JP6522391B2 - Biodegradable polymer composition having temperature response and method for producing the same - Google Patents
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Description
本発明は、温度応答性を有する生分解性ポリマー組成物及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a biodegradable polymer composition having temperature responsiveness and a method for producing the same.
温度応答性ポリマーとは、温度変化に応答して溶解性等の物性を変化させるポリマーの総称である。このうち、溶液状態で外部の温度変化に応じてゾル−ゲル相転移現象を示すポリマーが知られている。特に薬物担体等の医療用分野においては、生体適合性及び生分解性を有し、かつ室温では溶液(ゾル)状態であるが、生体内に注入すると、体温に感応してin situでヒドロゲルを形成する温度応答性のインジェクタブルポリマー(以下、「IP」ともいう。)の開発が注目されている。 The temperature responsive polymer is a general term for polymers that change physical properties such as solubility in response to temperature changes. Among these, polymers are known which exhibit a sol-gel phase transition phenomenon in the solution state according to the external temperature change. Particularly in the medical field such as drug carriers, they are biocompatible and biodegradable and are in solution (sol) state at room temperature, but when injected into a living body, they sense hydrogels in situ in response to body temperature. Development of a temperature responsive injectable polymer (hereinafter also referred to as "IP") to be formed has attracted attention.
このような温度応答性IPとしては、これまでに、ポリ(乳酸)(PLA)及びポリグリコール酸(PGA)の共重合体(以下、「PLGA」ということもある)と、ポリエチレングリコール(PEG)とからなるトリブロック共重合体(以下、「PLGA−b−PEG−b−PLGA」、単に「PLGA−PEG−PLGA」ともいう);ポリ(ε−カプロラクトン)(PCL)及びポリグリコール酸(PGA)の共重合体(以下、「PCGA」ともいう)と、ポリエチレングリコール(PEG)とからなるトリブロック共重合体(以下、「PCGA−b−PEG−b−PCGA」、単に「PCGA−PEG−PCGA」ともいう)等が報告されている(非特許文献1〜3参照。)。 As such temperature responsive IP, copolymers of poly (lactic acid) (PLA) and polyglycolic acid (PGA) (hereinafter sometimes referred to as "PLGA"), polyethylene glycol (PEG) Triblock copolymers (hereinafter, also referred to as “PLGA-b-PEG-b-PLGA”, simply “PLGA-PEG-PLGA”); poly (ε-caprolactone) (PCL) and polyglycolic acid (PGA) ) (Hereinafter referred to as “PCGA”) and a triblock copolymer (hereinafter referred to as “PCGA-b-PEG-b-PCGA”) consisting of polyethylene glycol (PEG) and simply “PCGA-PEG-” (Also referred to as "PCGA") and the like are reported (see Non-Patent Documents 1 to 3).
また、混合による化学反応によって、共有結合による架橋を生成させる二液混合型IP組成物も知られている。このような二液混合型IP組成物としては、例えば、末端にスクシンイミドエステル基を有するポリエーテル化合物と末端にアミノ基を有するポリエーテル化合物とを混合した組成物が報告されている(非特許文献4参照。)。 Also known are two-component mixed IP compositions in which covalent crosslinks are generated by chemical reaction by mixing. As such a two-component mixed IP composition, for example, a composition in which a polyether compound having a succinimide ester group at the end and a polyether compound having an amino group at the end has been reported (non-patent literature) 4).
しかしながら、上記PLGA−b−PEG−b−PLGA及びPCGA−b−PEG−b−PCGAからなる温度応答性IPは、生体内では体温によりゲル化するものの、湿潤な環境下において、特に体液等により希釈されてしまい、ゲル状態を長期間維持することは困難であると考えられる。 However, although the temperature-responsive IP consisting of the above PLGA-b-PEG-b-PLGA and PCGA-b-PEG-b-PCGA gels in vivo due to body temperature, in a moist environment, in particular by body fluid etc. Since it is diluted, it is considered difficult to maintain the gel state for a long time.
また、上記二液混合型IP組成物は、混合状態で放置しておくとゲル化が進行してしまうことから、混合後すぐに生体内に注入しなければならず、取り扱いが容易ではないと考えられる。また、生体内に注入する前の、シリンジ、カテーテル等の中にある段階でゲル化が起きてしまうと、注入できなくなることが懸念される。特に霧吹き等で噴霧して使用する方法では、目的部位に対して望み通りに噴霧できないと考えられる。 Further, since the above two-component mixed IP composition is left in the mixed state and gelation proceeds, it must be injected into the living body immediately after the mixing, and the handling is not easy. Conceivable. In addition, if gelation occurs at a certain stage in a syringe, a catheter or the like before injection into a living body, there is a concern that the injection can not be performed. In particular, it is considered that the method of using by spraying by misting etc. can not spray on the target site as desired.
本発明は、上記の要望に鑑みてなされたものであり、温度に応答してゾル−ゲル転移を示す生分解性ポリマー組成物であって、湿潤条件下において、ゲル状態を長期間維持できる生分解性ポリマー組成物を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned needs, and is a biodegradable polymer composition that exhibits a sol-gel transition in response to temperature, and is capable of maintaining a gel state for a long time under wet conditions. It is an object to provide a degradable polymer composition.
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、両末端に反応性の官能基を有するトリブロック共重合体に対して、該トリブロック共重合体と反応可能な化合物を含有させたポリマー組成物が、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that a compound capable of reacting with a triblock copolymer having a reactive functional group at both ends with the triblock copolymer. It has been found that the contained polymer composition can achieve the above object, and the present invention has been completed.
すなわち、本発明は、下記の温度応答性を有する生分解性ポリマー組成物及びその製造方法を提供することにある。
項1.
(1)両末端に反応性の官能基を有するA−B−A型トリブロック共重合体、及び
(2)該A−B−A型トリブロック共重合体と反応可能な化合物又はその塩を含有する温度応答性生分解性ポリマー組成物であって、
該Aブロックが、ポリ(ε−カプロラクトン−co−グリコール酸)を含み、
該Bブロックが、ポリエチレングリコール鎖を含む、温度応答性生分解性ポリマー組成物。
項2.
前記(2)化合物又はその塩の含有量が、前記(1)A−B−A型トリブロック共重合体100質量部に対して、0.25〜20質量部である、項1に記載の温度応答性生分解性ポリマー組成物。
項3.
前記Aブロックが前記(1)A−B−A型トリブロック共重合体の20〜75質量%を構成し、
前記Bブロックが前記(1)A−B−A型トリブロック共重合体の25〜80質量%を構成する、項1又は2に記載の温度応答性生分解性ポリマー組成物。
項4.
さらに、(3)前記A−B−A型トリブロック共重合体以外の温度応答性ポリマーを含有する、項1〜3の何れか一項に記載の温度応答性生分解性ポリマー組成物。
項5.
前記反応性の官能基が、スクシンイミドエステル基である、項1〜4の何れか一項に記載の温度応答性生分解性ポリマー組成物。
項6.
前記(2)化合物又はその塩が、ポリアミン化合物又はその塩である、項1〜5の何れか一項に記載の温度応答性生分解性ポリマー組成物。
項7.
項1〜6の何れか一項に記載の温度応答性生分解性ポリマー組成物の製造方法であって、
(i)ポリエチレングリコール、又は脂肪族ジオールの存在下、ε−カプロラクトン及びグリコリドを重合させて、A−B−A型トリブロック共重合体を製造する工程、
(ii)前記工程(i)で得られたA−B−A型トリブロック共重合体の両末端に、反応性の官能基を形成する工程、並びに
(iii)前記工程(ii)で得られた(1)A−B−A型トリブロック共重合体と(2)該A−B−A型トリブロック共重合体と反応可能な化合物又はその塩とを混合する工程を順に含む、生分解性ポリマー組成物の製造方法。
項8.
前記工程(iii)において、前記(1)A−B−A型トリブロック共重合体以外の温度応答性ポリマーをさらに混合する、項7に記載の生分解性ポリマー組成物の製造方法。
項9.
さらに、(4)水を含有する、項1〜6の何れか一項に記載の温度応答性生分解性ポリマー組成物。
項10.
項9に記載の温度応答性生分解性ポリマー組成物からなるゲル。
That is, the present invention is to provide a biodegradable polymer composition having the following temperature response and a method for producing the same.
Item 1.
(1) ABA type triblock copolymer having reactive functional groups at both ends, and
(2) A temperature-responsive biodegradable polymer composition comprising a compound capable of reacting with the ABA type triblock copolymer or a salt thereof,
The A block comprises poly (ε-caprolactone-co-glycolic acid),
A temperature responsive biodegradable polymer composition, wherein said B block comprises polyethylene glycol chains.
Item 2.
The temperature response according to item 1, wherein the content of the compound (2) or the salt thereof is 0.25 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (1) ABA triblock copolymer Biodegradable polymer composition.
Item 3.
The A block constitutes 20 to 75% by mass of the (1) ABA triblock copolymer,
The temperature-responsive biodegradable polymer composition according to Item 1 or 2, wherein the B block constitutes 25 to 80% by mass of the (1) ABA type triblock copolymer.
Item 4.
The temperature-responsive biodegradable polymer composition according to any one of Items 1 to 3, further comprising (3) a temperature-responsive polymer other than the ABA type triblock copolymer.
Item 5.
The temperature-responsive biodegradable polymer composition according to any one of Items 1 to 4, wherein the reactive functional group is a succinimide ester group.
Item 6.
The temperature-responsive biodegradable polymer composition according to any one of Items 1 to 5, wherein the compound (2) or a salt thereof is a polyamine compound or a salt thereof.
Item 7.
A method for producing the temperature responsive biodegradable polymer composition according to any one of items 1 to 6,
(i) polymerizing ε-caprolactone and glycolide in the presence of polyethylene glycol or aliphatic diol to produce an ABA type triblock copolymer,
(ii) forming reactive functional groups at both ends of the ABA type triblock copolymer obtained in the step (i), and
(iii) A compound capable of reacting with the (1) ABA type triblock copolymer obtained in the step (ii) and (2) the ABA type triblock copolymer or a salt thereof A method of producing a biodegradable polymer composition comprising the steps of:
Item 8.
Item 8. The method for producing a biodegradable polymer composition according to Item 7, wherein a temperature responsive polymer other than the (1) ABA type triblock copolymer is further mixed in the step (iii).
Item 9.
