JPH04504969A - 生物分解可能な超吸収性スポンジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 生物分解可能な超吸収性スポンジ 発明の分野 本発明は、超吸収性スポンジとして作用する生物分解性ゲルに関係する。特に、 この発明のゲルは、現在用いられているポリアクリレート超吸収材を上回る液体 及び塩溶液の吸収を有し、他方、完全な生物分解性の利点を有する。

生物分解性は、この数年で、社会において必須となった。製品が使い捨てになる 程、これらの使い捨て製品に関する廃棄物の問題がますます重要になってきた． この一例は、使い捨ておむつの分野である。数年前まで、使い捨ておむつは、便 利であるにもかかわらず、吸収され得る液体の量が限られていたため、広く受け 入れられてはいなかった．この限界により、このおむつは臨時用となった．それ らは、漏れ及びその結果のおむつ皮疹の問題の故に、殆どの人々にとって、日々 用いるには、適してはいなかった．これらの問題を解決するために、おむつ製造 業者は、先ず、非常に厚いおむつを用いたが、それは、セルロース等の繊維を多 量におむつ内に入れて、液体、主として塩溶液及び尿の吸収材として作用させた 。これらのかさ張ったおむつは、それらが保持することの出来る液体の量の限界 を、依然として有したが、他方、このかさは、それらを、幼児が身につけるには 快遺でないものにした。

この使い捨ておむつの分野での最初の主な改良は、液体捕捉としてのいわゆる” 超吸収材”の付加であった。

これらの超吸収材は、主として、おむつの中にゆるい形態で取り付けた又はセル ロース繊維間に捕捉されたポリアクリレート粒子である。これらのポリアクリレ ート粒子は、膨張し、個々の疑似スポンジとして作用することにより多量の水を 吸収する。これらの超吸収材により吸収され得る塩溶液及び尿の量がセルロース 又は他の天然繊維よりも非常に多いので、非常に薄いおむつが使用可能であった が、それは、幼児への問題を最小にし、特別上等のおむつを使い捨てにさせた。

ポリアクリレートゲルビーズは、相互に自由に動き、相互間に広い空間を作る。

しかしながら、一度十分に水和すると、これらのポリアクリレート超吸収材は、 凝集し、ごつごつしたおむつとなり、幼児にとって不快な傾向がある。

このおむつにおける利用に加えて、この超吸収材は他の利用を有する。液体の吸 収のために利用される他の多くの品目は、超吸収材の利用のための肥沃な土地で ある。しかしながら、ポリアクリレート超吸収材は、一つの主要な不便さを有す る；それらは、生物分解性ではないのである。これは、このおむつ及びこれらの 超吸収材を用いるすべての他の製品が何十年も分解されないことを意味する。実 際、それらが分解されるには数百年を要する。このことは、上述の廃葉物の問題 を導く、ポリアクリレートの他の不便さは、それらが、尿及び殆どの体液が約０ ．１５Ｎ塩溶液であるのに、０％塩溶液を最大限に吸収するということである。

本発明の材料のような、液体を吸収し、生物分解性である材料は、他の可能な利 用をも有する。ヘモグロビン等の巨大分子及び赤血球等の細胞を含む粒子を捕捉 することは、女性用ナプキン及び類似製品にとって特に重要である。超吸収材は 、必要な液体吸収性を有するにもかかわらず、大きな粒子を捕捉出来ないために 、この分野において大きな影響を持たなかった。

液体及び／又は粒子を捕捉する生物分解可能な材料の他の可能な利用は、持続的 放出ビヒクルとしての利用である６例えば、送達すべき分子は、スポンジ自体の 構成物質の一部であって良い。現在、持続的放出ビヒクル（例えば、マイクロカ プセル、リポソーム及び関連したカプセル型製品）として試験している殆どの物 質は、実質的に、製造にコストと時間がかかる。製品を本来の場所で（ｉｎ　５ ｉｔｕ　）作り、与えられた領域にそれを適用し、次いで、それを、捕捉した物 質を放出するための通常の条件下で分解させる能力が、多（の問題を解決するで あろう。

液体及び粒子を捕捉するゲルの更なる利用は、生物学的保護バリヤーとしての利 用である。例えば、細菌をそれが水和しているときに捕捉する、又は一度形成さ れれば千ね。らの通過を阻止するゲルは、傷を細菌から守るが、一方で、傷への 空気流及び／又は液体の自由な流れは許す傷の手当て用品として用い得る。一つ の更なる利用は、大腸菌型細菌が尿中の尿素（ｐＨを変化させておむつ支給を誘 発する）をアンモニアに分解することが出来るおむつにおける利用である。

