを２０：８０の質量割合とし、ケン化に使用するアルカリを水酸化ナトリウム３０ｇ（０．７５モル）とした以外は実施例１と同じ条件で試料６を作成した。得られた試料６の吸水量は４０ｇ／ｇであった。
【００３６】
実施例７
共重合工程においては、単量体１に酢酸ビニルを４０ｇ（０．４７モル）、単量体２にアクリル酸メチルを６０ｇ（０．７０モル）使用した。また、ケン化工程においては、ケン化溶媒として精製水とメタノールとを１０：９０の質量割合とし、ケン化に使用するアルカリを水酸化ナトリウム６０ｇ（１．５モル）とした。これら以外は実施例１と同じ条件で試料７を作成した。得られた試料７の吸水量は２５ｇ／ｇであった。また、得られた試料７の吸水性ポリマーについてアクリル酸メチル由来成分と、ビニルアルコールのモル比を実施例１と同様に核磁気共鳴分光法にて測定したところ、アクリル酸メチル由来成分：ビニルアルコール＝６８：３２であった。この試料７と同条件にて製造した複数の吸水性ポリマーについて同様にアクリル酸メチル由来成分とビニルアルコールのモル比を核磁気共鳴分光法にて測定したところ、モル比の範囲はアクリル酸メチル由来成分：ビニルアルコール＝６：４〜７：３であった。
【００３７】
実施例８
共重合工程においては、単量体１に酢酸ビニルを４０ｇ（０．４７モル）、単量体２にアクリル酸メチルを６０ｇ（０．７０モル）使用した。また、ケン化工程においては、ケン化溶媒として精製水とメタノールとを１０：９０の質量割合とし、ケン化に使用するアルカリを水酸化ナトリウム４０ｇ（１．０モル）とした。これら以外は実施例１と同じ条件で試料８を作成した。得られた試料８の吸水量は３０ｇ／ｇであった。また、実施例８にて使用した単量体１及び単量体２のモル比は実施例７と同じであるから、試料８におけるアクリル酸メチル由来成分とビニルアルコールのモル比も、試料７と同様となることは明らかである。
【００３８】
比較例１
ケン化に使用するアルカリを水酸化ナトリウム２０ｇ（０．５モル）とした以外は実施例１と同じ条件で試料９を作成した。得られた試料９の吸水量は４２ｇ／ｇであった。
【００３９】
比較例２
ケン化溶媒として精製水とメタノール（和光純薬工業株式会社 特級）とを４０：６０の質量割合とし、ケン化に使用するアルカリを水酸化ナトリウム２５ｇ（０．６３モル）とした以外は実施例１と同じ条件で試料１０を作成した。得られた試料１０の吸水量は７８ｇ／ｇであった。
【００４０】
抽出試料液投与試験
上記実施例１〜８、比較例１及び２により得られた試料１乃至１０から試料液を作成し、各試料液をそれぞれマウス（（ＳＰＦ）ＩＣＲ オス ４ｗ 日本エスエルシー株式会社）に投与し、その体重変化を調べた。
【００４１】
試料液の調製
試料液の試料濃度として吸水性ポリマー２５ｍｇ当たり生理食塩液１０ｍｌとなるように調製した懸濁液を製造し、これを容器に入れて密栓し、摂氏７０度で２４時間加温した後に室温になるまで放置した。次に懸濁液を遠心管に移して２０００ｒｐｍで６分間遠心分離し、吸水性ポリマーを沈澱させた。なお、吸水性ポリマーの沈澱が不十分な場合には遠心時間を延長して全ての吸水性ポリマーを沈澱させた。遠心管の上側にある（沈澱している吸水性ポリマー以外の）液体部分を回収して試料液とし、これを試料１乃至１０についてそれぞれ準備した。作成した試料液を、マウス（試料液１種につきマウス５匹）に静脈内注射した。試料液の投与量はマウス体重１ｋｇにつき試料液５０ｍｌとした（厚生労働省医薬局審査管理課 事務連絡 医療機器審査Ｎｏ．３６に準拠）。また、試料液の作成にあたり吸水性ポリマー２５ｍｇ当たり生理食塩液１０ｍｌ（２５ｍｇ／１０ｍｌ）としたのは以下の理由による。
【００４２】
