透明质酸凝胶组合物、其制造方法及含该组合物的医用材料的制作方法
专利名称：透明质酸凝胶组合物、其制造方法及含该组合物的医用材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及由透明质酸和高分子化合物组成的基本上不用化学交联剂或化学修饰剂改性的新型难溶于水的透明质酸凝胶组合物、及其制造方法，还特别涉及利用该组合物的机体相容性良好的医用材料。
背景技术：
已知透明质酸是β-D-N-乙酰葡糖胺和β-D-葡糖醛酸相交替结合而形成的直链高分子多糖，不具有种属及脏器特异性，移植或注入机体内都显示良好的机体相容性。
将该透明质酸作为医用材料用于机体的场合，因易溶于水而在体内滞留时间较短，为改进此缺点，提出了多种透明质酸的化学修饰物。还为了增强其作为医用材料的强度、组织粘合性等多种物理性质，加入高分子物质改性，对许多透明质酸组合物进行了探讨。
例如，透明质酸组合物用作骨修复材料时，与用于关节用人工软骨的场合比较，要求有更大的强度，而透明质酸组合物用作防粘连材料时，与用作栓塞形成剂的场合比较，要求有更高的组织粘合性。
以前作为医用材料有用的透明质酸组合物，可以列举例如特表平5-508161号、特表平6-508169号的透明质酸钠和羧甲基纤维素以碳化二亚胺类EDC[1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺盐酸盐]修饰的透明质酸组合物的报道。还可列举WO86/00912的合羧基的多糖(透明质酸钠、羧甲基葡聚糖、羧甲基淀粉、羧甲基纤维素等)以双及多官能环氧化物BDDE(1，4-丁二醇缩水甘油醚)等交联得到的透明质酸组合物的报道。还可列举特开昭61-164558号的透明质酸钠、硫酸软骨素、肝素等以多官能环氧化物和溴化氰、环氧氯丙烷等交联得到的透明质酸组合物的报道。还可列举特开昭61-138601号的透明质酸钠和各种高分子化合物以二乙烯基砜交联的透明质酸组合物的报道。还可列举特开平6-73102号、特开平8-301903号的透明质酸钠和各种高分子化合物以肉桂酸交联得到的透明质酸组合物的报道。
然而，它们不仅很难完全除去制造时使用的交联剂等进行精制，而且在透明质酸和高分子化合物的分子中包含了交联剂，其生理作用和机体相容性、安全性，在本质上很难说与透明质酸和高分子化合物等同。
还没有开发出最大限度地利用透明质酸和高分子物质本身原来具有的优良的机体相容性特征、不使用任何化学交联剂和化学修饰剂、可能用作具机体相容性的医用材料的、在机体内滞留时间长的透明质酸组合物。
本发明者为达到上述目的，深入探讨了只含透明质酸的、机体相容性和成型性优良的、具有体内分解性的、不使用化学交联剂和化学修饰剂的透明质酸凝胶(PCT/JP98/03536)本身的物理化学性质。
此外，发现由透明质酸和高分子化合物组成、实际上不用化学交联剂或化学修饰剂改性的透明质酸凝胶组合物，能增强透明质酸凝胶原有的强度、粘合性、粘度、弹性等性质，适合于单用透明质酸凝胶难以满足的对医用材料的物性要求，且制备简便，作为医用材料具有理想的机体相容性和滞留性，从而完成了本发明。
尤其作为高分子化合物采用羧甲基纤维素的场合，该透明质酸凝胶组合物特别适于作为防止粘连的材料和复盖创口的材料。
发明的揭示即本发明是(1)特征为由透明质酸和高分子化合物组成、实际上不用化学交联剂或化学修饰剂改性、在中性的37℃水溶液中12小时内的透明质酸溶出率在50％以下的透明质酸凝胶组合物；(2)特征是高分子化合物为羧甲基纤维素的(1)所记载的透明质酸凝胶组合物；(3)特征是将含有透明质酸和高分子化合物的pH3.5以下的水溶液或分散液冻结，然后解冻而形成透明质酸凝胶组合物的透明质酸凝胶组合物的制造方法；(4)特征是将含有透明质酸的pH3.5以下的水溶液冻结、然后解冻而形成的透明质酸凝胶与高分子化合物或高分子化合物凝胶混合而形成透明质酸凝胶组合物的透明质酸凝胶组合物的制造方法；(5)特征是高分子化合物为选自多糖类、蛋白质、核酸类以及合成高分子化合物中的一种以上的(3)或(4)记载的透明质酸凝胶组合物的制造方法；(6)特征是高分子化合物为羧甲基纤维素的(3)或(4)记载的透明质酸凝胶组合物的制造方法；(7)特征是含有(1)或(2)记载的透明质酸凝胶组合物的医用材料；(8)特征是含有透明质酸凝胶组合物以选自γ射线、电子射线、等离子体或EOG中的一种照射或注入而得到的透明质酸凝胶组合物的医用材料；(9)特征是医用材料为防粘连材料的(7)所记载的医用材料；(10)特征是医用材料为创口复盖材料的(7)所记载的医用材料。
实施本发明的最佳形态以下对本发明详细进行说明。
本发明所述改性，是指为使原来具水溶性的透明质酸或高分子化合物难溶化而进行的交联或化学修饰。
本发明的透明质酸凝胶组合物，是将含透明质酸和高分子化合物的pH3.5以下的水溶液或分散液冻结，然后解冻、中和、洗涤、干燥而得到。
或者本发明的透明质酸凝胶组合物，是将含透明质酸的pH3.5以下的水溶液冻结然后解冻得到的透明质酸凝胶破碎，与高分子化合物凝胶一起投入水等水溶液中，经破碎、分散、干燥而得。
这些透明质酸凝胶组合物，与单用透明质酸凝胶的场合比较，能简单地提高机械强度和组织粘合性。
调整透明质酸和高分子化合物的水溶液的pH所使用的酸，只要是能调整pH至3.5以下的酸，都可以使用。为减少酸的使用量，最好使用强酸，例如盐酸，硝酸，硫酸等。
冻结和解冻，是将已调整至酸性的透明质酸和高分子化合物水溶液置于任何容器中，然后冻结至设定温度，在冻结结束后，至少进行一次使其于所规定的温度解冻的操作。冻结和解冻的温度和时间可根据容器的大小、水溶液的量在透明质酸酸性水溶液冻结、解冻的温度和时间范围内适当决定，但通常冻结温度在冰点以下、解冻温度为冰点以上较好。
由于冻结、解冻时间可以缩短，最好选用-5℃以下作冻结温度，选5℃以上作解冻温度。而时间只要是在该温度冻结、解冻结束的时间以上，没有特别限制。
将调整到酸性的透明质酸及高分子化合物的水溶液冻结然后解冻的操作的重复次数，根据所使用的透明质酸的分子量、水溶液浓度、水溶液的pH、冻结以及解冻的温度和时间，以及生成的透明质酸凝胶组合物的强度等各种特性适当决定。通常最好重复一次以上。
而重复冻结、解冻操作中，也可以改变其冻结、解冻的温度和时间。
透明质酸凝胶组合物的成型加工等的处理，可于制造时选择透明质酸已调至酸性的溶液冻结时的容器和操作，制成所希望的片状、膜状、破碎状、海绵状、块状、纤维状、流动状和管状的形式的透明质酸凝胶组合物。
例如将透明质酸组合物及其分散液置于平底容器中冷冻干燥，就可得到片状的透明质酸凝胶组合物。
而例如将透明质酸组合物及其分散液置于平底容器中晾干，就可得到膜状的透明质酸凝胶组合物。
本发明所用的透明质酸，不管其来源，由动物组织提取或用发酵法制造的，都可以使用。
本发明所用的透明质酸的分子量最好在约1×105～1×107道尔顿的范围内。而且只要是分子量在上述范围内的，即使是从较高分子量的透明质酸经水解处理等得到的，也同样可以使用。
而本发明的透明质酸可使用其碱金属盐，包括例如钠、钾、锂盐。
本发明所用的高分子化合物，不管是天然高分子化合物、合成高分子化合物，只要是可生成本发明的透明质酸凝胶组合物，且对于单用透明质酸凝胶难以满足的医用材料所要求的物理性质而言，能增强其透明质酸凝胶原有的性质的，不管什么高分子化合物都可使用。
因此，不管高分子化合物相互之间，或高分子化合物和透明质酸凝胶之间是否形成交联，加入透明质酸凝胶中可生成本发明的透明质酸凝胶组合物的所有高分子化合物都可用于本发明。
可用于本发明的高分子化合物的代表例，可从多糖类、蛋白质、核酸类以及合成高分子化合物中选择，总之没有什么限制。
作为多糖类的例子，可列举葡糖胺基葡聚糖类(肝素、硫酸乙酰肝素、硫酸皮肤素等)、硫酸软骨素(硫酸软骨素-6-硫酸等)、硫酸角蛋白、肝素、硫酸乙酰肝素、藻酸及其生物学上允许的盐、纤维素、壳多糖、壳聚糖、葡聚糖、淀粉、直链淀粉、聚乳酸、角叉菜胶等。
而作为多糖类的合成衍生物，可列举例如羧甲基纤维素、羧甲基直链淀粉、各种烷基纤维素、羟乙基纤维素、羧基纤维素及氧化淀粉氧化再生纤维素等。
而作为蛋白质的实例，可列举胶原、明胶、清蛋白、弹性蛋白、各种球蛋白、酪蛋白、谷蛋白等，以及它们的生物学允许的合成衍生物等。
而作为合成高分子化合物的例子，可列举聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙醇酸、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、它们的共聚物、以及聚丙烯酸/甲基丙烯酸羟乙酯、聚丙烯酰胺等、聚乙烯醇、马来酸及富马酸的共聚物等这类衍生物等。
而本发明对这些高分子化合物不加任何限制。
本发明所用的含透明质酸和高分子化合物的pH3.5以下的水溶液或分散液，系将透明质酸和高分子化合物与水混合、搅拌而得。其透明质酸与高分子化合物的浓度分别在5.0质量％以下，对水溶液或分散液的处理都很方便。
特别是使用分子量为2×106道尔顿以上的透明质酸的场合，透明质酸的浓度以2.5质量％以下为佳。
而含透明质酸和高分子化合物的pH3.5以下的水溶液或分散液的配比，只要通过该液的冻结、解冻能得到透明质酸凝胶组合物即可，并无特别限制。例如，作为防粘连材料的配比，以50∶1～1∶20为佳。
或者在本发明中先分别制备透明质酸凝胶和高分子化合物凝胶，将其破碎得到透明质酸凝胶破碎物和高分子化合物凝胶破碎物，再混合，也可用作透明质酸凝胶组合物。
用于本发明的透明质酸凝胶和高分子化合物凝胶的混合比例，只要是投入水等水溶液中，可破碎、分散即可，没有特别限制。
本发明所得透明质酸凝胶组合物，只要是通常的机体分解性医用材料和透明质酸和使用领域内的，都可使用，没有特别限制。例如可列举其使用于防粘连材料、关节用人工软骨、药理活性化合物的载体、创口复盖材料、人工皮肤、组织转换型机体组织修复材料、关节注入剂、外科手术用缝合线、止血剂、人工脏器、人工细胞外基质或人工基底膜、用于诊断、治疗的医疗器具、医疗用具等生物医学制品或医药组合物。
而在透明质酸凝胶和高分子化合物凝胶混合时，通过混入生理活性物质，也可得到包含生理活性物质的透明质酸凝胶组合物。