従って、この発明の目的は、水及び塩溶液の高い吸収性を有する生物分解可能な １１Ｎを提供することである。

この発明の他の目的は、医薬又は他の分子のための生物分解可能なキャリアー又 は持続的放出送達システムを提供することである。

この発明の更なる目的は、赤血球等の粒子及びヘモグロビン等の蛋白質分子を捕 捉するための材料及び方法を提供することである８ この発明の、尚、更なる目的は、細菌又は巨大分子の通過を阻止する保護バリヤ ー（例えば、傷用バンドとしての利用のためのもの）を提供することである。

この発明のこれらの及び他の目的並びに特徴は、下記の説明により明らかとなる であろう。

！」Ｌの」［幻 本発明は、合成スポンジとして働く組成物並びに水性又は塩溶液を吸収する方法 を叙述する。この発明は、更に、ゲル中に粒子を捕捉する方法を叙述する。この ゲル様組成物は、保護バリヤーとして及び捕捉した粒子又は医薬等の分子を長期 にわたって放出する持続的放出ビヒクルとして用い得る。

要するに、水和した場合に、合成スポンジとして作用する組成物を開発した。高 分子量の、多くのアニオン末端に枝分かれした複合炭水化物と架橋剤とを、実質 的に、無水条件下でブレンドするが、好ましくは、実質的に疎水性領域を有する カルボン酸を伴うのが良い、実質的に疎水性の領域を伴う好ましいカルボン酸は 、ラウリン酸、バルミチン酸、オレイン酸、ステアリン酸、安息香酸、又はそれ らの混合物からなる群から選ばれる脂肪酸である。実質的に疎水性の領域は、実 質的に炭化水素の鎖又は環状構造を意味し且つ暗示する。好ましい枝分かれした 複合炭水化物はカルボキシメチルセルロース及びその化学的アナログを含む、セ ルロース、キサンタンガム、カラヤガム又はアルギン酸等の線状の複合炭水化物 も又含み得る。

一度この成分をよくブレンド（例えば、粉砕）すれば、その混合物の成分は、水 和溶液の存在下において、実質的に、同時に、水和し且つ架橋し得る。任意の成 分をプレミックスし、又は互いにしみ込まずことが出来る。更に、他の反応物質 を、イソプロポキシドを用いて又は他の類似の反応を用いて、この複合体と又は 線状炭水化物と誘導体を形成させることが出来る。この脂肪酸の幾つか又はすべ ては、“機能的脂肪酸”又は長鎖カルボン酸で置き換えることが出来る。この文 中で用いる場合、“機能的脂肪酸“という用語は、末端カルボン酸を意味し、実 質的に脂肪族の部分を含み、そして、食物連鎖の分解産物又は前駆物質以外の生 物学的機能を定める０機能的脂肪酸は、ウンデシレン酸、アラキドン酸、プロス タグランジン、プロスタサイクリン、トロンボキサン、並びに、それらの誘導体 、化学アナログ及び前駆体等の酸を含む。

言及したように、この発明の組成物は、架橋剤を必須成分として含む、好ましい 架橋剤は、多価金属の金属有機化合物である。キトサン、ポリカップ（Ｐｏ１ｙ −Ｃ１）、キメン（ｃｈｙｍａｎｅ　）等の有機架橋剤、及びシェフアミン（ｊ ｅｆｆａｍｉｎｓ　）は用い得るが、金属有機複合体より有効ではない、オキシ テトラサイクリンは、非常に有効な架橋剤であるが、その生物学的活性の故に適 用が限られている。カルシウム等の二価の分子は、ある環境では用い得るが、ア ルミニウム又はクロム等の多価金属（原子価３以上）が好ましい、多くの適用に おいて、ヒドロキシ−酢酸アルミニウム、ホウ酸−安定化ジヒドロキシ−酢酸ア ルミニウム及び／又は硫酸／クエン駿アルミニウムの形態のアルミニウムが満足 すべきものであり得る。優れた性能を与える殆どの好ましい架橋剤は、ヒドロキ シ−アルミニウム／疎水性カルボキシレート形態（ヒドロキシ−安息香酸アルミ ニウム等）のアルミニウム金属有機複合体である。この試薬は、単一分子におい て、疎水性カルボン酸として及び架橋剤としての両方の働きをし得る。ラウリン 酸、ステアリン酸、オレイン酸又は安息香酸等の他の疎水性カルボン酸も又、金 属有機複合体において用い得る。　′ この発明は、更に、この発明の生物分解可能な合成スポンジ組成物を用いて、水 性又は塩溶液を吸収する方法を叙述する。この合成スポンジ組成物を、実質的に 、水和していない形態で与え、例えば、成分を互いにブレンドすることにより、 所望の寸法の粒子を得、次いで、溶液をこの合成スポンジ組成物に接触させるこ とにより吸収させる。この合成スポンジは、水和して溶液を吸収し、実質的に、 同時に１、その溶液と結合するゲルへと架橋する。

