JP2025506539A - ペースト組成物、生分解性注射用ペースト及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、ペースト組成物、生分解性注射用ペースト及びその製造方法に関するものであり、本発明によれば、ペースト組成物を用いて架橋により結合されたハイドロゲルをペースト相として提供することにより、使用直前に２本のシリンジ（注射器）を用いて混合する必要がなく、１本のシリンジを用いて適用部位に塗布できる利便性を提供するとともに、生体適合性、粘着力、粘弾性のバランスを提供することができ、これにより止血剤、骨充填剤、創傷被覆材、薬物伝達体、組織修復材、皮膚鎮静剤、保湿剤、抗炎症剤、アトピー治療剤などの用途に好適に用いられる。【選択図】図１

Description

本発明は、ペースト組成物、それから得られる生分解性注射用ペースト及びその製造方法に関し、より詳細には、ペースト組成物を用いて架橋により結合されたハイドロゲルをペースト相として提供することにより、１本のシリンジを用いて適用部位に塗布できる利便性を提供するとともに、生体適合性、粘着力、粘弾性のバランスを提供することができるペースト組成物、それから得られる生分解性注射用ペースト及びその製造方法に関する。

ハイドロゲルは、親水性分子のネットワークからなる三次元構造体であり、構成要素のほとんどが水分で構成されている。ハイドロゲルは高い水分含有量（含水率）、多孔性構造、及び生体適合性の特性を有する。

ハイドロゲルは、どのような高分子を主鎖とするか、またはどのような架橋方式を採用しているかによって様々な性質を示すことができる。

ポリアクリル酸（ｐｏｌｙａｃｒｙｌｉｃ ａｃｉｄ）系の高分子やポリビニルアルコール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ）などの合成化合物を用いると、生体適合性に劣るが、化学的変形が容易であって、工学的応用が非常に容易となる。一方、天然化合物、特に細胞外基質（ｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ ｍａｔｒｉｘ、ＥＣＭ）成分であるコラーゲン、フィブリン及びヒアルロン酸などを主鎖として用いると、変形が容易ではないため工学的操作が難しいが、生体由来成分であるため、移植時の免疫反応や炎症反応などの副作用が少なく、これにより臨床適用に適しているという利点がある。

ヒアルロン酸は、下記化学式１で示す構造を有し、共有結合によって様々な物性を持つハイドロゲルを形成することができる。

［化学式１］

ゼラチン（ｇｅｌａｔｉｎ）は、コラーゲンの三重らせん（ｔｒｉｐｌｅ－ｈｅｌｉｘ）構造を一重らせん（ｓｉｎｇｌｅ－ｈｅｌｉｘ）の構造に変形させる天然高分子である。ゼラチンは処理方法によってゼラチンＡとゼラチンＢの２つの形態に分類される。ゼラチンＡは酸処理によって、ゼラチンＢは塩基処理によって２種類に製造することができる。

ゼラチンは、生体適合性と加工の容易さから、組織工学に広く使われており、特にゼラチンハイドロゲルは、成長因子の伝達（デリバリ）が容易なため、組織再生に多くの利点があるが、ゼラチンハイドロゲルは機械的強度が弱いという欠点もある。

前述のように、ハイドロゲルは、含水率（ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ、水分含有量）が高く、細胞外基質（ｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ ｍａｔｒｉｘ）と物理化学的に類似しているため、生体適合性が高く、これにより、ハイドロゲルは、医療や薬学において様々な応用が検討されている。

しかし、ハイドロゲルは機械的物性が弱く、特に引張強度が低いため、荷重に耐えなければならない部分への応用が制限され、その結果、標的とする箇所で早期の溶解過程を経て短時間で消失してしまうという問題があった。

関連先行技術としての韓国公開特許第２０１７－７０３２８３９号では、直鎖状または分岐状のマルチアーム（ａｒｍｅｄ）ポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）を多官能性反応器によってＰＥＧ化（ＰＥＧｙｌａｔｅｄ）することにより、機械的物性を提供するとともに粘弾性を提供しようとする試みがあった。

しかし、この場合、粘弾性のバランスを提供できるミクロゲル粒子に変換するために凍結、乾燥、粉砕、再水和しなければならないという問題があるため、可溶性でありながら、生体適合性、粘着力、粘弾性のバランスを提供できる生分解性注射用ペーストの研究開発が依然として求められている。

さらに、注射用ハイドロゲルは架橋結合された３次元高分子であり、相当量の水分を含むため、生体適合性と生分解性に優れ、広く使用されている。

例えば、薬物支持体として使用する場合、２本のシリンジを用いて注射用ハイドロゲル（乾燥粉末タイプなど）と薬液（薬物溶液）を混合し、手術部位などに塗布する。

本発明が解決しようとする技術的課題は、架橋により結合されたハイドロゲルを用いて、薬液を混合する必要なく、１本のシリンジを用いて手術部位などの適用箇所に塗布できる利便性を提供するとともに、生体適合性、粘着力、粘弾性のバランスを提供することができるペースト組成物を提供することである。

さらに、前記ペースト組成物を用いた生分解性注射用ペースト及びその製造方法を提供することである。

本発明の上記目的及びその他の目的は、以下に説明する本発明によって全て達成することができる。

上記目的を達成するために、本発明は、生分解性ユニットを有するポリマーとモノマーとの間の架橋結合物の制御された改質（含水量の調整）のための組成物であって、前記組成物は、２種以上のバックボーンポリマー、ジグリシジルエーテルモノマー、活性成分またはそれらの混合物と、担体（キャリア）と、を含み、前記２種以上のバックボーンポリマー、ジグリシジルエーテルモノマー、活性成分またはそれらの混合物は、前記担体中に均一に分散しており、前記バックボーンポリマーまたは活性成分は、一重らせん（ｓｉｎｇｌｅ－ｈｅｌｉｘ）構造を有する粘着性高分子を含む支持体骨格を形成し、前記担体は、前記バックボーンポリマー、ジグリシジルエーテルモノマー及び活性成分と反応しないことを特徴とする、生分解性注射用ペースト組成物を提供する。

前記２種以上のバックボーンポリマー、一重らせん構造を有する粘着性高分子、ジグリシジルエーテルモノマー、活性成分及び担体の総重量に基づいて、前記担体を８０重量％以上含んでもよい。