下面，对本发明的透明质酸凝胶组合物经照射处理的医用材料作一说明。照射透明质酸凝胶组合物的γ射线，以钴60或铯137作放射源较好。理想的是用30kGy以下的吸收剂量的γ射线照射透明质酸凝胶组合物干品，得到作防粘连材料、创口治疗材料有效的透明质酸凝胶组合物。而通过改变照射量、照射时间，控制透明质酸凝胶组合物的溶解度，可控制其用作体内材料时适当的体内滞留性。透明质酸凝胶组合物通过γ射线照射，预期也具有灭菌效果。
照射透明质酸凝胶组合物的电子射线由电子加速器发生。理想的是用30kGy以下的吸收剂量的电子射线照射透明质酸凝胶组合物的干品，得到作为防粘连材料、创口复盖材料有效的透明质酸凝胶组合物。
等离子体可与固体、液体和气体相区别，可认为是物质的第四态，它是通过极高的温度或者强大的电场或磁场的作用而形成的，通常由离子、电子和中性核素组成。让电作用于气流形成的离子化气体，已知有辉光放电。
照射透明质酸凝胶组合物的等离子体可采用氢、氧、惰性载气的混合物暴露于电磁场形成的低温气体等离子体等。
将透明质酸凝胶组合物干品置于等离子体发生器室内，注入氩、氧、氢等组成的等离子体发生气，并使之扩散，在等离子体氛围气下照射10分钟以上，便能得到作为防粘连材料、创口复盖材料有效的透明质酸凝胶组合物。
EOG是对通常不可能干燥灭菌、蒸气灭菌的物质进行的采用环氧乙烷气体的灭菌法。将透明质酸凝胶组合物干品置于EOG灭菌室内，注入EOG，温度条件最好在50℃以下进行灭菌，对防粘连材料、创口复盖材料是有效的。
通过改变注入EOG的温度、时间，控制透明质酸凝胶组合物的溶解度，可能控制用于体内材料的适当的体内滞留性。
下面说明本发明的医用材料中的防粘连材料。
本发明所得的透明质酸凝胶组成物防粘连材料，可以片状、膜状、破碎状、海绵状、块状、纤维状、流动状或管状等形态用于外科手术。所用的形态，以膜状或片状直接贴附于外科手术部位为佳。而微细破碎状、流动状以注射器涂布于外科手术部位为佳。而腹腔镜手术中也可使用。
此外，在调至酸性的透明质酸凝胶组合物溶液中混入生理活性化合物后进行冻结、解冻，可能得到作为防粘连材料的含有生理活性化合物的透明质酸凝胶组合物。
本发明所得的透明质酸凝胶组合物防粘连材料的投与时间，在可防止术后粘连的任何时间都可以。可在手术中或手术结束时给予，特别在手术即将结束前给予为佳。
实施例以下用实施例对本发明作更详细的说明，但本发明并不受其限制。
实施例1分子量为2×106道尔顿的透明质酸钠与羧甲基纤维素钠(和光纯药制)溶于蒸馏水，至浓度各为0.5质量％。用1mol/L盐酸使水溶液的pH调整为pH1.5。将酸性水溶液15ml置30ml的玻璃瓶中，置于设定温度为-20℃的冷冻库。放置5日后，于25℃解冻。结果得到海绵状的透明质酸凝胶组合物。
实施例2分子量为2×106道尔顿的透明质酸钠与聚乙烯醇(聚合度1500，和光纯药制)溶于蒸馏水，使浓度分别为0.5质量％、10质量％。用1mol/L盐酸调整pH，使调整后的水溶液pH为1.5。将酸性水溶液15ml置30ml玻璃瓶中，置设定温度为-20℃的冷冻库中。放置5日后，于25℃解冻。结果得到块状的透明质酸凝胶组合物。
实施例3分子量为2×106道尔顿的透明质酸钠与藻酸钠(フナコシ公司制)溶于蒸馏水，使浓度均为0.5质量％。用1mol/L盐酸调整pH，使调整后的水溶液的pH为1.5。将酸性水溶液15ml置30ml玻璃瓶中，置于设定温度为-20℃的冷冻库内。放置5日后，于25℃解冻。结果得到海绵状的透明质酸凝胶组合物。
比较例1实施例1中不调整混合水溶液的pH，将中性溶液冻结、解冻、重复8次。结果，透明质酸水溶液不发生变化。即，不发生胶凝。第9次冻结后，进行冷冻干燥，得到海绵状的透明质酸组合物。
比较例2实施例2中不调整混合水溶液的pH，将中性溶液冻结、解冻，重复8次。结果，透明质酸水溶液不发生变化。即，不发生胶凝。第9次冻结后，进行冷冻干燥，得到海绵状的透明质酸组合物。
比较例3实施例3中不调整混合水溶液的pH，而将中性溶液冻结、解冻、重复8次。结果，透明质酸水溶液不发生变化。即，不发生胶凝。第9次冻结后，进行冷冻干燥，得到海绵状的透明质酸组合物。
参考例1将分子量2×106道尔顿的透明质酸钠溶于蒸馏水，至浓度为1.0质量％。用1mol/L盐酸调整pH，使调整后的水溶液的pH为1.5。将酸性水溶液15ml置30ml玻璃瓶中，置于设定温度为-20℃的冷冻库中。放置5日后，于25℃解冻。结果得到海绵状的透明质酸凝胶。
实施例4透明质酸凝胶组合物的溶解性试验在生理盐水中加磷酸缓冲成分，浓度为50mmol/L，调整磷酸缓冲的生理盐水至pH7。将上述实施例1～3所得的海绵状透明质酸凝胶组合物及参考例1所得的透明质酸凝胶用蒸馏水洗涤，在滤纸上脱水。以相对所得的含透明质酸干重150mg的透明质酸凝胶组合物磷酸缓冲生理盐水为50ml的比例，将透明质酸凝胶组合物浸渍于磷酸缓冲的生理盐水中。而对上述比较例1～3中所得的含透明质酸干重150mg的冷冻干燥的海绵状透明质酸组合物，按磷酸缓冲生理盐水50ml的比例，将透明质酸组合物浸渍于磷酸缓冲的生理盐水中。
然后目视得出透明质酸凝胶组合物及透明质酸组合物的溶解性。并从磷酸缓冲的生理盐水中透明质酸的浓度，求出25℃时透明质酸在磷酸缓冲的生理盐水中溶出的比例。
从而可从上述试验确定在25℃中性水溶液中透明质酸凝胶组合物的溶解性。
透明质酸浓度的测定磷酸缓冲的生理盐水中的透明质酸可使用GPC进行测定。透明质酸具高分子量，因此首先洗脱，然后低分子的羧甲基纤维素、聚乙烯醇被洗脱。透明质酸的浓度，可用示差折光检测器从透明质酸洗脱峰的面积求出。
按照上述，具体进行了实施例1～3的透明质酸凝胶组合物、参考例1的透明质酸凝胶、以及比较例1～3的透明质酸组合物的溶解性试验。其结果如表1所示。
表1
由表1可见，例如，考察实验No.1的实施例1所得的透明质酸凝胶组合物的溶解百分率，透明质酸经过1日后溶解百分率为2％，4日后为4％，而10日后为6％。即经过10日，透明质酸凝胶中有94％透明质酸残存。形态也保持海绵状。
考察实验No.7的参考例1所得的透明质酸凝胶的溶解百分率，经过1日后溶解百分率为3％，4日后为5％，而10日后为10％。即发现实施例1～3所得的透明质酸凝胶组合物的溶解百分率与参考例1所得的透明质酸凝胶的溶解百分率相同。
与此相同，考察实验No.4～6的比较例1～3所得的透明质酸组合物的溶解百分率，经过1日后，溶解百分率为100％，即已完全溶解。
实施例5透明质酸凝胶组合物的溶解性试验在生理盐水中加磷酸缓冲成分，浓度为50mmol/L，调整磷酸缓冲的生理盐水至pH7。将上述实施例1～3所得的海绵状透明质酸凝胶组合物及参考例1所得的透明质酸凝胶用蒸馏水洗涤，在滤纸上脱水。对所得的含透明质酸干重20mg的透明质酸凝胶组合物，按磷酸缓冲生理盐水50ml的比例，将透明质酸凝胶组合物浸渍于磷酸缓冲的生理盐水中。并对上述比较例1～3所得的含透明质酸干重20mg的冷冻干燥的海绵状透明质酸组合物，按磷酸缓冲生理盐水50ml的比例，将透明质酸组合物浸渍于磷酸缓冲的生理盐水中。
然后从磷酸缓冲生理盐水中透明质酸的浓度求得37℃透明质酸在搅拌下的磷酸缓冲的生理盐水中溶出的比例。
从而可从上述试验确定在37℃中性水溶液中透明质酸凝胶组合物的溶解性。
根据上述，具体进行了实施例1～3的透明质酸凝胶组合物、参考例1的透明质酸凝胶及比较例1～3的透明质酸组合物的溶解性试验。其结果如表2所示。
表2
根据表2，考察例如实验No.8的实施例1所得的透明质酸凝胶组合物的溶解百分率，透明质酸经6小时后溶解百分率为12％，12小时后为14％，而24小时后为18％。即经过24小时后透明质酸凝胶中透明质酸仍残存82％。
考察实验No.14的参考例1所得的透明质酸凝胶的溶解百分率，经过6小时后溶解百分率为12％，12小时后为15％，而24小时后为20％。即发现实施例1～3所得的透明质酸凝胶组合物的溶解百分率与参考例1所得透明质酸凝胶的溶解百分率相同。
与此相比，考察实验No.10～12的比较例1～3所得的透明质酸组合物的溶解百分率，6小时后溶解百分率为100％，已完全溶解。
实施例6分子量2×106道尔顿的透明质酸钠与壳聚糖(和光纯药制)在蒸馏水中混和，其浓度分别为1.0质量％、0.1质量％，用1mol/L盐酸调整pH至pH1.5。将酸性水溶液15ml置30ml玻璃瓶中，放入设定温度为-20℃的冷冻库中。放置5日后，于25℃解冻。结果得到海绵状的透明质酸凝胶组合物。
实施例7透明质酸凝胶组合物的溶解性试验在生理盐水中加入磷酸缓冲成分至浓度为100mmol/L，调整磷酸缓冲的生理盐水至pH7。将上述实施例1、2及6所得的海绵状透明质酸凝胶组合物用蒸馏水洗涤，在滤纸上脱水。对所得的含透明质酸干重20mg的透明质酸凝胶组合物，按100ml磷酸缓冲的生理盐水的比例，在磷酸缓冲的生理盐水中浸渍透明质酸凝胶组合物。
从磷酸缓冲的生理盐水中各成分的浓度，求出在25℃的磷酸缓冲的生理盐水中溶出的透明质酸、羧甲基纤维素、聚乙烯醇和壳聚糖的比例。
透明质酸、羧甲基纤维素、聚乙烯醇以及壳聚糖浓度的测定使用GPC测定磷酸缓冲的生理盐水中透明质酸、羧甲基纤维素、聚乙烯醇及壳聚糖。由于透明质酸具高分子量，首先从GPC洗脱，其后低分子的羧甲基纤维素、聚乙烯醇和壳聚糖被洗脱。用示差折光检测器从峰面积求出该洗脱的透明质酸峰。
根据上述，具体对实施例1、2及6的透明质酸凝胶组合物进行了溶解性试验。其结果如表3所示。
表3
根据表3，例如考察实验No.15的实施例1所得的透明质酸凝胶组合物的溶解百分率，可见透明质酸经过1日后溶解百分率为2％，4日后为4％，而10日后为6％。而羧甲基纤维素1日后为10％，4日后为30％，而10日后为51％。
考察实验No.16的实施例2所得的透明质酸凝胶组合物的溶解百分率，透明质酸经1日后溶解百分率为0％，4日后为1％，而10日后为3％。而聚乙烯醇1日后溶解百分率为0％，4日后为1％，而10日后为1％。
考察实验No.17的实施例6所得的透明质酸凝胶组合物的溶解百分率，透明质酸经1日后溶解百分率为1％，4日后为4％，而10日后为5％。而壳聚糖1日后溶解百分率为4％，4日后为5％，而10日后为6％。
实施例8透明质酸凝胶组合物的细胞毒性试验将来自正常人皮肤的成纤维细胞培养物与本发明所得的透明质酸凝胶组合物在非接触状态下共存，观察细胞增殖情况，评价其细胞毒性。用实施例1的方法制作的海绵状透明质酸凝胶组合物以磷酸缓冲的生理盐水浸渍后，制成冷冻干燥物。将该冷冻干燥物机械粉碎，取20mg置于ファルコン公司制的细胞培养垫(cell culture insert，孔径3μm)中，浸入接种有细胞的培养基中。将透明质酸凝胶组合物非共存时的培养物，作为对照组。