市販の吸水性ポリマーがバイアル瓶１本に５０ｍｇ入りで販売されており、これを人（大人）に対して１度で使用する可能性のある最大量と考えた場合には５０ｍｇ／４０〜５０ｋｇ＝１〜１．２５ｍｇ／ｋｇとなり、１．２５ｍｇ／ｋｇ（体重１ｋｇに対して吸水性ポリマー１．２５ｍｇ）が最大量となる。ここで、動物種差の安全係数を１０、個体差の安全係数を１０とし両者の積である１００を総合的な安全係数とすると、１．２５ｍｇ×１００＝１２５ｍｇとなり、その安全係数を考慮した体重１ｋｇ当たりの吸水性ポリマーの投与量（ｍｇ）は最大で１２５ｍｇ／ｋｇとなる。一方、マウスへは試料液を５０ｍｌ／ｋｇの割合で投与するため、最大量である１２５ｍｇを５０ｍｌに含ませるとすると、１２５ｍｇ／５０ｍｌ＝２５ｍｇ／１０ｍｌとなる。
【００４３】
試料液を投与した各マウスの生死及び体重変化を投与前日から２４時間経過毎に５回（最終測定日は投与７２時間後）測定し、測定回毎の体重と前回測定値からの体重変動値を求めた（表１〜表１０）。また、生理食塩液を投与したマウス群をブランクとして上記同様の体重変化を測定した。その結果を表１１として示す。
【００４４】
【表１】
【００４５】
【表２】
【００４６】
【表３】
【００４７】
【表４】
【００４８】
【表５】
【００４９】
【表６】
【００５０】
【表７】
【００５１】
【表８】
【００５２】
【表９】
【００５３】
【表１０】
【００５４】
【表１１】
上記表１乃至１１に示した２４時間毎の平均体重と体重変動値とをまとめた表を表１２として下に示す。
【００５５】
【表１２】
上記表１２の通り、生理食塩液の吸水量が４０ｇ／ｇ以下である試料１乃至試料８由来の試料液を投与したマウスはブランク同様に試料液投与後も体重が増加しているのに対して、試料９（吸水量４２ｇ／ｇ）では投与後４８時間の時点で５匹中４匹が死亡し、試料１０（吸水量７２ｇ／ｇ）では投与後２４時間の時点で５匹全てが死亡した。
【００５６】
残渣抽出及び抽出残渣のＮＭＲ測定試験
アクリル酸メチル由来成分とビニルアルコールのモル比が同一となる試料のうち、試料２、３、５、６、９及び１０について吸水性ポリマーの残渣抽出及び抽出残渣のＮＭＲ測定を行った。まず、容器に吸水性ポリマー試料０．５ｇを投入した後に吸水量４０ｇ／ｇ未満の試料については精製水２００ｍｌ、吸水量４０ｇ／ｇ以上の試料には精製水４００ｍｌを加えて試料液とし、容器に蓋をして摂氏７０度で２４時間加温した後に室温になるまで放置した。室温となった試料液を吸引濾過し、得られた濾液を加熱、蒸発乾燥させて残留物を得た。この残留物が吸水性ポリマーの抽出残渣であり、以下の測定条件にて抽出残渣の組成成分をＮＭＲ法により測定した。
【００５７】
測定条件
観測周波数 ：１Ｈ；４００ＭＨｚ
測定溶媒 ：Ｄ２Ｏ
測定温度 ：室温
化学シフト基準 ：ＴＳＰ−ｄ４（０．００ｐｐｍ）
<測定装置> Ｖａｒｉａｎ社製、ＵＮＩＴＹ ＩＮＯＶＡ４００
抽出残渣のＮＭＲ測定結果を表１３として以下に示す。
【００５８】
【表１３】
上記表１３の結果から、吸水性ポリマーは、吸水量が大きくなるに従って抽出残渣に含まれるアクリル酸ナトリウム（共重合体であるため、正しくはポリアクリル酸ナトリウム）の割合が増加することが判った。したがって、吸水量が大きな吸水性ポリマーを投与した場合には吸水性ポリマーからのアクリル酸ナトリウムの溶出が多いため、これがマウスに対する毒性として作用していると推定することができる。また、このアクリル酸ナトリウムは、吸水量２６ｇ／ｇ以下の吸水性ポリマーの抽出残渣からは検出することができなかった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビニルエステル系化合物とエチレン系不飽和カルボン酸エステルの共重合体のケン化物からなり、生理食塩液の吸水量が４０ｇ／ｇ以下であることを特徴とする吸水性ポリマー粒子。