同じ基礎物質を粒子をゲル内に閉じ込めるために用い得る０合成スポンジ組成物 を、実質的に、水和していない形態で与え、ゲル内に捕捉されるべき粒子を含む 溶液をこの組成物と混合する。ゲルが、架橋、液体の吸収及び粒子をゲル内に捕 捉することにより、形成される。この方法で捕捉され得る粒子は、巨大分子又は ヘモグロビン等の蛋白質、細菌、又は赤血球等の細胞を含む。

実質的に、同じ捕捉手順を、持続的放出ビヒクルを造るために用い得る０例えば 、オキシテトラサイクリンで架橋されたゲルを、この医薬物質のための持続的放 出ビヒクルとして用い得る。多（の正に帯電した医薬物質は、持続的放出のため にポリアニオン性ゲル中に保持され得る。異なる成分の比を変えること、及びゲ ルを作る特定の材料を選択することにより、ゲルの安定性、吸収性レベル及び固 さを改変することが出来る０例えば、脂肪酸／炭水化物比を変えることは、吸収 、及び、引き続くゲルからの液体の放出速度を劇的に変え得る。更に、他の物質 （例えば、ポリオキシエチレン脂肪酸エーテル等の界面活性剤又はシリカ又は粘 土等のスペーサー）のゲルへの添加は、ゲルの特性を変え得る。この特性の変化 を、詳細な説明及び実施例において一層明確に説明する。

の　ｔ　− ここで述べる水和したゲルは、（好ましくは疎水性炭水化物を伴う）ポリアニオ ン性炭水化物の架橋剤により、同時の水和と架橋により形成する。（架橋したカ ルボキシメチルセルロース、ゼラチン及びアルギネート等の共有結合的に架橋し た分子がそうであるように）必然的に分離した粒子を形成するポリアクリレート 超吸収材と対照的に、本発明の材料は、水和する前は、非架橋形態で存在する。

水和により、この材料は、広がった、水と結合した、生物分解可能な炭水化物ポ リマーのネットワークを形成し、好ましくは、更に、分解可能なアニオン性脂質 の広がった多層シートと架橋する。巨視的には、このゲルは、安定であり、水和 により幾つかの方向に数センチメートル拡大し得る。これらのゲルは又、棒状、 円盤状及び平板状等の様々な幾何学的形状をとり得る。ゲルの密度及び吸収する 液体の量は、最初の組成物を加減することにより変えることが出来る。更に、部 分的に水和したゲルは、後で、更に液体を吸収することにより、更に水和し得る 。

本発明の組成物の液体吸収能力は、更に、活性な酸（例えば、脂質）の活性な炭 水化物に対する比に依存する。低い脂質／炭水化物比（重量比）（例えば、０． １−０．２）においては、高い液体吸収が見られた。事実、下記の実施例に見ら れるように、０．１５Ｎ塩溶液の吸収は、ポリアクリレート超吸収材のそれより も力）なり大きい。脂肪酸の炭水化物に対する比がずっと大きし）場合（例えば 、約１）、ゲルはそれ稈長（液体を吸収せず、容易に液体を放し、より良い送達 システムとして作用する。

機能的脂肪酸は、脂肪酸の幾つか又はすべてを置き換えるために用い得る。これ らの機能的脂肪酸の使用の主要な利点は、ゲルが分解したとき、機能的脂肪酸が 放出されることである。これは、他の型のカプセル化又は捕捉システムにおいて 可能なよりも、送達すべき物質のずっと高い濃度を有し得る一つの型の送達シス テムとして作用する。事実、脂肪酸のある割合は、任意のカルボキシル末端を有 する分子により置き換わり得る。

枝分かれした複合炭水化物は、この発明の実施に必要であるが、これらの枝分か れした炭水化物部分の幾つ力）は、セルロース等の綿状炭水化物により置き換わ り得る、これらの線状炭水化物の添加は、他の成分と相乗的に作用して、このシ ステムの吸収能力を改良するようである。効果的に見える他の線状炭水化物は、 アルギン酸、キサンタンガム及びカラヤガム等の末端グルコロン酸（ｇｌｕｃｏ ｒｏｎｉｃ　ａｃｉｄ　）を有する炭水化物を含む、架橋してない可溶性カルボ ン酸は、機能するようには見えない。