培养条件平板细胞培养用12孔平板培养基DMEM培养基+10％胎牛血清，2ml/孔温度37℃(5％CO2下)接种细胞数1×104个/孔培养开始后2日、5日、8日后，用倒置显微镜观察细胞密度，即使透明质酸凝胶组合物共存时也显示与对照组同样良好的增殖，证明本发明得到的透明质酸凝胶组合物没有细胞毒性作用。
实施例9将分子量2×106道尔顿的透明质酸钠和羧甲基纤维素钠(和光纯药制)溶于蒸馏水，使其浓度均为0.5质量％。用1mol/L盐酸调整该水溶液的pH至pH1.5，得透明质酸酸性水溶液。将此透明质酸酸性水溶液25ml置于塑料制的培养皿中，放入设定温度为-20℃的冷冻库。冻结5日，得海绵状的透明质酸凝胶组合物。然后将其浸渍于在生理盐水中加磷酸缓冲成分至50mM浓度、并调整pH至7的磷酸缓冲的生理盐水100ml中，于5℃经24小时浸渍中和后，用蒸馏水充分洗涤。然后将其冷冻干燥。结果得片状的透明质酸凝胶组合物的防粘连材料。
实施例10将分子量为2×106道尔顿的透明质酸钠溶解至浓度为0.5质量％。用1mol/L盐酸调整pH至调整后的水溶液的pH为1.5。取酸性水溶液15ml置30ml的玻璃瓶中，放入设定温度为-20℃的冷冻库。放置5日后，于25℃解冻，将所得的海绵状透明质酸凝胶用微量匀浆器(Polytoron，Kinematica AG制)粉碎，得破碎的透明质酸凝胶。
将25℃时1％粘度为150～250mPa·s的羧甲基纤维素钠(醚化值0.62～0.68，换算分子量1.28×105～1.35×105道尔顿，第一工业制药制)溶于蒸馏水，使浓度为0.5～1质量％。用1mol/L硝酸将这样配制的水溶液的pH调整至1.0，取酸性水溶液15ml置30ml的容器内，放入设定温度为-20℃的冷冻库。放置3日后，于25℃解冻，将所得的海绵状羧甲基纤维素凝胶用微量匀浆器(Polytoron，Kinematica AG制)粉碎，得破碎的羧甲基纤维素凝胶。
将所得的破碎的透明质酸凝胶与羧甲基纤维素钠凝胶投入蒸馏水，使其浓度均为10.0质量％，并搅拌，得到浆状液。将此浆状液取25ml放入带9cm角的塑料制培养皿中自然干燥。结果得到薄膜状的透明质酸凝胶组合物的防粘连材料。
比较例4实施例9中混合水溶液的pH不加调整，将中性溶液冻结、解冻、重复8次。结果，透明质酸水溶液不起变化。即不发生胶凝。将此溶液放入塑料制的培养皿中，进行第9次冻结，冷冻干燥，得到片状透明质酸组合物的防粘连材料。
比较例5将在Na2HPO4·12H2O 1.1g溶于30g水、并用2％NaOH调整pH为10的溶液中平均分子量60万的透明质酸钠0.3g与羧甲基纤维素钠(和光纯药制)各0.3g溶于蒸馏水。将氰尿酰氯0.05g溶于1.5ml二噁烷，加至上述透明质酸溶液中，室温反应3小时。此后，置透析膜中，对水透析1日，将此溶液15ml放入塑料制培养皿中，冷冻干燥，得片状的氰尿酰氯交联的透明质酸组合物的防粘连材料。
实施例11透明质酸凝胶组合物的防粘连材料用小鼠子宫模型进行的防粘效果试验将实施例9与10所得片状和膜状的透明质酸凝胶组合物的防粘连材料剪成1cm×2cm的长方形；对照组为比较例4所得的片状透明质酸组合物剪成的1cm×2cm长方形；并把比较例5所得的氰尿酰氯交联的透明质酸组合物剪成1cm×2cm的长方形，供以下试验。
取7周龄的ICR小鼠(体重25～30g)腹腔内注射戊巴比妥麻醉后经正中切开腹腔，将子宫角约10mm的长度以碘酊擦涂造成损伤。每组10只小鼠，对照组不加处理，其他各组损伤部位分别用上述实施例9和10的透明质酸凝胶组合物的防粘连材料、比较例4的透明质酸组合物的防粘连材料、比较例5的以氰尿酰氯交联的透明质酸组合物的防粘连材料的1cm×2cm的长方形片缠绕。然后每种情况都用5-0デキソン闭腹。
术后第10日，将无处理、给予透明质酸凝胶组合物及透明质酸组合物、氰尿酰氯交联的透明质酸组合物的小鼠各10只、经颈椎脱臼致死后，腹部再开腹，判定有无粘连形成。粘连形成的判定，系将膜状的极轻度的粘连不判定为粘连，而将发生纤维状增厚的、用小镊子拉也不易剥离的强烈粘连的情况判定为粘连。其结果如表4所示。
表4
由表4可见，无处理组粘连形成的比例为10只中有9只，而单用透明质酸混合液于中性时冻结得到的透明质酸组合物10只中有5只，以氰尿酰氯交联的透明质酸组合物10只中有3只，与之相比，用实施例9及10的透明质酸凝胶组合物的防粘连材料10只中形成粘连的为0只，揭示它具有优良的防粘连作用。
虽然所有小鼠都能正常生育，但组织状态以实施例9与10的透明质酸凝胶组合物的防粘连材料以及以比较例4的透明质酸组合物的防粘连材料埋入的小鼠局部组织状态未见异常，而以比较例5所得氰尿酰氯交联的透明质酸组合物埋入，发现组织有轻微炎症。
实施例12将透明质酸钠(分子量2×105道尔顿)溶于蒸馏水，浓度为1质量％，用1mol/L硝酸调节水溶液的pH至1.5。另外，将25℃时1％粘度为150～250mPa·s的羧甲基纤维素钠(醚化值0.62～0.68，换算分子量1.28×105～1.35×105道尔顿，第一工业制药制)溶于蒸馏水，浓度为1质量％，用1mol/L硝酸调整如此配制的水溶液的pH为1.5。将两种酸性水溶液混合，体积比为50∶1，将混合液100ml置容器(面积16cm×16cm)中，放入设定温度为-20℃的冷冻库中。放置3日后，于25℃解冻，得海绵状的透明质酸/羧甲基纤维素凝胶组合物。再将所得凝胶组合物用双蒸馏水置换过剩的酸溶液后，用100mmol/L的磷酸缓冲的生理盐水洗涤3次，使其完全中和。中和后，将凝胶在室温晾干，得HA/CMA凝胶膜。
实施例13将透明质酸钠(分子量2×105道尔顿)溶于蒸馏水使浓度为1质量％，用1N硝酸调整水溶液的pH至1.5。另外，取25℃时1％粘度为150～250mPa·s的羧甲基纤维素钠(醚化值0.62～0.68、换算分子量为1.28×105～1.35×105道尔顿、第一工业制药制)溶于蒸馏水，使浓度为1质量％，这样配制的水溶液的pH以1mol/L硝酸调整至1.5。两种酸性水溶液以2∶1的体积比混合，将混合液100ml倒入容器(面积16cm×16cm)，置于设定温度为-20℃的冷冻库中。放置3日后，于25℃解冻，得海绵状的透明质酸/羧甲基纤维素凝胶组合物。再用双蒸馏水置换过量的酸溶液后，用100mmol/L的磷酸缓冲生理盐水洗涤所得的凝胶组合物3次，使其完全中和。中和后，凝胶于室温晾干，得HA/CMC凝胶膜。
实施例14将透明质酸钠(分子量2×105道尔顿)溶于蒸馏水使浓度为1质量％，用1mol/L硝酸将水溶液的pH调整至1.5。另外，取25℃时1％粘度为150～250mPa·s的羧甲基纤维素钠(醚化值0.62～0.68，换算分子量为1.28×105～1.35×105道尔顿，第一工业制药制)溶于蒸馏水，使浓度为1质量％，这样配制的水溶液的pH用1mol/L硝酸调整至1.5。两种酸性水溶液以1∶1的体积比混合，将混合液100ml倒入容器(面积16cm×16cm)，置于设定温度为-20℃的冷冻库中。放置3日后，于25℃解冻，得海绵状的透明质酸/羧甲基纤维素凝胶组合物。再用双蒸馏水置换过量的酸溶液后，用100mmol/L的磷酸缓冲生理盐水洗涤所得的凝胶组合物3次，使其完全中和。中和后，凝胶于室温晾干，得HA/CMC凝胶膜。
实施例15将透明质酸钠(分子量2×105道尔顿)溶于蒸馏水使浓度为1质量％，用1mol/L硝酸将水溶液的pH调整至1.5。另外，取25℃时1％粘度为150～250mPa·s的羧甲基纤维素钠(醚化值0.62～0.68，换算量为1.28×105～1.35×105道尔顿，第一工业制药制)溶于蒸馏水，使浓度为1质量％，这样配制的水溶液的pH用1mol/L硝酸调整至1.5。两种酸性水溶液以1∶2的体积比混合，将混合液100ml倒入容器(面积16cm×16cm)，置于设定温度为-20℃的冷冻库中。放置3日后，于25℃解冻，得海绵状的透明质酸/羧甲基纤维素凝胶组合物。再用双蒸馏水置换过量的酸溶液后，用100mmol/L的磷酸缓冲生理盐水洗涤所得的凝胶组合物3次，使其完全中和。中和后，凝胶于室温晾干，得HA/CMC凝胶膜。
实施例16将透明质酸钠(分子量2×105道尔顿)溶于蒸馏水使浓度为1质量％，用1mol/L硝酸将水溶液的pH调整至1.5。另外，取25℃时1％粘度为150～250mPa·s的羧甲基纤维素钠(醚化值0.62～0.68，换算分子量为1.28×105～1.35×105道尔顿，第一工业制药制)溶于蒸馏水，使浓度为1质量％，这样配制的水溶液的pH用1mol/L硝酸调整至1.5。两种酸性水溶液以50∶1的体积比混合，将混合液100ml倒入容器(面积16cm×16cm)，置于设定温度为-20℃的冷冻库中。放置3日后，于25℃解冻，得海绵状的透明质酸/羧甲基纤维素凝胶组合物。再用双蒸馏水置换过量的酸溶液后，用100mmol/L的磷酸缓冲生理盐水洗涤所得的凝胶组合物3次，使其完全中和。中和后，将凝胶冻结，得HA/CMC凝胶片。
实施例17将透明质酸钠(分子量2×105道尔顿)溶于蒸馏水使浓度为1质量％，用1mol/L硝酸将水溶液的pH调整至1.5。另外，取25℃时1％粘度为150～250mPa·s的羧甲基纤维素钠(醚化值0.62～0.68，换算分子量为1.28×105～1.35×105道尔顿，第一工业制药制)溶于蒸馏水，使浓度为1质量％，这样配制的水溶液的pH用1mol/L硝酸调整至1.5。两种酸性水溶液以2∶1的体积比混合，将混合液100ml倒入容器(面积16cm×16cm)，置于设定温度为-20℃的冷冻库中。放置3日后，于25℃解冻，得海绵状的透明质酸/羧甲基纤维素凝胶组合物。再用双蒸馏水置换过量的酸溶液后，用100mmol/L的磷酸缓冲生理盐水洗涤所得的凝胶组合物3次，使其完全中和。中和后，将凝胶冻结，得HA/CMC凝胶片。
