生体関連物質の非特異吸着防止剤
【課題】蛋白質などの非特異吸着性が少ない生分解性のコーム型ポリマーを提供する。
【解決手段】生体関連物質の非特異吸着防止剤は、生分解性部位を有する主鎖と、低非特異吸着性部位を有する側鎖とを有するコーム型ポリマーを含有する。
【解決手段】生体関連物質の非特異吸着防止剤は、生分解性部位を有する主鎖と、低非特異吸着性部位を有する側鎖とを有するコーム型ポリマーを含有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛋白質など生体関連物質の非特異吸着防止剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、癒着防止材、創傷被覆材、止血材、径皮吸収材、ドラックデリバリーシステムに用いられる基材として、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリジメチルシロキサン、ナイロン、ポリ塩化ビニルなどが用いられる。しかし、これらの材料は生体適合性、特に蛋白質などの低非特異吸着性に乏しく、長期の使用によるタンパク質等の生体関連物質の非特異的吸着が問題となっている。
【０００３】
タンパク質等の生体関連物質の吸着を防止する方法として、ポリメトキシエチルアクリレートを主成分とするポリマーをコーティングする方法が提案されている（特許文献１、２、３）。しかしながら、ポリメトキシエチルメタクリレートを主成分とするポリマーは粘着性が高いため、体液中の狭雑物が前記ポリマーからなる塗膜に付着しやすく、また、前記塗膜の膜強度や耐水性が不十分であり、さらには、非特異吸着防止効果が不十分である場合がある。
【０００４】
また、タンパク質等の生体関連物質の吸着を防止するためのポリマーとして、リン脂質類似構造を有する共重合体が提案されている（特許文献４、５、６）。しかしながら、これらのリン脂質類似構造を有する共重合体は特殊なモノマーを使用するためコストが高く、また、生体関連物質の吸着防止効果が不十分である。
【０００５】
一方、加水分解や酵素分解により分解、消失する分解性ポリマーが環境保全や医療用具の材料として用いられている。しかし、一般の分解性ポリマーであるポリ乳酸やポリグリコール酸などの脂肪族ポリエステルは結晶性及び疎水性が高いため分解時間が非常に長く、特にドラックデリバリーシステムとして利用される場合、生体内の残存が問題となっている。そこで分解性に優れ、生体に害を与えない新しい分解性ポリマーが望まれている。
【０００６】
この様な背景の中から、水溶性ポリマーであるポリエチレングリコール等と共重合させることで、結晶性を下げかつ親水性を高めた脂肪族ポリエステルが報告されている。しなしながら、脂肪族ポリエステルの分解では低分子量の酸が多量に生成し、生体組織に悪影響を及ぼす場合がある。
【０００７】
また、脂肪族ポリエステルの分解性を利用して、薬物やタンパク質を放出する担体を得ることも報告されている。しかし、これらの重合体の物質透過性は乏しく、内包されたタンパク質が変性、失活してしまう場合がある。
【０００８】
このような事情を鑑みて、生体適合性および生分解性を併せ持つポリマーとして、重合性基を側鎖に有するポリホスフェートが特許文献７に提案されているが、当該ポリホスフェートは直鎖型ポリマーであるため、生分解性の制御が困難であり実用的ではない。
【特許文献１】特許第２８０６５１０号公報
【特許文献２】特開２００１−３２３０３０号公報
【特許文献３】特開２００２−１０５１３６号公報
【特許文献４】特開平９−１２９０４号公報
【特許文献５】特開平９−１８３８１９号公報
【特許文献６】特開２０００−２７９５１２号公報
【特許文献７】特開２００４−２４４６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上述の実情に鑑みてなされたものであり、例えば、癒着防止材、創傷被覆材、止血材、経皮吸収材、ドラックデリバリーシステムなどに用いられ、制御された生分解性を有するコーム型ポリマーを含有する生体関連物質の非特異吸着防止剤を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、この課題を解決するために、特定の組成のコーム型ポリマーが生体への影響が少なく、優れた生分解性を有することを見いだし、本発明を完成した。
【００１１】
本発明の一態様のコーム型ポリマーを含有する生体関連物質の非特異吸着防止剤は、生分解性部位を有する主鎖と、低非特異吸着性部位を有する側鎖とを有する。
【００１２】
上記コーム型ポリマーにおいて、前記生分解性部位は、ポリエステル類、ポリアミド類、ポリビニルアルコール、および多糖類から選ばれる少なくとも１種を含むことができる。この場合、前記ポリエステル類は、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカプロラクトン、ポリアルキレンサクシネート、ポリアルキレンアジペート、およびポリアルキレンテレフタレートから選ばれる少なくとも１種であることができる。また、この場合、前記多糖類は、キチン、キトサン、およびセルロースから選ばれる少なくとも１種であることができる。
【００１３】
上記コーム型ポリマーにおいて、前記低非特異吸着性部位は、ポリ（メタ）アクリル酸、ポリエーテル類、ポリエチレンオキシド、ポリメタクリロイルホスホコリン、ポリビニルピロリドン、および多糖類から選ばれる少なくとも１種を含むことができる。
【００１４】
上記コーム型ポリマーにおいて、前記生分解性部位の数平均分子量が１，０００〜５００，０００であることができる。
【００１５】
上記コーム型ポリマーにおいて、前記低非特異吸着性部位の数平均分子量が１，０００〜１００，０００であることができる。
【発明の効果】
【００１６】
上記コーム型ポリマーは、上記生分解性部位を有する主鎖および上記低非特異吸着性部位を有する側鎖を含むことにより、非特異吸着性が少なく、制御された生分解性を併せ持つため、生体適合ポリマーとして使用することができる。したがって、例えば、上記コーム型ポリマーは生体適合ポリマーとして、創傷被覆材、癒着防止材、経皮吸収材、止血材、ドラッグデリバリーシステムなどの医療・医薬用途に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態に係る非特異吸着防止剤について、具体的に説明する。
【００１８】
１．非特異吸着防止剤
本発明の非特異吸着防止剤は、制御された生分解性と生体関連物質に対する低非特異吸着性を示すコーム型ポリマーを含有し、該コーム型ポリマーは生分解性部位を有する主鎖と低非特異吸着性部位を有する側鎖とを有する。このようなコーム型ポリマーは例えば、特定の組成及び分子量を有する生分解性ポリマーに、低非特異性部位を形成するためのモノマーを重合もしくは結合させることにより製造できる。使用する生分解性ポリマーの組成および分子量を調整することにより、主鎖の分解速度が制御された非特異吸着防止剤を得ることができる。なお、本発明において、生体関連物質とは脂質、タンパク質、糖類、または核酸類をいう。
【００１９】
１．１．コーム型ポリマーの構成
コーム型ポリマーは、生分解性部位を有する主鎖と、主鎖より短い低非特異吸着性部位を有する側鎖とを有するコポリマーである。この生分解性主鎖は、所望の適用に依存して、疎水性であってもよいし、または親水性であってもよい。このコーム型ポリマー全体は、鎖のもつれによりポリマーに対して良好な機構的特性を与えるように、溶融状態において十分に高い分子量を有している。従って、このコーム型ポリマー全体の数平均分子量は、１，０００〜６００，０００の範囲であり、より好ましくは２０，０００〜４００，０００の範囲であり、およびさらにより好ましくは１００，０００〜３００，０００の範囲である。本発明において、数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算の分子量をいう。
【００２０】
１．２．コーム型ポリマーの製造方法