前記一重らせん構造を有する粘着性高分子は、コラーゲンの三重らせん（ｔｒｉｐｌｅ－ｈｅｌｉｘ）構造を一重らせん（ｓｉｎｇｌｅ－ｈｅｌｉｘ）構造に変換して得られたものであってもよい。

前記一重らせん構造を有する粘着性高分子は、塩基条件下または酸条件下で溶解する高分子であってもよい。

前記一重らせん構造を有する粘着性高分子が、前記２種以上のバックボーンポリマーのうちの第１バックボーンポリマーに含まれる場合、前記一重らせん構造を有する粘着性高分子と第１バックボーンポリマーとの間の結合によって支持体骨格を形成してもよい。

前記一重らせん構造を有する粘着性高分子が前記活性成分に含まれる場合、前記第１バックボーンポリマーと第２バックボーンポリマーとの間の結合によって支持体骨格を形成してもよい。

前記第１バックボーンポリマーは、ヒアルロン酸、ヒアルロン酸塩、コラーゲン、ゼラチン、キトサン、デンプン、アルギン酸及びアルギン酸塩からなる群から選択されるヒアルロン酸系または天然高分子であってもよい。

前記第２バックボーンポリマーは、カルボキシメチルセルロース、セルロース、ポリビニルピロリドン、ポロキサマー、ポリビニルアルコール及びポリエチレングリコールからなる群から選択されるセルロース系または合成高分子であってもよく、前記第１バックボーンポリマーと重複する種を除く。

前記第１バックボーンポリマーまたは第２バックボーンポリマーに含まれる前記活性成分は、デンプン、コラーゲン、キトサン、カルボキシメチルセルロース、ヒアルロン酸ナトリウム、ポリビニルピロリドン、ポロキサマー、ポリエチレングリコール、トロンビン、フィブリン、フィブリノーゲン、タンニン酸、ビタミンＫ、ウシ血清アルブミン（Ｂｏｖｉｎｅ ｓｅｒｕｍ ａｌｂｕｍｉｎ、ＢＳＡ）、ゲンタマイシン、止血剤、塩化カルシウム、薬物伝達体、創傷被覆材、皮膚鎮静剤、保湿剤、抗炎症剤、アトピー治療剤、天然物活性成分の中から選択される１種以上であり、前記第１バックボーンポリマーまたは第２バックボーンポリマーと重複する種を除く。

前記担体は、リン酸緩衝生理食塩水、精製水、注射用水、または生理食塩水として提供されてもよい。

前記ペースト組成物を構成する成分において、一重らせん構造を有する粘着性高分子：２種以上のバックボーンポリマー（２種以上の合計量）：ジグリシジルエーテルモノマー：担体：活性成分の重量比が、０．１～１５：０．０５～７：０．００００１～５：８２～９５：０～０．９であってもよい。

また、本発明は、前記ペースト組成物から得られる生分解性注射用ペーストであって、２種以上のバックボーンポリマー、ジグリシジルエーテルモノマー、活性成分及び担体を含み、一重らせん構造を有する粘着性高分子を前記バックボーンポリマーまたは前記活性成分に含めて粘弾性バランスを維持するマイクロハイドロゲル粒子の形態で提供され、担体を、前記バックボーンポリマー、ジグリシジルエーテルモノマー、活性成分及び担体の総重量に基づいて８０重量％以上含み、１本のシリンジを用いて適用部位に塗布できるペースト形態を示すことを特徴とする、生分解性注射用ペーストを提供する。

前記マイクロハイドロゲル粒子のサイズは、１００～６００μｍであってもよい。

前記生分解性注射用ペーストは、平均粒径５０～４００μｍの未乾燥粉末であり、容量１０ｍｌの注射容器に容量１～７ｍｌの未乾燥粉末を充填し、万能引張試験機を用いて測定した押圧力（注入力または押出力）が４０Ｎ以下、好ましくは３０Ｎ以下であってもよい。

前記生分解性注射用ペーストは、粘着性高分子粉末を含む、レオメーターを用いて粘着力試験により測定した粘着力が５Ｎ以上、好ましくは９Ｎ以上であってもよい。

また、検体０．２ｇに水１０ｍｌを加え、３７℃、５０ｒｐｍで一定時間経過後に重量を測定して吸水力を確認し、水分計を用いて測定した含水率が８０～９５％であってもよい。

前記生分解性注射用ペーストにおいて、水分吸収以外に血液吸収の有無及び時間を測定した。適量の血液を検体に滴下し、１０秒ごとに１８０°回転させて血液吸収の有無及び時間を測定した。次に、血液凝固指数試験法に基づいてマイクロプレートリーダーを用いて測定した後、下記数式１により算出される血液凝固指数（ＢＣＩ）が７０％以上、好ましくは７４％以上であってもよい。

［数式１］
ＢＣＩ（％）＝１００－（（Ｄ_ｏ／Ｄ_ｓ）×１００）
（ここで、Ｄ_ｓはヘモグロビン溶液の吸光度を意味し、Ｄ_ｏは溶血された全血の吸光度を意味する。ＢＣＩ値は血液凝固度を意味し、ＢＣＩ値が高いほど凝固性能が良いことを意味する。）

前記生分解性注射用ペーストは、レオメーターを用いて、スピンドルＰ２５、検体０．５ｇの条件下、０．１Ｈｚで測定した複素粘度が３，０００，０００ｃＰ以上、好ましくは１０，０００，０００ｃＰ以上であってもよい。

前記生分解性注射用ペーストは、分解酵素を用いてｉｎ ｖｉｔｒｏ分解試験を行い、３７℃の振とう培養器において１００ｒｐｍで経時的に分解度を調べたところ、４８時間後にはほぼ全てが分解されていることが確認された。

さらに、本発明は、第１バックボーンポリマーを製造し、塩基性物質に添加してベース製剤を製造する第１ステップと、前記ベース製剤をジグリシジルエーテルモノマーに投入して架橋させることにより、多孔性支持体を製造する第２ステップと、前記多孔性支持体を精製及び粉砕して生分解性注射用ペーストを得、その表面に活性成分を結合させる第３ステップと、を含み、前記ベース製剤又は前記生分解性注射用ペーストに、塩基条件下で溶解可能な、一重らせん構造を有する粘着性高分子を含有させ、精製時に提供された担体によって湿潤性ペーストの形態で提供されることを特徴とする、生分解性注射用ペーストの製造方法を提供する。