实施例18将透明质酸钠(分子量2×105道尔顿)溶于蒸馏水使浓度为1质量％，用1mol/L硝酸将水溶液的pH调整至1.5。另外，取25℃时1％粘度为150～250mPa·s的羧甲基纤维素钠(醚化值0.62～0.68，换算分子量为1.28×105～1.35×105道尔顿，第一工业制药制)溶于蒸馏水，使浓度为1质量％，这样配制的水溶液的pH用1mol/L硝酸调整至1.5。两种酸性水溶液以1∶1的体积比混合，将混合液100ml倒入容器(面积16cm×16cm)，置于设定温度为-20℃的冷冻库中。放置3日后，于25℃解冻，得海绵状的透明质酸/羧甲基纤维素凝胶组合物。再用双蒸馏水置换过量的酸溶液后，用100mmol/L的磷酸缓冲生理盐水洗涤所得的凝胶组合物3次，使其完全中和。中和后，将凝胶冻结，得HA/CMC凝胶片。
实施例19将透明质酸钠(分子量2×105道尔顿)溶于蒸馏水使浓度为1质量％，用1mol/L硝酸将水溶液的pH调整至1.5。另外，取25℃时1％粘度为150～250mPa·s的羧甲基纤维素钠(醚化值0.62～0.68，换算分子量为1.28×105～1.35×105道尔顿，第一工业制药制)溶于蒸馏水，使浓度为1质量％，这样配制的水溶液的pH用1N硝酸调整至1.5。两种酸性水溶液以1∶2的体积比混合，将混合液100ml倒入容器(面积16cm×16cm)，置于设定温度为-20℃的冷冻库中。放置3日后，于25℃解冻，得海绵状的透明质酸/羧甲基纤维素凝胶组合物。再用双蒸馏水置换过量的酸溶液后，用100mmol/L的磷酸缓冲生理盐水洗涤所得的凝胶组合物3次，使其完全中和。中和后，将凝胶冻结，得HA/CMC凝胶片。
实施例20透明质酸/羧甲基纤维素凝胶组合物的溶解性试验在生理盐水中加磷酸缓冲成分，浓度为50mmol/L，调整磷酸缓冲的生理盐水至pH7.4。相对上述实施例11～18所得所得的干重为50mg的凝胶组合物，按磷酸缓冲的生理盐水为50ml的比例，用磷酸缓冲的生理盐水浸渍。
从磷酸缓冲的生理盐水中的透明质酸浓度求得37℃时在磷酸缓冲的生理盐水中溶出的透明质酸与羧甲基纤维素的比例。
由此可从上述试验确定在37℃中性水溶液中透明质酸凝胶组合物的溶解性。
透明质酸与羧甲基纤维素浓度的测定磷酸缓冲的生理盐水中的透明质酸，通过添加NaOH溶液使凝胶完全分解后用透明质酸酶进行处理。然后，分析样品经0.45μm的滤器过滤后用GPC测定。根据示差折光检测器算出的透明质酸洗脱峰的峰面积，求出透明质酸和羧甲基纤维素的浓度。透明质酸因酶分解而分子量降低，故其峰可能与高分子量的羧甲基纤维素相分离。
按上面所述，具体对实施例12～19的透明质酸凝胶组合物进行了溶解性试验。其结果如表5、6所示。
表5透明质酸凝胶的溶解性(pH7)
表6透明质酸凝胶的溶解性(pH8)
由表5、6可见，凝胶组合物不管组成比如何，通过凝胶化可使透明质酸、羧甲基纤维素两者均难以溶出。
实施例21透明质酸凝胶组合物的细胞毒性试验来自正常人皮肤的成纤维细胞培养物与本发明所得的透明质酸凝胶组合物在非接触状态下共存，观察细胞增殖情况，评价其细胞毒性。将以实施例12～19的方法制作的凝胶组合物用机械粉碎，取20mg置于ファルコン公司制的细胞培养垫(孔径3μm)中，浸入接种有细胞的培养基。将在透明质酸凝胶组合物非共存时的培养物作为对照组。
培养条件平板细胞培养用12孔平板培养基DMEM培养基+10％胎牛血清，2ml/孔温度37℃(5％CO2下)接种细胞数1×104个/孔培养开始2日、5日和8日后，用倒置显微镜观察细胞密度，即使凝胶组合物共存也与对照组同样良好地增殖，确认本发明所得凝胶组合物没有细胞毒性作用。
实施例22大鼠盲肠擦伤模型的防粘连试验大鼠(SD，Messer，9周龄以上)下肢肌注麻醉剂麻醉后，仰卧位固定以聚乙烯吡咯酮碘消毒腹部皮肤后剪毛。沿大鼠腹肌正中线开腹，用包有纱布的搅棒接触盲肠部分擦过。在擦过部分放上以透明质酸组合物作原料制成的膜状防粘连材料，将盲肠放回原来部位缝合。另外，不用防粘连材料处置，而把盲肠放回的大鼠作为对照组。这样处置，包括对照组的各实验组每组用10只大鼠。术后一周解剖，判定有无粘连形成。粘连形成的判定，系将膜状的极轻度的粘连不判定为粘连，而将发生纤维状、厚的用小镊子拉也不易剥离的强烈粘连的情况判定为粘连。其结果如表7所示。
仍将比较例4、5及实施例14～16制造的组合物200mg/g1cm2作为试验片，用上述方法评价了作为防粘连材料的效果。
表7透明质酸凝胶防粘连试验
根据表7，无处理组粘连形成的比例为10只中有9只，仅将透明质酸混合液于中性冻结而得到的透明质酸组合物10只中有7只，以氰尿酰氯交联的透明质酸组合物10只中有4只，与此比较，用实施例8的透明质酸凝胶组合物的防粘连材料10只中为3只以下，提示有优良的防粘连作用。
至于组织的状态，在埋入实施例14～16的透明质酸凝胶组合物防粘连材料和比较例4的透明质酸组合物防粘连材料的局部组织其状态未见异常，而比较例5所得的氰尿酰氯交联的透明质酸组合物，其组织见轻度炎症。
实施例23凝胶创口复盖材料在大鼠皮肤缺损模型中的创伤治疗效果试验取7周龄(约200g)的Wistar系雌性大鼠，背部剃毛，于乙醚麻醉下用眼科剪于背部皮肤除去直径2cm的圆片，制作皮肤完全缺损的创口。设置无处理组，仅用医用无纺布(40×40mm2块重叠)包裹，而处理组，则用比较例4、5及实施例14制成的组合物(30×30mm)复盖创面后，用医用无纺布(40×40mm，2块重叠)包裹。每组用6只大鼠。医用无纺纱布用粘合绷带设定，再用胶带固定。
通过测定创口面积随时间的变化而进行治疗效果的比较。即用下式求出与最初创口面积的面积比，检测其随时间的变化。
结果如表8所示。
表8透明质酸凝胶的创口愈合效果试验
由表8可知，难溶于水的透明质酸凝胶片能增强创口治疗效果。
实施例24将分子量2×106道尔顿的透明质酸钠溶于水，浓度为0.5质量％。用1mol/L盐酸调整pH至调整后的水溶液pH为1.5，将酸性水溶液15ml倒入30nl玻璃瓶中，置于设定温度为-20℃的冷冻库中。放置5日后，于25℃解冻，将所得的海绵状透明质酸凝胶用微量匀浆器(Polytoron，Kinematica AG制)粉碎，得破碎的透明质酸凝胶。在羧甲基纤维素钠(和光纯药制)溶于蒸馏水形成的1.0质量％的溶液中，使破碎的透明质酸凝胶扩散，形成2.0质量％的浓度，取此溶液25ml置于带9cm角的塑料制培养皿中自然干燥。结果得到膜状的透明质酸凝胶组合物。
实施例25与实施例1同样得到破碎的透明质酸凝胶。然后在聚乙烯醇(聚合度1500、和光纯药制)溶于蒸馏水的1.0质量％的溶液中，使破碎的透明质酸凝胶扩散，形成2.0质量％的浓度，取此溶液25ml置带9cm角的塑料制培养皿中自然干燥。结果得到膜状的透明质酸凝胶组合物。
实施例26与实施例1同样制得破碎的透明质酸凝胶。然后在明胶(フナコシ公司制)溶于蒸馏水成1.0质量％浓度的溶液中，使破碎的透明质酸凝胶扩散，形成2.0质量％的浓度，取此溶液25ml置带9cm角的塑料制培养皿中自然干燥。结果得膜状的透明质酸凝胶组合物。
实施例27与实施例1同样制得破碎的透明质酸凝胶。然后在硫酸软骨素(和光纯药剂)溶于蒸馏水形成的1.0质量％浓度的溶液中，使破碎的透明质酸凝胶扩散，形成2.0质量％的浓度，取此溶液25ml置带9cm角的塑料制培养皿中自然干燥。结果得膜状的透明质酸凝胶组合物。
比较例6与实施例1同样制得破碎的透明质酸凝胶。然后将所得的破碎的透明质酸凝胶在蒸馏水中扩散，形成3.0质量％，取此溶液25ml置带9cm角的塑料制培养皿中自然干燥。结果得膜状的透明质酸凝胶。
实施例28透明质酸凝胶组合物的干燥强度试验用岛图制作所制的EZ-TEST测定上述实施例24～27、比较例6的膜状透明质酸凝胶组合物及透明质酸凝胶的干燥拉伸强度。各样品剪成1cm×5cm的长方形，滑块间距30mm，以10mm/分的速度拉伸，测定破裂时的最大应力。
结果如表9所示。可见实施例24～27的透明质酸凝胶组合物的膜破裂时所加重量比比较例6的仅含透明质酸凝胶的膜的干燥强度大大提高。
表9透明质酸凝胶组合物的干燥强度
实施例29透明质酸凝胶组合物的组织粘合性试验用岛图制作所制的EZ-TEST测定上述实施例24～27、比较例6的膜状透明质凝胶组合物及透明质酸凝胶的组织粘合性。
各样品剪成1cm×1cm的正方形，装在滑块上，测定与作为组织的无皮鸡肉剥离时的应力。各样品与组织以0.01kg/cm2的压力接触30秒后，测定滑块以1mm/分速度拉伸剥离时的最大应力。
其结果如表10。
表10透明质酸凝胶组合物的组织粘合性
由表10可见，实施例24～27的透明质酸凝胶组合物的膜断裂时的加重与比较例6的透明质酸凝胶膜的数值比较，明显较好。
产业上利用的可能性根据上述的本发明，不使用任何化学交联剂和化学修饰剂，能从透明质酸和高分子化合物简单地配制透明质酸凝胶组合物。而且这种透明质酸凝胶组合物能增强单用透明质酸所形成的凝胶的各种物性，提供机体相容性更好的可用于医疗领域的医用材料。
权利要求
1.一种透明质酸凝胶组合物，其特征为包含透明质酸和高分子化合物，基本上未经化学交联剂或化学修饰剂修饰，且浸入37℃中性水溶液中12小时透明质酸的溶出率在50％以下。
2.如权利要求1所述的透明质酸凝胶组合物，其中高分子化合物为羧甲基纤维素。
3.透明质酸凝胶组合物的制造方法，其特征为将含有透明质酸及高分子化合物的pH3.5以下的水溶液或分散液冻结、然后解冻而形成透明质酸凝胶组合物。
4.透明质酸凝胶组合物的制造方法，其特征为将含有透明质酸的pH3.5以下的水溶液冻结、然后解冻而形成的透明质酸凝胶与高分子化合物或高分子化合物凝胶混合，而形成透明质酸凝胶组合物。
5.如权利要求3或4所述的透明质酸凝胶组合物的制造方法，其中高分子化合物是选自多糖类、蛋白质、核酸类及合成高分子化合物的一种以上化合物。
6.如权利要求3或4所述的透明质酸凝胶组合物的制造方法，其中高分子化合物为羧甲基纤维素。
7.医用材料，其特征为含有权利要求1或2所述的透明质酸凝胶组合物。
8.医用材料，其特征为含有以选自γ射线、电子射线、等离子体或EOG中的一种对透明质酸凝胶组合物照射或注入而得到的透明质酸凝胶组合物。
9.如权利要求7所述的医用材料，其中医用材料为防止粘连的材料。
10.如权利要求7所述的医用材料，其中医用材料为复盖创口的材料。
全文摘要
一种透明质酸凝胶组合物,其特征为包含透明质酸和高分子化合物,基本上未经化学交联剂或化学修饰剂修饰,且浸入37℃中性水溶液中12小时透明质酸的溶出百分率为50%或更低。
文档编号A61L27/52GK1340080SQ00803894
公开日2002年3月13日 申请日期2000年2月18日 优先权日1999年2月19日