このコーム型ポリマーは例えば、あらかじめ重合された低非特異吸着ポリマーを生分解性ポリマーにグラフトすることによって調製され得る。あるいは、生分解性ポリマーの存在下で、低非特異吸着性を示すモノマーおよび当該低非特異吸着性を示すモノマーと共重合可能なモノマーを共重合することによって、コーム型ポリマーを調製してもよい。ここで、得られるコーム型ポリマーにおいて、生分解性ポリマーが生分解性部位となり、低非特異吸着ポリマーが低非特異吸着部位となる。
【００２１】
コーム型ポリマーの製造方法には特別の制限はなく、例えば、ラジカル重合、イオン重合、光重合等の公知の方法を用いることができる。また、コーム型ポリマーを製造する際の温度や反応時間は、生分解性ポリマー、低非特異吸着ポリマー、および使用するモノマーの種類に応じて適宜設定することができる。
【００２２】
２．生分解性部位
生分解性部位は例えば、ポリエステル類、ポリアミド類、および多糖類から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
【００２３】
生分解性部位の数平均分子量は、１，０００〜５００，０００の範囲であり、より好ましくは１０，０００〜４００，０００の範囲であり、およびさらにより好ましくは３０，０００〜３００，０００の範囲である。
【００２４】
生分解性部位を形成するための生分解性ポリマーは、天然由来のポリマーであってもよいし、または重合されたホモポリマーまたはコポリマーであってもよい。この生分解性ポリマーは、天然物の精製、抽出による調製、生分解性を示すモノマーの単独重合、もしくは生分解性モノマーと当該生分解性を示すモノマーと共重合可能なモノマーを共重合することによって調製され得る。
【００２５】
２．１．生分解性部位の構成
２．１．１．ポリエステル類
ポリエステル類としては、例えば、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカプロラクトン、ポリアルキレンサクシネート、ポリアルキレンアジペート、ポリアルキレンテレフタレート、ポリビニルアルコールなどが挙げられる。上記ポリエステル類は、ホモポリマー、２種類以上のコポリマーであってもよい。
【００２６】
２．１．２．ポリアミド類
ポリアミド類としては、例えば、ポリアスパラギン酸、ポリグルタミン酸、ポリリジン酸などのホモポリマー、アルキルアジペートとアルキルテレフタレートとのコポリマーなどが挙げられる。
【００２７】
２．１．３．多糖類
多糖類としては、例えば、キチン、キトサン、セルロースなどが挙げられる。
【００２８】
３．低非特異吸着性ポリマー
低非特異吸着性ポリマーは例えば、ポリ（メタ）アクリル酸、ポリエーテル類、多糖類であり、数平均分子量は、１，０００〜１００，０００の範囲であり、より好ましくは２，０００〜５０，０００の範囲であり、およびさらにより好ましくは５，０００〜３０，０００の範囲である。低非特異吸着性ポリマーは、天然由来のポリマーであってもよいし、または重合されたホモポリマーまたはコポリマーであってもよい。この低非特異吸着性ポリマーは例えば、天然物の精製、抽出による調製、あるいは、低非特異吸着性を示すモノマーの単独重合、もしくは低非特異吸着性モノマーと当該低非特異吸着性を示すモノマーと共重合可能なモノマーを共重合することによって調製される。
【００２９】
３．１．低非特異吸着性ポリマーの構成
３．１．１．ポリ（メタ）アクリル酸類
ポリ（メタ）アクリル酸類は、１種類または２種以上の（メタ）アクリル酸類モノマーの重合により得ることができる。（メタ）アクリル酸類モノマーとしては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、Ｎ−ノルマルプロピルアクリルアミド、アクリロイルモルホリン、メタクリロイルホスホコリン、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ビニルメチルエーテル、アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミドなどの置換または非置換のアクリルアミド類；ヒドロキシエチルアクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル（メタ）アクリレート、グリセロール（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリレート類；酢酸ビニル、グリシジル（メタ）アクリレート、アリルグリシジルエーテルなど重合後に加水分解することにより水溶性ポリマーとなるモノマー；Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ―ビニルピロリドン、アリルアルコールなどが挙げられる。
【００３０】
さらに、上記モノマーにその他のモノマーを共重合することができる。その他のモノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、無類マレイン酸、クロトン酸などのカルボキシル基を有するアニオン性モノマー；スチレンスルホン酸、イソプレンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸などのスルホン基を有するアニオン性モノマー；アリルアミン、アミノスチレン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミドのメチルクロライド４級塩などの１級〜４級アミノ基を有するカチオン性モノマー；（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸イソボニル、（メタ）アクリル酸ベンジル、スチレンなどの疎水性モノマーなどが挙げられる。
【００３１】
３．１．２．ポリエーテル類
ポリエーテル類としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドンなどが挙げられる。
【００３２】
３．１．３．多糖類
多糖類としては、例えば、グリコゲン、セルロース、イヌリン、マンナンなどのホモ多糖類、グルコマンナンなどのヘテロ多糖類、ヒアルロン酸、コンドロイチン、ヘパリンなどのムコ多糖類などが挙げられる。
【００３３】
４．コーム型ポリマーの用途
４．１．医療・医薬適用
コーム型ポリマーは例えば、創傷治癒での適用における縫合糸や手術後の癒着防止のための癒着防止材、創傷および火傷に対する創傷被覆材、一時的止血材用フィルムまたはファブリック、ならびにドラックデリバリーシステム用ビヒクルおよびカプセルに使用できる。
【００３４】
コーム型ポリマーは、癒着防止材、創傷被覆材において生体適合性に優れ、浸出液の吸収性、癒着防止性や創傷部保護性を有し、癒着防止や創傷治癒に適した湿潤環境を維持することができる。
【００３５】
４．２．ドラックデリバリーシステム
コーム型ポリマーはまた、ドラックデリバリーとしての使用のためにマトリックスに使用できる。コーム型ポリマーで被覆された生分解性ラテックスは、治療剤、予防剤または診断剤の標的化送達のために使用され得る。例えば、コーム型ポリマーまたはコーム型ポリマー混合物から構成される低非特異吸着表面を有するナノ粒子が調製され得る。このようなナノ粒子をカプセル化することにより、長期ドラックデリバリー片が調製され得る。このカプセル化ナノ粒子は、完全にもしくは部分的に調節される量で所望の薬剤成分を表面から分泌することができる。
【００３６】
ドラックデリバリーにおける使用について、治療剤または予防剤（例えば、アミノ酸、生理活性ペプチドもしくはタンパク質、炭水化物、糖または多糖類、核酸またはポリ核酸、合成有機化合物または金属）は、当該分野において利用可能な方法を用いてコーム型ポリマーの低非特異吸着性側鎖の末端基を介して接着され得る。
【００３７】
コーム型ポリマーは、組込まれた薬剤のレベルを増加させ得る。安定性がより高い薬剤は、共有結合的にまたはイオン結合的にコーム型ポリマーに接着され得る。コーム型ポリマーは、特定の結合部分（例えば抗体）に結合し得る。薬剤を含有するコーム型ポリマーのマトリックスは、経口または非経口にて動物に投与され、薬剤が必要とされる部位に動物にインビボで薬剤を送達し得る。