The temperature-responsive biodegradable polymer composition according to any one of Items 1 to 6, further comprising (4) water.
Item 10.
10. A gel comprising the temperature responsive biodegradable polymer composition according to item 9.
本発明の生分解性ポリマー組成物は、室温下において、水溶液(ゾル)であり、温度に応答してゾル−ゲル転移を示す。特に、本発明の生分解性ポリマー組成物は、体内等の湿潤条件下においても、ゲル状態を長期間維持できる。 The biodegradable polymer composition of the present invention is an aqueous solution (sol) at room temperature and exhibits a sol-gel transition in response to temperature. In particular, the biodegradable polymer composition of the present invention can maintain the gel state for a long time even under moist conditions such as the body.
1.温度応答性生分解性ポリマー組成物
本発明の温度応答性生分解性ポリマー組成物(以下、「温度応答性ポリマー組成物」又は「ポリマー組成物」ということもある)は、(1)両末端に反応性の官能基を有するA−B−A型トリブロック共重合体(以下、「(1)A−B−A型トリブロック共重合体」、「(1)トリブロック共重合体」又は「第1成分」ということもある)、及び(2)該A−B−A型トリブロック共重合体と反応可能な化合物又はその塩(以下、「(2)化合物」、「(2)反応性化合物」又は「第2成分」ということもある)を含有し、かつ該(1)A−B−A型トリブロック共重合体のAブロックが、ポリ(ε−カプロラクトン−co−グリコール酸)を含み、該(1)トリブロック共重合体のBブロックが、ポリエチレングリコール鎖を含むことを特徴とする。
1. Thermoresponsive biodegradable polymer composition The thermoresponsive biodegradable polymer composition of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “thermoresponsive polymer composition” or “polymer composition”) has (1) both ends A-B-A type triblock copolymer having a reactive functional group (hereinafter, "(1) A-B-A type triblock copolymer", "(1) tri-block copolymer" or (Sometimes referred to as “first component”), and (2) a compound capable of reacting with the ABA type triblock copolymer or a salt thereof (hereinafter, “(2) compound”, “(2) reaction” (A) (also referred to as “the second component”), and the A block of the (1) ABA type triblock copolymer is a poly (ε-caprolactone-co-glycolic acid) And the B block of the (1) triblock copolymer comprises a polyethylene glycol chain.
本発明の温度応答性生分解性ポリマー組成物は、温度に応答してゾル−ゲル転移を示す。特に、室温と体温との間の温度でゲル化できるという特徴を有する。そのため、優れたin situゲル化システムを提供でき、外科的処置の必要を無くし、注射により低侵襲にインプラントを形成することができる。生理(薬理)活性物質等を安定に内包し、それらを体内で徐放できるため、注入可能な(インジェクタブル)ドラッグデリバリーシステムを提供できる。さらに、注射可能な組織修復及び器官再生用の足場として、また、適した生細胞を内包させることにより、注射投与で生体内組織の欠損部位に細胞を移植する細胞デリバリーシステムとしても利用できる。また、血管内に注入して血流を意図的に止める血管塞栓物質等に用いることもでき、この場合には薬剤、造影剤等を含ませて使用することも可能である。さらに、外科的手術の際に癒着が生じる可能性のある面に塗布あるいは噴霧することにより、ゲル状の膜を形成させ、癒着防止材として使用することも可能である。 The temperature responsive biodegradable polymer composition of the present invention exhibits a sol-gel transition in response to temperature. In particular, it is characterized in that it can gel at a temperature between room temperature and body temperature. As a result, an excellent in situ gelling system can be provided, the need for surgical procedures can be eliminated, and implants can be made minimally invasive by injection. Since a physiologically (pharmacologic) active substance and the like can be stably encapsulated and released slowly in the body, an injectable (injectable) drug delivery system can be provided. Furthermore, it can also be used as a scaffold for injectable tissue repair and organ regeneration, and also as a cell delivery system for implanting cells at the site of defect in in vivo tissue by injection administration by enclosing suitable living cells. In addition, it can also be used as a blood vessel embolic material or the like which is injected into a blood vessel to intentionally stop the blood flow, and in this case, it is also possible to use it by containing a drug, a contrast agent, etc. Furthermore, it is possible to form a gel-like film by applying or spraying to a surface where adhesions may occur during a surgical operation, and to use it as an adhesion prevention material.
本発明の温度応答性生分解性ポリマー組成物は、前記(1)A−B−A型トリブロック共重合体、及び(2)該トリブロック共重合体と反応可能な化合物又はその塩を含有していれば、特に限定されない。例えば、
(I) (1)トリブロック共重合体及び(2)反応性化合物のみからなるポリマー組成物;
(II) 前記(I)に、さらに(3)前記トリブロック共重合体以外の温度応答性ポリマー(以下、「(3)その他の温度応答性ポリマー」ということもある)を含有するポリマー組成物;
(III) (1)トリブロック共重合体、(2)反応性化合物及び水を含有するポリマー組成物;
(IV) 前記(III)に、さらに(3)その他の温度応答性ポリマーを含有するポリマー組成物;
(V) 前記(I)に、さらに薬物、色素又は造影剤を含有するポリマー組成物;
(VI) 前記(II)に、さらに薬物、色素又は造影剤を含有するポリマー組成物;
(VII) 前記(III)に、さらに薬物、色素又は造影剤を含有するポリマー組成物;
(VIII) 前記(IV)に、さらに薬物、色素又は造影剤を含有するポリマー組成物;
等が挙げられる。なお、本明細書中において、「含有する」又は「含む」なる表現については、「含有する」、「含む」、「実質的にのみからなる」及び「のみからなる」という概念を含む。
The temperature-responsive biodegradable polymer composition of the present invention comprises the above-mentioned (1) ABA type triblock copolymer, and (2) a compound capable of reacting with the triblock copolymer or a salt thereof. If it does, it will not be limited in particular. For example,
A polymer composition consisting only of (I) (1) triblock copolymer and (2) reactive compound;
(II) A polymer composition containing (3) a thermoresponsive polymer other than the triblock copolymer (hereinafter also referred to as “(3) other thermoresponsive polymer”) in (I) ;
(III) (1) a triblock copolymer, (2) a polymer composition containing a reactive compound and water;
(IV) a polymer composition further containing (3) another temperature responsive polymer in (III) above;
(V) a polymer composition further containing a drug, a dye or a contrast agent in the above (I);
(VI) a polymer composition further containing a drug, a dye or an imaging agent in the above (II);
(VII) a polymer composition further containing a drug, a dye or an imaging agent in the above (III);
(VIII) a polymer composition further containing a drug, a dye or an imaging agent in the above (IV);
Etc. In the present specification, the expressions "containing" or "including" include the concepts of "containing", "including", "consisting essentially of" and "consisting of".
以下の記載では、特に断りがない限り、本発明のポリマー組成物は固体状であるものとしてポリマー組成物を説明するが、本発明のポリマー組成物は固体に限定されない。即ち、本発明のポリマー組成物は、液体状及び固体状のいずれの形態も含むものとする。 In the following description, unless otherwise noted, the polymer composition of the present invention is described as being in solid form, although the polymer composition of the present invention is not limited to solids. That is, the polymer composition of the present invention is intended to include both liquid and solid forms.
1−1.(1)両末端に反応性の官能基を有するトリブロック共重合体
本発明のポリマー組成物は、(1)両末端に反応性の官能基を有するA−B−A型トリブロック共重合体を含有する。
1-1. (1) Triblock copolymer having reactive functional groups at both ends The polymer composition of the present invention is (1) ABA type triblock copolymer having reactive functional groups at both ends Contains
(1)A−B−A型トリブロック共重合体は、生分解性であって、前記Aブロックがポリ(ε−カプロラクトン−co−グリコール酸)(PCGA)を含み、前記Bブロックがポリエチレングリコール(PEG)鎖を含み、かつ、両末端に反応性の官能基(Fc)を有する。 (1) The ABA type triblock copolymer is biodegradable, and the A block contains poly (ε-caprolactone-co-glycolic acid) (PCGA), and the B block is polyethylene glycol It contains (PEG) chains and has reactive functional groups (Fc) at both ends.
該反応性の官能基(Fc)としては、特に限定はなく、例えば、縮合反応可能な基、付加反応可能な基等が挙げられる。 The reactive functional group (Fc) is not particularly limited, and examples thereof include a group capable of condensation reaction and a group capable of addition reaction.
縮合反応可能な基としては、例えば、アミノ基等のスクシンイミドエステル基と縮合反応可能な基;スクシンイミドエステル基、ニトロフェニルエステル基、1,2,3,4,5-ペンタフルオロフェニルエステル基、4-クロロフェニルエステル基等のアミノ基と縮合反応可能な活性エステル基;アルデヒド等のアミノ基とシッフ塩基結合形成可能な基;アミノ基等のアルデヒド基とシッフ塩基結合形成可能な基;チオエステル基等のシステイン残基と縮合反応可能な基;システイン残基等のチオエステル基と反応可能な基;フェニルボロン酸基等のジオール基と反応可能な基;ジオール基等のフェニルボロン酸基と反応可能な基等が挙げられる。中でも、好ましくはスクシンイミドエステル基及びアミノ基であり、より好ましくはスクシンイミドエステル基である。 Examples of the group capable of condensation reaction include: groups capable of condensation reaction with a succinimide ester group such as an amino group; succinimido ester group, nitrophenyl ester group, 1,2,3,4,5-pentafluorophenyl ester group, 4 An active ester group capable of condensation reaction with an amino group such as chlorophenyl ester group; a group capable of forming a Schiff base bond with an amino group such as aldehyde; a group capable of forming a Schiff base bond with an aldehyde group such as amino group; a thioester group Groups capable of condensation reaction with cysteine residues; Groups capable of reacting with thioester groups such as cysteine residues; Groups capable of reacting with diol groups such as phenylboronic acid groups; Groups capable of reacting with phenylboronic acid groups such as diol groups Etc. Among them, preferred is a succinimide ester group and an amino group, and more preferred is a succinimide ester group.
付加反応可能な基としては、例えば、チオール−エン クリック反応可能な基;ディールス アルダー反応可能な基;クリック反応可能な基;無触媒クリック反応可能な基等が挙げられる。 Examples of the group capable of addition reaction include, for example, a group capable of reacting with thiol-enelic acid; a group capable of reacting Diels-Alder; a group capable of clicking reaction; and a group capable of clicking reaction without catalyst.