发明者桥本正道, 梅田俊彦, 宫田喜明, 山本修, 姬田康一, 新井一彦 申请人:电气化学工业株式会社
技术领域：
本发明涉及由透明质酸和高分子化合物组成的基本上不用化学交联剂或化学修饰剂改性的新型难溶于水的透明质酸凝胶组合物、及其制造方法，还特别涉及利用该组合物的机体相容性良好的医用材料。
背景技术：
已知透明质酸是β-D-N-乙酰葡糖胺和β-D-葡糖醛酸相交替结合而形成的直链高分子多糖，不具有种属及脏器特异性，移植或注入机体内都显示良好的机体相容性。
将该透明质酸作为医用材料用于机体的场合，因易溶于水而在体内滞留时间较短，为改进此缺点，提出了多种透明质酸的化学修饰物。还为了增强其作为医用材料的强度、组织粘合性等多种物理性质，加入高分子物质改性，对许多透明质酸组合物进行了探讨。
例如，透明质酸组合物用作骨修复材料时，与用于关节用人工软骨的场合比较，要求有更大的强度，而透明质酸组合物用作防粘连材料时，与用作栓塞形成剂的场合比较，要求有更高的组织粘合性。
以前作为医用材料有用的透明质酸组合物，可以列举例如特表平5-508161号、特表平6-508169号的透明质酸钠和羧甲基纤维素以碳化二亚胺类EDC[1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺盐酸盐]修饰的透明质酸组合物的报道。还可列举WO86/00912的合羧基的多糖(透明质酸钠、羧甲基葡聚糖、羧甲基淀粉、羧甲基纤维素等)以双及多官能环氧化物BDDE(1，4-丁二醇缩水甘油醚)等交联得到的透明质酸组合物的报道。还可列举特开昭61-164558号的透明质酸钠、硫酸软骨素、肝素等以多官能环氧化物和溴化氰、环氧氯丙烷等交联得到的透明质酸组合物的报道。还可列举特开昭61-138601号的透明质酸钠和各种高分子化合物以二乙烯基砜交联的透明质酸组合物的报道。还可列举特开平6-73102号、特开平8-301903号的透明质酸钠和各种高分子化合物以肉桂酸交联得到的透明质酸组合物的报道。
然而，它们不仅很难完全除去制造时使用的交联剂等进行精制，而且在透明质酸和高分子化合物的分子中包含了交联剂，其生理作用和机体相容性、安全性，在本质上很难说与透明质酸和高分子化合物等同。
还没有开发出最大限度地利用透明质酸和高分子物质本身原来具有的优良的机体相容性特征、不使用任何化学交联剂和化学修饰剂、可能用作具机体相容性的医用材料的、在机体内滞留时间长的透明质酸组合物。
本发明者为达到上述目的，深入探讨了只含透明质酸的、机体相容性和成型性优良的、具有体内分解性的、不使用化学交联剂和化学修饰剂的透明质酸凝胶(PCT/JP98/03536)本身的物理化学性质。
此外，发现由透明质酸和高分子化合物组成、实际上不用化学交联剂或化学修饰剂改性的透明质酸凝胶组合物，能增强透明质酸凝胶原有的强度、粘合性、粘度、弹性等性质，适合于单用透明质酸凝胶难以满足的对医用材料的物性要求，且制备简便，作为医用材料具有理想的机体相容性和滞留性，从而完成了本发明。
尤其作为高分子化合物采用羧甲基纤维素的场合，该透明质酸凝胶组合物特别适于作为防止粘连的材料和复盖创口的材料。
发明的揭示即本发明是(1)特征为由透明质酸和高分子化合物组成、实际上不用化学交联剂或化学修饰剂改性、在中性的37℃水溶液中12小时内的透明质酸溶出率在50％以下的透明质酸凝胶组合物；(2)特征是高分子化合物为羧甲基纤维素的(1)所记载的透明质酸凝胶组合物；(3)特征是将含有透明质酸和高分子化合物的pH3.5以下的水溶液或分散液冻结，然后解冻而形成透明质酸凝胶组合物的透明质酸凝胶组合物的制造方法；(4)特征是将含有透明质酸的pH3.5以下的水溶液冻结、然后解冻而形成的透明质酸凝胶与高分子化合物或高分子化合物凝胶混合而形成透明质酸凝胶组合物的透明质酸凝胶组合物的制造方法；(5)特征是高分子化合物为选自多糖类、蛋白质、核酸类以及合成高分子化合物中的一种以上的(3)或(4)记载的透明质酸凝胶组合物的制造方法；(6)特征是高分子化合物为羧甲基纤维素的(3)或(4)记载的透明质酸凝胶组合物的制造方法；(7)特征是含有(1)或(2)记载的透明质酸凝胶组合物的医用材料；(8)特征是含有透明质酸凝胶组合物以选自γ射线、电子射线、等离子体或EOG中的一种照射或注入而得到的透明质酸凝胶组合物的医用材料；(9)特征是医用材料为防粘连材料的(7)所记载的医用材料；(10)特征是医用材料为创口复盖材料的(7)所记载的医用材料。
实施本发明的最佳形态以下对本发明详细进行说明。
本发明所述改性，是指为使原来具水溶性的透明质酸或高分子化合物难溶化而进行的交联或化学修饰。
本发明的透明质酸凝胶组合物，是将含透明质酸和高分子化合物的pH3.5以下的水溶液或分散液冻结，然后解冻、中和、洗涤、干燥而得到。
或者本发明的透明质酸凝胶组合物，是将含透明质酸的pH3.5以下的水溶液冻结然后解冻得到的透明质酸凝胶破碎，与高分子化合物凝胶一起投入水等水溶液中，经破碎、分散、干燥而得。
这些透明质酸凝胶组合物，与单用透明质酸凝胶的场合比较，能简单地提高机械强度和组织粘合性。
调整透明质酸和高分子化合物的水溶液的pH所使用的酸，只要是能调整pH至3.5以下的酸，都可以使用。为减少酸的使用量，最好使用强酸，例如盐酸，硝酸，硫酸等。
冻结和解冻，是将已调整至酸性的透明质酸和高分子化合物水溶液置于任何容器中，然后冻结至设定温度，在冻结结束后，至少进行一次使其于所规定的温度解冻的操作。冻结和解冻的温度和时间可根据容器的大小、水溶液的量在透明质酸酸性水溶液冻结、解冻的温度和时间范围内适当决定，但通常冻结温度在冰点以下、解冻温度为冰点以上较好。
由于冻结、解冻时间可以缩短，最好选用-5℃以下作冻结温度，选5℃以上作解冻温度。而时间只要是在该温度冻结、解冻结束的时间以上，没有特别限制。
将调整到酸性的透明质酸及高分子化合物的水溶液冻结然后解冻的操作的重复次数，根据所使用的透明质酸的分子量、水溶液浓度、水溶液的pH、冻结以及解冻的温度和时间，以及生成的透明质酸凝胶组合物的强度等各种特性适当决定。通常最好重复一次以上。
而重复冻结、解冻操作中，也可以改变其冻结、解冻的温度和时间。
透明质酸凝胶组合物的成型加工等的处理，可于制造时选择透明质酸已调至酸性的溶液冻结时的容器和操作，制成所希望的片状、膜状、破碎状、海绵状、块状、纤维状、流动状和管状的形式的透明质酸凝胶组合物。
例如将透明质酸组合物及其分散液置于平底容器中冷冻干燥，就可得到片状的透明质酸凝胶组合物。
而例如将透明质酸组合物及其分散液置于平底容器中晾干，就可得到膜状的透明质酸凝胶组合物。
本发明所用的透明质酸，不管其来源，由动物组织提取或用发酵法制造的，都可以使用。
本发明所用的透明质酸的分子量最好在约1×105～1×107道尔顿的范围内。而且只要是分子量在上述范围内的，即使是从较高分子量的透明质酸经水解处理等得到的，也同样可以使用。
而本发明的透明质酸可使用其碱金属盐，包括例如钠、钾、锂盐。
本发明所用的高分子化合物，不管是天然高分子化合物、合成高分子化合物，只要是可生成本发明的透明质酸凝胶组合物，且对于单用透明质酸凝胶难以满足的医用材料所要求的物理性质而言，能增强其透明质酸凝胶原有的性质的，不管什么高分子化合物都可使用。
因此，不管高分子化合物相互之间，或高分子化合物和透明质酸凝胶之间是否形成交联，加入透明质酸凝胶中可生成本发明的透明质酸凝胶组合物的所有高分子化合物都可用于本发明。
可用于本发明的高分子化合物的代表例，可从多糖类、蛋白质、核酸类以及合成高分子化合物中选择，总之没有什么限制。
作为多糖类的例子，可列举葡糖胺基葡聚糖类(肝素、硫酸乙酰肝素、硫酸皮肤素等)、硫酸软骨素(硫酸软骨素-6-硫酸等)、硫酸角蛋白、肝素、硫酸乙酰肝素、藻酸及其生物学上允许的盐、纤维素、壳多糖、壳聚糖、葡聚糖、淀粉、直链淀粉、聚乳酸、角叉菜胶等。
而作为多糖类的合成衍生物，可列举例如羧甲基纤维素、羧甲基直链淀粉、各种烷基纤维素、羟乙基纤维素、羧基纤维素及氧化淀粉氧化再生纤维素等。
而作为蛋白质的实例，可列举胶原、明胶、清蛋白、弹性蛋白、各种球蛋白、酪蛋白、谷蛋白等，以及它们的生物学允许的合成衍生物等。
而作为合成高分子化合物的例子，可列举聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙醇酸、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、它们的共聚物、以及聚丙烯酸/甲基丙烯酸羟乙酯、聚丙烯酰胺等、聚乙烯醇、马来酸及富马酸的共聚物等这类衍生物等。
而本发明对这些高分子化合物不加任何限制。
本发明所用的含透明质酸和高分子化合物的pH3.5以下的水溶液或分散液，系将透明质酸和高分子化合物与水混合、搅拌而得。其透明质酸与高分子化合物的浓度分别在5.0质量％以下，对水溶液或分散液的处理都很方便。
特别是使用分子量为2×106道尔顿以上的透明质酸的场合，透明质酸的浓度以2.5质量％以下为佳。
而含透明质酸和高分子化合物的pH3.5以下的水溶液或分散液的配比，只要通过该液的冻结、解冻能得到透明质酸凝胶组合物即可，并无特别限制。例如，作为防粘连材料的配比，以50∶1～1∶20为佳。
或者在本发明中先分别制备透明质酸凝胶和高分子化合物凝胶，将其破碎得到透明质酸凝胶破碎物和高分子化合物凝胶破碎物，再混合，也可用作透明质酸凝胶组合物。
用于本发明的透明质酸凝胶和高分子化合物凝胶的混合比例，只要是投入水等水溶液中，可破碎、分散即可，没有特别限制。
本发明所得透明质酸凝胶组合物，只要是通常的机体分解性医用材料和透明质酸和使用领域内的，都可使用，没有特别限制。例如可列举其使用于防粘连材料、关节用人工软骨、药理活性化合物的载体、创口复盖材料、人工皮肤、组织转换型机体组织修复材料、关节注入剂、外科手术用缝合线、止血剂、人工脏器、人工细胞外基质或人工基底膜、用于诊断、治疗的医疗器具、医疗用具等生物医学制品或医药组合物。
而在透明质酸凝胶和高分子化合物凝胶混合时，通过混入生理活性物质，也可得到包含生理活性物质的透明质酸凝胶组合物。
下面，对本发明的透明质酸凝胶组合物经照射处理的医用材料作一说明。照射透明质酸凝胶组合物的γ射线，以钴60或铯137作放射源较好。理想的是用30kGy以下的吸收剂量的γ射线照射透明质酸凝胶组合物干品，得到作防粘连材料、创口治疗材料有效的透明质酸凝胶组合物。而通过改变照射量、照射时间，控制透明质酸凝胶组合物的溶解度，可控制其用作体内材料时适当的体内滞留性。透明质酸凝胶组合物通过γ射线照射，预期也具有灭菌效果。