【００３８】
５．実施例
以下、実施例を挙げて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制限されるものではない。
【００３９】
５．１．実施例１（ポリ乳酸-g-ＰＥＧ）
５．１．１．生分解性ポリマーの製造
１０Ｌの攪拌機を備えた円筒型ステンレス製重合容器に、Ｌ−ラクタイド３８０ｇ、イソクエン酸２０ｇ、オクタン酸第一スズ０．０４ｇ、およびラウリルアルコール０．１２ｇを仕込み、真空で２時間脱気した。窒素ガスで置換した後、２００℃／１０ｍｍＨｇで２時間加熱攪拌した。反応終了後、下部取り出し口からポリ乳酸の溶融物を抜き出し、空冷し、ペレタイザーにてカットした。得られたポリ乳酸−イソクエン酸共重合ポリマーは、収量３４０ｇ、収率８５％、数平均分子量（Ｍｎ）３２０，０００であった。得られたポリ乳酸−イソクエン酸共重合ポリマーを水洗、洗浄した後の全酸価は、８ｍｇＫＯＨ／ｇであった。得られたポリ乳酸−イソクエン酸共重合ポリマー３００ｇをクロロホルムに溶解させた後、Ｎ−ヒドロキシサクシイミド２０ｇと室温で２時間反応させてポリ乳酸−イソクエン酸共重合ポリマーのカルボキシル基を活性エステル化し、得られた反応物を精製し、ベンジルアミン２０ｇを仕込み室温で１時間反応させ、アミノ化ポリ乳酸−イソクエン酸共重合ポリマーを得た。得られたアミノ化ポリ乳酸−イソクエン酸共重合ポリマーは、収量３２５ｇであった。
【００４０】
５．１．２．低非特異吸着性ポリマーの製造
１５Ｌの攪拌機を備えた円筒型ステンレス製重合容器にジエチレングリコール５３０ｇを仕込み、水酸化カリウム２ｇを加えて溶解させた。窒素置換を行った後、１３５±５℃でエチレンオキシド１４７０ｇを圧入し、付加反応を行った。反応終了後、更に１時間熟成を行い、粗製ポリエチレングリコールを得た。その後、１１０℃まで冷却し、６．７ｋＰａに真空度が達した後１８０分間、エチレンオキシド除去工程を行った。次いで、窒素バブリングを行いながら（系中の酸素濃度：０．０７％）、８５％リン酸を１．２ｇ加え、４０±５℃で１時間攪拌して中和を行った。更に、４０±５℃で窒素バブリングを行いながら（系中の酸素濃度：０．０７％）、キョーワード７００（協和化学工業（株）製）、１２ｇを加え１時間攪拌した後、加圧濾過を行った。得られた低非特異吸着性ポリマー（ポリエチレングリコール（ＰＥＧ））は、収量１９３０ｇ、数平均分子量（Ｍｎ）６，０００であった。
【００４１】
５．１．３．コーム型ポリマーの製造
１０Ｌの攪拌機を備えた円筒型ステンレス製重合容器に、クロロホルム５，０００ｇおよびアミノ化ポリ乳酸−イソクエン酸共重合ポリマー３００ｇを投入し溶解した。更にあらかじめ蒸留水２，０００ｇに溶解したポリエチレングリコール６００ｇを仕込んだ。窒素置換を行った後攪拌し、テトラブチルアンモニウムクロライド５ｇを投入し、重合容器を４０±５℃で２時間攪拌を行った。反応終了後、多量の蒸留水中に反応液に投入し反応を停止した。析出した型ポリマーを蒸留水にて水洗し、ポリ乳酸-g-ＰＥＧを得た。得られたポリ乳酸-g-ＰＥＧは、収量７２０ｇ、数平均分子量（Ｍｎ）３２０，０００、グラフト効率９８％であった。
【００４２】
５．１．４．評価用サンプル作成
ポリ乳酸-g-ＰＥＧ １０重量部を蒸留水１００重量部に溶解することにより、ポリマー溶液を得た。これを３ｃｍ角のガラス板にスピンコーターを用いて、３００ｒｐｍで５秒間、続いて１０００ｒｐｍで２０秒間回転塗布した後、１５０℃で１０分間加熱することにより、塗膜が形成された評価用サンプルを得た。得られた塗膜にはごみ等の異物の付着はみられなかった。また、得られた塗膜を爪でこすったが塗膜剥がれ等の外観変化はなく、強靭な塗膜であった。さらに、このサンプルを２５℃の純水中に１０時間浸漬したが、膜の剥離や膨潤等の変化はなかった。
【００４３】
５．１．５．タンパク質非特異吸着性の評価
評価用サンプルの塗布面を向かい合わせにし、間にシリコンゴム製Ｏリング（内径２５ｍｍ，太さ３．５ｍｍ）を挟んで外側から２箇所クリップで留めることより、体積約６００μＬ、サンプル面積約４．９ｃｍ２の密閉空間を有するサンプルキットを作成した。次に、ＢＳＡ（ウシ血清アルブミン）をリン酸緩衝溶液に１重量％となるように溶解させ、０．２２ミクロンフィルタを用いてろ過することにより、ＢＳＡ溶液を得た。次いで、２７ゲージの注射針２本をサンプルキットのＯリングを貫通させて、一方を空気穴とし、他方に１ｃｃの注射器を接続してＢＳＡ溶液を６００μＬ注入した。常温で２時間放置した後、注射器でＢＳＡ溶液を抜き取り、クリップを外してサンプルキットを解体した。解体後の評価用サンプルウェハを１枚ごとに、洗浄液（１０ｍＭ ＨＥＰＥＳ ｐＨ＝７．４／０．００５％ Ｔｗｅｅｎ２０）を１ｍＬずつピペットで滴下しては流し、これを５回繰り返すことで洗浄を行った。
【００４４】
次に、スピンコーターで回転乾燥させることにより、評価用サンプルウェハ２枚を乾燥させ、その後再度向かい合わせにし、新しいシリコンゴム製Ｏリングを間に挟んで外側から２箇所クリップで留めることによりサンプルキットを作成した。２７ゲージの注射針２本をサンプルキットのＯリングを貫通させて、一方を空気穴とし、他方に１ｃｃの注射器を接続して剥離液（２％ドデシル硫酸ナトリウム水溶液）を６００μＬ注入した。常温で１０分静置した後、シリンジで全量抜き取った。Ｌａｅｍｎｉサンプルバッファー（バイオラッド社製）１ｍＬにジチオスレイトール８１ｍｇを溶解させた溶液を調製して、この溶液１００μＬと、先に抜き取った剥離液１００μＬとを混合し、９９℃で２分間加熱して、ＳＤＳ−ＰＡＧＥ（ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドゲル電気泳動）用サンプルとした。ＳＤＳ−ＰＡＧＥを行なった後、銀染色を行い、ＢＳＡの特徴的なバンドである約６６ｋＤａ近辺のピーク幅と濃さをデンシトメーターＧＳ−８００（バイオラッド社製）で測定し、同一のＳＤＳ−ＰＡＧＥゲルで他のレーンに流した既知の濃度のＢＳＡを標準として、本サンプルのタンパク質吸着量を求めた。本サンプルのタンパク質吸着量は、７．３μｇ／ｃｍ２であった。
【００４５】
５．１．６．生分解性の評価
無機培地液３００ｍｌに馴養汚泥（下水処理場より入手した汚泥とポリビニルアルコール水溶液中で１ヵ月間馴養した汚泥を１：１で混合したもの）を３０ｍｇにガラス基板から剥離した評価用サンプルを加え、クーロメーター（大倉電気ＯＭ３００１Ａ型）を用い、２５℃で２８日間培養し、生分解に消費された酸素量を測定することにより、本サンプルの生分解率を求めた。本サンプルの生分解率は、９８％であった。
【００４６】
５．２．実施例２（ポリ乳酸-g-ＭＰＣ（ポリメタクリロイルホスホコリン））
５．２．１．生分解性ポリマーの製造
実施例１のポリ乳酸−イソクエン酸共重合ポリマーを使用した。
【００４７】
５．２．２．低非特異吸着性ポリマーの製造
１５Ｌの攪拌機を備えた肉厚の円筒型ステンレス製重合容器にメタノール７，０００ｇおよびメタクリロイルホスホコリン５００ｇを仕込み、真空で２時間脱気した。窒素ガスで置換した後、過酸化水素２０ｇを仕込み、重合容器を８０±５℃で１時間攪拌を行った。重合容器を室温まで冷却した後、多量の蒸留水中に反応液に投入し反応を停止した。反応液をエバポレーションにより濃縮した後、真空乾燥を行い、低非特異吸着性ポリマー（両末端水酸基化ポリメタクリロイルホスホコリン）を得た。得られた両末端水酸基化ポリメタクリロイルホスホコリンは、収量４５０ｇ、数平均分子量（Ｍｎ）４，０００であった。
【００４８】
５．２．３．コーム型ポリマーの製造
１０Ｌの攪拌機を備えた肉厚の円筒型ステンレス製重合容器に、クロロホルム５，０００ｇおよび実施例１で得られたアミノ化ポリ乳酸−イソクエン酸共重合ポリマー３００ｇを仕込み溶解させた後、あらかじめ蒸留水２，０００ｇに溶解した水酸基化ポリメタクリロイルホスホコリン４００ｇを仕込んだ。窒素置換を行った後、テトララブチルアンモニウムクロライド５ｇを投入し、重合容器を４０±５℃で２時間攪拌を行った。反応終了後、多量の蒸留水中に反応液に投入し反応を停止した。析出した型ポリマーを蒸留水にて水洗し、ポリ乳酸-g-ＭＰＣを得た。得られたポリ乳酸-g-ＭＰＣは、収量４００ｇ、数平均分子量（Ｍｎ）３０３，０００、グラフト効率９０％であった。