反応性の官能基としては、好ましくは縮合反応可能な基であり、より好ましくはスクシンイミドエステル基及びアミノ基であり、特に好ましくはスクシンイミドエステル基である。 The reactive functional group is preferably a group capable of condensation reaction, more preferably a succinimide ester group and an amino group, and particularly preferably a succinimide ester group.
(1)A−B−A型トリブロック共重合体は、Aブロックと反応性を有する官能基(Fc)との間に、さらにリンカー部分(以下、「link」ということもある)を含むことができる。該リンカーとしては、特に限定はなく、例えば、コハク酸又はその誘導体(例えば、無水コハク酸、コハク酸ジメチル等のコハク酸ジアルキルエステル)、エチレンジイソシアナート、エチレングリコール、エチレンジアミン、ピペラジン、グリシン等のアミノ酸及びそのオリゴマー、並びにこれらの組合せから形成(誘導)される基等が挙げられる。 (1) The ABA type triblock copolymer further includes a linker moiety (hereinafter sometimes referred to as "link") between the A block and the functional group (Fc) having reactivity. Can. The linker is not particularly limited, and, for example, succinic acid or a derivative thereof (eg, succinic acid dialkyl ester such as succinic anhydride or dimethyl succinic acid), ethylene diisocyanate, ethylene glycol, ethylene diamine, piperazine, glycine or the like Examples thereof include amino acids and oligomers thereof, and groups formed (derived) from combinations thereof.
本発明で使用する(1)A−B−A型トリブロック共重合体の各物性;例えば、(1)トリブロック共重合体に対するPCGAブロック(Aブロック)及びPEGブロック(Bブロック)の質量比率;
PCGAブロック及びPEGブロックの各重量平均分子量;
(1)トリブロック共重合体の数平均分子量(Mn)及び当該数平均分子量に対する重量平均分子量の比(Mw/Mn);
PCGA中のε−カプロラクトンとグリコール酸とのモル比;
ε−カプロラクトン及びグリコール酸の各重合度;等の各物性は、特に限定されない。
Physical properties of (1) ABA type triblock copolymer used in the present invention; for example, (1) mass ratio of PCGA block (A block) and PEG block (B block) to triblock copolymer ;
Each weight average molecular weight of PCGA block and PEG block;
(1) Number average molecular weight (Mn) of triblock copolymer and ratio of weight average molecular weight to the number average molecular weight (Mw / Mn);
Molar ratio of ε-caprolactone to glycolic acid in PCGA;
The respective physical properties such as the respective degrees of polymerization of ε-caprolactone and glycolic acid are not particularly limited.
上記各物性の好ましい一例を挙げると、
PCGAブロック及びPEGブロックの質量比率は、PCGAブロックが(1)トリブロック共重合体の20〜75質量%を構成し、かつPEGブロックが(1)トリブロック共重合体の25〜80質量%を構成することが好ましい。
A preferred example of each of the above physical properties is as follows:
The weight ratio of PCGA block and PEG block is such that PCGA block constitutes 20 to 75% by mass of (1) triblock copolymer, and PEG block 25 to 80% by mass of (1) triblock copolymer It is preferable to comprise.
PCGAブロックの重量平均分子量は、0.8k〜2.0k(800〜2000)が好ましく、
PEGブロックの重量平均分子量は、0.8k〜2.0k(800〜2000)が好ましく、
(1)トリブロック共重合体の数平均分子量(Mn)は、2.4k〜6.0k(2400〜6000)が好ましく、
(1)トリブロック共重合体の数平均分子量に対する重量平均分子量の比(Mw/Mn)は、1.0〜1.8が好ましく、
PCGA中のε−カプロラクトンとグリコール酸とのモル比は、ε−カプロラクトン(CL):グリコール酸(GA)=3.0:1〜5.0:1(モル比)が好ましく、
ε−カプロラクトンの重合度は、5〜20が好ましく、
グリコール酸の重合度は、1〜5が好ましい。
The weight average molecular weight of the PCGA block is preferably 0.8 k to 2.0 k (800 to 2000),
The weight average molecular weight of the PEG block is preferably 0.8 k to 2.0 k (800 to 2000),
(1) The number average molecular weight (Mn) of the triblock copolymer is preferably 2.4 k to 6.0 k (2400 to 6000),
(1) The ratio (Mw / Mn) of weight average molecular weight to number average molecular weight of triblock copolymer is preferably 1.0 to 1.8,
The molar ratio of ε-caprolactone to glycolic acid in PCGA is preferably ε-caprolactone (CL): glycolic acid (GA) = 3.0: 1 to 5.0: 1 (molar ratio),
The polymerization degree of ε-caprolactone is preferably 5 to 20,
The polymerization degree of glycolic acid is preferably 1 to 5.
なお、上記各モル比、重合度及び質量比率は、例えば、1H−NMR等の公知の方法を用いて測定することができる。上記各数平均分子量及び重量平均分子量は、例えば、上記1H−NMR に加えてGPC(Gel Permeation Chromatography)等を用いて測定できる。 In addition, said each molar ratio, polymerization degree, and mass ratio can be measured, for example using well-known methods, such as < 1 > H-NMR. The above-mentioned number average molecular weight and weight average molecular weight can be measured, for example, by using GPC (Gel Permeation Chromatography) etc. in addition to the above 1 H-NMR.
本発明で使用する(1)A−B−A型トリブロック共重合体としては、以下の式(A): As the (1) ABA type triblock copolymer used in the present invention, the following formula (A):
で表すことができ、Fc−PCGA−b−PEG−b−PCGA−Fcとも称される(ここでFcは、反応性の官能基を意味し、b はblockを意味する)。上記式(A)中のx、y及びzは、それぞれ上述の各物性を満たすことができるような値であれば制限はない。中でも、例えば、xは15〜50の数が好ましく、20〜45の数がより好ましい。yは5〜20の数が好ましく、7〜15の数がより好ましい。zは1〜5の数が好ましく、1〜3の数がより好ましい。また、式(A)中に記載された2つのyは、ともに同じ数であってもよいし、異なる数であってもよい。このことは、式(A)中に記載された2つのzについても同様である。なお、x、y及びzは、ポリマー中の各ユニットの平均個数を表し、1H−NMR及びGPCから求められる。式(A)中の[ ]で示されるPCGAブロック内では、ε−カプロラクトンユニットとグリコール酸ユニットとの配列に規則性は無く、上記式(A)の配列の順に限定されない。また、y及びzは、片方のPCGAブロック内に含まれるε−カプロラクトンユニット及びグリコール酸ユニットそれぞれのユニットの平均個数を示す。 And may also be referred to as Fc-PCGA-b-PEG-b-PCGA-Fc (wherein Fc means a reactive functional group and b 1 means block). The values of x, y and z in the above formula (A) are not limited as long as they can satisfy the above-mentioned respective physical properties. Among them, for example, the number x is preferably 15 to 50, and more preferably 20 to 45. y is preferably a number of 5 to 20, more preferably a number of 7 to 15. The number of 1 to 5 is preferable, and the number of 1 to 3 is more preferable. Also, two y's described in the formula (A) may be the same number or different numbers. The same is true for the two z's described in formula (A). In addition, x, y, and z represent the average number of each unit in a polymer, and are calculated | required from < 1 > H-NMR and GPC. In the PCGA block represented by [] in Formula (A), the arrangement of the ε-caprolactone unit and the glycolic acid unit has no regularity, and the order of the arrangement of Formula (A) is not limited. Moreover, y and z show the average number of units of each of the ε-caprolactone unit and the glycolic acid unit contained in one PCGA block.
該Fc−PCGA−b−PEG−b−PCGA−Fcは、Fc基とPCGA基との間にリンカー部位を有していてもよい。かかる化合物としては、下記一般式(A’)で表すことができる。 The Fc-PCGA-b-PEG-b-PCGA-Fc may have a linker site between the Fc group and the PCGA group. Such a compound can be represented by the following general formula (A ').
上記式A’中のx、y及びzは、前記と同じであり、Fc’は、上記反応性の官能基と同じ基である。また、linkとしては、特に制限はなく、例えば、ジカルボン酸ユニット、ジオールユニット、モノペプチドユニット、オリゴペプチドユニット等が挙げられる。該ジカルボン酸としては、アルキレンジカルボン酸が挙げられ、該アルキレンとしては、特に制限はなく、例えば、メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン等の炭素数1〜6の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基等が挙げられる。該linkはさらに置換基を有していてもよい。該置換基としては特に制限はなく、例えば、フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子等が挙げられる。 In the above formula A ′, x, y and z are the same as above, and Fc ′ is the same group as the reactive functional group. Moreover, there is no restriction | limiting in particular as link, For example, a dicarboxylic acid unit, a diol unit, a monopeptide unit, an oligopeptide unit etc. are mentioned. Examples of the dicarboxylic acid include alkylene dicarboxylic acid, and the alkylene is not particularly limited, and, for example, a linear or branched alkylene group having 1 to 6 carbon atoms such as methylene, ethylene, propylene, butylene and the like Etc. The link may further have a substituent. There is no restriction | limiting in particular as this substituent, For example, halogen atoms, such as a fluorine atom and a chlorine atom, etc. are mentioned.
中でも、(1)A−B−A型トリブロック共重合体としては、好ましくは下記の一般式(A-1)で表されるトリブロック共重合体であり Among them, the (1) ABA type triblock copolymer is preferably a triblock copolymer represented by the following general formula (A-1):
(式中、x、y、z及びFc’は前記と同じ。)
より好ましくは、下記一般式(A-2)で表されるトリブロック共重合体である
(Wherein, x, y, z and Fc ′ are as defined above)
More preferably, it is a triblock copolymer represented by the following general formula (A-2)
(式中、x、y、及びzは前記と同じ。)。 (Wherein x, y and z are as defined above).