照射透明质酸凝胶组合物的电子射线由电子加速器发生。理想的是用30kGy以下的吸收剂量的电子射线照射透明质酸凝胶组合物的干品，得到作为防粘连材料、创口复盖材料有效的透明质酸凝胶组合物。
等离子体可与固体、液体和气体相区别，可认为是物质的第四态，它是通过极高的温度或者强大的电场或磁场的作用而形成的，通常由离子、电子和中性核素组成。让电作用于气流形成的离子化气体，已知有辉光放电。
照射透明质酸凝胶组合物的等离子体可采用氢、氧、惰性载气的混合物暴露于电磁场形成的低温气体等离子体等。
将透明质酸凝胶组合物干品置于等离子体发生器室内，注入氩、氧、氢等组成的等离子体发生气，并使之扩散，在等离子体氛围气下照射10分钟以上，便能得到作为防粘连材料、创口复盖材料有效的透明质酸凝胶组合物。
EOG是对通常不可能干燥灭菌、蒸气灭菌的物质进行的采用环氧乙烷气体的灭菌法。将透明质酸凝胶组合物干品置于EOG灭菌室内，注入EOG，温度条件最好在50℃以下进行灭菌，对防粘连材料、创口复盖材料是有效的。
通过改变注入EOG的温度、时间，控制透明质酸凝胶组合物的溶解度，可能控制用于体内材料的适当的体内滞留性。
下面说明本发明的医用材料中的防粘连材料。
本发明所得的透明质酸凝胶组成物防粘连材料，可以片状、膜状、破碎状、海绵状、块状、纤维状、流动状或管状等形态用于外科手术。所用的形态，以膜状或片状直接贴附于外科手术部位为佳。而微细破碎状、流动状以注射器涂布于外科手术部位为佳。而腹腔镜手术中也可使用。
此外，在调至酸性的透明质酸凝胶组合物溶液中混入生理活性化合物后进行冻结、解冻，可能得到作为防粘连材料的含有生理活性化合物的透明质酸凝胶组合物。
本发明所得的透明质酸凝胶组合物防粘连材料的投与时间，在可防止术后粘连的任何时间都可以。可在手术中或手术结束时给予，特别在手术即将结束前给予为佳。
实施例以下用实施例对本发明作更详细的说明，但本发明并不受其限制。
实施例1分子量为2×106道尔顿的透明质酸钠与羧甲基纤维素钠(和光纯药制)溶于蒸馏水，至浓度各为0.5质量％。用1mol/L盐酸使水溶液的pH调整为pH1.5。将酸性水溶液15ml置30ml的玻璃瓶中，置于设定温度为-20℃的冷冻库。放置5日后，于25℃解冻。结果得到海绵状的透明质酸凝胶组合物。
实施例2分子量为2×106道尔顿的透明质酸钠与聚乙烯醇(聚合度1500，和光纯药制)溶于蒸馏水，使浓度分别为0.5质量％、10质量％。用1mol/L盐酸调整pH，使调整后的水溶液pH为1.5。将酸性水溶液15ml置30ml玻璃瓶中，置设定温度为-20℃的冷冻库中。放置5日后，于25℃解冻。结果得到块状的透明质酸凝胶组合物。
实施例3分子量为2×106道尔顿的透明质酸钠与藻酸钠(フナコシ公司制)溶于蒸馏水，使浓度均为0.5质量％。用1mol/L盐酸调整pH，使调整后的水溶液的pH为1.5。将酸性水溶液15ml置30ml玻璃瓶中，置于设定温度为-20℃的冷冻库内。放置5日后，于25℃解冻。结果得到海绵状的透明质酸凝胶组合物。
比较例1实施例1中不调整混合水溶液的pH，将中性溶液冻结、解冻、重复8次。结果，透明质酸水溶液不发生变化。即，不发生胶凝。第9次冻结后，进行冷冻干燥，得到海绵状的透明质酸组合物。
比较例2实施例2中不调整混合水溶液的pH，将中性溶液冻结、解冻，重复8次。结果，透明质酸水溶液不发生变化。即，不发生胶凝。第9次冻结后，进行冷冻干燥，得到海绵状的透明质酸组合物。
比较例3实施例3中不调整混合水溶液的pH，而将中性溶液冻结、解冻、重复8次。结果，透明质酸水溶液不发生变化。即，不发生胶凝。第9次冻结后，进行冷冻干燥，得到海绵状的透明质酸组合物。
参考例1将分子量2×106道尔顿的透明质酸钠溶于蒸馏水，至浓度为1.0质量％。用1mol/L盐酸调整pH，使调整后的水溶液的pH为1.5。将酸性水溶液15ml置30ml玻璃瓶中，置于设定温度为-20℃的冷冻库中。放置5日后，于25℃解冻。结果得到海绵状的透明质酸凝胶。
实施例4透明质酸凝胶组合物的溶解性试验在生理盐水中加磷酸缓冲成分，浓度为50mmol/L，调整磷酸缓冲的生理盐水至pH7。将上述实施例1～3所得的海绵状透明质酸凝胶组合物及参考例1所得的透明质酸凝胶用蒸馏水洗涤，在滤纸上脱水。以相对所得的含透明质酸干重150mg的透明质酸凝胶组合物磷酸缓冲生理盐水为50ml的比例，将透明质酸凝胶组合物浸渍于磷酸缓冲的生理盐水中。而对上述比较例1～3中所得的含透明质酸干重150mg的冷冻干燥的海绵状透明质酸组合物，按磷酸缓冲生理盐水50ml的比例，将透明质酸组合物浸渍于磷酸缓冲的生理盐水中。
然后目视得出透明质酸凝胶组合物及透明质酸组合物的溶解性。并从磷酸缓冲的生理盐水中透明质酸的浓度，求出25℃时透明质酸在磷酸缓冲的生理盐水中溶出的比例。
从而可从上述试验确定在25℃中性水溶液中透明质酸凝胶组合物的溶解性。
透明质酸浓度的测定磷酸缓冲的生理盐水中的透明质酸可使用GPC进行测定。透明质酸具高分子量，因此首先洗脱，然后低分子的羧甲基纤维素、聚乙烯醇被洗脱。透明质酸的浓度，可用示差折光检测器从透明质酸洗脱峰的面积求出。
按照上述，具体进行了实施例1～3的透明质酸凝胶组合物、参考例1的透明质酸凝胶、以及比较例1～3的透明质酸组合物的溶解性试验。其结果如表1所示。
表1
由表1可见，例如，考察实验No.1的实施例1所得的透明质酸凝胶组合物的溶解百分率，透明质酸经过1日后溶解百分率为2％，4日后为4％，而10日后为6％。即经过10日，透明质酸凝胶中有94％透明质酸残存。形态也保持海绵状。
考察实验No.7的参考例1所得的透明质酸凝胶的溶解百分率，经过1日后溶解百分率为3％，4日后为5％，而10日后为10％。即发现实施例1～3所得的透明质酸凝胶组合物的溶解百分率与参考例1所得的透明质酸凝胶的溶解百分率相同。
与此相同，考察实验No.4～6的比较例1～3所得的透明质酸组合物的溶解百分率，经过1日后，溶解百分率为100％，即已完全溶解。
实施例5透明质酸凝胶组合物的溶解性试验在生理盐水中加磷酸缓冲成分，浓度为50mmol/L，调整磷酸缓冲的生理盐水至pH7。将上述实施例1～3所得的海绵状透明质酸凝胶组合物及参考例1所得的透明质酸凝胶用蒸馏水洗涤，在滤纸上脱水。对所得的含透明质酸干重20mg的透明质酸凝胶组合物，按磷酸缓冲生理盐水50ml的比例，将透明质酸凝胶组合物浸渍于磷酸缓冲的生理盐水中。并对上述比较例1～3所得的含透明质酸干重20mg的冷冻干燥的海绵状透明质酸组合物，按磷酸缓冲生理盐水50ml的比例，将透明质酸组合物浸渍于磷酸缓冲的生理盐水中。
然后从磷酸缓冲生理盐水中透明质酸的浓度求得37℃透明质酸在搅拌下的磷酸缓冲的生理盐水中溶出的比例。
从而可从上述试验确定在37℃中性水溶液中透明质酸凝胶组合物的溶解性。
根据上述，具体进行了实施例1～3的透明质酸凝胶组合物、参考例1的透明质酸凝胶及比较例1～3的透明质酸组合物的溶解性试验。其结果如表2所示。
表2
根据表2，考察例如实验No.8的实施例1所得的透明质酸凝胶组合物的溶解百分率，透明质酸经6小时后溶解百分率为12％，12小时后为14％，而24小时后为18％。即经过24小时后透明质酸凝胶中透明质酸仍残存82％。
考察实验No.14的参考例1所得的透明质酸凝胶的溶解百分率，经过6小时后溶解百分率为12％，12小时后为15％，而24小时后为20％。即发现实施例1～3所得的透明质酸凝胶组合物的溶解百分率与参考例1所得透明质酸凝胶的溶解百分率相同。
与此相比，考察实验No.10～12的比较例1～3所得的透明质酸组合物的溶解百分率，6小时后溶解百分率为100％，已完全溶解。
实施例6分子量2×106道尔顿的透明质酸钠与壳聚糖(和光纯药制)在蒸馏水中混和，其浓度分别为1.0质量％、0.1质量％，用1mol/L盐酸调整pH至pH1.5。将酸性水溶液15ml置30ml玻璃瓶中，放入设定温度为-20℃的冷冻库中。放置5日后，于25℃解冻。结果得到海绵状的透明质酸凝胶组合物。
实施例7透明质酸凝胶组合物的溶解性试验在生理盐水中加入磷酸缓冲成分至浓度为100mmol/L，调整磷酸缓冲的生理盐水至pH7。将上述实施例1、2及6所得的海绵状透明质酸凝胶组合物用蒸馏水洗涤，在滤纸上脱水。对所得的含透明质酸干重20mg的透明质酸凝胶组合物，按100ml磷酸缓冲的生理盐水的比例，在磷酸缓冲的生理盐水中浸渍透明质酸凝胶组合物。
从磷酸缓冲的生理盐水中各成分的浓度，求出在25℃的磷酸缓冲的生理盐水中溶出的透明质酸、羧甲基纤维素、聚乙烯醇和壳聚糖的比例。
透明质酸、羧甲基纤维素、聚乙烯醇以及壳聚糖浓度的测定使用GPC测定磷酸缓冲的生理盐水中透明质酸、羧甲基纤维素、聚乙烯醇及壳聚糖。由于透明质酸具高分子量，首先从GPC洗脱，其后低分子的羧甲基纤维素、聚乙烯醇和壳聚糖被洗脱。用示差折光检测器从峰面积求出该洗脱的透明质酸峰。
根据上述，具体对实施例1、2及6的透明质酸凝胶组合物进行了溶解性试验。其结果如表3所示。
表3
根据表3，例如考察实验No.15的实施例1所得的透明质酸凝胶组合物的溶解百分率，可见透明质酸经过1日后溶解百分率为2％，4日后为4％，而10日后为6％。而羧甲基纤维素1日后为10％，4日后为30％，而10日后为51％。
考察实验No.16的实施例2所得的透明质酸凝胶组合物的溶解百分率，透明质酸经1日后溶解百分率为0％，4日后为1％，而10日后为3％。而聚乙烯醇1日后溶解百分率为0％，4日后为1％，而10日后为1％。
考察实验No.17的实施例6所得的透明质酸凝胶组合物的溶解百分率，透明质酸经1日后溶解百分率为1％，4日后为4％，而10日后为5％。而壳聚糖1日后溶解百分率为4％，4日后为5％，而10日后为6％。
实施例8透明质酸凝胶组合物的细胞毒性试验将来自正常人皮肤的成纤维细胞培养物与本发明所得的透明质酸凝胶组合物在非接触状态下共存，观察细胞增殖情况，评价其细胞毒性。用实施例1的方法制作的海绵状透明质酸凝胶组合物以磷酸缓冲的生理盐水浸渍后，制成冷冻干燥物。将该冷冻干燥物机械粉碎，取20mg置于ファルコン公司制的细胞培养垫(cell culture insert，孔径3μm)中，浸入接种有细胞的培养基中。将透明质酸凝胶组合物非共存时的培养物，作为对照组。