【００４９】
５．２．４．評価用サンプル作成
実施例１と同様に評価用サンプルを作成した。
【００５０】
５．２．５．非特異吸着性
実施例１と同様に本サンプルのタンパク質吸着量を求めた。本サンプルのタンパク質吸着量は、１．２μｇ／ｃｍ２であった。
【００５１】
５．２．６．生分解性
実施例１と同様に本サンプルの生分解率を求めた。本サンプルの生分解率は、９０％であった。
【００５２】
５．３．実施例３（キトサン-g-ポリメタクリロイルホスホコリン（ＭＰＣ））
５．３．１．生分解性ポリマー
キトサン（β−ポリ−Ｄ−グルコサミン）は、北海道曹達（株）製キトサンを使用した。キトサンの数平均分子量（Ｍｎ）は、４００，０００であった。
【００５３】
５．３．２．低非特異吸着ポリマーの製造
実施例２の両末端水酸基化ポリメタクリロイルホスホコリンを使用した。
【００５４】
５．３．３．コーム型ポリマーの製造
１０Ｌの攪拌機を備えた肉厚の円筒型ステンレス製重合容器に蒸留水５，０００ｇを仕込み、ｐＨ５になるまで酢酸を添加した後、キトサン２００ｇおよび水酸基化ポリメタクリロイルホスホコリン３００ｇを仕込み溶解させた。重合容器を５０±５℃で２時間攪拌を行った。反応終了後、反応液を取り出しｐＨ７になるまで水酸化ナトリウムを加えた。析出したポリマーをメタノールに溶解した後、蒸留水を加えキトサン-g-ＭＰＣを得た。得られたキトサン-g-ＭＰＣは、収量４５０ｇ、数平均分子量（Ｍｎ）４００，０００、グラフト効率９８％であった。
【００５５】
５．３．４．評価用サンプル作成
実施例１と同様に評価用サンプルを作成した。通常のキトサンは、酢酸等の酸性溶液にのみ溶解するが、本サンプルはｐＨ７の蒸留水に溶解した。
【００５６】
５．３．５．非特異吸着性
実施例１と同様に本サンプルのタンパク質吸着量を求めた。本サンプルのタンパク質吸着量は、０．８μｇ／ｃｍ２であった。
【００５７】
５．３．６．生分解性
実施例１と同様に本サンプルの生分解率を求めた。本サンプルの生分解率は、８８％であった。
【００５８】
５．４．比較例１（ポリ乳酸）
５．４．１．ポリ乳酸
東洋紡績（株）製のＢＥ−４００（ポリ乳酸）数平均分子量（Ｍｎ）４３０，０００を使用した。
【００５９】
５．４．２．評価用サンプル作成
実施例１と同様に評価用サンプルを作成した。
【００６０】
５．４．３．非特異吸着性
実施例１と同様に本サンプルのタンパク質吸着量を求めた。本サンプルのタンパク質吸着量は、１２２μｇ／ｃｍ２であった。
【００６１】
５．４．４．生分解性
実施例１と同様に本サンプルの生分解率を求めた。本サンプルの生分解率は、９０％であった。
【００６２】
５．５．比較例２（キトサン）
５．５．１．キトサン
北海道曹達（株）製のキトサン（β−ポリ−Ｄ−グルコサミン）を使用した。
【００６３】
５．５．２．評価用サンプル作成
実施例１と同様に評価用サンプルを作成した。
【００６４】
５．５．３．非特異吸着性
実施例１と同様に本サンプルのタンパク質吸着量を求めた。本サンプルのタンパク質吸着量は、３２μｇ／ｃｍ２であった。
【００６５】
５．５．４．生分解性
実施例１と同様に本サンプルの生分解率を求めた。本サンプルの生分解率は、５９％であった。
【００６６】
５．６．比較例３（ポリ乳酸-b-ポリメタクリロイルホスホコリン）
５．６．１．ブロックポリマーの製造
１０Ｌの攪拌機を備えた肉厚の円筒型ステンレス製重合容器に蒸留水５，０００ｇを仕込み、東洋紡績（株）製のＢＥ−４００（ポリ乳酸）数平均分子量（Ｍｎ）４３０，０００を２００ｇと実施例２に記載の両末端水酸基化ポリメタクリロイルホスホコリン４００ｇを仕込み、硫酸カリウム１２ｇを加えて溶解させた。窒素置換を行った後、重合容器を６０±５℃で２時間攪拌を行った。反応終了後、多量のメタノール中に反応液に投入し反応を停止した。析出した型ポリマーを蒸留水に再溶解した後、水酸化ナトリウムにより中和しポリ乳酸-b-ポリメタクリロイルホスホコリンを得た。得られたポリ乳酸-g-ポリメタクリロイルホスホコリンは、収量４００ｇ、数平均分子量（Ｍｎ）４３６，０００、ＤＳＣおよびＮＭＲによりブロック構造はＡ−Ｂ−Ａであった。
【００６７】
５．６．２．評価用サンプル作成
実施例１と同様に評価用サンプルを作成した。
【００６８】
５．６．３．非特異吸着性
実施例１と同様に本サンプルのタンパク質吸着量を求めた。本サンプルのタンパク質吸着量は、１５μｇ／ｃｍ２であった。
【００６９】
５．６．４．生分解性
実施例１と同様に本サンプルの生分解率を求めた。本サンプルの生分解率は、６９％であった。
【００７０】
【表１】
【００７１】
表１に示す結果から、実施例１〜３のコーム型ポリマーを用いた場合、コーム型ではないポリマーを用いた場合（比較例１〜３）と比較して、タンパク質の吸着を大幅に低減することが出来、かつ生分解性を非常に高くすることが出来た。タンパク質の吸着が少ないことは、タンパク質の非特異吸着性が低いことを示している。
【００７２】
一方、比較例１においてポリ乳酸を用いた場合、本発明のコーム型ポリマーを用いた場合に比べてタンパク質の非特異吸着が多く、比較例２においてキトサンを用いた場合、タンパク質の非特異吸着が多いうえに、生分解性が劣る。比較例３に示したブロックポリマーは、タンパク質吸着性、生分解性に劣っていた。
【００７３】
この結果より、本発明のコーム型ポリマーは、タンパク質の非特異吸着性が低く、かつ生分解性が高いことから、生体への影響が少なく、免疫応答や防御免疫を誘導することなく、生理活性物質や薬剤を体内へ送達できる生体適合ポリマーであることが理解できる。したがって、本発明のコーム型ポリマーは、創傷被覆材、癒着防止材、経皮吸収材などの医療用具、ドラッグデリバリーシステムなどの医薬用途などに好適に用いることができる。
【００７４】
上記のように、本発明の特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは、当業者にとって明らかである。したがって、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛋白質など生体関連物質の非特異吸着防止剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、癒着防止材、創傷被覆材、止血材、径皮吸収材、ドラックデリバリーシステムに用いられる基材として、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリジメチルシロキサン、ナイロン、ポリ塩化ビニルなどが用いられる。しかし、これらの材料は生体適合性、特に蛋白質などの低非特異吸着性に乏しく、長期の使用によるタンパク質等の生体関連物質の非特異的吸着が問題となっている。
【０００３】
タンパク質等の生体関連物質の吸着を防止する方法として、ポリメトキシエチルアクリレートを主成分とするポリマーをコーティングする方法が提案されている（特許文献１、２、３）。しかしながら、ポリメトキシエチルメタクリレートを主成分とするポリマーは粘着性が高いため、体液中の狭雑物が前記ポリマーからなる塗膜に付着しやすく、また、前記塗膜の膜強度や耐水性が不十分であり、さらには、非特異吸着防止効果が不十分である場合がある。
【０００４】
また、タンパク質等の生体関連物質の吸着を防止するためのポリマーとして、リン脂質類似構造を有する共重合体が提案されている（特許文献４、５、６）。しかしながら、これらのリン脂質類似構造を有する共重合体は特殊なモノマーを使用するためコストが高く、また、生体関連物質の吸着防止効果が不十分である。
【０００５】