前記第１ステップで使用される塩基性物質は、０．１～１Ｎのナトリウム、カリウム、またはカルシウムの水酸化物であってもよく、好ましくは０．１～０．５Ｎの水酸化ナトリウムであってもよい。

前記第１バックボーンポリマーまたは第２バックボーンポリマーに含まれる活性成分は、デンプン、コラーゲン、キトサン、カルボキシメチルセルロース、ヒアルロン酸ナトリウム、ポリビニルピロリドン、ポロキサマー、ポリエチレングリコール、トロンビン、フィブリノーゲン、タンニン酸、ビタミンＫ、ウシ血清アルブミン（Ｂｏｖｉｎｅ ｓｅｒｕｍ ａｌｂｕｍｉｎ、ＢＳＡ）、ゲンタマイシン、止血剤、塩化カルシウム、薬物伝達体、創傷被覆材、皮膚鎮静剤、保湿剤、抗炎症剤、アトピー治療剤、天然物活性成分の中から選択される１種以上であり、前記第１バックボーンポリマーまたは第２バックボーンポリマーと重複する種を除くことが好ましい。

前記担体は、リン酸緩衝生理食塩水、精製水、注射用水、または生理食塩水として提供されることが好ましい。

前記担体中に、２種類以上のバックボーンポリマー、ジグリシジルエーテルモノマー、活性成分、またはそれらの混合物が均一に分散しており、前記バックボーンポリマーまたは活性成分は、一重らせん（ｓｉｎｇｌｅ－ｈｅｌｉｘ）構造を有する粘着性高分子を含む支持体骨格を形成し、前記担体は、前記バックボーンポリマー、ジグリシジルエーテルモノマー及び活性成分の全てと反応しないことが好ましい。

前記生分解性ペースト組成物を構成する成分において、一重らせん構造を有する粘着性高分子：２種以上のバックボーンポリマー（２種以上の合計量）：ジグリシジルエーテルモノマー：担体：活性成分の重量比が、０．１～１５：０．０５～７：０．００００１～５：８２～９５：０～０．９であることが好ましい。

前記２種以上のバックボーンポリマー、一重らせん構造を有する粘着性高分子、ジグリシジルエーテルモノマー、活性成分及び担体の総重量に基づいて、前記担体を８０重量％以上含むことが好ましい。

前記一重らせん構造を有する粘着性高分子は、コラーゲンの三重らせん（ｔｒｉｐｌｅ－ｈｅｌｉｘ）構造を一重らせん（ｓｉｎｇｌｅ－ｈｅｌｉｘ）構造に変換して得られるものが好ましい。

前記一重らせん構造を有する粘着性高分子が、前記２種以上のバックボーンポリマーのうちの第１バックボーンポリマーに含まれる場合、前記一重らせん構造を有する粘着性高分子と第１バックボーンポリマーとの間の結合によって支持体骨格を形成することが好ましい。

前記一重らせん構造を有する粘着性高分子が前記活性成分に含まれる場合、前記第１バックボーンポリマーと第２バックボーンポリマーとの間の結合を介して支持体骨格を形成することが好ましい。

前記第３ステップでは、リン酸緩衝生理食塩水、精製水、注射用水または生理食塩水を用いて最大９回の精製を繰り返すことにより多孔性支持体から残留架橋剤を除去しながら中和し、次いで５０～５００μｍの範囲の平均粒径に粉砕することができる。

本発明によるペースト組成物から得られる生分解性注射用ペーストは、可溶性でありながら生体適合性、粘着力、粘弾性のバランスを提供することができるという効果がある。

特に、本発明による生分解性注射用ペーストは、可溶性の湿潤性粉末を担体（キャリア）に均一に分布した状態で提供し、止血剤、骨充填剤、創傷被覆材、薬物伝達体、組織修復材、皮膚鎮静剤、保湿剤、抗炎症剤、アトピー治療剤などの用途に適用可能である。

本発明の実施形態１による製品の性状を示す図面であり、右側の顕微鏡写真は半径１ｍｍの図である。右側の顕微鏡写真における黒いスポットは気泡を示す。 本発明の実施形態１による製品の血液吸収実験後の写真であり、同様に右側の顕微鏡写真は半径１ｍｍの図である。右側の顕微鏡写真に示すように、ペーストの間に血液がよく吸収されていることが確認できる。 本発明の実施形態１に係る製品の乾燥後のＳＥＭ写真である。写真に示すように、多孔性のビーズが確認できる。

以下、本発明のペースト組成物、生分解性注射用ペースト及びその製造方法について詳細に説明する。

本発明者らは、２本のシリンジを用いて薬液を混合して手術部位などに適用する必要がなく、１本のシリンジを用いて塗布可能であり、可溶性でありながら、生体適合性、粘着力、粘弾性のバランスを有する生分解性注射用ペーストについて研究していた中、特定の構造を有する天然高分子を骨格または表面に含み、所定の架橋剤で架橋して精製した未乾燥粉末を含む湿潤性ペーストの形態で提供されるペースト組成物を使用する場合、上記目的をすべて達成できることを確認し、これに基づいて研究に邁進して本発明を完成するに至った。

ペースト組成物
本発明の一実施形態において、ペースト組成物は、生分解性ユニットを有するポリマーとモノマー間の架橋結合の制御された改質（含水量調整）のための組成物を指す。

前記ペースト組成物は、２種以上のバックボーンポリマー（ｂａｃｋｂｏｎｅ ｐｏｌｙｍｅｒ）、ジグリシジルエーテルモノマー、活性成分またはそれらの混合物と；担体と；を含み、前記２種以上のバックボーンポリマー、ジグリシジルエーテルモノマー、活性成分またはそれらの混合物は、前記担体中に均一に分散しており、前記バックボーンポリマーまたは活性成分は、一重らせん（ｓｉｎｇｌｅ－ｈｅｌｉｘ）構造を有する粘着性高分子を含み、支持体骨格を形成する。