培养条件平板细胞培养用12孔平板培养基DMEM培养基+10％胎牛血清，2ml/孔温度37℃(5％CO2下)接种细胞数1×104个/孔培养开始后2日、5日、8日后，用倒置显微镜观察细胞密度，即使透明质酸凝胶组合物共存时也显示与对照组同样良好的增殖，证明本发明得到的透明质酸凝胶组合物没有细胞毒性作用。
实施例9将分子量2×106道尔顿的透明质酸钠和羧甲基纤维素钠(和光纯药制)溶于蒸馏水，使其浓度均为0.5质量％。用1mol/L盐酸调整该水溶液的pH至pH1.5，得透明质酸酸性水溶液。将此透明质酸酸性水溶液25ml置于塑料制的培养皿中，放入设定温度为-20℃的冷冻库。冻结5日，得海绵状的透明质酸凝胶组合物。然后将其浸渍于在生理盐水中加磷酸缓冲成分至50mM浓度、并调整pH至7的磷酸缓冲的生理盐水100ml中，于5℃经24小时浸渍中和后，用蒸馏水充分洗涤。然后将其冷冻干燥。结果得片状的透明质酸凝胶组合物的防粘连材料。
实施例10将分子量为2×106道尔顿的透明质酸钠溶解至浓度为0.5质量％。用1mol/L盐酸调整pH至调整后的水溶液的pH为1.5。取酸性水溶液15ml置30ml的玻璃瓶中，放入设定温度为-20℃的冷冻库。放置5日后，于25℃解冻，将所得的海绵状透明质酸凝胶用微量匀浆器(Polytoron，Kinematica AG制)粉碎，得破碎的透明质酸凝胶。
将25℃时1％粘度为150～250mPa·s的羧甲基纤维素钠(醚化值0.62～0.68，换算分子量1.28×105～1.35×105道尔顿，第一工业制药制)溶于蒸馏水，使浓度为0.5～1质量％。用1mol/L硝酸将这样配制的水溶液的pH调整至1.0，取酸性水溶液15ml置30ml的容器内，放入设定温度为-20℃的冷冻库。放置3日后，于25℃解冻，将所得的海绵状羧甲基纤维素凝胶用微量匀浆器(Polytoron，Kinematica AG制)粉碎，得破碎的羧甲基纤维素凝胶。
将所得的破碎的透明质酸凝胶与羧甲基纤维素钠凝胶投入蒸馏水，使其浓度均为10.0质量％，并搅拌，得到浆状液。将此浆状液取25ml放入带9cm角的塑料制培养皿中自然干燥。结果得到薄膜状的透明质酸凝胶组合物的防粘连材料。
比较例4实施例9中混合水溶液的pH不加调整，将中性溶液冻结、解冻、重复8次。结果，透明质酸水溶液不起变化。即不发生胶凝。将此溶液放入塑料制的培养皿中，进行第9次冻结，冷冻干燥，得到片状透明质酸组合物的防粘连材料。
比较例5将在Na2HPO4·12H2O 1.1g溶于30g水、并用2％NaOH调整pH为10的溶液中平均分子量60万的透明质酸钠0.3g与羧甲基纤维素钠(和光纯药制)各0.3g溶于蒸馏水。将氰尿酰氯0.05g溶于1.5ml二噁烷，加至上述透明质酸溶液中，室温反应3小时。此后，置透析膜中，对水透析1日，将此溶液15ml放入塑料制培养皿中，冷冻干燥，得片状的氰尿酰氯交联的透明质酸组合物的防粘连材料。
实施例11透明质酸凝胶组合物的防粘连材料用小鼠子宫模型进行的防粘效果试验将实施例9与10所得片状和膜状的透明质酸凝胶组合物的防粘连材料剪成1cm×2cm的长方形；对照组为比较例4所得的片状透明质酸组合物剪成的1cm×2cm长方形；并把比较例5所得的氰尿酰氯交联的透明质酸组合物剪成1cm×2cm的长方形，供以下试验。
取7周龄的ICR小鼠(体重25～30g)腹腔内注射戊巴比妥麻醉后经正中切开腹腔，将子宫角约10mm的长度以碘酊擦涂造成损伤。每组10只小鼠，对照组不加处理，其他各组损伤部位分别用上述实施例9和10的透明质酸凝胶组合物的防粘连材料、比较例4的透明质酸组合物的防粘连材料、比较例5的以氰尿酰氯交联的透明质酸组合物的防粘连材料的1cm×2cm的长方形片缠绕。然后每种情况都用5-0デキソン闭腹。
术后第10日，将无处理、给予透明质酸凝胶组合物及透明质酸组合物、氰尿酰氯交联的透明质酸组合物的小鼠各10只、经颈椎脱臼致死后，腹部再开腹，判定有无粘连形成。粘连形成的判定，系将膜状的极轻度的粘连不判定为粘连，而将发生纤维状增厚的、用小镊子拉也不易剥离的强烈粘连的情况判定为粘连。其结果如表4所示。
表4
由表4可见，无处理组粘连形成的比例为10只中有9只，而单用透明质酸混合液于中性时冻结得到的透明质酸组合物10只中有5只，以氰尿酰氯交联的透明质酸组合物10只中有3只，与之相比，用实施例9及10的透明质酸凝胶组合物的防粘连材料10只中形成粘连的为0只，揭示它具有优良的防粘连作用。
虽然所有小鼠都能正常生育，但组织状态以实施例9与10的透明质酸凝胶组合物的防粘连材料以及以比较例4的透明质酸组合物的防粘连材料埋入的小鼠局部组织状态未见异常，而以比较例5所得氰尿酰氯交联的透明质酸组合物埋入，发现组织有轻微炎症。
实施例12将透明质酸钠(分子量2×105道尔顿)溶于蒸馏水，浓度为1质量％，用1mol/L硝酸调节水溶液的pH至1.5。另外，将25℃时1％粘度为150～250mPa·s的羧甲基纤维素钠(醚化值0.62～0.68，换算分子量1.28×105～1.35×105道尔顿，第一工业制药制)溶于蒸馏水，浓度为1质量％，用1mol/L硝酸调整如此配制的水溶液的pH为1.5。将两种酸性水溶液混合，体积比为50∶1，将混合液100ml置容器(面积16cm×16cm)中，放入设定温度为-20℃的冷冻库中。放置3日后，于25℃解冻，得海绵状的透明质酸/羧甲基纤维素凝胶组合物。再将所得凝胶组合物用双蒸馏水置换过剩的酸溶液后，用100mmol/L的磷酸缓冲的生理盐水洗涤3次，使其完全中和。中和后，将凝胶在室温晾干，得HA/CMA凝胶膜。
实施例13将透明质酸钠(分子量2×105道尔顿)溶于蒸馏水使浓度为1质量％，用1N硝酸调整水溶液的pH至1.5。另外，取25℃时1％粘度为150～250mPa·s的羧甲基纤维素钠(醚化值0.62～0.68、换算分子量为1.28×105～1.35×105道尔顿、第一工业制药制)溶于蒸馏水，使浓度为1质量％，这样配制的水溶液的pH以1mol/L硝酸调整至1.5。两种酸性水溶液以2∶1的体积比混合，将混合液100ml倒入容器(面积16cm×16cm)，置于设定温度为-20℃的冷冻库中。放置3日后，于25℃解冻，得海绵状的透明质酸/羧甲基纤维素凝胶组合物。再用双蒸馏水置换过量的酸溶液后，用100mmol/L的磷酸缓冲生理盐水洗涤所得的凝胶组合物3次，使其完全中和。中和后，凝胶于室温晾干，得HA/CMC凝胶膜。
实施例14将透明质酸钠(分子量2×105道尔顿)溶于蒸馏水使浓度为1质量％，用1mol/L硝酸将水溶液的pH调整至1.5。另外，取25℃时1％粘度为150～250mPa·s的羧甲基纤维素钠(醚化值0.62～0.68，换算分子量为1.28×105～1.35×105道尔顿，第一工业制药制)溶于蒸馏水，使浓度为1质量％，这样配制的水溶液的pH用1mol/L硝酸调整至1.5。两种酸性水溶液以1∶1的体积比混合，将混合液100ml倒入容器(面积16cm×16cm)，置于设定温度为-20℃的冷冻库中。放置3日后，于25℃解冻，得海绵状的透明质酸/羧甲基纤维素凝胶组合物。再用双蒸馏水置换过量的酸溶液后，用100mmol/L的磷酸缓冲生理盐水洗涤所得的凝胶组合物3次，使其完全中和。中和后，凝胶于室温晾干，得HA/CMC凝胶膜。
实施例15将透明质酸钠(分子量2×105道尔顿)溶于蒸馏水使浓度为1质量％，用1mol/L硝酸将水溶液的pH调整至1.5。另外，取25℃时1％粘度为150～250mPa·s的羧甲基纤维素钠(醚化值0.62～0.68，换算量为1.28×105～1.35×105道尔顿，第一工业制药制)溶于蒸馏水，使浓度为1质量％，这样配制的水溶液的pH用1mol/L硝酸调整至1.5。两种酸性水溶液以1∶2的体积比混合，将混合液100ml倒入容器(面积16cm×16cm)，置于设定温度为-20℃的冷冻库中。放置3日后，于25℃解冻，得海绵状的透明质酸/羧甲基纤维素凝胶组合物。再用双蒸馏水置换过量的酸溶液后，用100mmol/L的磷酸缓冲生理盐水洗涤所得的凝胶组合物3次，使其完全中和。中和后，凝胶于室温晾干，得HA/CMC凝胶膜。
实施例16将透明质酸钠(分子量2×105道尔顿)溶于蒸馏水使浓度为1质量％，用1mol/L硝酸将水溶液的pH调整至1.5。另外，取25℃时1％粘度为150～250mPa·s的羧甲基纤维素钠(醚化值0.62～0.68，换算分子量为1.28×105～1.35×105道尔顿，第一工业制药制)溶于蒸馏水，使浓度为1质量％，这样配制的水溶液的pH用1mol/L硝酸调整至1.5。两种酸性水溶液以50∶1的体积比混合，将混合液100ml倒入容器(面积16cm×16cm)，置于设定温度为-20℃的冷冻库中。放置3日后，于25℃解冻，得海绵状的透明质酸/羧甲基纤维素凝胶组合物。再用双蒸馏水置换过量的酸溶液后，用100mmol/L的磷酸缓冲生理盐水洗涤所得的凝胶组合物3次，使其完全中和。中和后，将凝胶冻结，得HA/CMC凝胶片。
实施例17将透明质酸钠(分子量2×105道尔顿)溶于蒸馏水使浓度为1质量％，用1mol/L硝酸将水溶液的pH调整至1.5。另外，取25℃时1％粘度为150～250mPa·s的羧甲基纤维素钠(醚化值0.62～0.68，换算分子量为1.28×105～1.35×105道尔顿，第一工业制药制)溶于蒸馏水，使浓度为1质量％，这样配制的水溶液的pH用1mol/L硝酸调整至1.5。两种酸性水溶液以2∶1的体积比混合，将混合液100ml倒入容器(面积16cm×16cm)，置于设定温度为-20℃的冷冻库中。放置3日后，于25℃解冻，得海绵状的透明质酸/羧甲基纤维素凝胶组合物。再用双蒸馏水置换过量的酸溶液后，用100mmol/L的磷酸缓冲生理盐水洗涤所得的凝胶组合物3次，使其完全中和。中和后，将凝胶冻结，得HA/CMC凝胶片。
实施例18将透明质酸钠(分子量2×105道尔顿)溶于蒸馏水使浓度为1质量％，用1mol/L硝酸将水溶液的pH调整至1.5。另外，取25℃时1％粘度为150～250mPa·s的羧甲基纤维素钠(醚化值0.62～0.68，换算分子量为1.28×105～1.35×105道尔顿，第一工业制药制)溶于蒸馏水，使浓度为1质量％，这样配制的水溶液的pH用1mol/L硝酸调整至1.5。两种酸性水溶液以1∶1的体积比混合，将混合液100ml倒入容器(面积16cm×16cm)，置于设定温度为-20℃的冷冻库中。放置3日后，于25℃解冻，得海绵状的透明质酸/羧甲基纤维素凝胶组合物。再用双蒸馏水置换过量的酸溶液后，用100mmol/L的磷酸缓冲生理盐水洗涤所得的凝胶组合物3次，使其完全中和。中和后，将凝胶冻结，得HA/CMC凝胶片。