一方、加水分解や酵素分解により分解、消失する分解性ポリマーが環境保全や医療用具の材料として用いられている。しかし、一般の分解性ポリマーであるポリ乳酸やポリグリコール酸などの脂肪族ポリエステルは結晶性及び疎水性が高いため分解時間が非常に長く、特にドラックデリバリーシステムとして利用される場合、生体内の残存が問題となっている。そこで分解性に優れ、生体に害を与えない新しい分解性ポリマーが望まれている。
【０００６】
この様な背景の中から、水溶性ポリマーであるポリエチレングリコール等と共重合させることで、結晶性を下げかつ親水性を高めた脂肪族ポリエステルが報告されている。しなしながら、脂肪族ポリエステルの分解では低分子量の酸が多量に生成し、生体組織に悪影響を及ぼす場合がある。
【０００７】
また、脂肪族ポリエステルの分解性を利用して、薬物やタンパク質を放出する担体を得ることも報告されている。しかし、これらの重合体の物質透過性は乏しく、内包されたタンパク質が変性、失活してしまう場合がある。
【０００８】
このような事情を鑑みて、生体適合性および生分解性を併せ持つポリマーとして、重合性基を側鎖に有するポリホスフェートが特許文献７に提案されているが、当該ポリホスフェートは直鎖型ポリマーであるため、生分解性の制御が困難であり実用的ではない。
【特許文献１】特許第２８０６５１０号公報
【特許文献２】特開２００１−３２３０３０号公報
【特許文献３】特開２００２−１０５１３６号公報
【特許文献４】特開平９−１２９０４号公報
【特許文献５】特開平９−１８３８１９号公報
【特許文献６】特開２０００−２７９５１２号公報
【特許文献７】特開２００４−２４４６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上述の実情に鑑みてなされたものであり、例えば、癒着防止材、創傷被覆材、止血材、経皮吸収材、ドラックデリバリーシステムなどに用いられ、制御された生分解性を有するコーム型ポリマーを含有する生体関連物質の非特異吸着防止剤を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、この課題を解決するために、特定の組成のコーム型ポリマーが生体への影響が少なく、優れた生分解性を有することを見いだし、本発明を完成した。
【００１１】
本発明の一態様のコーム型ポリマーを含有する生体関連物質の非特異吸着防止剤は、生分解性部位を有する主鎖と、低非特異吸着性部位を有する側鎖とを有する。
【００１２】
上記コーム型ポリマーにおいて、前記生分解性部位は、ポリエステル類、ポリアミド類、ポリビニルアルコール、および多糖類から選ばれる少なくとも１種を含むことができる。この場合、前記ポリエステル類は、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカプロラクトン、ポリアルキレンサクシネート、ポリアルキレンアジペート、およびポリアルキレンテレフタレートから選ばれる少なくとも１種であることができる。また、この場合、前記多糖類は、キチン、キトサン、およびセルロースから選ばれる少なくとも１種であることができる。
【００１３】
上記コーム型ポリマーにおいて、前記低非特異吸着性部位は、ポリ（メタ）アクリル酸、ポリエーテル類、ポリエチレンオキシド、ポリメタクリロイルホスホコリン、ポリビニルピロリドン、および多糖類から選ばれる少なくとも１種を含むことができる。
【００１４】
上記コーム型ポリマーにおいて、前記生分解性部位の数平均分子量が１，０００〜５００，０００であることができる。
【００１５】
上記コーム型ポリマーにおいて、前記低非特異吸着性部位の数平均分子量が１，０００〜１００，０００であることができる。
【発明の効果】
【００１６】
上記コーム型ポリマーは、上記生分解性部位を有する主鎖および上記低非特異吸着性部位を有する側鎖を含むことにより、非特異吸着性が少なく、制御された生分解性を併せ持つため、生体適合ポリマーとして使用することができる。したがって、例えば、上記コーム型ポリマーは生体適合ポリマーとして、創傷被覆材、癒着防止材、経皮吸収材、止血材、ドラッグデリバリーシステムなどの医療・医薬用途に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態に係る非特異吸着防止剤について、具体的に説明する。
【００１８】
１．非特異吸着防止剤
本発明の非特異吸着防止剤は、制御された生分解性と生体関連物質に対する低非特異吸着性を示すコーム型ポリマーを含有し、該コーム型ポリマーは生分解性部位を有する主鎖と低非特異吸着性部位を有する側鎖とを有する。このようなコーム型ポリマーは例えば、特定の組成及び分子量を有する生分解性ポリマーに、低非特異性部位を形成するためのモノマーを重合もしくは結合させることにより製造できる。使用する生分解性ポリマーの組成および分子量を調整することにより、主鎖の分解速度が制御された非特異吸着防止剤を得ることができる。なお、本発明において、生体関連物質とは脂質、タンパク質、糖類、または核酸類をいう。
【００１９】
１．１．コーム型ポリマーの構成
コーム型ポリマーは、生分解性部位を有する主鎖と、主鎖より短い低非特異吸着性部位を有する側鎖とを有するコポリマーである。この生分解性主鎖は、所望の適用に依存して、疎水性であってもよいし、または親水性であってもよい。このコーム型ポリマー全体は、鎖のもつれによりポリマーに対して良好な機構的特性を与えるように、溶融状態において十分に高い分子量を有している。従って、このコーム型ポリマー全体の数平均分子量は、１，０００〜６００，０００の範囲であり、より好ましくは２０，０００〜４００，０００の範囲であり、およびさらにより好ましくは１００，０００〜３００，０００の範囲である。本発明において、数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算の分子量をいう。
【００２０】
１．２．コーム型ポリマーの製造方法
このコーム型ポリマーは例えば、あらかじめ重合された低非特異吸着ポリマーを生分解性ポリマーにグラフトすることによって調製され得る。あるいは、生分解性ポリマーの存在下で、低非特異吸着性を示すモノマーおよび当該低非特異吸着性を示すモノマーと共重合可能なモノマーを共重合することによって、コーム型ポリマーを調製してもよい。ここで、得られるコーム型ポリマーにおいて、生分解性ポリマーが生分解性部位となり、低非特異吸着ポリマーが低非特異吸着部位となる。
【００２１】
コーム型ポリマーの製造方法には特別の制限はなく、例えば、ラジカル重合、イオン重合、光重合等の公知の方法を用いることができる。また、コーム型ポリマーを製造する際の温度や反応時間は、生分解性ポリマー、低非特異吸着ポリマー、および使用するモノマーの種類に応じて適宜設定することができる。
【００２２】
２．生分解性部位
生分解性部位は例えば、ポリエステル類、ポリアミド類、および多糖類から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
【００２３】
生分解性部位の数平均分子量は、１，０００〜５００，０００の範囲であり、より好ましくは１０，０００〜４００，０００の範囲であり、およびさらにより好ましくは３０，０００〜３００，０００の範囲である。
【００２４】
生分解性部位を形成するための生分解性ポリマーは、天然由来のポリマーであってもよいし、または重合されたホモポリマーまたはコポリマーであってもよい。この生分解性ポリマーは、天然物の精製、抽出による調製、生分解性を示すモノマーの単独重合、もしくは生分解性モノマーと当該生分解性を示すモノマーと共重合可能なモノマーを共重合することによって調製され得る。
【００２５】
２．１．生分解性部位の構成
２．１．１．ポリエステル類
ポリエステル類としては、例えば、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカプロラクトン、ポリアルキレンサクシネート、ポリアルキレンアジペート、ポリアルキレンテレフタレート、ポリビニルアルコールなどが挙げられる。上記ポリエステル類は、ホモポリマー、２種類以上のコポリマーであってもよい。
【００２６】
２．１．２．ポリアミド類