前記担体は、前記バックボーンポリマー、ジグリシジルエーテルモノマー、活性成分の全てと反応しないことを特徴とし、この場合、2本のシリンジを用いて薬液を混合して手術部位などに塗布する必要がなく、１本のシリンジを用いて塗布することができ、可溶性でありながら生体適合性、粘着力、粘弾性のバランスを有する生分解性注射用ペーストを提供することができる。

本発明の一実施形態において、前記ペースト組成物は、最も重要な特徴の一つとして湿潤性を含む。

用語「湿潤性」とは、特に明記しない限り、水分計を用いて測定した含水量が８０％以上の過剰な水分を含む状態を指す。

前述の湿潤性を達成するために、本発明の一実施形態において、前記担体は、前記２種以上のバックボーンポリマー、一重らせん構造を有する粘着性高分子、ジグリシジルエーテルモノマー、活性成分及び担体の総重量に基づいて、８０重量％以上、具体的には８２～９５重量％の範囲内であってもよく、この範囲内であれば、水分を過剰に含有しても分解速度を低下させることなく、適用まで安定な状態を維持することができる。

前記一重らせん（ｓｉｎｇｌｅ－ｈｅｌｉｘ）構造を有する粘着性高分子は、コラーゲンの三重らせん（ｔｒｉｐｌｅ－ｈｅｌｉｘ）構造を一重らせん（ｓｉｎｇｌｅ－ｈｅｌｉｘ）構造に変形させたものである可能性がある。

前記一重らせん構造を有する粘着性高分子としては、酸条件下で溶解する高分子を使用することもできるが、できるだけ塩基条件下で溶解する高分子を使用することが、反応を制御することが容易であるため好ましい。

前記一重らせん構造を有する粘着性高分子が、前記２種以上のバックボーンポリマーのうち、第１バックボーンポリマーに含まれる場合、前記一重らせん構造を有する粘着性高分子と第１バックボーンポリマーとの間の結合によって支持体骨格を形成することができる。

前記一重らせん構造を有する粘着性高分子が前記活性成分に含まれる場合、前記第１バックボーンポリマーと第２バックボーンポリマーとの間の結合によって支持体骨格を形成することができる。

前記第１バックボーンポリマーは、ヒアルロン酸、ヒアルロン酸塩、コラーゲン、ゼラチン、キトサン、デンプン、アルギン酸及びアルギン酸塩からなる群から選択されるヒアルロン酸系または天然高分子であってもよい。

前記第２バックボーンポリマーは、カルボキシメチルセルロース、セルロース、ポリビニルピロリドン、ポロキサマー、ポリビニルアルコール及びポリエチレングリコールからなる群から選択されるセルロース系または合成高分子であってもよく、前述の第１バックボーンポリマーと重複する種を除く。

前記ジグリシジルエーテルモノマーは、炭素数１～８のアルカンジオールジグリシジルエーテルであってもよいが、これに限定されるものではない。この場合、バックボーンポリマーの機械的物性を低下させることなく、バックボーンポリマー間の架橋を効率的に行わせることができる。

前記活性成分としては、例えば、デンプン、コラーゲン、キトサン、カルボキシメチルセルロース、ヒアルロン酸ナトリウム、ポリビニルピロリドン、ポロキサマー、ポリエチレングリコール、トロンビン、フィブリノーゲン、タンニン酸、ビタミンＫ、ウシ血清アルブミン（Ｂｏｖｉｎｅ ｓｅｒｕｍ ａｌｂｕｍｉｎ、ＢＳＡ）、ゲンタマイシン、止血剤、塩化カルシウム、薬物伝達体、創傷被覆材、皮膚鎮静剤、保湿剤、抗炎症剤、アトピー治療剤、天然物活性成分の中から選択される１種以上を使用することができる。

前記担体は、リン酸緩衝生理食塩水、精製水、注射用水、または生理食塩水として提供されてもよく、前述のように、前記バックボーンポリマー、ジグリシジルエーテルモノマー、活性成分及び水の総含有量を基準として、一例として８０重量％以上、具体例として８２～９５重量％の範囲内であることが、過度の湿潤性を示すために好ましい。

前記生分解性注射用ペーストを構成する成分において、一重らせん構造を有する粘着性高分子：バックボーンポリマー（一重らせん構造を有する粘着性高分子がバックボーンポリマーに含まれる場合はこれを除く高分子）：ジグリシジルエーテルモノマー：水：活性成分の重量比が、一例として０．１～１５：０．０５～７：０．００００１～５：８２～９５：０～０．９である場合に、可溶性でありながら生体適合性、粘着力、粘弾性のバランスに優れるという効果がある。

前記ペースト組成物を構成する成分において、一重らせん構造を有する粘着性高分子：２種以上のバックボーンポリマー：ジグリシジルエーテルモノマー：水：活性成分の重量比が、一例として０．１～１５：０．０５～７：０．００００１～５：８２～９５：０～０．９、具体例として０．１５～１４：０．３～６．６：０．００００１～５：８４～９３：０．１～０．３５である場合に、可溶性でありながら生体適合性、粘着力、粘弾性のバランスにより優れるという効果がある。

＜生分解性注射用ペースト＞
本発明の一実施形態において、生分解性注射用ペーストは、前述の生分解性ユニットを有するポリマーとモノマーとの間の架橋結合物の制御された改質（含水量調整）のためのペースト組成物から得られることが好ましい。

前記生分解性注射用ペーストは、一例として、２種以上のバックボーンポリマー、ジグリシジルエーテルモノマー、活性成分及び担体を含み、一重らせん構造を有する粘着性高分子を前記バックボーンポリマーまたは前記活性成分に含めて粘弾性バランスを維持するマイクロハイドロゲル粒子の形態で提供され、担体を、前記バックボーンポリマー、ジグリシジルエーテルモノマー、活性成分及び担体の総重量に基づいて８０重量％以上含み、１本のシリンジを用いて適用部位に塗布できるペースト形態を示すことを特徴とし、この場合、可溶性でありながら生体適合性、粘着力、粘弾性のバランスに優れるという効果がある。

前記マイクロハイドロゲル粒子のサイズは、一例として１００～６００μｍ、具体例として２００～４００μｍであってもよく、この場合、吸水率に最適な最大効果が得られる。

前記生分解性注射用ペーストは、平均粒径５０～４００μｍ、具体例として１００～４００μｍ、好ましい例として２００～４００μｍの範囲内である未乾燥粉末であり、過度の湿潤性を提供することを目的とするため、乾燥処理を省略することを特徴とする。