实施例19将透明质酸钠(分子量2×105道尔顿)溶于蒸馏水使浓度为1质量％，用1mol/L硝酸将水溶液的pH调整至1.5。另外，取25℃时1％粘度为150～250mPa·s的羧甲基纤维素钠(醚化值0.62～0.68，换算分子量为1.28×105～1.35×105道尔顿，第一工业制药制)溶于蒸馏水，使浓度为1质量％，这样配制的水溶液的pH用1N硝酸调整至1.5。两种酸性水溶液以1∶2的体积比混合，将混合液100ml倒入容器(面积16cm×16cm)，置于设定温度为-20℃的冷冻库中。放置3日后，于25℃解冻，得海绵状的透明质酸/羧甲基纤维素凝胶组合物。再用双蒸馏水置换过量的酸溶液后，用100mmol/L的磷酸缓冲生理盐水洗涤所得的凝胶组合物3次，使其完全中和。中和后，将凝胶冻结，得HA/CMC凝胶片。
实施例20透明质酸/羧甲基纤维素凝胶组合物的溶解性试验在生理盐水中加磷酸缓冲成分，浓度为50mmol/L，调整磷酸缓冲的生理盐水至pH7.4。相对上述实施例11～18所得所得的干重为50mg的凝胶组合物，按磷酸缓冲的生理盐水为50ml的比例，用磷酸缓冲的生理盐水浸渍。
从磷酸缓冲的生理盐水中的透明质酸浓度求得37℃时在磷酸缓冲的生理盐水中溶出的透明质酸与羧甲基纤维素的比例。
由此可从上述试验确定在37℃中性水溶液中透明质酸凝胶组合物的溶解性。
透明质酸与羧甲基纤维素浓度的测定磷酸缓冲的生理盐水中的透明质酸，通过添加NaOH溶液使凝胶完全分解后用透明质酸酶进行处理。然后，分析样品经0.45μm的滤器过滤后用GPC测定。根据示差折光检测器算出的透明质酸洗脱峰的峰面积，求出透明质酸和羧甲基纤维素的浓度。透明质酸因酶分解而分子量降低，故其峰可能与高分子量的羧甲基纤维素相分离。
按上面所述，具体对实施例12～19的透明质酸凝胶组合物进行了溶解性试验。其结果如表5、6所示。
表5透明质酸凝胶的溶解性(pH7)
表6透明质酸凝胶的溶解性(pH8)
由表5、6可见，凝胶组合物不管组成比如何，通过凝胶化可使透明质酸、羧甲基纤维素两者均难以溶出。
实施例21透明质酸凝胶组合物的细胞毒性试验来自正常人皮肤的成纤维细胞培养物与本发明所得的透明质酸凝胶组合物在非接触状态下共存，观察细胞增殖情况，评价其细胞毒性。将以实施例12～19的方法制作的凝胶组合物用机械粉碎，取20mg置于ファルコン公司制的细胞培养垫(孔径3μm)中，浸入接种有细胞的培养基。将在透明质酸凝胶组合物非共存时的培养物作为对照组。
培养条件平板细胞培养用12孔平板培养基DMEM培养基+10％胎牛血清，2ml/孔温度37℃(5％CO2下)接种细胞数1×104个/孔培养开始2日、5日和8日后，用倒置显微镜观察细胞密度，即使凝胶组合物共存也与对照组同样良好地增殖，确认本发明所得凝胶组合物没有细胞毒性作用。
实施例22大鼠盲肠擦伤模型的防粘连试验大鼠(SD，Messer，9周龄以上)下肢肌注麻醉剂麻醉后，仰卧位固定以聚乙烯吡咯酮碘消毒腹部皮肤后剪毛。沿大鼠腹肌正中线开腹，用包有纱布的搅棒接触盲肠部分擦过。在擦过部分放上以透明质酸组合物作原料制成的膜状防粘连材料，将盲肠放回原来部位缝合。另外，不用防粘连材料处置，而把盲肠放回的大鼠作为对照组。这样处置，包括对照组的各实验组每组用10只大鼠。术后一周解剖，判定有无粘连形成。粘连形成的判定，系将膜状的极轻度的粘连不判定为粘连，而将发生纤维状、厚的用小镊子拉也不易剥离的强烈粘连的情况判定为粘连。其结果如表7所示。
仍将比较例4、5及实施例14～16制造的组合物200mg/g1cm2作为试验片，用上述方法评价了作为防粘连材料的效果。
表7透明质酸凝胶防粘连试验
根据表7，无处理组粘连形成的比例为10只中有9只，仅将透明质酸混合液于中性冻结而得到的透明质酸组合物10只中有7只，以氰尿酰氯交联的透明质酸组合物10只中有4只，与此比较，用实施例8的透明质酸凝胶组合物的防粘连材料10只中为3只以下，提示有优良的防粘连作用。
至于组织的状态，在埋入实施例14～16的透明质酸凝胶组合物防粘连材料和比较例4的透明质酸组合物防粘连材料的局部组织其状态未见异常，而比较例5所得的氰尿酰氯交联的透明质酸组合物，其组织见轻度炎症。
实施例23凝胶创口复盖材料在大鼠皮肤缺损模型中的创伤治疗效果试验取7周龄(约200g)的Wistar系雌性大鼠，背部剃毛，于乙醚麻醉下用眼科剪于背部皮肤除去直径2cm的圆片，制作皮肤完全缺损的创口。设置无处理组，仅用医用无纺布(40×40mm2块重叠)包裹，而处理组，则用比较例4、5及实施例14制成的组合物(30×30mm)复盖创面后，用医用无纺布(40×40mm，2块重叠)包裹。每组用6只大鼠。医用无纺纱布用粘合绷带设定，再用胶带固定。
通过测定创口面积随时间的变化而进行治疗效果的比较。即用下式求出与最初创口面积的面积比，检测其随时间的变化。
结果如表8所示。
表8透明质酸凝胶的创口愈合效果试验
由表8可知，难溶于水的透明质酸凝胶片能增强创口治疗效果。
实施例24将分子量2×106道尔顿的透明质酸钠溶于水，浓度为0.5质量％。用1mol/L盐酸调整pH至调整后的水溶液pH为1.5，将酸性水溶液15ml倒入30nl玻璃瓶中，置于设定温度为-20℃的冷冻库中。放置5日后，于25℃解冻，将所得的海绵状透明质酸凝胶用微量匀浆器(Polytoron，Kinematica AG制)粉碎，得破碎的透明质酸凝胶。在羧甲基纤维素钠(和光纯药制)溶于蒸馏水形成的1.0质量％的溶液中，使破碎的透明质酸凝胶扩散，形成2.0质量％的浓度，取此溶液25ml置于带9cm角的塑料制培养皿中自然干燥。结果得到膜状的透明质酸凝胶组合物。
实施例25与实施例1同样得到破碎的透明质酸凝胶。然后在聚乙烯醇(聚合度1500、和光纯药制)溶于蒸馏水的1.0质量％的溶液中，使破碎的透明质酸凝胶扩散，形成2.0质量％的浓度，取此溶液25ml置带9cm角的塑料制培养皿中自然干燥。结果得到膜状的透明质酸凝胶组合物。
实施例26与实施例1同样制得破碎的透明质酸凝胶。然后在明胶(フナコシ公司制)溶于蒸馏水成1.0质量％浓度的溶液中，使破碎的透明质酸凝胶扩散，形成2.0质量％的浓度，取此溶液25ml置带9cm角的塑料制培养皿中自然干燥。结果得膜状的透明质酸凝胶组合物。
实施例27与实施例1同样制得破碎的透明质酸凝胶。然后在硫酸软骨素(和光纯药剂)溶于蒸馏水形成的1.0质量％浓度的溶液中，使破碎的透明质酸凝胶扩散，形成2.0质量％的浓度，取此溶液25ml置带9cm角的塑料制培养皿中自然干燥。结果得膜状的透明质酸凝胶组合物。
比较例6与实施例1同样制得破碎的透明质酸凝胶。然后将所得的破碎的透明质酸凝胶在蒸馏水中扩散，形成3.0质量％，取此溶液25ml置带9cm角的塑料制培养皿中自然干燥。结果得膜状的透明质酸凝胶。
实施例28透明质酸凝胶组合物的干燥强度试验用岛图制作所制的EZ-TEST测定上述实施例24～27、比较例6的膜状透明质酸凝胶组合物及透明质酸凝胶的干燥拉伸强度。各样品剪成1cm×5cm的长方形，滑块间距30mm，以10mm/分的速度拉伸，测定破裂时的最大应力。
结果如表9所示。可见实施例24～27的透明质酸凝胶组合物的膜破裂时所加重量比比较例6的仅含透明质酸凝胶的膜的干燥强度大大提高。
表9透明质酸凝胶组合物的干燥强度
实施例29透明质酸凝胶组合物的组织粘合性试验用岛图制作所制的EZ-TEST测定上述实施例24～27、比较例6的膜状透明质凝胶组合物及透明质酸凝胶的组织粘合性。
各样品剪成1cm×1cm的正方形，装在滑块上，测定与作为组织的无皮鸡肉剥离时的应力。各样品与组织以0.01kg/cm2的压力接触30秒后，测定滑块以1mm/分速度拉伸剥离时的最大应力。
其结果如表10。
表10透明质酸凝胶组合物的组织粘合性
由表10可见，实施例24～27的透明质酸凝胶组合物的膜断裂时的加重与比较例6的透明质酸凝胶膜的数值比较，明显较好。
产业上利用的可能性根据上述的本发明，不使用任何化学交联剂和化学修饰剂，能从透明质酸和高分子化合物简单地配制透明质酸凝胶组合物。而且这种透明质酸凝胶组合物能增强单用透明质酸所形成的凝胶的各种物性，提供机体相容性更好的可用于医疗领域的医用材料。
权利要求
1.一种透明质酸凝胶组合物，其特征为包含透明质酸和高分子化合物，基本上未经化学交联剂或化学修饰剂修饰，且浸入37℃中性水溶液中12小时透明质酸的溶出率在50％以下。
2.如权利要求1所述的透明质酸凝胶组合物，其中高分子化合物为羧甲基纤维素。
3.透明质酸凝胶组合物的制造方法，其特征为将含有透明质酸及高分子化合物的pH3.5以下的水溶液或分散液冻结、然后解冻而形成透明质酸凝胶组合物。
4.透明质酸凝胶组合物的制造方法，其特征为将含有透明质酸的pH3.5以下的水溶液冻结、然后解冻而形成的透明质酸凝胶与高分子化合物或高分子化合物凝胶混合，而形成透明质酸凝胶组合物。
5.如权利要求3或4所述的透明质酸凝胶组合物的制造方法，其中高分子化合物是选自多糖类、蛋白质、核酸类及合成高分子化合物的一种以上化合物。
6.如权利要求3或4所述的透明质酸凝胶组合物的制造方法，其中高分子化合物为羧甲基纤维素。
7.医用材料，其特征为含有权利要求1或2所述的透明质酸凝胶组合物。
8.医用材料，其特征为含有以选自γ射线、电子射线、等离子体或EOG中的一种对透明质酸凝胶组合物照射或注入而得到的透明质酸凝胶组合物。
9.如权利要求7所述的医用材料，其中医用材料为防止粘连的材料。
10.如权利要求7所述的医用材料，其中医用材料为复盖创口的材料。
全文摘要
一种透明质酸凝胶组合物,其特征为包含透明质酸和高分子化合物,基本上未经化学交联剂或化学修饰剂修饰,且浸入37℃中性水溶液中12小时透明质酸的溶出百分率为50%或更低。
文档编号A61L27/52GK1340080SQ00803894
公开日2002年3月13日 申请日期2000年2月18日 优先权日1999年2月19日
发明者桥本正道, 梅田俊彦, 宫田喜明, 山本修, 姬田康一, 新井一彦 申请人:电气化学工业株式会社
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