下記の実施例は、本発明の手順と方法をより明確に説明する。

１１■ユ この実施例は、低い脂質／炭水化物比の本発明の組成物の、ポリアクリレート超 吸収材用に設定された圧力条件下での、塩溶液の液体吸収を示す、約０．０５ｇ （０，２ミリモル）のバルミチン酸を０．５ｇのカルボキシメチルセルロース及 び０１０２ｇ　（０，１４ミリモル）のホウ酸安定化ジヒドロキシ酢酸アルミニ ウム及び１．５ｇのセルロース繊維とブレンドした。ブレンドは、室温で、材料 を、それらが一様にブレンドされるまで一緒に混合することにより行なった０次 に、これらの材料を粉砕して５００ミクロンの粒子にした。

並行して行なった実験において、高い脂質／炭水化物比の材料を作り、同様の条 件下で試験した。この高い比の材料は、Ｉｇのバルミチン酸をＩｇのカルボキシ メチルセルロース及び０．０４ｇのホウ酸安定化ジヒドロキシ酢酸アルミニウム 複合体とブレンドすることにより作る。試料の少量（約０．１ｇ）を０．５ｇの セルロース繊維とブレンドした。

２つの試料を、ポリアクリレート超吸収材を試験したのと同様の手順で試験した 。その試験手順では、材料を、毛管作用により０．１５ＭＮａｃｌで（０，２２ １ｂｓ、／ｉｎ”の適用量、６０分、室温の条件下で）水和した。液体吸収量を 、次いで、重力測定により測定した。

すべての実施例の表に示されているデータは、合成スポンジに吸収された液体の 量を示しているが、それは、別に測定したセルロース単独による液体吸収量に補 正することにより決定した。

系　’　＋ｓｌ／ 低　脂質／炭水化物　３７．３ 高　脂質／炭水化物　２１．１ 超吸収材　３０．４ 表１は、低い脂質／炭水化物比での液体吸収（液体のｍｌ／吸収材のｇ）が、超 吸収材よりも高（、他方、高い脂質／炭水化物比の材料によっては、もつと少な い（しかし、やはり、有意の）量しか吸収されないことを示している。このこと は、同じ材料を厳密に用いることで、単に比を変えるだけで、ゲルにより吸収さ れる液体の量を制御することを可能にするということを示す。

：ｔｔｔｚ この実施例においては、この発明のゲルとポリアクリレート超吸収材との２つの ゲルの液体保持を測定するために、別の試験を行なった。第一のゲル（低い脂質 ／炭水化物比のゲル）を、０．０５ｇのバルミチン酸を０．５ｇのカルボキシメ チルセルロース及び０．０２ｇのホウ゛酸安定化ジヒドロキシ酢酸アルミニウム 複合体とブレンドすることにより作った０次に、約０．３ｇのこの混合物を１． ５ｇのセルロース繊維とブレンドした。

この発明の第二のゲルを、１．０ｇのバルミチン酸を１．０ｇのカルボキシメチ ルセルロース及び０．０４ｇのホウ酸安定化ジヒドロキシ酢酸アルミニウム複合 体とブレンドすることにより作った。更に、０．３ｇのこの混合物を０．５ｇの セルロース繊維とブレンドした。

この発明の組成物及び超吸収材の２つの組成物のそれぞれの試料（各０．３ｇ） をティーバッグに入れ、０．１５Ｎ塩溶液中に、室温で、３０分間漬けた。塩溶 液から取り出した後、そのティーバッグを３００Ｘｇで３０分間遠心分離して、 その材料中に保持された塩溶液の量を重力測定により測定した。又、過剰セルロ ースに対する補正を行なった０表２は、この試験の結果を示している。

１ユ 糸　ｆｆ１１ 低　脂質／炭水化物　４３．０ 高　脂質／炭水化物　２１．１ 超吸収材　３６．５ 明らかなように、低い脂質／炭水化物比の材料は、超吸収材より大きい液体保持 を有したが、他方、高い脂質／炭水化物比の材料は、低い保持を有した。

五五■ユ この一連の実験において、この発明のゲルによる、粒子物質の保持を試験した。

各実験において、１．０ｇのバルミチン酸を、１．０ｇのカルボキシメチルセル ロース及び０．０４ｇのホウ酸安定化ジヒドロキシ酢酸アルミニウム複合体とブ レンドして、高い比のゲルを作った。約０．５ｇのその混合物を２５ｍ１の試験 用懸濁液で水和した。第一の試験においては、水和材料は、０．１５Ｎ塩溶液中 のヒト赤血球の懸濁液であった。