当該平均粒径を有する場合、製造が容易であり、血液吸収力に優れる効果があり、前記平均粒径はＳＥＭ画像解析により測定できる。

前記生分解性注射用ペーストは、注射器の押圧力（注入力または弾性力）が粘着力の５倍以下、具体例として１～４倍の範囲内であってもよく、この場合、使用性が良好であり、適用部位によく付着して効能を高める効果がある。

前記注入力は、容量１０ｍｌの注射容器を用いて万能引張試験機によって測定することができる。

前記粘着力は、レオメーターを用いて測定することができる。

前記生分解性注射用ペーストは、検体に血液を滴下し、静置時間ａを経過した直後に１８０°反転させて血液吸収の有無及び時間を測定し、吸収力試験に準じてペーストに水分を吸収させて吸水量（水分吸収量）を測定し、血液凝固指数確認試験法に基づいてマイクロプレートリーダーを用いて測定した後、下記数式１により算出される血液凝固指数（ＢＣＩ）が７０％以上、好ましくは７４％以上であり得る。

［数式１］
ＢＣＩ（％）＝１００－（（Ｄ_ｏ／Ｄ_ｓ）×１００）

（ここで、Ｄ_ｓはヘモグロビン溶液の吸光度を意味し、Ｄ_ｏは溶血された全血の吸光度を意味する。ＢＣＩ値は血液凝固度を意味し、ＢＣＩ値が高いほど凝固性能が良いことを意味する。検体０．２ｇに血液０．２ｍｌを塗布した後、１０秒間隔で１８０°反転させ、血液が全て吸収されて落ちる時間を測定した。吸水力は、検体０．２ｇに水１０ｍｌを加え、３７℃、５０ｒｐｍで２４時間後の重量を測定することにより確認した。）

前記生分解性注射用ペーストは、水分計で測定された含水量が８０％以上、具体例として８０～９５％であってもよく、この場合、２本のシリンジを用いて薬液を混合する必要なく、１本のシリンジを用いて手術部位などの適用部位に直接提供することができて好ましい。

前記生分解性注射用ペーストは、レオメーターを用いて、スピンドルＰ２５、検体０．５ｇの条件下、０．１Ｈｚで測定した複素粘度が３，０００，０００ｃＰ以上、好ましくは９，０００，０００ｃＰ以上であり得る。

前記生分解性注射用ペーストは、ＩＳＯ １０９９３－細胞毒性測定法に基づいて測定した細胞生存率が８０％以上、好ましくは８９％以上であり得る。

前記生分解性注射用ペーストは、大韓薬典（韓国薬局方）の無菌試験法に基づいて測定した結果、細菌が検出されないという効果がある。

前記の生分解性注射用ペーストは、細胞毒性試験法に基づいて測定した結果、細胞毒性がないという効果がある。

前記生分解性注射用ペーストは、ＧＣクロマトグラフィー装置を用い、内部標準法により架橋剤の残留量を確認した結果、架橋剤の残留量が１重量％以下であるという効果がある。

＜生分解性注射用ペーストの製造方法＞
本発明の一実施形態による生分解性注射用ペーストの製造方法は、ベース製剤を準備する第１ステップと、支持体を製造する第２ステップと、生分解性注射用ペーストを得る第３ステップと、を含む。

具体的には、第１ステップでは、第１バックボーンポリマーを準備し、塩基性物質に添加してベース製剤を準備してもよい。

前記第１バックボーンポリマーは、塩基条件下で溶解可能な、一重らせん構造を有する粘着性高分子を含んでもよい。この場合、適正な水分を含むペーストを製造し、形態を持続的に維持する効果を得ることができる。

前記バックボーンポリマーとして、塩基条件下で溶解可能な、一重らせん構造を有する粘着性高分子を含む場合、残りのバックボーンポリマーに相当する追加ポリマーは、ヒアルロン酸、ヒアルロン酸塩、コラーゲン、ゼラチン、キトサン、デンプン、アルギン酸及びアルギン酸塩からなる群から選択されるヒアルロン酸系または天然高分子であってもよい。この場合、押出力と粘着力との間の相乗効果を提供することができる。

前記第１バックボーンポリマーとして、塩基条件下で溶解可能な、一重らせん構造を有する粘着性高分子を含まない場合、２種以上のバックボーンポリマーは、前述の第１バックボーンポリマーと、これとは別の第２バックボーンポリマーとを含んでもよい。ここで、第２バックボーンポリマーは、カルボキシメチルセルロース、セルロース、ポリビニルピロリドン、ポロキサマー、ポリビニルアルコール及びポリエチレングリコールからなる群から選択されるセルロース系または合成高分子であってもよく、前記第１バックボーンポリマーと重複する種を除く。

さらに、前記第１バックボーンポリマー及び第２バックボーンポリマーは、必要に応じて活性成分を含んでもよい。前記活性成分は、デンプン、コラーゲン、キトサン、カルボキシメチルセルロース、ヒアルロン酸ナトリウム、ポリビニルピロリドン、ポロキサマー、ポリエチレングリコール、トロンビン、フィブリン、フィブリノーゲン、タンニン酸、ビタミンＫ、ウシ血清アルブミン（Ｂｏｖｉｎｅ ｓｅｒｕｍ ａｌｂｕｍｉｎ、ＢＳＡ）、ゲンタマイシン、止血剤、塩化カルシウム、薬物伝達体、創傷被覆材、皮膚鎮静剤、保湿剤、抗炎症剤、アトピー治療剤、天然物活性成分の中から選択される１種以上であり、前記第１バックボーンポリマーまたは第２バックボーンポリマーと重複する種を除く。

前記第１ステップで使用される塩基性物質は、０．１～０．５Ｎのナトリウム、カリウム、またはカルシウムなどのアルカリ金属を含んでもよい。この場合、ベース製剤の溶解力を高めることができて好ましい。