(1)A−B−A型トリブロック共重合体は、室温と体温付近との間にゲル転移温度を有する。具体的には、(1)トリブロック共重合体を水、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)等の水を含む媒体に溶解させた場合、室温付近ではゾル状態であり、体温付近まで加温するとゲル状態に変化する。(1)A−B−A型トリブロック共重合体自体は、常温かつ無溶媒の状態では固体であるが、例えば、(1)A−B−A型トリブロック共重合体の25wt%溶液は、ゾル−ゲル転移温度が40℃である。さらに該溶液と、後述する(3)A−B−A型トリブロック共重合体以外の温度応答性ポリマーの25wt%溶液とを1:1の比率で混合することにより、ゾル−ゲル転移温度を約33℃に低下させることができる。つまり、本発明において、(1)A−B−A型トリブロック共重合体と(3)A−B−A型トリブロック共重合体以外の温度応答性ポリマーとの配合割合を適宜調整することにより、ゾル−ゲル転移温度を変化させることができる。 (1) The A-B-A triblock copolymer has a gel transition temperature between room temperature and around body temperature. Specifically, (1) when the triblock copolymer is dissolved in a medium containing water, such as water or phosphate buffered saline (PBS), it is in a sol state at around room temperature, and heated up to around body temperature Then it changes to the gel state. (1) The ABA type triblock copolymer itself is solid at normal temperature and in the absence of a solvent, but for example, a 25 wt% solution of the (1) ABA type triblock copolymer is , Sol-gel transition temperature is 40 ° C. Furthermore, the sol-gel transition temperature can be obtained by mixing the solution and a 25 wt% solution of a temperature responsive polymer other than the (3) ABA type triblock copolymer described later in a ratio of 1: 1. It can be lowered to about 33 ° C. That is, in the present invention, the blending ratio of (1) ABA type triblock copolymer and (3) ABA type triblock copolymer other than the temperature responsive polymer is appropriately adjusted. Can change the sol-gel transition temperature.
前記(1)トリブロック共重合体は、1種単独で使用してもよく、又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。 The (1) triblock copolymer may be used alone or in combination of two or more.
本発明の温度応答性生分解性ポリマー組成物における(1)A−B−A型トリブロック共重合体の含有量は、通常、5〜30質量%程度、好ましくは10〜25質量%程度である。 The content of the (1) ABA type triblock copolymer in the temperature-responsive biodegradable polymer composition of the present invention is usually about 5 to 30% by mass, preferably about 10 to 25% by mass. is there.
トリブロック共重合体の製造方法(重合方法)の一例については、後述する。 An example of the method for producing a triblock copolymer (polymerization method) will be described later.
1−2.(2)A−B−A型トリブロック共重合体と反応可能な化合物又はその塩
本発明のポリマー組成物は、上記(1)両末端に反応性の官能基を有するA−B−A型トリブロック共重合体とともに、(2)該A−B−A型トリブロック共重合体と反応可能な化合物又はその塩を含有する。これにより、本発明のポリマー組成物は、温度に応答するゾル−ゲル転移性を保持しつつ、体内等の湿潤条件下において、ゲル状態を長期間維持できる。これらの効果が奏される理由としては、(1)トリブロック共重合体と(2)反応性化合物とを混合させると、(1)トリブロック共重合体における反応性の官能基と(2)反応性化合物における反応性の基とが共有結合を形成し、ゲル状態を維持することが理由であると推測される。
1-2. (2) Compound Reactable with ABA Type Triblock Copolymer or Salt Thereof The polymer composition of the present invention is a polymer composition of the above (1) type ABA having a reactive functional group at both ends. It contains the compound or its salt which can be reacted with (2) this ABA type triblock copolymer with triblock copolymer. Thus, the polymer composition of the present invention can maintain the gel state for a long time under moist conditions such as in the body while maintaining the sol-gel transition property responsive to temperature. The reason why these effects are exhibited is that when (1) the triblock copolymer and (2) the reactive compound are mixed, (1) the reactive functional group in the triblock copolymer and (2) It is presumed that the reason is that the reactive group in the reactive compound forms a covalent bond to maintain the gel state.
前記(2)反応性化合物としては、特に制限はなく、例えば、縮合反応可能な化合物、付加反応可能な化合物等が挙げられる。(2)反応性化合物は、塩であってもよい。該塩としては、特に制限はなく、例えば、ハロゲン化水素(塩化水素、臭化水素、ヨウ化水素等)、有機酸(酢酸、蟻酸等)等が挙げられる。 There is no restriction | limiting in particular as said (2) reactive compound, For example, the compound in which condensation reaction is possible, the compound in which addition reaction is possible, etc. are mentioned. (2) The reactive compound may be a salt. The salt is not particularly limited, and examples thereof include hydrogen halide (hydrogen chloride, hydrogen bromide, hydrogen iodide and the like), organic acids (acetic acid, formic acid and the like) and the like.
縮合反応可能な化合物としては、例えば、スクシンイミドエステル基と反応可能なアミノ基含有化合物;スクシンイミドエステル基含有化合物、ニトロフェニルエステル基含有化合物、1,2,3,4,5−ペンタフルオロフェニルエステル基含有化合物、4−クロロフェニルエステル基含有化合物等のアミノ基と反応可能な活性エステル基を有する化合物;アルデヒド等アミノ基とシッフ塩基結合形成可能な基を有する化合物;システイン残基を反応可能なチオエステル基含有化合物;チオエステル基と反応可能なシステイン残基含有化合物;ジオール基と縮合反応可能なフェニルボロン酸基含有化合物;フェニルボロン酸と反応可能なジオール基含有化合物等が挙げられる。 As a compound capable of condensation reaction, for example, an amino group-containing compound capable of reacting with a succinimide ester group; a succinimide ester group-containing compound, a nitrophenyl ester group-containing compound, a 1,2,3,4,5-pentafluorophenyl ester group Containing compounds, compounds having an active ester group capable of reacting with an amino group such as 4-chlorophenyl ester group containing compounds; compounds having a group capable of forming a Schiff base bond with an amino group such as aldehyde; thioester group capable of reacting a cysteine residue Containing compounds; cysteine residue-containing compounds capable of reacting with thioester groups; phenylboronic acid group-containing compounds capable of condensation reaction with diol groups; diol group-containing compounds capable of reacting with phenylboronic acid and the like.
付加反応可能な化合物としては、例えば、チオール−エン クリック反応可能な基を有する化合物;ディールス アルダー反応可能な基を有する化合物;クリック反応可能な基を有する化合物;無触媒クリック反応可能な基を有する化合物等が挙げられる。 Examples of compounds capable of addition reaction include: compounds having a thiol-enclickable group; compounds having a Diels-Alder reactive group; compounds having a click reactive group; having a non-catalytic click reactive group Compounds etc. may be mentioned.
中でも、(2)反応性化合物としては、縮合反応可能な基を有する化合物又はその塩が好ましく、アミノ基含有化合物又はその塩がより好ましい。 Among them, as the (2) reactive compound, a compound having a group capable of condensation reaction or a salt thereof is preferable, and an amino group-containing compound or a salt thereof is more preferable.
アミノ基含有化合物又はその塩としては、特に限定はなく、例えば、ポリリシン、4-arm-PEG-NH2(4分岐したポリエチレングリコールの末端が第一級アミノ基であるもの)、PEI(ポリエチレンイミン)、BSA(ウシ血清アルブミン)、Cationic Gelatine(カチオン性のゼラチン)等のポリアミン化合物又はそれらの塩が挙げられる。(2)反応性化合物は、市販品を使用することができ、市販品がない場合は、公知の製造方法に従い製造することができる。例えば、4-arm-PEG-NH2は、特開2013-227543号公報に記載の製造方法等に従い、4-arm-PEG(日油株式会社製)とアミノ化剤(例えば、アンモニア等)とを反応させることにより製造することができる。 The amino group-containing compound or a salt thereof is not particularly limited. For example, polylysine, 4-arm-PEG-NH 2 (a terminal of a 4-branched polyethylene glycol having a primary amino group), PEI (polyethyleneimine) And polyamine compounds such as BSA (bovine serum albumin), Cationic Gelatine (cationic gelatin), or salts thereof. (2) A commercially available product can be used as the reactive compound, and when there is no commercially available product, it can be produced according to a known production method. For example, 4-arm-PEG-NH 2 can be prepared by combining 4-arm-PEG (manufactured by NOF Corporation) and an aminating agent (eg, ammonia, etc.) according to the production method described in JP-A-2013-227543. Can be produced by reacting
ポリアミン化合物の数平均分子量(Mn)は、特に限定はなく、通常200〜100,000であり、好ましくは500〜10,000であり、より好ましくは1,000〜6,000である。 The number average molecular weight (Mn) of the polyamine compound is not particularly limited, and is usually 200 to 100,000, preferably 500 to 10,000, and more preferably 1,000 to 6,000.
(2)反応性化合物は、1種単独で使用してもよく、又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。 (2) The reactive compounds may be used alone or in combination of two or more.
(2)反応性化合物の含有量は、特に限定はなく、例えば、(1)A−B−A型トリブロック共重合体100質量部に対して、0.01〜50質量部が好ましく、0.025〜10質量部がより好ましい。 (2) The content of the reactive compound is not particularly limited, and is preferably 0.01 to 50 parts by mass, for example, 0.025 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of (1) ABA type triblock copolymer. The parts by mass are more preferred.
1−3.前記トリブロック共重合体以外の温度応答性ポリマー
本発明の温度応答性ポリマー組成物は、さらに、(3)A−B−A型トリブロック共重合体以外の温度応答性ポリマー(以下、「(3)他の温度応答性ポリマー」ともいう)を含有していてもよい。
1-3. Temperature-Responsive Polymers Other Than the Triblock Copolymer The temperature-responsive polymer composition of the present invention further comprises (3) a temperature-responsive polymer other than the triblock copolymer of A-B-A type (hereinafter referred to as “( 3) Other thermoresponsive polymers may also be included.
該(3)他の温度応答性ポリマーとしては、公知の温度応答性ポリマーであれば特に限定はなく、例えば、ポリ乳酸;ポリグリコール酸;ポリカプロラクトン;乳酸−グリコール酸共重合体;PCGA−b−PEG−b−PCGA;PLGA−b−PEG−b−PLGA;プルロニック(ポロキサマーとも呼ぶ。PEG-b-PPG-b-PEG、該PPGはポリプロピレングリコールを意味している。「プルロニック」はBASF社の登録商標。)等が挙げられる。 The (3) other temperature responsive polymer is not particularly limited as long as it is a known temperature responsive polymer, for example, polylactic acid; polyglycolic acid; polycaprolactone; lactic acid-glycolic acid copolymer; PCGA-b -PEG-b-PCGA; PLGA-b-PEG-b-PLGA; Pluronic (also called poloxamer. PEG-b-PPG-b-PEG, said PPG means polypropylene glycol. "Pluronic" means BASF AG And the like, and the like.