ポリアミド類としては、例えば、ポリアスパラギン酸、ポリグルタミン酸、ポリリジン酸などのホモポリマー、アルキルアジペートとアルキルテレフタレートとのコポリマーなどが挙げられる。
【００２７】
２．１．３．多糖類
多糖類としては、例えば、キチン、キトサン、セルロースなどが挙げられる。
【００２８】
３．低非特異吸着性ポリマー
低非特異吸着性ポリマーは例えば、ポリ（メタ）アクリル酸、ポリエーテル類、多糖類であり、数平均分子量は、１，０００〜１００，０００の範囲であり、より好ましくは２，０００〜５０，０００の範囲であり、およびさらにより好ましくは５，０００〜３０，０００の範囲である。低非特異吸着性ポリマーは、天然由来のポリマーであってもよいし、または重合されたホモポリマーまたはコポリマーであってもよい。この低非特異吸着性ポリマーは例えば、天然物の精製、抽出による調製、あるいは、低非特異吸着性を示すモノマーの単独重合、もしくは低非特異吸着性モノマーと当該低非特異吸着性を示すモノマーと共重合可能なモノマーを共重合することによって調製される。
【００２９】
３．１．低非特異吸着性ポリマーの構成
３．１．１．ポリ（メタ）アクリル酸類
ポリ（メタ）アクリル酸類は、１種類または２種以上の（メタ）アクリル酸類モノマーの重合により得ることができる。（メタ）アクリル酸類モノマーとしては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、Ｎ−ノルマルプロピルアクリルアミド、アクリロイルモルホリン、メタクリロイルホスホコリン、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ビニルメチルエーテル、アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミドなどの置換または非置換のアクリルアミド類；ヒドロキシエチルアクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル（メタ）アクリレート、グリセロール（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリレート類；酢酸ビニル、グリシジル（メタ）アクリレート、アリルグリシジルエーテルなど重合後に加水分解することにより水溶性ポリマーとなるモノマー；Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ―ビニルピロリドン、アリルアルコールなどが挙げられる。
【００３０】
さらに、上記モノマーにその他のモノマーを共重合することができる。その他のモノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、無類マレイン酸、クロトン酸などのカルボキシル基を有するアニオン性モノマー；スチレンスルホン酸、イソプレンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸などのスルホン基を有するアニオン性モノマー；アリルアミン、アミノスチレン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミドのメチルクロライド４級塩などの１級〜４級アミノ基を有するカチオン性モノマー；（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸イソボニル、（メタ）アクリル酸ベンジル、スチレンなどの疎水性モノマーなどが挙げられる。
【００３１】
３．１．２．ポリエーテル類
ポリエーテル類としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドンなどが挙げられる。
【００３２】
３．１．３．多糖類
多糖類としては、例えば、グリコゲン、セルロース、イヌリン、マンナンなどのホモ多糖類、グルコマンナンなどのヘテロ多糖類、ヒアルロン酸、コンドロイチン、ヘパリンなどのムコ多糖類などが挙げられる。
【００３３】
４．コーム型ポリマーの用途
４．１．医療・医薬適用
コーム型ポリマーは例えば、創傷治癒での適用における縫合糸や手術後の癒着防止のための癒着防止材、創傷および火傷に対する創傷被覆材、一時的止血材用フィルムまたはファブリック、ならびにドラックデリバリーシステム用ビヒクルおよびカプセルに使用できる。
【００３４】
コーム型ポリマーは、癒着防止材、創傷被覆材において生体適合性に優れ、浸出液の吸収性、癒着防止性や創傷部保護性を有し、癒着防止や創傷治癒に適した湿潤環境を維持することができる。
【００３５】
４．２．ドラックデリバリーシステム
コーム型ポリマーはまた、ドラックデリバリーとしての使用のためにマトリックスに使用できる。コーム型ポリマーで被覆された生分解性ラテックスは、治療剤、予防剤または診断剤の標的化送達のために使用され得る。例えば、コーム型ポリマーまたはコーム型ポリマー混合物から構成される低非特異吸着表面を有するナノ粒子が調製され得る。このようなナノ粒子をカプセル化することにより、長期ドラックデリバリー片が調製され得る。このカプセル化ナノ粒子は、完全にもしくは部分的に調節される量で所望の薬剤成分を表面から分泌することができる。
【００３６】
ドラックデリバリーにおける使用について、治療剤または予防剤（例えば、アミノ酸、生理活性ペプチドもしくはタンパク質、炭水化物、糖または多糖類、核酸またはポリ核酸、合成有機化合物または金属）は、当該分野において利用可能な方法を用いてコーム型ポリマーの低非特異吸着性側鎖の末端基を介して接着され得る。
【００３７】
コーム型ポリマーは、組込まれた薬剤のレベルを増加させ得る。安定性がより高い薬剤は、共有結合的にまたはイオン結合的にコーム型ポリマーに接着され得る。コーム型ポリマーは、特定の結合部分（例えば抗体）に結合し得る。薬剤を含有するコーム型ポリマーのマトリックスは、経口または非経口にて動物に投与され、薬剤が必要とされる部位に動物にインビボで薬剤を送達し得る。
【００３８】
５．実施例
以下、実施例を挙げて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制限されるものではない。
【００３９】
５．１．実施例１（ポリ乳酸-g-ＰＥＧ）
５．１．１．生分解性ポリマーの製造
１０Ｌの攪拌機を備えた円筒型ステンレス製重合容器に、Ｌ−ラクタイド３８０ｇ、イソクエン酸２０ｇ、オクタン酸第一スズ０．０４ｇ、およびラウリルアルコール０．１２ｇを仕込み、真空で２時間脱気した。窒素ガスで置換した後、２００℃／１０ｍｍＨｇで２時間加熱攪拌した。反応終了後、下部取り出し口からポリ乳酸の溶融物を抜き出し、空冷し、ペレタイザーにてカットした。得られたポリ乳酸−イソクエン酸共重合ポリマーは、収量３４０ｇ、収率８５％、数平均分子量（Ｍｎ）３２０，０００であった。得られたポリ乳酸−イソクエン酸共重合ポリマーを水洗、洗浄した後の全酸価は、８ｍｇＫＯＨ／ｇであった。得られたポリ乳酸−イソクエン酸共重合ポリマー３００ｇをクロロホルムに溶解させた後、Ｎ−ヒドロキシサクシイミド２０ｇと室温で２時間反応させてポリ乳酸−イソクエン酸共重合ポリマーのカルボキシル基を活性エステル化し、得られた反応物を精製し、ベンジルアミン２０ｇを仕込み室温で１時間反応させ、アミノ化ポリ乳酸−イソクエン酸共重合ポリマーを得た。得られたアミノ化ポリ乳酸−イソクエン酸共重合ポリマーは、収量３２５ｇであった。
【００４０】
５．１．２．低非特異吸着性ポリマーの製造
１５Ｌの攪拌機を備えた円筒型ステンレス製重合容器にジエチレングリコール５３０ｇを仕込み、水酸化カリウム２ｇを加えて溶解させた。窒素置換を行った後、１３５±５℃でエチレンオキシド１４７０ｇを圧入し、付加反応を行った。反応終了後、更に１時間熟成を行い、粗製ポリエチレングリコールを得た。その後、１１０℃まで冷却し、６．７ｋＰａに真空度が達した後１８０分間、エチレンオキシド除去工程を行った。次いで、窒素バブリングを行いながら（系中の酸素濃度：０．０７％）、８５％リン酸を１．２ｇ加え、４０±５℃で１時間攪拌して中和を行った。更に、４０±５℃で窒素バブリングを行いながら（系中の酸素濃度：０．０７％）、キョーワード７００（協和化学工業（株）製）、１２ｇを加え１時間攪拌した後、加圧濾過を行った。得られた低非特異吸着性ポリマー（ポリエチレングリコール（ＰＥＧ））は、収量１９３０ｇ、数平均分子量（Ｍｎ）６，０００であった。