前記第２ステップでは、前記ベース製剤をジグリシジルエーテルモノマーに投入して架橋させることにより、多孔質支持体を製造することができる。

前記第３ステップは、前記多孔性支持体を精製及び粉砕して生分解性注射用ペーストを得、その表面に活性成分を結合させることができる。

前記生分解性注射用ペーストには、塩基条件下で溶解可能な、一重らせん構造を有する粘着性高分子が含まれてもよい。

前記第３ステップでは、リン酸緩衝生理食塩水、精製水、注射用水または生理食塩水を用いて最大９回の精製を繰り返すことにより多孔性支持体から残留架橋剤を除去しながら中和し、次いで５０～５００μｍの範囲の平均粒径に粉砕することができる。

前記精製時に提供される水によって 前記生分解性注射用ペーストは、湿潤性ペーストの形態で提供され得る。

特に、本発明の生分解性注射用ペーストを止血剤として使用した場合、活性成分とともに止血能の改善が行われ、止血剤として優れた性能を発揮することができる。

特に、本発明の生分解性注射用ペーストを骨充填剤として使用した場合、活性成分とともに物性の改善が行われ、骨充填剤として優れた性能を発揮することができる。

すなわち、本発明の一実施形態による生分解性注射用ペーストは、担体中に均一に分散した状態で提供され、止血剤、骨充填剤、創傷被覆材、薬物伝達体、組織修復材、皮膚鎮静剤、保湿剤、抗炎症剤、アトピー治療剤などの用途に好適に用いられる。

以下、本発明の理解を助けるために好ましい実施例を挙げて説明するが、以下の実施例は、本発明を例示するものに過ぎず、本発明の範疇及び技術思想の範囲内で様々な変更及び修正が可能であることは当業者にとって明らかであり、このような変更及び修正は、添付の特許請求の範囲に属することも当然のことである。

［実施例：生分解性注射用ペーストの製造］
実施例１
実施例１のペースト組成物として、ゼラチンとヒアルロン酸ナトリウムを準備した。

具体的には、前記ゼラチン３０重量％とヒアルロン酸ナトリウム０．８４重量％とを０．２５Ｎ ＮａＯＨで混合して溶解した。

前記溶解物に１，４－ブタンジオールジグリシジルエーテル０．８４重量％を投入し、３０℃で１８時間架橋して支持体バックボーンを準備した。

前記架橋物を、リン酸緩衝生理食塩水を用いて８～９回繰り返して精製し、残留ブタンジオールジグリシジルエーテルを除去し、ｐＨを中和した。

得られた生分解性注射用ペーストは、ゼラチン１３．６４重量％、ヒアルロン酸ナトリウム０．３８重量％、１．４－ブタンジオールジグリシジルエーテル０．０００２重量％、及びリン酸緩衝生理食塩水８５．８４重量％からなる。

このとき使用したリン酸緩衝生理食塩水としては、精製水８４．８７重量％、塩化ナトリウム０．７１重量％、リン酸二水素カリウム０．０４重量％、及び第二リン酸ナトリウム・十二水和物０．２２重量％の混合物を使用した。

次いで、生分解性注射用ペーストを、プランジャーミルを用いて平均粒径が３００μｍになるように粉砕した。

その後、粉砕物に塩化カルシウム二水和物０．１４重量％を混合し、これにより、活性成分が表面に結合したペースト状の生分解性注射用ペーストを製造した。

実施例２
実施例１のペースト組成物として、ヒアルロン酸ナトリウムとカルボキシメチルセルロースを準備した。

具体的には、ヒアルロン酸ナトリウム１５．２４重量％とカルボキシメチルセルロース７．６２重量％を混合し、２５Ｎ ＮａＯＨに溶解した。

前記溶解物に１，４－ブタンジオールジグリシジルエーテル０．９５重量％を投入し、３０℃で１８時間架橋して支持体のバックボーンを準備した。

前記架橋物を、リン酸緩衝生理食塩水を用いて８～９回繰り返して精製し、残留ブタンジオールジグリシジルエーテルを除去し、ｐＨを中和した。

精製後、製造された生分解性注射用ペーストは、ヒアルロン酸ナトリウム４．３２重量％、カルボキシメチルセルロース２．１６重量％、１，４－ブタンジオールジグリシジルエーテル０．０００２重量％、及びリン酸緩衝生理食塩水９３．１８重量％からなる。

次いで、 生分解性注射用ペーストを、プランジャーミルを用いて平均粒径３００μｍになるように粉砕した。

その後、粉砕物に塩化カルシウム二水和物０．１４重量％とゼラチン０．２重量％を混合し、これにより、活性成分が表面に結合したペースト状の生分解性注射用ペーストを製造した。

実施例３
前記実施例1における塩化カルシウム二水和物の含有量と同量のゼラチンをさらに使用し、塩化カルシウム二水和物を含まないことを除いては、前記実施例1と同様の工程を繰り返すことにより、ペースト状の生分解性注射剤を製造した。

実施例４
前記実施例２における塩化カルシウム二水和物の含有量と同量のゼラチンをさらに使用し、塩化カルシウム二水和物を含まないことを除いては、前記実施例２と同様の工程を繰り返すことにより、ペースト状の生分解性注射用ペーストを製造した。

比較例１
前記実施例１におけるゼラチン含有量と同量のヒアルロン酸ナトリウムをさらに使用し、ゼラチンを含まないことを除いては、前記実施例１と同様の工程を繰り返すことにより、ペースト状の生分解性注射用ペーストを製造しようとしたが、ペースト状のビーズの形態に製造することはできなかった。

比較例２
前記実施例１におけるヒアルロン酸ナトリウムの含有量と同量のゼラチンをさらに使用し、ヒアルロン酸ナトリウムを含まないことを除いては、前記実施例１と同様の工程を繰り返すことにより、ペースト状の生分解性注射用ペーストを製造した。

比較例３
前記実施例１におけるゼラチンを１０重量％混合して使用することを除いては、前記実施例１と同様の工程を繰り返すことにより、ペースト状の生分解性注射用ペーストを製造した。

比較例４
前記実施例２におけるヒアルロン酸ナトリウムを除き、カルボキシメチルセルロースのみを使用することを除いては、前記実施例２と同様の工程を繰り返すことにより、ペースト状の生分解性注射用ペーストを製造した。

比較例５
前記実施例１における１，４－ブタンジオールジグリシジルエーテルの代わりにポリエチレングリコールジアクリレート（ＰＥＧＤＡ）を使用することを除いては、前記実施例１と同様の工程を繰り返すことにより、ペースト状のヒアルロン酸架橋体を製造した。