中でも、(3)他の温度応答性ポリマーとしては、上記(1)A−B−A型トリブロック共重合体と類似構造であるPCGA−b−PEG−b−PCGA、PLGA−b−PEG−b−PLGA等のトリブロック共重合体が好ましく、PCGA−b−PEG−b−PCGAがより好ましい。 Among them, (3) other temperature responsive polymers include PCGA-b-PEG-b-PCGA and PLGA-b-PEG-, which have a similar structure to the above-mentioned (1) A-B-A triblock copolymer. Triblock copolymers such as b-PLGA are preferred, and PCGA-b-PEG-b-PCGA is more preferred.
(3)他の温度応答性ポリマーとしてPCGA−b−PEG−b−PCGAを用いる場合、該PCGA−b−PEG−b−PCGAの各物性;例えば、トリブロック共重合体に対するPCGAブロック(Aブロック)及びPEGブロック(Bブロック)の質量比率;PCGAブロック及びPEGブロックの各重量平均分子量;トリブロック共重合体の数平均分子量(Mn)及び当該数平均分子量に対する重量平均分子量の比(Mw/Mn); PCGA中のε−カプロラクトンとグリコール酸とのモル比;ε−カプロラクトン及びグリコール酸の各重合度;等の各物性は、特に限定されない。PCGAブロック及びPEGブロックの質量比率、PCGAブロックの重量平均分子量、PEGブロックの重量平均分子量、トリブロック共重合体の数平均分子量(Mn)、トリブロック共重合体の数平均分子量に対する重量平均分子量の比(Mw/Mn)、PCGA中のε−カプロラクトンとグリコール酸とのモル比、ε−カプロラクトンの重合度、及びグリコール酸の重合度は、上記1−1に記載した(1)A−B−A型トリブロック共重合体の各物性と同じである。 (3) When PCGA-b-PEG-b-PCGA is used as another temperature-responsive polymer, physical properties of the PCGA-b-PEG-b-PCGA; for example, PCGA block (A block to triblock copolymer) Weight ratio of PCGA block and PEG block; number average molecular weight (Mn) of triblock copolymer and ratio of weight average molecular weight to the number average molecular weight (Mw / Mn) Each physical property such as molar ratio of ε-caprolactone to glycolic acid in PCGA; degree of polymerization of ε-caprolactone and glycolic acid; and the like is not particularly limited. Weight ratio of PCGA block and PEG block, weight average molecular weight of PCGA block, weight average molecular weight of PEG block, number average molecular weight (Mn) of triblock copolymer, weight average molecular weight relative to number average molecular weight of triblock copolymer The ratio (Mw / Mn), the molar ratio of ε-caprolactone to glycolic acid in PCGA, the degree of polymerization of ε-caprolactone, and the degree of polymerization of glycolic acid are as described in 1-1 above (1) AB- The physical properties of the A-type triblock copolymer are the same.
本発明で使用する(3)他の温度応答性ポリマーとしては、例えば、下記一般式(B): Examples of the (3) other temperature responsive polymer used in the present invention include the following general formula (B):
で表される化合物が挙げられる。 The compound represented by these is mentioned.
上記式(B)中のx、y及びzは、それぞれ上述の各物性を満たすことができるような値であり、例えば、xは15〜50の数が好ましく、20〜45の数がより好ましい。yは5〜20の数が好ましく、10〜15の数がより好ましい。zは1〜5の数が好ましく、1〜3の数がより好ましい。また、式(B)中に記載された2つのyは、ともに同じ数であってもよいし、異なる数であってもよい。このことは、式(B)中に記載された2つのzについても同様である。なお、x、y及びzは、ポリマー中の各ユニットの平均個数を表し、1H−NMR及びGPCから求められる。式(B)中の[ ]で示されるPCGAブロック内では、ε−カプロラクトンユニットとグリコール酸ユニットとの配列に規則性は無く、上記式(B)の配列の順に限定されない。また、y及びzは、片方のPCGAブロック内に含まれるε−カプロラクトンユニット及びグリコール酸ユニットそれぞれのユニットの平均個数を示す。 Each of x, y and z in the above formula (B) is a value such that each of the above-mentioned physical properties can be satisfied. For example, the number x is preferably 15 to 50, and more preferably 20 to 45. . y is preferably a number of 5 to 20, more preferably a number of 10 to 15. The number of 1 to 5 is preferable, and the number of 1 to 3 is more preferable. Also, two y's described in the formula (B) may be the same number or different numbers. The same is true for the two z's described in formula (B). In addition, x, y, and z represent the average number of each unit in a polymer, and are calculated | required from < 1 > H-NMR and GPC. In the PCGA block represented by [] in Formula (B), the arrangement of the ε-caprolactone unit and the glycolic acid unit has no regularity, and the order of the arrangement of Formula (B) is not limited. Moreover, y and z show the average number of units of each of the ε-caprolactone unit and the glycolic acid unit contained in one PCGA block.
該(3)他の温度応答性ポリマーは、1種単独で使用してもよく、又は2種を組み合わせて使用してもよい。2種を組み合わせて使用する場合、その割合は特に限定されない。 Said (3) other temperature-responsive polymers may be used individually by 1 type, or may be used combining 2 types. When using it combining 2 types, the ratio is not specifically limited.
本発明のポリマー組成物において、(3)他の温度応答性ポリマーは含有されていなくてもよいが、(3)他の温度応答性ポリマーを含有する場合、その含有量は特に限定はない。中でも、(3)他の温度応答性ポリマーの含有量としては、(1)A−B−A型トリブロック共重合体100質量部に対して1〜400質量部が好ましく、50〜200質量部がより好ましい。本発明において、(3)他の温度応答性ポリマーを本発明のポリマー組成物に添加することにより、該組成物のゲル化温度を最適なものに調節可能であり、(1)A−B−A型トリブロック共重合体の使用量を抑え、かつ、ゲル化後におけるゲルの維持期間及び加水分解に至る期間を調節することができる。 In the polymer composition of the present invention, (3) the other temperature responsive polymer may not be contained, but (3) when the other temperature responsive polymer is contained, the content thereof is not particularly limited. Among them, as the content of (3) other temperature-responsive polymer, 1 to 400 parts by mass is preferable, and 50 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of (1) ABA type triblock copolymer. Is more preferred. In the present invention, (3) the gelation temperature of the composition can be optimally adjusted by adding another temperature responsive polymer to the polymer composition of the present invention, (1) A-B- The amount of use of the type-A triblock copolymer can be reduced, and the maintenance period of the gel after gelation and the period until hydrolysis can be adjusted.
1−4.その他の成分
さらに、本発明のポリマー組成物は、必要に応じて、公知の薬物、色素、造影剤等を混合し、医薬組成物、薬物徐放デバイス等として用いることができる。
1-4. Other Components Furthermore, the polymer composition of the present invention can be used as a pharmaceutical composition, a drug sustained release device, etc. by mixing known drugs, dyes, contrast agents, etc., if necessary.
2.温度応答性生分解性ポリマー組成物の製造方法
本発明の温度応答性分解性ポリマー組成物の製造方法は、特に限定はなく、例えば、下記(i)、(ii)並びに(iii)の工程:
(i)ポリエチレングリコール(PEG)、又は脂肪族ジオールの存在下、ε−カプロラクトン及びグリコリドを重合させて、A−B−A型トリブロック共重合体を製造する工程、
(ii)前記工程(i)で得られたA−B−A型トリブロック共重合体の両末端に反応性の官能基を形成する工程、並びに
(iii)前記工程(ii)で得られた(1)A−B−A型トリブロック共重合体((1)トリブロック共重合体)と該A−B−A型トリブロック共重合体と反応可能な化合物((2)反応性化合物)とを混合する工程、
を順に含んでいる。
2. Method of producing temperature responsive biodegradable polymer composition
The method for producing the temperature-responsive degradable polymer composition of the present invention is not particularly limited. For example, the following steps (i), (ii) and (iii):
(i) polymerizing ε-caprolactone and glycolide in the presence of polyethylene glycol (PEG) or aliphatic diol to produce an ABA type triblock copolymer,
(ii) forming reactive functional groups at both ends of the ABA type triblock copolymer obtained in the step (i), and
(iii) (1) ABA type triblock copolymer ((1) triblock copolymer) obtained in the step (ii) and the ABA type triblock copolymer Mixing with a reactive compound ((2) reactive compound),
In order.
当該製造方法によれば、上述の(1)A−B−A型トリブロック共重合体及び(2)反応性化合物を含有する温度応答性生分解性ポリマー組成物を好適に製造することができる。 According to the said manufacturing method, the temperature-responsive biodegradable polymer composition containing the above-mentioned (1) ABA type triblock copolymer and (2) reactive compound can be suitably manufactured. .
工程(i)
本発明の製造方法における工程(i)は、PEG、又は脂肪族ジオールの存在下、ε−カプロラクトン及びグリコリドを重合させて、A-B-A型トリブロック共重合体を製造する工程である。
Process (i)
Step (i) in the production method of the present invention is a step of polymerizing ε-caprolactone and glycolide in the presence of PEG or an aliphatic diol to produce an ABA-type triblock copolymer.
重合方法としては、特に制限はなく、例えば、上記式(B)のトリブロック共重合体であれば、Sn(Oct)2(オクチル酸錫)等の触媒の存在下、PEGを高分子開始剤として、ε−カプロラクトン及びグリコリドを重合することにより製造することができる。触媒の使用量は、特に制限はなく、好ましくはε−カプロラクトン及びグリコリドの混合物100質量部に対して、0.1〜10質量部である。 The polymerization method is not particularly limited, and, for example, in the case of a triblock copolymer of the above formula (B), PEG is a polymer initiator in the presence of a catalyst such as Sn (Oct) 2 (tin octylate) Can be produced by polymerizing .epsilon.-caprolactone and glycolide. The amount of the catalyst used is not particularly limited, and preferably 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the mixture of ε-caprolactone and glycolide.
脂肪族ジオールとしては、特に制限はなく、例えば、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール等の直鎖状の炭素数1〜6のアルキレンジオールが挙げられる。 There is no restriction | limiting in particular as aliphatic diol, For example, linear C1-C6 alkylene diols, such as ethylene glycol, 1, 2- propylene glycol, 1, 3- propylene glycol, 1, 4- butanediol etc. Can be mentioned.