【００４１】
５．１．３．コーム型ポリマーの製造
１０Ｌの攪拌機を備えた円筒型ステンレス製重合容器に、クロロホルム５，０００ｇおよびアミノ化ポリ乳酸−イソクエン酸共重合ポリマー３００ｇを投入し溶解した。更にあらかじめ蒸留水２，０００ｇに溶解したポリエチレングリコール６００ｇを仕込んだ。窒素置換を行った後攪拌し、テトラブチルアンモニウムクロライド５ｇを投入し、重合容器を４０±５℃で２時間攪拌を行った。反応終了後、多量の蒸留水中に反応液に投入し反応を停止した。析出した型ポリマーを蒸留水にて水洗し、ポリ乳酸-g-ＰＥＧを得た。得られたポリ乳酸-g-ＰＥＧは、収量７２０ｇ、数平均分子量（Ｍｎ）３２０，０００、グラフト効率９８％であった。
【００４２】
５．１．４．評価用サンプル作成
ポリ乳酸-g-ＰＥＧ １０重量部を蒸留水１００重量部に溶解することにより、ポリマー溶液を得た。これを３ｃｍ角のガラス板にスピンコーターを用いて、３００ｒｐｍで５秒間、続いて１０００ｒｐｍで２０秒間回転塗布した後、１５０℃で１０分間加熱することにより、塗膜が形成された評価用サンプルを得た。得られた塗膜にはごみ等の異物の付着はみられなかった。また、得られた塗膜を爪でこすったが塗膜剥がれ等の外観変化はなく、強靭な塗膜であった。さらに、このサンプルを２５℃の純水中に１０時間浸漬したが、膜の剥離や膨潤等の変化はなかった。
【００４３】
５．１．５．タンパク質非特異吸着性の評価
評価用サンプルの塗布面を向かい合わせにし、間にシリコンゴム製Ｏリング（内径２５ｍｍ，太さ３．５ｍｍ）を挟んで外側から２箇所クリップで留めることより、体積約６００μＬ、サンプル面積約４．９ｃｍ２の密閉空間を有するサンプルキットを作成した。次に、ＢＳＡ（ウシ血清アルブミン）をリン酸緩衝溶液に１重量％となるように溶解させ、０．２２ミクロンフィルタを用いてろ過することにより、ＢＳＡ溶液を得た。次いで、２７ゲージの注射針２本をサンプルキットのＯリングを貫通させて、一方を空気穴とし、他方に１ｃｃの注射器を接続してＢＳＡ溶液を６００μＬ注入した。常温で２時間放置した後、注射器でＢＳＡ溶液を抜き取り、クリップを外してサンプルキットを解体した。解体後の評価用サンプルウェハを１枚ごとに、洗浄液（１０ｍＭ ＨＥＰＥＳ ｐＨ＝７．４／０．００５％ Ｔｗｅｅｎ２０）を１ｍＬずつピペットで滴下しては流し、これを５回繰り返すことで洗浄を行った。
【００４４】
次に、スピンコーターで回転乾燥させることにより、評価用サンプルウェハ２枚を乾燥させ、その後再度向かい合わせにし、新しいシリコンゴム製Ｏリングを間に挟んで外側から２箇所クリップで留めることによりサンプルキットを作成した。２７ゲージの注射針２本をサンプルキットのＯリングを貫通させて、一方を空気穴とし、他方に１ｃｃの注射器を接続して剥離液（２％ドデシル硫酸ナトリウム水溶液）を６００μＬ注入した。常温で１０分静置した後、シリンジで全量抜き取った。Ｌａｅｍｎｉサンプルバッファー（バイオラッド社製）１ｍＬにジチオスレイトール８１ｍｇを溶解させた溶液を調製して、この溶液１００μＬと、先に抜き取った剥離液１００μＬとを混合し、９９℃で２分間加熱して、ＳＤＳ−ＰＡＧＥ（ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドゲル電気泳動）用サンプルとした。ＳＤＳ−ＰＡＧＥを行なった後、銀染色を行い、ＢＳＡの特徴的なバンドである約６６ｋＤａ近辺のピーク幅と濃さをデンシトメーターＧＳ−８００（バイオラッド社製）で測定し、同一のＳＤＳ−ＰＡＧＥゲルで他のレーンに流した既知の濃度のＢＳＡを標準として、本サンプルのタンパク質吸着量を求めた。本サンプルのタンパク質吸着量は、７．３μｇ／ｃｍ２であった。
【００４５】
５．１．６．生分解性の評価
無機培地液３００ｍｌに馴養汚泥（下水処理場より入手した汚泥とポリビニルアルコール水溶液中で１ヵ月間馴養した汚泥を１：１で混合したもの）を３０ｍｇにガラス基板から剥離した評価用サンプルを加え、クーロメーター（大倉電気ＯＭ３００１Ａ型）を用い、２５℃で２８日間培養し、生分解に消費された酸素量を測定することにより、本サンプルの生分解率を求めた。本サンプルの生分解率は、９８％であった。
【００４６】
５．２．実施例２（ポリ乳酸-g-ＭＰＣ（ポリメタクリロイルホスホコリン））
５．２．１．生分解性ポリマーの製造
実施例１のポリ乳酸−イソクエン酸共重合ポリマーを使用した。
【００４７】
５．２．２．低非特異吸着性ポリマーの製造
１５Ｌの攪拌機を備えた肉厚の円筒型ステンレス製重合容器にメタノール７，０００ｇおよびメタクリロイルホスホコリン５００ｇを仕込み、真空で２時間脱気した。窒素ガスで置換した後、過酸化水素２０ｇを仕込み、重合容器を８０±５℃で１時間攪拌を行った。重合容器を室温まで冷却した後、多量の蒸留水中に反応液に投入し反応を停止した。反応液をエバポレーションにより濃縮した後、真空乾燥を行い、低非特異吸着性ポリマー（両末端水酸基化ポリメタクリロイルホスホコリン）を得た。得られた両末端水酸基化ポリメタクリロイルホスホコリンは、収量４５０ｇ、数平均分子量（Ｍｎ）４，０００であった。
【００４８】
５．２．３．コーム型ポリマーの製造
１０Ｌの攪拌機を備えた肉厚の円筒型ステンレス製重合容器に、クロロホルム５，０００ｇおよび実施例１で得られたアミノ化ポリ乳酸−イソクエン酸共重合ポリマー３００ｇを仕込み溶解させた後、あらかじめ蒸留水２，０００ｇに溶解した水酸基化ポリメタクリロイルホスホコリン４００ｇを仕込んだ。窒素置換を行った後、テトララブチルアンモニウムクロライド５ｇを投入し、重合容器を４０±５℃で２時間攪拌を行った。反応終了後、多量の蒸留水中に反応液に投入し反応を停止した。析出した型ポリマーを蒸留水にて水洗し、ポリ乳酸-g-ＭＰＣを得た。得られたポリ乳酸-g-ＭＰＣは、収量４００ｇ、数平均分子量（Ｍｎ）３０３，０００、グラフト効率９０％であった。
【００４９】
５．２．４．評価用サンプル作成
実施例１と同様に評価用サンプルを作成した。
【００５０】
５．２．５．非特異吸着性
実施例１と同様に本サンプルのタンパク質吸着量を求めた。本サンプルのタンパク質吸着量は、１．２μｇ／ｃｍ２であった。
【００５１】
５．２．６．生分解性
実施例１と同様に本サンプルの生分解率を求めた。本サンプルの生分解率は、９０％であった。
【００５２】
５．３．実施例３（キトサン-g-ポリメタクリロイルホスホコリン（ＭＰＣ））
５．３．１．生分解性ポリマー
キトサン（β−ポリ−Ｄ−グルコサミン）は、北海道曹達（株）製キトサンを使用した。キトサンの数平均分子量（Ｍｎ）は、４００，０００であった。
【００５３】
５．３．２．低非特異吸着ポリマーの製造
実施例２の両末端水酸基化ポリメタクリロイルホスホコリンを使用した。
【００５４】
５．３．３．コーム型ポリマーの製造
１０Ｌの攪拌機を備えた肉厚の円筒型ステンレス製重合容器に蒸留水５，０００ｇを仕込み、ｐＨ５になるまで酢酸を添加した後、キトサン２００ｇおよび水酸基化ポリメタクリロイルホスホコリン３００ｇを仕込み溶解させた。重合容器を５０±５℃で２時間攪拌を行った。反応終了後、反応液を取り出しｐＨ７になるまで水酸化ナトリウムを加えた。析出したポリマーをメタノールに溶解した後、蒸留水を加えキトサン-g-ＭＰＣを得た。得られたキトサン-g-ＭＰＣは、収量４５０ｇ、数平均分子量（Ｍｎ）４００，０００、グラフト効率９８％であった。
【００５５】
５．３．４．評価用サンプル作成
実施例１と同様に評価用サンプルを作成した。通常のキトサンは、酢酸等の酸性溶液にのみ溶解するが、本サンプルはｐＨ７の蒸留水に溶解した。
【００５６】
５．３．５．非特異吸着性
実施例１と同様に本サンプルのタンパク質吸着量を求めた。本サンプルのタンパク質吸着量は、０．８μｇ／ｃｍ２であった。