比較例６
前記実施例１における精製及び粉砕後に凍結乾燥を行うことを除いては、前記実施例１と同様の工程を繰り返すことにより、ペースト状の生分解性注射用ペーストを製造した。

参考例１
前記実施例１における粉砕サイズを平均粒径３００μｍから平均粒径７００μｍに変更して製造することを除いては、前記実施例１と同様の工程を繰り返すことにより、ペースト相の生分解性注射用ペーストを製造した。

参考例２
前記実施例１における破砕サイズを平均粒径３００μｍから平均粒径３０μｍに変更して製造することを除いては、前記実施例１と同様の工程を繰り返すことにより、ペースト状の生分解性注射用ペーストを製造しようとしたが、粉砕機のメッシュサイズが小さすぎたため、検体を製造することができなかった。

試験例
前記実施例１～４、比較例２～６及び参考例１で製造したペーストについて、複素粘度（複合粘度）、粘着力、注入力、止血性能（血液吸収能）、血液凝固指数（ＢＣＩ）、細胞毒性試験、及び無菌試験を以下のように行い、測定結果を下記表１に示した。

＜物性測定方法＞
＊複素粘度（複合粘度）：複素粘度測定法に基づき、スピンドルＰ２５、試料０．５ｇの条件下で、レオメーターを用いて０．１Ｈｚにおける複素粘度を測定した。

＊粘着力：タック試験（Ｔａｃｋ ｔｅｓｔ）法に基づき、スピンドルＰ２５、検体０．５ｇの条件下で、検液を一定の力（１Ｎ）で押圧した後、１．２５ｍｍ／分の速度で上昇させたときの最大力を、レオメーターを用いて測定した。

＊注入力：注入性試験（Ｉｎｊｅｃｔａｂｉｌｉｔｙ ｔｅｓｔ）に基づき、速度１ｍｍ／ｓの条件下で、万能材料試験機を用いて測定した。

＊止血性能（血液吸収能）：検体に血液を滴下し、検体がすぐに落下した場合は０秒と表示し、すぐに落下しなかった場合は１０秒ごとに検体を１８０°反転させながら６０秒まで落下するかどうかを確認した。

＊血液凝固指数（ＢＣＩ）：ＢＣＩ試験法に基づき、マイクロプレートリーダーを用いて測定した。

＊細胞毒性：細胞毒性試験法に基づいて測定し、細胞生存率を％で示した。

＊無菌試験：無菌試験法に基づき、菌の有無を確認し、その結果を有無で示した。

＊含水率（水分含有量）：水分計を用いて試験片の水分含有量を測定した。

上記表１に示すように、本発明の生分解性注射用ペーストに該当する実施例１～４では、複素粘度、粘着力、注入力、血液吸収能、血液凝固指数（ＢＣＩ）、細胞毒性、無菌試験及び含水率の全ての測定項目において適切な範囲が設けられており、可溶性でありながら生体適合性、粘着力、粘弾性のバランスを提供する効果が得られた。

一方、本発明の生分解性注射用ペーストに該当しない比較例１～６では、製造が不可能であるか、製造可能であっても粘着力、吸収力、押出力等が不十分であることが確認された。

具体的には、粘着性高分子の含有量と同量の第１バックボーンポリマーを使用し、粘着性高分子を使用しなかった比較例１では、粘着力が不十分であるため、ペーストを製造することができなかった。

また、第１バックボーンポリマー含有量と同量の粘着性高分子を使用した比較例２では、粘着力の低下が確認された。

また、粘着性高分子を不適切に過剰に投入した比較例３、及び、第２バックボーンポリマーを単独で使用した比較例４では、それぞれ吸収力の低下が確認された。

また、先に用いた架橋剤とは異なり、ポリエチレングリコールジアクリレートを架橋剤として用いた比較例５では、細胞毒性が高いことが確認された。

また、得られたペースト状物を乾燥粉末タイプに加工した比較例６では、押出力が比較的高く、加工性が悪いことが確認された。

さらに、得られたペーストを過度に大きく粉砕した場合には、参考例１に示すように、吸収力が悪く、さらにまた、得られたペーストを過度に小さく粉砕した場合には、参考例２から分かるように、製造が不可能であった。

したがって、本発明の特定の構造を有する天然高分子を骨格または表面に含有し、所定の架橋剤で架橋して精製した未乾燥粉末を含む湿潤性ペーストの形態で提供される生分解性注射用ペーストを使用する場合、生分解性注射用ペーストが担体に均一に分散した状態で提供されるため、止血剤、骨充填剤、創傷被覆材、薬物伝達体、組織修復材、皮膚鎮静剤、保湿剤、抗炎症剤、アトピー治療剤などの用途に好適に使用することができる。

Claims (18)