ε−カプロラクトン、グリコリド、PEG、及び脂肪族ジオールの各原料の使用量は、特に限定はなく、例えば、上述のトリブロック共重合体の好ましい各物性を満たすように適宜調整すればよい。なお、ε−カプロラクトン、グリコリド、PEG、脂肪族ジオール及びSn(Oct)2は、それぞれ乾燥させたものを使用してもよい。 The amount of each raw material of ε-caprolactone, glycolide, PEG, and aliphatic diol to be used is not particularly limited, and may be appropriately adjusted to satisfy, for example, the preferable physical properties of the above-described triblock copolymer. The ε-caprolactone, glycolide, PEG, aliphatic diol and Sn (Oct) 2 may be used after drying.
工程(i)における反応は、無溶媒で行ってもよく、又は溶媒を用いてもよい。 The reaction in step (i) may be carried out without solvent or a solvent may be used.
工程(i)における反応温度は、通常50〜200℃であり、好ましくは100〜180℃であり、より好ましくは120〜170℃である。 The reaction temperature in step (i) is usually 50 to 200 ° C., preferably 100 to 180 ° C., and more preferably 120 to 170 ° C.
工程(i)における反応時間は、通常1〜72時間であり、好ましくは6〜48時間であり、より好ましくは10〜24時間である。 The reaction time in step (i) is usually 1 to 72 hours, preferably 6 to 48 hours, and more preferably 10 to 24 hours.
工程(i)は、密閉容器中で行ってもよい。その容器としては、特に制限はなく、ステンレス製密閉容器、耐圧仕様のガラス製密閉容器等が挙げられる。 Step (i) may be performed in a closed container. There is no restriction | limiting in particular as the container, The stainless steel airtight container, the glass airtight container of pressure | voltage resistant specification, etc. are mentioned.
工程(i)は、窒素、アルゴン等の不活性ガスの雰囲気下で行ってもよい。反応圧力は、特に制限はなく、常圧で反応を実施してもよいし、加圧下で反応を行ってもよい。 Step (i) may be performed under an atmosphere of an inert gas such as nitrogen or argon. The reaction pressure is not particularly limited, and the reaction may be carried out under normal pressure or under pressure.
重合終了後は、良溶媒及び貧溶媒を用いて再沈殿させ、さらに当該沈殿物を乾燥させることにより、白色粉末のトリブロック共重合体を得ることができる。上記良溶媒としては、例えばクロロホルムを使用することができ、上記貧溶媒としては、例えばジエチルエーテルを使用することができる。 After completion of the polymerization, reprecipitation is performed using a good solvent and a poor solvent, and the precipitate is dried to obtain a triblock copolymer of white powder. As the good solvent, for example, chloroform can be used, and as the poor solvent, for example, diethyl ether can be used.
工程(ii)
本発明の製造方法における工程(ii)は、工程(i)で得られたA-B-A型トリブロック共重合体の両末端をキャップ化する(エンドキャップ)工程である。
Step (ii)
Step (ii) in the production method of the present invention is a step of capping both ends of the ABA triblock copolymer obtained in step (i) (end cap).
該工程(ii)によって、(1)両末端に反応性の官能基を有するA-B-A型トリブロック共重合体((1)トリブロック共重合体)が製造できる。 By the step (ii), it is possible to produce (1) an ABA triblock copolymer ((1) triblock copolymer) having reactive functional groups at both ends.
該反応性の官能基を形成する方法としては、特に制限はない。例えば、工程(i)で得られたA-B-A型トリブロック共重合体とリンカー部位を形成させる化合物とを反応させる工程(ii-1)、及び該工程(ii-1)で得られたリンカー部位を有するA-B-A型トリブロック共重合体と、反応性の官能基を形成させる化合物とを反応させる工程(ii-2)を含んでいる。 There is no restriction | limiting in particular as a method of forming the said reactive functional group. For example, the step (ii-1) of reacting the ABA triblock copolymer obtained in the step (i) with the compound for forming a linker moiety, and the linker moiety obtained in the step (ii-1) A step (ii-2) of reacting the ABA-type triblock copolymer with the compound having a reactive functional group is included.
該反応性の官能基が、例えば、スクシンイミドエステル基である場合は、工程(i)で得られたA-B-A型トリブロック共重合体と無水コハク酸とを反応させて、両末端にカルボキシル基(COOH基)を有するA-B-A型トリブロック共重合体を得る工程(ii-1)、及び該工程(ii-1)で得られた両末端にCOOH基を有するA-B-A型トリブロック共重合体とN−ヒドロキシスクシンイミドとを縮合剤の存在下で反応させて、両末端にスクシンイミドエステル基を有するA-B-A型トリブロック共重合体を製造する工程(ii-2)を経て製造できる。
工程(ii-1)
リンカー部位を形成させる化合物としては、ジカルボン酸、ジオール、モノペプチド、オリゴペプチド等のユニットを形成させる化合物が挙げられる。例えば、ジカルボン酸ユニットを形成させる化合物としては、例えば、炭素数1〜6のアルキレンジカルボン酸等が挙げられる。
When the reactive functional group is, for example, a succinimide ester group, the ABA triblock copolymer obtained in step (i) is reacted with succinic anhydride to form carboxyl groups (COOH Step (ii-1) to obtain an ABA triblock copolymer having a group), and the ABA triblock copolymer having COOH groups at both ends obtained in the step (ii-1) and N-hydroxy It can be produced through the step (ii-2) of reacting an succinimide with the polycondensation agent in the presence of a condensing agent to produce an ABA-type triblock copolymer having succinimide ester groups at both ends.
Process (ii-1)
As a compound which forms a linker site | part, the compound which forms units, such as dicarboxylic acid, a diol, a monopeptide, an oligopeptide, is mentioned. For example, as a compound which forms a dicarboxylic acid unit, a C1-C6 alkylene dicarboxylic acid etc. are mentioned, for example.
該リンカー部位を形成させる化合物の使用量としては、特に制限はなく、例えば、工程(i)で得られたA-B-A型トリブロック共重合体100質量部に対して、10〜500質量部である。 The amount of the compound that forms the linker site is not particularly limited, and is, for example, 10 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ABA type triblock copolymer obtained in the step (i).
該工程(ii-1)の反応は、溶媒中で行うことができる。溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶媒;塩化メチレン、クロロホルム等の塩素系溶媒;水;これらの混合溶媒等が挙げられる。 The reaction of step (ii-1) can be carried out in a solvent. Examples of the solvent include hydrocarbon solvents such as toluene and xylene; chlorinated solvents such as methylene chloride and chloroform; water; mixed solvents of these, and the like.
溶媒の使用量は、工程(i)で得られた、トリブロック共重合体100質量部に対して、通常10質量部以上であり、好ましくは20〜500質量部であり、より好ましくは40〜100質量部である。 The amount of the solvent used is usually 10 parts by mass or more, preferably 20 to 500 parts by mass, more preferably 40 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the triblock copolymer obtained in step (i). 100 parts by mass.
工程(ii-1)における反応温度は、通常100〜200℃であり、好ましくは100〜150℃であり、より好ましくは120〜150℃である。 The reaction temperature in step (ii-1) is usually 100 to 200 ° C., preferably 100 to 150 ° C., more preferably 120 to 150 ° C.
工程(ii-1)における反応時間は、通常5〜72時間であり、好ましくは12〜48時間であり、より好ましくは20〜30時間である。 The reaction time in step (ii-1) is usually 5 to 72 hours, preferably 12 to 48 hours, and more preferably 20 to 30 hours.
工程(ii-1)は、密閉容器中で行ってもよい。その容器としては、特に制限はなく、ステンレス製密閉容器、耐圧仕様のガラス製密閉容器等が挙げられる。 Step (ii-1) may be performed in a closed container. There is no restriction | limiting in particular as the container, The stainless steel airtight container, the glass airtight container of pressure | voltage resistant specification, etc. are mentioned.
工程(ii-1)は、窒素、アルゴン等の不活性ガスの雰囲気下で行ってもよい。反応圧力は、特に制限はなく、常圧で反応を実施してもよいし、加圧下で反応を行ってもよい。 Step (ii-1) may be performed under an atmosphere of an inert gas such as nitrogen or argon. The reaction pressure is not particularly limited, and the reaction may be carried out under normal pressure or under pressure.
反応終了後、精製工程を行ってもよく、又はそのまま次の反応を行ってもよい。精製工程を行う場合は、得られる反応混合物から、未反応の原料化合物等を、蒸留、ろ過、遠心分離等の通常の分離方法により除去し、両末端にリンカー部位を有するA-B-A型トリブロック共重合体を取り出すことができる。 After completion of the reaction, a purification step may be performed, or the next reaction may be performed as it is. When the purification step is performed, unreacted starting compounds and the like are removed from the resulting reaction mixture by a conventional separation method such as distillation, filtration, centrifugation, etc., and ABA triblock coweight having a linker site at both ends The union can be taken out.
工程(ii-2)
反応性の官能基を形成させる化合物としては、N−ヒドロキシスクシンイミド、パラニトロフェノール等が挙げられる。中でも、好ましくはN−ヒドロキシスクシンイミドである。
Process (ii-2)
As a compound which forms a reactive functional group, N-hydroxy succinimide, para-nitrophenol, etc. are mentioned. Among them, preferred is N-hydroxysuccinimide.
該反応性の官能基を形成させる化合物の使用量としては、特に制限はなく、例えば、工程(ii-1)で得られたリンカー部位を有するA-B-A型トリブロック共重合体100質量部に対して、2〜40質量部である。 The amount of the compound that forms the reactive functional group is not particularly limited. For example, 100 parts by mass of the ABA triblock copolymer having a linker site obtained in step (ii-1) is used. , 2 to 40 parts by mass.
該工程(ii-2)の反応は、溶媒中で行うことができる。該溶媒としては、例えば、塩化メチレン、クロロホルム等の塩素系溶媒;トルエン、キシレン等の炭化水素系溶媒;N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)等の極性有機溶媒;水;これらの混合溶媒等が挙げられる。 The reaction of step (ii-2) can be carried out in a solvent. Examples of the solvent include chlorinated solvents such as methylene chloride and chloroform; hydrocarbon solvents such as toluene and xylene; polar organic solvents such as N, N-dimethylformamide (DMF) and dimethyl sulfoxide (DMSO); water; These mixed solvents etc. are mentioned.