３０分以内に、ゲル化が起きた。２時間後に、生じたゲルを、５倍容の０．１５ Ｎ塩溶液中に溶かした２０％デキストラン（重量分子量１４０，０００）で、遠 心分離により、洗った。試料を有する各洗浄物を、ベックマン遠心分離機中で、 ３，０００ｒｐｍで、３０分間遠心分離した。赤血球を含むゲルは収縮して、遠 心用チューブの上半分に浮かび、他方、実質的に、赤血球の放出はなかった。も し細胞が自由であったならば、それらは、遠心チューブの底にベレット化する。

これは、この発明のゲルによる、粒子状物質（特に、赤血球）の保持を示す。こ の細胞の９９％以上が、分光測光的測定により、ゲル内に保持された。これは、 用いた混合物の２．５−１２．５倍の赤血球懸濁液について正しかった。ヘパリ ン処理した全血液を用いた類似の実験において、ゲルは、類似の保持特性を有し 、その重量の２０倍を吸収することが出来た。

類似の実験を、赤血球懸濁液を正常塩溶液中のヒトヘモグロビン溶液に置き換え て行なった。ゲル化は、ヘモグロビン溶液の完全な取り込みへと導く、２日間室 いた後、ゲルを、ベックマン遠心分離機中で、デキストラン勾配中で、３．ＯＯ Ｏｒｐｍで、３０分間遠心することにより、５回洗った。痕跡量のヘモグロビン がデキストランバリヤー中に放出されただけであり、他方、実質的に、残りのす べてのヘモグロビンはゲル中に保持された０分光測光的測定によると、ヘモグロ ビンの約８８％が保持された。

更なる実験を、同じ手順を用いて行なったが、赤血球懸濁液は、少ラメラ（ｐａ ｕｃｉｌａｍｅｌｌａｒ　）脂質小胞で置き換＾た。その小胞は、米国特許出願 筒１５７，５７１号に記載された材料及び手順を用いることにより作り、約０． ５μの平均直径を有した。これらの小胞は、脂溶性の赤色染料“オイルレッド０ ”をマーカーとして取り込んだ油に基づく中心を有した。この小胞の存在下での ゲル化は、この小胞の完全な取り込みへと導（，２日に渡って、このゲルの５回 の遠心洗浄は、小胞の断片化又は分解を伴わないで小胞に含まれる染料の徐々の 放出を示した。これは、この型のゲルが持続的放出ビヒクルとして用い得ること 、又はそれが大きい粒子に対する保護バリヤーとして作用し得ることを示す。他 の少ラメラ脂質小胞も又閉じ込められた。

１１五１ この実施例では、実施例３で用いたのと同じ高い脂質／炭水化物比のゲルを使っ て、等張度化の効果及び小粒子の透過性を示した。このゲルを上記のようにして 製造し、２５ｍ１の普通の水で水和した。次に、このゲルを幾らか変えた０、５ ｍｌの１Ｍショ糖に、交互に、漬け、次いで、水に漬けた。

高張培地から低張培地へのシフト及び逆行は、培地の変化の時点で、ゲル体積の 一時的変化のみを引き起こしたが、これは、このゲルのショ糖に対する自由な透 過性を示す、それ故、このゲルは又、ショ糖とほぼ同じ寸法の分子（多（の医薬 物質を含む）にも透過性であることが予想される。従って、このゲルは、医薬物 質をゲルを通してそれが必要な場所へと通過させるが、細菌細胞等の巨大粒子型 物質に対する保護を可能にする傷バンドとして使用可能である。対照的に、ゲル を高分子デキストラン（重量分子量１４０，０００）の２０％溶液に露呈すると 、可逆的収縮を引き起こすが、これは、これらの分子が、ゲルを透過せずに、ゲ ルからの浸透性の水の損失を引き起こすことを示唆する。

１１亘１ この実施例では、機能的脂肪酸（ウンデシレン酸）を、この発明のゲルの形成に おいて、標準脂肪酸の代わりに使用する。この機能的脂肪酸は強力な殺カビ剤で ある。

このゲルを作るために、１．０ｇのウンデシレン酸を１．０ｇのカルボキシメチ ルセルロース及び０．０３６ｇのホウ酸安定化酢酸アルミニウム複合体と一様に ブレンドした。その試料を、２５ｍ１の水を０．５ｇのその混合物と混合するこ とにより水和した。水和は３０分以内に達成され、軟ゲルが形成された。このゲ ルは、長期にわたり、ウンデシレン酸をゆっくりと放出する。もつと固いゲルは 、機能的脂肪酸とバルミチン酸又はステアリン酸とのブレンドを用いることによ り形成し得る。

軟ゲルは、僅かに濁っており、容易に広がり、そして、皮膚に（つつく。この故 に、ウンデシレン酸ゲルのバンド又は傷カバーは、皮膚に適用することが出来た が、それは、殺カビ剤としての利点並びに粒子状細菌及び感染に対する保護を提 供する。