1. 生分解性ユニットを有するポリマーとモノマーとの間の架橋結合物の制御された改質（含水量の調整）のための組成物であって、
   前記組成物は、２種以上のバックボーンポリマー、ジグリシジルエーテルモノマー、活性成分またはそれらの混合物と、担体と、を含み、
   前記２種以上のバックボーンポリマー、ジグリシジルエーテルモノマー、活性成分またはそれらの混合物は、前記担体中に均一に分散しており、前記バックボーンポリマーまたは活性成分は、一重らせん（ｓｉｎｇｌｅ－ｈｅｌｉｘ）構造を有する粘着性高分子を含んで支持体骨格を形成し、前記担体は、前記バックボーンポリマー、ジグリシジルエーテルモノマー及び活性成分と反応しないことを特徴とする、ペースト組成物。
2. 前記２種以上のバックボーンポリマー、一重らせん構造を有する粘着性高分子、ジグリシジルエーテルモノマー、活性成分及び担体の総重量に基づいて、前記担体を８０重量％以上含むことを特徴とする、請求項１に記載のペースト組成物。
3. 前記一重らせん構造を有する粘着性高分子は、コラーゲンの三重らせん（ｔｒｉｐｌｅ－ｈｅｌｉｘ）構造を一重らせん（ｓｉｎｇｌｅ－ｈｅｌｉｘ）構造に変換して得られることを特徴とする、請求項１に記載のペースト組成物。
4. 前記一重らせん構造を有する粘着性高分子が、前記２種以上のバックボーンポリマーのうちの第１バックボーンポリマーに含まれる場合、前記一重らせん構造を有する粘着性高分子と第１バックボーンポリマーとの間の結合によって支持体骨格を形成することを特徴とする、請求項１に記載のペースト組成物。
5. 前記一重らせん構造を有する粘着性高分子が前記活性成分に含まれる場合、前記第１バックボーンポリマーと第２バックボーンポリマーとの間の結合によって支持体骨格を形成することを特徴とする、請求項１に記載のペースト組成物。
6. 前記第１バックボーンポリマーは、ヒアルロン酸、ヒアルロン酸塩、コラーゲン、ゼラチン、キトサン、デンプン、アルギン酸及びアルギン酸塩からなる群から選択されるヒアルロン酸系または天然高分子であることを特徴とする、請求項１に記載のペースト組成物。
7. 前記第２バックボーンポリマーは、カルボキシメチルセルロース、セルロース、ポリビニルピロリドン、ポロキサマー、ポリビニルアルコール及びポリエチレングリコールからなる群から選択されるセルロース系または合成高分子であり、前記第１バックボーンポリマーと重複する種を除くことを特徴とする、請求項１に記載のペースト組成物。
8. 前記活性成分は、デンプン、コラーゲン、キトサン、カルボキシメチルセルロース、ヒアルロン酸ナトリウム、ポリビニルピロリドン、ポロキサマー、ポリエチレングリコール、トロンビン、フィブリノーゲン、タンニン酸、ビタミンＫ、ウシ血清アルブミン（Ｂｏｖｉｎｅ ｓｅｒｕｍ ａｌｂｕｍｉｎ、ＢＳＡ）、ゲンタマイシン、止血剤、塩化カルシウム、薬物伝達体、創傷被覆材、皮膚鎮静剤、保湿剤、抗炎症剤、アトピー治療剤、天然物活性成分の中から選択される１種以上であり、前記第１バックボーンポリマーまたは第２バックボーンポリマーと重複する種を除くことを特徴とする、請求項１に記載のペースト組成物。
9. 前記担体は、リン酸緩衝生理食塩水、精製水、注射用水、または生理食塩水として提供されることを特徴とする、請求項１に記載のペースト組成物。
10. 前記ペースト組成物を構成する成分において、一重らせん構造を有する粘着性高分子：２種以上のバックボーンポリマー（２種以上の合計量）：ジグリシジルエーテルモノマー：担体：活性成分の重量比が、０．１～１５：０．０５～７：０．００００１～５：８２～９５：０～０．９であることを特徴とする、請求項１に記載のペースト組成物。
11. 請求項１から１０のいずれか一項に記載のペースト組成物から得られる生分解性注射用ペーストであって、
    ２種以上のバックボーンポリマー、ジグリシジルエーテルモノマー、活性成分及び担体を含み、
    一重らせん構造を有する粘着性高分子を前記バックボーンポリマーまたは前記活性成分に含めて粘弾性バランスを維持するマイクロハイドロゲル粒子の形態で提供され、担体を、前記バックボーンポリマー、ジグリシジルエーテルモノマー、活性成分及び担体の総重量に基づいて８０重量％以上含み、１本のシリンジを用いて適用部位に塗布できるペースト形態を示すことを特徴とする、生分解性注射用ペースト。
12. 前記マイクロハイドロゲル粒子のサイズは、１００～６００μｍであることを特徴とする、請求項１１に記載の生分解性注射用ペースト。
13. 前記生分解性注射用ペーストは、平均粒径５０～４００μｍの未乾燥粉末であり、容量１０ｍｌの注射容器に容量１～７ｍｌの未乾燥粉末を充填し、万能引張試験機を用いて測定した押圧力（注入力または押出力）が４０Ｎ以下であることを特徴とする、請求項１１に記載の生分解性注射用ペースト。
14. 前記生分解性注射用ペーストは、レオメーターを用いて粘着力試験により測定した粘着力が５Ｎ以上である粘着性高分子粉末を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の生分解性注射用ペースト。
15. 前記生分解性注射用ペーストは、検体０．２ｇに水１０ｍｌを加え、３７℃、５０ｒｐｍで静置した後、水分計を用いて測定した含水率が８０～９５％であることを特徴とする、請求項１１に記載の生分解性注射用ペースト。
16. 前記生分解性注射用ペーストは、
    適量の血液を検体に滴下し、１０秒ごとに１８０°反転させて血液吸収の有無及び時間を測定し、
    血液凝固指数試験法に基づいてマイクロプレートリーダーを用いて測定した後、下記数式１により算出される血液凝固指数（ＢＣＩ）が７０％以上であることを特徴とする、請求項１１に記載の生分解性注射用ペースト。
    ［数式１］
    ＢＣＩ（％）＝１００－（（Ｄ_ｏ／Ｄ_ｓ）×１００）
    （ここで、Ｄ_ｓはヘモグロビン溶液の吸光度を意味し、Ｄ_ｏは溶血された全血の吸光度を意味する。ＢＣＩ値は血液凝固度を意味し、ＢＣＩ値が高いほど凝固性能が良いことを意味する。）
17. 前記生分解性注射用ペーストは、レオメーターを用いて、スピンドルＰ２５、検体０．５ｇの条件下、０．１Ｈｚで測定した複素粘度が３，０００，０００ｃＰ以上であることを特徴とする、請求項１１に記載の生分解性注射用ペースト。
18. 第１バックボーンポリマーを準備し、塩基性物質に添加してベース製剤を準備する第１ステップと、
    前記ベース製剤をジグリシジルエーテルモノマーに投入し、第２バックボーンポリマーと架橋させて多孔性支持体を製造する第２ステップと、
    前記多孔性支持体を精製及び粉砕して生分解性注射用ペーストを得、その表面に活性成分を結合させる第３ステップと、
    を含み、
    前記ベース製剤または前記生分解性注射用ペーストに、塩基条件下で溶解可能な、一重らせん構造を有する粘着性高分子を含有させ、
    精製時に提供される担体によって湿潤性ペーストの形態で提供されることを特徴とする、請求項に記載の生分解性注射用ペーストの製造方法。