溶媒の使用量は、(ii-1)で得られた、両末端にリンカー部位を有するトリブロック共重合体100質量部に対して、通常50質量部以上であり、好ましくは100〜2000質量部であり、より好ましくは200〜1000質量部である。 The amount of the solvent used is usually 50 parts by mass or more, preferably 100 to 2000 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the triblock copolymer having linker moieties at both ends obtained in (ii-1) More preferably, it is 200-1000 mass parts.
縮合剤としては、公知の縮合剤を使用することができ、例えば、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)、1-[3-(ジメチルアミノ)プロピル]-3-エチルカルボジイミド(EDC)等が挙げられる。該縮合剤の使用量としては、特に制限はなく、例えば、工程(ii-1)で得られたリンカー部位を有するA-B-A型トリブロック共重合体100質量部に対して、通常0.1〜10質量部である。 As the condensing agent, known condensing agents can be used, and examples thereof include dicyclohexylcarbodiimide (DCC), 1- [3- (dimethylamino) propyl] -3-ethylcarbodiimide (EDC) and the like. The amount of the condensing agent to be used is not particularly limited, and, for example, usually 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ABA triblock copolymer having a linker site obtained in step (ii-1). It is.
工程(ii-2)の反応は、必要に応じて反応促進剤を加えることができる。反応促進剤としては、例えば、ジメチルアミノピリジン(DMAP)等が挙げられる。該反応促進剤の使用する場合、その使用量としては、特に制限はなく、例えば、工程(ii-1)で得られたリンカー部位を有するA-B-A型トリブロック共重合体100質量部に対して、通常0.1〜10質量部である。 In the reaction of step (ii-2), a reaction accelerator can be added as needed. As a reaction promoter, dimethylaminopyridine (DMAP) etc. are mentioned, for example. When the reaction accelerator is used, the amount thereof to be used is not particularly limited. For example, 100 parts by mass of ABA triblock copolymer having a linker site obtained in step (ii-1), It is usually 0.1 to 10 parts by mass.
工程(ii-2)における反応温度は、反応初期の約2時間の反応温度が、通常0〜30℃であり、より好ましくは0〜5℃であり、その後の反応温度が、通常10〜100℃であり、より好ましくは20〜30℃である。 The reaction temperature in step (ii-2) is such that the reaction temperature for about 2 hours in the initial stage of the reaction is usually 0-30 ° C., more preferably 0-5 ° C., and the reaction temperature thereafter is usually 10-100 C., more preferably 20 to 30.degree.
工程(ii-2)における反応時間は、最初の2時間の工程を含めて通常5〜48時間であり、より好ましくは8〜24時間である。 The reaction time in step (ii-2) is usually 5 to 48 hours, more preferably 8 to 24 hours, including the first 2 hours.
工程(ii-2)は、密閉容器中で行ってもよい。その容器としては、特に制限はなく、ステンレス製密閉容器、耐圧仕様のガラス製密閉容器等が挙げられる。 Step (ii-2) may be performed in a closed container. There is no restriction | limiting in particular as the container, The stainless steel airtight container, the glass airtight container of pressure | voltage resistant specification, etc. are mentioned.
工程(ii-2)は、窒素、アルゴン等の不活性ガスの雰囲気下で行ってもよい。 Step (ii-2) may be performed under an atmosphere of an inert gas such as nitrogen or argon.
反応圧力は、特に制限はなく、常圧で反応を実施してもよいし、加圧下で反応を行ってもよい。 The reaction pressure is not particularly limited, and the reaction may be carried out under normal pressure or under pressure.
反応終了後、精製工程を行ってもよく、又はそのまま使用してもよい。精製工程を行う場合は、得られる反応混合物から、未反応の原料化合物等を、蒸留、ろ過、遠心分離等の通常の分離方法により除去し、(1)トリブロック共重合体を取り出すことができる。 After completion of the reaction, a purification step may be performed or may be used as it is. When the purification step is performed, unreacted starting compounds and the like can be removed from the resulting reaction mixture by a conventional separation method such as distillation, filtration, centrifugation and the like, and (1) the triblock copolymer can be taken out .
工程(iii)
本発明の製造方法における工程(iii)は、(1)トリブロック共重合体、及び(2)反応性化合物を混合する工程である。さらに、本発明の製造方法における工程(iii)は、必要に応じて、(1)トリブロック共重合体、及び(2)反応性化合物だけでなく、(3)他の温度応答性ポリマーを混合することができる。
Step (iii)
Step (iii) in the production method of the present invention is a step of mixing (1) a triblock copolymer and (2) a reactive compound. Furthermore, step (iii) in the production method of the present invention may, if necessary, mix (1) the triblock copolymer, and (2) not only the reactive compound but (3) other temperature responsive polymers. can do.
該(2)反応性化合物の使用量としては、特に制限はなく、例えば、(1)トリブロック共重合体100質量部に対して、0.1〜100質量部であり、好ましくは0.2〜50質量部であり、より好ましくは0.25〜20質量部である。 There is no restriction | limiting in particular as usage-amount of this (2) reactive compound, For example, it is 0.1-100 mass parts with respect to 100 mass parts of (1) triblock copolymers, Preferably 0.2-50 mass parts More preferably, it is 0.25-20 mass parts.
本発明のポリマー組成物のうち、(3)他の温度応答性ポリマーを含有する温度応答性ポリマー組成物の場合、該(2)反応性化合物の使用量としては、特に制限はなく、例えば、(1)トリブロック共重合体100質量部に対して、0.01〜100質量部であり、好ましくは0.01〜20質量部であり、より好ましくは0.025〜10質量部である。 In the case of the temperature-responsive polymer composition containing (3) another temperature-responsive polymer among the polymer compositions of the present invention, the amount of the (2) reactive compound used is not particularly limited, and, for example, (1) 0.01 to 100 parts by mass, preferably 0.01 to 20 parts by mass, and more preferably 0.025 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the triblock copolymer.
該(3)他の温度応答性ポリマーの使用量としては、特に制限はなく、例えば、(1)トリブロック共重合体100質量部に対して、0〜400質量部であり、好ましくは50〜200質量部である。 The amount of the (3) other thermoresponsive polymer used is not particularly limited, and is, for example, 0 to 400 parts by mass, preferably 50 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (1) triblock copolymer. It is 200 parts by mass.
溶媒としては、特に限定はなく、例えば、水、水を含む媒体、アセトン等が挙げられる。中でも、水を含む媒体が好ましい。水を含む媒体としては、上述の水を含む媒体(即ち、生理食塩水、リン酸緩衝生理食塩水、食塩の入っていないリン酸緩衝液等)を使用することができる。溶媒の使用量は、(1)トリブロック共重合体が6〜25質量%程度となるように溶媒を使用することが好ましい。 The solvent is not particularly limited, and examples thereof include water, a medium containing water, acetone and the like. Among them, media containing water are preferred. As the medium containing water, the above-mentioned medium containing water (that is, saline, phosphate buffered saline, phosphate buffer without saline, etc.) can be used. The amount of the solvent used is preferably such that (1) the triblock copolymer is about 6 to 25% by mass.
混合方法としては、上記各成分が均一に混合できれば特に限定はない。例えば、(1)トリブロック共重合体を含む溶液と(2)反応性化合物を溶媒に溶解又は分散させた溶液を混合する方法;(1)トリブロック共重合体を含む溶液に溶媒を含まない固体又は油状の(2)反応性化合物を加えて混合する方法等が挙げられる。 The mixing method is not particularly limited as long as the above components can be uniformly mixed. For example, (1) a method of mixing a solution containing a triblock copolymer and (2) a solution in which a reactive compound is dissolved or dispersed in a solvent; (1) no solution is contained in a solution containing a triblock copolymer The method of adding and mixing solid or oily (2) reactive compound, etc. are mentioned.
さらに、(3)他の温度応答性ポリマーを含有する温度応答性ポリマー組成物の場合の混合方法としては、(1)トリブロック共重合体、(2)反応性化合物及び(3)他の温度応答性ポリマーが均一に混合できれば特に限定はない。例えば、(1)トリブロック共重合体及び(3)他の温度応答性ポリマーを、各々別個に溶媒に溶解又は分散させた溶液を調製してから合一し、その後に(2)反応性化合物を混合する方法;固体状の(1)トリブロック共重合体と溶媒を含まない固体又は油状の(3)他の温度応答性ポリマーのいずれかを溶媒に溶解又は分散させた溶液を調製して、該溶液に、もう一方の成分を加えて混合し、次いで、これに(2)反応性化合物を混合する方法等が挙げられる。 Furthermore, (3) as a mixing method in the case of a temperature responsive polymer composition containing another temperature responsive polymer, (1) triblock copolymer, (2) reactive compound and (3) other temperature There is no particular limitation as long as the responsive polymer can be uniformly mixed. For example, a solution in which (1) a triblock copolymer and (3) another temperature responsive polymer are separately dissolved or dispersed in a solvent is prepared and then combined, and then (2) a reactive compound A solution of either solid (1) triblock copolymer and solvent-free solid or oil (3) other temperature-responsive polymer dissolved or dispersed in solvent The other component may be added to the solution and mixed, and then (2) a reactive compound may be mixed therewith.
溶媒としては、特に限定はなく、例えば、水、水を含む媒体、アセトン等が挙げられる。中でも、水を含む媒体が好ましい。水を含む媒体としては、上述の水を含む媒体(即ち、生理食塩水、リン酸緩衝生理食塩水、食塩の入っていないリン酸緩衝液等)を使用することができる。溶媒の使用量は、(1)トリブロック共重合体が5〜30質量%程度となるように溶媒を使用することが好ましい。 The solvent is not particularly limited, and examples thereof include water, a medium containing water, acetone and the like. Among them, media containing water are preferred. As the medium containing water, the above-mentioned medium containing water (that is, saline, phosphate buffered saline, phosphate buffer without saline, etc.) can be used. The amount of the solvent used is preferably such that (1) the triblock copolymer is about 5 to 30% by mass.
なお、(3)他の温度応答性ポリマーを含有する温度応答性ポリマー組成物の場合、その溶媒の使用量は、(1)トリブロック共重合体が5〜30質量%程度となるように溶媒を使用することが好ましい。 In the case of (3) a temperature-responsive polymer composition containing another temperature-responsive polymer, the amount of the solvent used is (1) a solvent such that the triblock copolymer becomes about 5 to 30% by mass. It is preferred to use
該工程(iii)は、必要に応じて、酸性溶液(例えば、塩酸)、アルカリ性溶液(例えば、水酸化ナトリウム水溶液)を加えてpHを適宜調整することができる。 In the step (iii), if necessary, an acidic solution (for example, hydrochloric acid) or an alkaline solution (for example, aqueous sodium hydroxide solution) can be added to adjust the pH appropriately.