亙」１引互 この実施例では、架橋剤として有用な２つの異なる金属有機複合体をこの発明の 範囲内において作った。第一の、パルミチン酸に基づくアルミニウム金属有機複 合体（ＰＸ−Ｌ）を、５ｍｌのエタノール中の０．６４ｇのバルミチン酸（０， ２５ミリモル）を５ｍｌの水中のｉ、４ｇ　（１０ミリモル）のホウ酸で安定化 した酢酸アルミニウムと混合することにより作った。乳白光を出す溶液を生じた 。この乳白光を出す懸濁液をカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）と、セルロ ース繊維を伴って又は伴わないで、混合してＣＭＣにしみ込んだ架橋剤を提供す ることが出来る。この同じ手順を、等モル量のラウリン酸又はステアリン酸に用 いて類似の複合体を形成することが出来る。

安息香酸に基づ（アルミニウム金属有機複合体（ＢＸ−Ｌ）を形成するために、 更に希釈した溶液を用いる。

具体的には、０．６１ｇの安息香酸（０，５０ミリモル）を７．５ｍｌのエタノ ールに溶かした。この安息香酸溶液を、７．５ｍｌの水中の１．４ｇ　（１０ミ リモル）のホ”つ酸で安定化した酢酸アルミニウムと混合した。又、乳白光を出 す懸Ｓ液を生じた。この架橋剤を又、ＣＭＣ又はセルロース繊維にしみ込ませ又 はそれらとの誘導体を形成することも出来る。

１立旦二 この実施例においては、実施例６で形成した有機金属架橋剤を用いて、この発明 のスポンジ様材料を形成した。最初のそのような試験において、０．２ｇのカル ボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）　、０．０４ｇのパルミチンＩＦ　（ＰＡ） 　、０．２ｍｌの実施例６で作った安息香酸に基づくアルミニウム金属有機架橋 剤（ＢＸ−Ｌ）。

及び５０ｍ１の０．１５Ｎ塩溶液″をブレンドした。この、実験の２つの変形の １つにおいて、０．６ｇのセルロースをも用いた。

この混合物をマグネチックスクーラーで３０秒間攪拌することにより水和し、ま だ液体のＯＮ合物を５０ｍ１の遠心用チューブに移し、３００　Ｘ　ｇ−で３ｏ 分間遠心分離した。３０分間の遠心分離時間の最後において、如何なる自由な液 体をも、１５０μ細孔寸法のナイロンメツシュを通しての濾過により採集した０ 、（高度に粘着性の、固いゲルが、遠心分離の３０分以内に形成された。

液体保持を、形成の少なくとも２４時間後に測定した。ゲル片アリコートを切り 出し、重量測定し、遠心用チューブ挿入物内に入れ、その底を織ってないティー バッグ紙片を支える穴の開いたスクリーンで閉じた。

３００Ｘ、での３０分間の遠心分離の後、ゲルから放出された液体の量を重力測 定により測定した０表３は、この発明の材料（ＣＭＣ／ＰＡ／ＢＸ−Ｌ）につい てのこの試験（セルロースを伴うか又は伴わない）の結果を示（ポリアクリル酸 超吸収材）を対照として用いて行なった。セルロースを伴うすべての値は、この 実施例及び下記の実施例において、非セルロース活性に補正した。

１ユ 系　吸ｍ幻− ＣＭＣ／バルミ幻酸／安息香酸Ｘ−架橋　１６２±１０＋セルロース　２０１± 　４ ポリアクリル酸超吸収材　６０±　１ ＋セルロース　７０±　１ 表３の結果から分かるように、この発明の組成物は、セルロースを伴っても伴わ なくても、０．１５Ｎ塩溶液の保持に関して、ポリアクリル酸超吸収材よりも明 らかに優れている。

安息香酸に基づく架橋剤（ＢＸ−Ｌ）の代わりにバルミチン酸に基づく架橋剤（ ＰＸ−Ｌ）を有するこの発明の組成物を用いて、同定実験を行なった０表４は、 この実験の結果を、超吸収材での結果と再び比較して示してＣＭＣ／バルミチン 　酸／バルミチン　＃ＩＸ−架橋　２０７＋　１＋セルロース　２０５±　１ ポリアクリル酸超吸収材　６０±　１ ＋セルロース　７０±　１ 叉」１」Ｌ旦 この実施例において、実施例６の安息香酸に基づ（架橋剤（ＢＸ−Ｌ）を用いで 作ったこの発明の組成物による全血液の２０％溶液の吸収を試験した。この組成 物を、０．２ｇのカルボキシメチルセルロース、０．０４ｇのバルミチン酸、５ ０ｍ１の２０％全血液、０．１５Ｎ塩溶液及び１ｍｌの架橋剤を混合することに より作った。又、この材料を０．６ｇのセルロースを伴って又は伴わないで試験 した。水和の後、まだ液体の混合物を２つの２５ｍ１部分に分け、それらを５０ ｍ１の遠心用チューブに移し、そして、ゲル化を、３００ｘｇ　（平均４８００ 　ｌｂｇ、／１ｎ２）で３０分間の遠心分離中に行なわせた。遠心分離の最後に 、如何なる自由な液体をも、１５０μの細孔寸法のナイロンメツシュを通しての 濾過により採集した０表５は、この試験の結果を示す、セルロースを伴わない値 は、３５ｍ１の全血液の吸収に等しく、他方、セルロースを加えた値は、もつと 高い。