【００５７】
５．３．６．生分解性
実施例１と同様に本サンプルの生分解率を求めた。本サンプルの生分解率は、８８％であった。
【００５８】
５．４．比較例１（ポリ乳酸）
５．４．１．ポリ乳酸
東洋紡績（株）製のＢＥ−４００（ポリ乳酸）数平均分子量（Ｍｎ）４３０，０００を使用した。
【００５９】
５．４．２．評価用サンプル作成
実施例１と同様に評価用サンプルを作成した。
【００６０】
５．４．３．非特異吸着性
実施例１と同様に本サンプルのタンパク質吸着量を求めた。本サンプルのタンパク質吸着量は、１２２μｇ／ｃｍ２であった。
【００６１】
５．４．４．生分解性
実施例１と同様に本サンプルの生分解率を求めた。本サンプルの生分解率は、９０％であった。
【００６２】
５．５．比較例２（キトサン）
５．５．１．キトサン
北海道曹達（株）製のキトサン（β−ポリ−Ｄ−グルコサミン）を使用した。
【００６３】
５．５．２．評価用サンプル作成
実施例１と同様に評価用サンプルを作成した。
【００６４】
５．５．３．非特異吸着性
実施例１と同様に本サンプルのタンパク質吸着量を求めた。本サンプルのタンパク質吸着量は、３２μｇ／ｃｍ２であった。
【００６５】
５．５．４．生分解性
実施例１と同様に本サンプルの生分解率を求めた。本サンプルの生分解率は、５９％であった。
【００６６】
５．６．比較例３（ポリ乳酸-b-ポリメタクリロイルホスホコリン）
５．６．１．ブロックポリマーの製造
１０Ｌの攪拌機を備えた肉厚の円筒型ステンレス製重合容器に蒸留水５，０００ｇを仕込み、東洋紡績（株）製のＢＥ−４００（ポリ乳酸）数平均分子量（Ｍｎ）４３０，０００を２００ｇと実施例２に記載の両末端水酸基化ポリメタクリロイルホスホコリン４００ｇを仕込み、硫酸カリウム１２ｇを加えて溶解させた。窒素置換を行った後、重合容器を６０±５℃で２時間攪拌を行った。反応終了後、多量のメタノール中に反応液に投入し反応を停止した。析出した型ポリマーを蒸留水に再溶解した後、水酸化ナトリウムにより中和しポリ乳酸-b-ポリメタクリロイルホスホコリンを得た。得られたポリ乳酸-g-ポリメタクリロイルホスホコリンは、収量４００ｇ、数平均分子量（Ｍｎ）４３６，０００、ＤＳＣおよびＮＭＲによりブロック構造はＡ−Ｂ−Ａであった。
【００６７】
５．６．２．評価用サンプル作成
実施例１と同様に評価用サンプルを作成した。
【００６８】
５．６．３．非特異吸着性
実施例１と同様に本サンプルのタンパク質吸着量を求めた。本サンプルのタンパク質吸着量は、１５μｇ／ｃｍ２であった。
【００６９】
５．６．４．生分解性
実施例１と同様に本サンプルの生分解率を求めた。本サンプルの生分解率は、６９％であった。
【００７０】
【表１】
【００７１】
表１に示す結果から、実施例１〜３のコーム型ポリマーを用いた場合、コーム型ではないポリマーを用いた場合（比較例１〜３）と比較して、タンパク質の吸着を大幅に低減することが出来、かつ生分解性を非常に高くすることが出来た。タンパク質の吸着が少ないことは、タンパク質の非特異吸着性が低いことを示している。
【００７２】
一方、比較例１においてポリ乳酸を用いた場合、本発明のコーム型ポリマーを用いた場合に比べてタンパク質の非特異吸着が多く、比較例２においてキトサンを用いた場合、タンパク質の非特異吸着が多いうえに、生分解性が劣る。比較例３に示したブロックポリマーは、タンパク質吸着性、生分解性に劣っていた。
【００７３】
この結果より、本発明のコーム型ポリマーは、タンパク質の非特異吸着性が低く、かつ生分解性が高いことから、生体への影響が少なく、免疫応答や防御免疫を誘導することなく、生理活性物質や薬剤を体内へ送達できる生体適合ポリマーであることが理解できる。したがって、本発明のコーム型ポリマーは、創傷被覆材、癒着防止材、経皮吸収材などの医療用具、ドラッグデリバリーシステムなどの医薬用途などに好適に用いることができる。
【００７４】
上記のように、本発明の特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは、当業者にとって明らかである。したがって、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生分解性部位を有する主鎖と、低非特異吸着性部位を有する側鎖とを有する、コーム型ポリマーを含有する生体関連物質の非特異吸着防止剤。
【請求項２】
前記生分解性部位は、ポリエステル類、ポリアミド類、ポリビニルアルコール、および多糖類から選ばれる少なくとも１種を含む、請求項１記載の生体関連物質の非特異吸着防止剤。
【請求項３】
前記ポリエステル類は、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカプロラクトン、ポリアルキレンサクシネート、ポリアルキレンアジペート、およびポリアルキレンテレフタレートから選ばれる少なくとも１種である、請求項２記載の生体関連物質の非特異吸着防止剤。
【請求項４】
前記多糖類は、キチン、キトサン、およびセルロースから選ばれる少なくとも１種である、請求項２記載の生体関連物質の非特異吸着防止剤。
【請求項５】
前記低非特異吸着性部位は、ポリ（メタ）アクリル酸、ポリエーテル類、ポリエチレンオキシド、ポリメタクリロイルホスホコリン、ポリビニルピロリドン、および多糖類から選ばれる少なくとも１種を含む、請求項１ないし４のいずれかに記載の生体関連物質の非特異吸着防止剤。
【請求項６】
前記生分解性部位の数平均分子量が１，０００〜５００，０００である、請求項１ないし５のいずれかに記載の生体関連物質の非特異吸着防止剤。
【請求項７】
前記低非特異吸着性部位の数平均分子量が１，０００〜１００，０００である、請求項１ないし６のいずれかに記載の生体関連物質の非特異吸着防止剤。
【請求項１】
生分解性部位を有する主鎖と、低非特異吸着性部位を有する側鎖とを有する、コーム型ポリマーを含有する生体関連物質の非特異吸着防止剤。
【請求項２】
前記生分解性部位は、ポリエステル類、ポリアミド類、ポリビニルアルコール、および多糖類から選ばれる少なくとも１種を含む、請求項１記載の生体関連物質の非特異吸着防止剤。
【請求項３】
前記ポリエステル類は、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカプロラクトン、ポリアルキレンサクシネート、ポリアルキレンアジペート、およびポリアルキレンテレフタレートから選ばれる少なくとも１種である、請求項２記載の生体関連物質の非特異吸着防止剤。
【請求項４】
前記多糖類は、キチン、キトサン、およびセルロースから選ばれる少なくとも１種である、請求項２記載の生体関連物質の非特異吸着防止剤。
【請求項５】
前記低非特異吸着性部位は、ポリ（メタ）アクリル酸、ポリエーテル類、ポリエチレンオキシド、ポリメタクリロイルホスホコリン、ポリビニルピロリドン、および多糖類から選ばれる少なくとも１種を含む、請求項１ないし４のいずれかに記載の生体関連物質の非特異吸着防止剤。
【請求項６】
前記生分解性部位の数平均分子量が１，０００〜５００，０００である、請求項１ないし５のいずれかに記載の生体関連物質の非特異吸着防止剤。
【請求項７】
前記低非特異吸着性部位の数平均分子量が１，０００〜１００，０００である、請求項１ないし６のいずれかに記載の生体関連物質の非特異吸着防止剤。
【公開番号】特開２００９−２２７８８７（Ｐ２００９−２２７８８７Ａ）
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−７７３０１（Ｐ２００８−７７３０１）
【出願日】平成２０年３月２５日（２００８．３．２５）
【出願人】（０００００４１７８）ＪＳＲ株式会社 (3,320)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２５日（２００８．３．２５）
【出願人】（０００００４１７８）ＪＳＲ株式会社 (3,320)
【Ｆターム（参考）】
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