【請求項２】
前記吸水性ポリマー粒子の吸水量が２６ｇ／ｇ以下である請求項１に記載の吸水性ポリマー粒子。
【請求項３】
エチレン系不飽和カルボン酸エステルは、アクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルである請求項１又は２に記載の吸水性ポリマー粒子。
【請求項４】
前記エチレン系不飽和カルボン酸エステルはアクリル酸エステルであり、吸水性ポリマー粒子におけるモル比がアクリル酸エステル由来成分：ビニルアルコール＝３：７〜７：３である請求項１乃至３のいずれか一項に記載の吸水性ポリマー粒子。
【請求項５】
ビニルアルコールとアクリル酸塩又はメタクリル酸塩の共重合体を含む吸水性ポリマー粒子であって、生理食塩液の吸水量が４０ｇ／ｇ以下であることを特徴とする吸水性ポリマー粒子。
【請求項６】
ビニルエステル系化合物とエチレン系不飽和カルボン酸エステルとの共重合体をケン化させて吸水性ポリマー粒子を製造する方法であって、
ケン化時の溶媒として水が３０質量パーセント以下である水−アルコール混合溶媒を使用し、ケン化用アルカリとして前記共重合体の単量体１モルに対してアルカリを１．５モル以上使用してケン化を行うことを特徴とする吸水性ポリマー粒子の製造方法。
【請求項１】
ビニルエステル系化合物とエチレン系不飽和カルボン酸エステルの共重合体のケン化物からなり、生理食塩液の吸水量が４０ｇ／ｇ以下であることを特徴とする吸水性ポリマー粒子。
【請求項２】
前記吸水性ポリマー粒子の吸水量が２６ｇ／ｇ以下である請求項１に記載の吸水性ポリマー粒子。
【請求項３】
エチレン系不飽和カルボン酸エステルは、アクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルである請求項１又は２に記載の吸水性ポリマー粒子。
【請求項４】
前記エチレン系不飽和カルボン酸エステルはアクリル酸エステルであり、吸水性ポリマー粒子におけるモル比がアクリル酸エステル由来成分：ビニルアルコール＝３：７〜７：３である請求項１乃至３のいずれか一項に記載の吸水性ポリマー粒子。
【請求項５】
ビニルアルコールとアクリル酸塩又はメタクリル酸塩の共重合体を含む吸水性ポリマー粒子であって、生理食塩液の吸水量が４０ｇ／ｇ以下であることを特徴とする吸水性ポリマー粒子。
【請求項６】
ビニルエステル系化合物とエチレン系不飽和カルボン酸エステルとの共重合体をケン化させて吸水性ポリマー粒子を製造する方法であって、
ケン化時の溶媒として水が３０質量パーセント以下である水−アルコール混合溶媒を使用し、ケン化用アルカリとして前記共重合体の単量体１モルに対してアルカリを１．５モル以上使用してケン化を行うことを特徴とする吸水性ポリマー粒子の製造方法。
【公開番号】特開２０１０−５３２２２（Ｐ２０１０−５３２２２Ａ）
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２１８３０７（Ｐ２００８−２１８３０７）
【出願日】平成２０年８月２７日（２００８．８．２７）
【出願人】（５９１１４０９３８）テルモ・クリニカルサプライ株式会社 (15)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２７日（２００８．８．２７）
【出願人】（５９１１４０９３８）テルモ・クリニカルサプライ株式会社 (15)
【Ｆターム（参考）】
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