１玉 系　吸」Ｌ立〔ｔＣ− ＣＩＩＩＣ／バルミ幻酸／安患喬酸Ｘ−架橋　１７５±　１＋セルロース　２２ ３±　１ １１０１旦 この実施例においては、ウンデシレン酸を、実施例６の安息香酸に基づくアルミ ニウム金属有機複合体を含むゲルに取り込む、約０．５ｍｌの架橋複合体を０． ５ｍｌのカルボキシメチル及び０．５ｇのウンデシレン酸と組み合わせた。この 材料を７０ｍ１の脱イオン水で水和した。高度に粘着性であるが、可動性でない ゲルが３０分以内に形成された。３時間より長い間、水の放出及び遊離のウンデ シレン酸の分離はなかった。

同様のアプローチを用いて、プロスタグランジン、プロスタサイクリン、トロン ボキサン等の様々なカルボキシル末端様能性分子及びアラキドン酸等のそれらの 先駆物質を取り込むことが出来た。更に、オキシテトラサイクリン等のある種の 抗生物質を、これらの架橋剤の幾つか又はすべての代わりに用い得る。

脂肪酸を部分的に置換するのに用い得る他の物質は、カルボン酸、カルボン酸ペ プチド、非イオン性界面活性剤及び、コレステロ−２ル又はヒドロコーチシン等 のステロイドを含む、適当な酸性成分の選択によりゲル特性を改変し得る。ステ ロイドは、この系内に、ゲルを乱すことなく、脂肪酸の少なくとも１０％まで存 在し得る。それ故、これらのゲルは、ステロイド等の様々な分子のための送達シ ステムとして用い得る。

更に、前に示したように、脂質小胞は、粒子状物質として、このゲル中に取り込 まれ得る。これらの脂質小胞は、脂質小胞に依らなければゲル中に運ぶことの出 来ない様々な物質を運ぶためにデザインすることも出来るので、分散した小胞を 含むゲルから作った傷用の布切れ又はその他のカバーは、選択した部位へ時間を かけて放出される基礎へ薬剤を適用するために用いることが出来た。

当業者は、この典型的な手順及び材料の他の変形を定めることが出来るであろう 、そのような他の変形は、下記の請求項の範囲内にある。

国際調査報告

Claims (32)

【特許請求の範囲】
1. １．水和させた場合に合成スポンジとして作用する組成物であって、下記の非水 和混合物を含み：実質的に疎水性領域を伴うカルボン酸；及び枝分かれした複合 炭水化物； それにより、前記の組成物が、水和溶液の存在下で、同時に、水和し且つ架橋し 得る、組成物。
2. ２．分離した架橋剤を、更に、含む、請求項１に記載の組成物。
3. ３．前記のカルボン酸が脂肪酸を含む、請求項１に記載の組成物。
4. ４．前記の脂肪酸を、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、 安息香酸、及びそれらの混合物からなる群から選ぶ、請求項３に記載の組成物。
5. ５．前記のカルボン酸が機能性脂肪酸を含む、請求項１に記載の組成物。
6. ６．前記の機能性脂肪酸を、ウンデシレン酸、アラキドン酸、プロスタグランジ ン、プロスタサイクリン、トロンボキサン、並びに、それらの誘導体、化学アナ ログ及び先駆物質からなる群から選ぶ、請求項５に記載の組成物。
7. ７．前記の枝分かれした複合炭水化物を、カルボキシメチルセルロース、キトサ ン、並びに、それらの誘導体及び化学アナログからなる群から選ぶ、請求項１に 記載の組成物。
8. ８．線状炭水化物を、更に、含む、請求項１に記載の組成物。
9. ９．前記の架橋剤が、多価金属イオンを含む金属有機架橋剤である、請求項２に 記載の組成物。
10. １０．前記の多価金属イオンを、アルミニウムイオン、クロムイオン、及びその 他の原子価が２より大きい金属イオンからなる群から選ぶ、請求項９に記載の組 成物。
11. １１．前記の金属有機架橋剤が前記のカルボン酸及び前記の架橋剤の両方を含む 、請求項９に記載の組成物。
12. １２．前記の架橋剤が少なくとも３の有効な原子価を持つ有機架橋剤である、請 求項２に記載の組成物。
13. １３．前記の脂肪酸を、ラウリン酸、パルミチン酸、オレイン酸、安息香酸、及 びステアリン酸からなる群から選び、前記の枝分かれした複合炭水化物を、カル ボキシメチルセルロース、キトサン、及びそれらの混合物からなる群から選び、 前記の架橋剤を、酢酸アルミニウム、ホウ酸アルミニウム、安息香酸に基づくア ルミニウム金属有機複合体、パルミチン酸に基づくアルミニウム金属有機複合体 、及びそれらの混合物からなる群から選ぶ、請求項２に記載の組成物。
14. １４．生物分解可能な合成スポンジを用いる水性又は塩溶液を吸収する方法であ って、下記のステップ：前記の合成スポンジ組成物を、実質的に、無水形態で与 え、前記の合成スポンジ組成物は、実質的に、疎水性領域を有するカルボン酸及 び枝分かれした複合炭水化物を含み； 前記の溶液を接触きせて前記の合成スポンジ組成物に吸収させ； それにより、前記の合成スポンジ組成物が水和して前記の溶液を吸収し且つ、実 質的に、同時にゲルヘと架橋する ことを含む方法。
15. １５．前記の組成物が、更に、分離した架橋剤を含む、請求項１４に記載の組成 物。
16. １６．前記のカルボン酸が脂肪酸を含む、請求項１４に記載の組成物。
17. １７．前記の脂肪酸を、ラウリン酸、パルミチン酸、安息香酸、及びステアリン 酸、並びに、それらの混合物からなる群から選ぶ、請求項１６に記載の組成物。
18. １８．前記の枝分かれした複合炭水化物を、カルボキシメチルセルロース、キト サン、並びに、それらの誘導体及び化学アナログからなる群から選ぶ、請求項１ ４に記載の組成物。
19. １９．前記の組成物が、更に、線状炭水化物を含む、請求項１４に記載の組成物 。
20. ２０．前記の架橋剤を、アルミニウムイオン、クロムイオン、及びその他の原子 価が少なくとも３である金属イオンを含む金属有機複合体からなる群から選ぶ、 請求項１５に記載の組成物。
21. ２１．前記のカルボン酸及び前記の架橋剤が同じ分子を含む、請求項１５に記載 の組成物。
22. ２２．粒子をゲル内に捕捉する方法であって、下記のステップ； 合成スポンジ組成物を実質的に無水形態で与え、前記の合成スポンジ組成物は実 質的に疎水性領域を有するカルボン酸及び枝分かれした複合炭水化物を含み；前 記の粒子を含む溶液と接触させて前記の合成スポンジ組成物で捕捉し； それにより、前記のゲルを、前記の合成スポンジ組成物の水和及び架橋の組み合 わせにより形成し、それにより、粒子を捕捉する ことを含む方法。
23. ２３．前記の組成物が、更に、分離した架橋剤を含む、請求項２２に記載の方法 。
24. ２４．前記のカルボン酸が脂肪酸を含む、請求項２２に記載の方法。
25. ２５．前記の捕捉すべさ粒子を、細胞、細菌、及び巨大分子からなる群から選ぶ 、請求項２２に記載の方法。
26. ２６．前記の脂肪酸を、ラウリン酸、パルミチン酸、安息香酸、及びステアリン 酸、並びに、それらの混合物からなる群から選ぶ、請求項２２に記載の方法。
27. ２７．前記の枝分かれした複合炭水化物を、カルボキシメチルセルロース、キト サン、並びに、それらの誘導体及び化学アナログからなる群から選ぶ、請求項２ ２に記載の方法。
28. ２８．前記の組成物が、更に、線状炭水化物である、請求項２２に記載の方法。
29. ２９．前記の架橋剤を、アルミニウムイオン、クロムイオン、及びその他の原子 価が少なくとも３である金属イオンを含む金属有機複合体からなる群から選ぶ、 請求項２３に記載の方法。
30. ３０．前記の捕捉が前記の捕捉された粒子の通過に対するバリヤーとして作用す る、請求項２２に記載の方法。
31. ３１．前記の捕捉された粒子が長期にわたって前記のゲルから放出され、それに より、前記のゲルが持続的放出ビヒクルとして作用する、請求項２２に記載の方 法。
32. ３２．前記のカルボン酸及び前記の架橋剤が同じ分子を含む、請求項２３に記載 の方法。