なお、(1)A−B−A型トリブロック共重合体が溶解又は分散しにくい場合は、該溶液又は分散液を加温することによりゲル化させて、その後室温に戻す操作を繰り返して、溶解又は分散させることができる。 (1) When the ABA type triblock copolymer is difficult to dissolve or disperse, the solution or dispersion is heated by heating to gelate, and then returned to room temperature, and then repeated. It can be dissolved or dispersed.
3.温度応答性ポリマー組成物の性質及び用途
本発明のポリマー組成物は、上記したように、良好な生体適合性、生分解性、及び温度応答性を有し、かつ長期間ゲル状態を維持できる。
3. Properties and Applications of Temperature-Responsive Polymer Composition As described above, the polymer composition of the present invention has good biocompatibility, biodegradability, temperature response, and can maintain a gel state for a long time.
ここで、温度応答性ゾル-ゲル転移とは、一般に化合物(又はポリマー組成物)の溶液がゲル化温度を境にして、ゾル(溶液)状態から、ゲル(固体)状態への転移を示す性質をいう。具体的には、化合物(又は高分子組成物)の水溶液をゲル化温度以上の温度に加熱するとゲル状態となり、それ以下の温度に冷却すると再び溶解して透明のゾル状態に戻るという性質をいう。 Here, the temperature-responsive sol-gel transition is a property that generally indicates a transition from a sol (solution) state to a gel (solid) state, with the solution of the compound (or polymer composition) at the gelation temperature as a boundary. Say Specifically, when an aqueous solution of a compound (or polymer composition) is heated to a temperature higher than the gelling temperature, it becomes a gel state, and when cooled to a temperature lower than that, it remelts and returns to a transparent sol state. .
本発明のポリマー組成物の水溶液は、10〜50℃程度の範囲にゲル化温度が存在し、かかる範囲で容易にゲル化温度を調節でき、その応用範囲は極めて広範である。特に、薬物と混合して医用材料として用いることができる。 The aqueous solution of the polymer composition of the present invention has a gelation temperature in the range of about 10 to 50 ° C., the gelation temperature can be easily controlled in such a range, and the application range is extremely wide. In particular, it can be mixed with a drug and used as a medical material.
例えば、25〜35℃の範囲にゲル化温度を有するポリマー組成物の水溶液では、室温(例えば10〜20℃程度)と体温(35〜40℃程度)付近の間にゲル化温度が存在することより、溶液(ゾル)状態のまま注射により体内に投与可能で体内でハイドロゲルを形成することができる。このようなポリマー組成物を薬物と混合すると、室温付近では溶液状態であるため注射時における取扱が容易であり、一方体温付近では不溶のゲル状態となるため、体内に投与後は不溶物となり薬物の早期拡散を抑制し、投与部位での薬物の滞留性を向上させることができる。そのため、インジェクタブル製剤、特に持続性インジェクタブル製剤における生分解性ポリマー材料として好適に用いることができる。 For example, in the case of an aqueous solution of a polymer composition having a gelling temperature in the range of 25 to 35 ° C., the gelling temperature exists between room temperature (eg, about 10 to 20 ° C.) and body temperature (about 35 to 40 ° C.) Further, it can be administered into the body by injection in the form of solution (sol), and hydrogel can be formed in the body. When such a polymer composition is mixed with a drug, handling at the time of injection is easy because it is in the solution state at around room temperature, while it becomes an insoluble gel state at around the body temperature and becomes insoluble after administration in the body. Can suppress the early spread of the drug and improve the retention of the drug at the administration site. Therefore, it can be suitably used as a biodegradable polymer material in an injectable formulation, in particular a sustained injectable formulation.
投与形態としては、例えば、皮下注射、筋肉内注射等が挙げられる。 As a mode of administration, for example, subcutaneous injection, intramuscular injection and the like can be mentioned.
医薬組成物への高分子組成物の配合量は、用いる薬物の種類等により適宜選択することができ、例えば、医薬組成物の全質量に対し、60〜99.9質量%程度であればよい。 The compounding quantity of the polymer composition to a pharmaceutical composition can be suitably selected according to the kind etc. of the drug to be used, for example, should just be about 60-99.9 mass% with respect to the total mass of a pharmaceutical composition.
該医薬組成物に用いられる薬物としては、特に限定されないが、生理活性を有するペプチド類、蛋白質類、核酸類、その他の抗生物質、抗腫瘍剤、解熱剤、鎮痛剤、消炎剤、鎮咳去痰剤、鎮静剤、筋弛緩剤、抗てんかん剤、抗潰瘍剤、抗うつ剤、抗アレルギー剤、強心剤、不整脈治療剤、血管拡張剤、降圧利尿剤、糖尿病治療剤、抗凝血剤、止血剤、抗結核剤、ホルモン剤、麻薬拮抗剤等が挙げられる。 The drug used for the pharmaceutical composition is not particularly limited, and includes peptides having biological activity, proteins, nucleic acids, other antibiotics, antitumor agents, antipyretics, analgesics, anti-inflammatory agents, antitussives, antitussives, and the like. Sedative, muscle relaxant, antiepileptic, antiulcer, antidepressant, antiallergic, cardiotonic, antiarrhythmic, vasodilator, antihypertensive diuretic, antidiabetic, anticoagulant, hemostat, anti Tuberculosis agents, hormonal agents, narcotic antagonists and the like can be mentioned.
本発明の医薬組成物における薬物の配合量は、薬物の種類等により適宜選択することができる。特に、持続性注射剤とした場合には、薬物の配合量は、薬物の種類、持続放出させる期間等によって定められる。例えば、薬物がペプチド類の場合、約1週間〜約1ケ月の徐放製剤とするためには、通常、医薬組成物全質量に対し、10質量%〜50質量%程度含有させればよい。 The compounding amount of the drug in the pharmaceutical composition of the present invention can be appropriately selected depending on the type of drug and the like. In particular, in the case of a long-acting injection, the compounding amount of the drug is determined by the type of drug, the sustained release period, and the like. For example, when the drug is a peptide, in order to obtain a sustained release formulation for about 1 week to about 1 month, it may be usually contained in about 10% by mass to 50% by mass with respect to the total mass of the pharmaceutical composition.
また、本発明のポリマー組成物は、温度応答性、生分解性、及び生体に対する安全性を有することから、手術後の組織癒着防止材として用いることができる。塗布又はスプレー等により術後の内臓組織等を被覆し、他の生体組織と一定期間、隔離することで癒着を防止することができる。 Further, the polymer composition of the present invention can be used as a tissue adhesion preventing material after surgery because it has temperature responsiveness, biodegradability and safety to the living body. Adhesion can be prevented by covering the visceral tissue after the operation or the like by application, spray or the like and isolating it from other living tissues for a certain period of time.
さらに、本発明のポリマー組成物は、再生医療用のスカフォールド(足場)、細胞培養基材等としての応用も可能である。スカフォールドとしては、細胞、本発明のポリマー組成物及び培養液等を低温においてゾル状態で混合し、この混合物を高温で所定の形状にゲル化することでスカフォールドとして用いることができる。細胞培養基材としては、所定の3次元の形状を持つ繊維質又は多孔質の基材に、細胞、本発明の高分子組成物及び培養液を含む液状混合物を含浸させ、所定温度でゲル化させて、基材中に再生細胞を保持することも可能である。なお、繊維質又は多孔質の基材としては、コラーゲン、ハイドロキシアパタイト等の生体親和性の高い材料を使うことが可能で、軟骨組織、骨組織の再生等に特に有効である。さらに、損傷組織に細胞を移植する(細胞デリバリー)システムを提供することが可能である。 Furthermore, the polymer composition of the present invention is also applicable as scaffolds for regenerative medicine, cell culture substrates and the like. As a scaffold, it can be used as a scaffold by mixing cells, the polymer composition of the present invention, a culture solution and the like in a sol state at low temperature and gelling this mixture at a high temperature into a predetermined shape. As a cell culture substrate, a fibrous or porous substrate having a predetermined three-dimensional shape is impregnated with a liquid mixture containing cells, the polymer composition of the present invention and a culture solution, and gelled at a predetermined temperature It is also possible to hold the regenerative cells in the matrix by As the fibrous or porous base material, materials having high biocompatibility such as collagen and hydroxyapatite can be used, which is particularly effective for regeneration of cartilage tissue and bone tissue. In addition, it is possible to provide a system for implanting cells into damaged tissue (cell delivery).
以下に実施例を示して本発明を具体的に説明する。但し、本発明は下記の実施例に限定されない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
[製造例1]
トリブロック共重合体(B1)の合成
PEG(1,000)(Polyethylene glycol(1,000)、和光純薬工業社製)のみを140℃オイルバス中で3時間減圧乾燥させた後、ε−カプロラクトン(和光純薬工業株式会社製)、グリコリド(Polysciences社製)及びSn(Oct)2(和光純薬工業社製)を加えて、さらに6時間乾燥させた。次いで、160℃オイルバス中で12時間重合を行った。反応終了後、良溶媒にクロロホルム、貧溶媒にジエチルエーテルを用いて再沈殿を行い、白色沈殿物を得た。当該沈殿物を乾燥後、白色粉末のPCGA−b−PEG−b−PCGAトリブロック共重合体(後述する化学式6に示す構造式(B)。以下、「CP-OH」ということもある)を得た。トリブロック共重合体(B1)の各物性を、以下の表1に示す。
Production Example 1
Synthesis of triblock copolymer (B1)
After PEG (1,000) (Polyethylene glycol (1,000), manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) only is dried under reduced pressure in a 140 ° C. oil bath for 3 hours, ε-caprolactone (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), glycolide (Polysciences) Co., Ltd.) and Sn (Oct) 2 (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were added, and further dried for 6 hours. Then, polymerization was carried out in a 160 ° C. oil bath for 12 hours. After completion of the reaction, reprecipitation was performed using chloroform as a good solvent and diethyl ether as a poor solvent to obtain a white precipitate. After drying the precipitate, a white powder of PCGA-b-PEG-b-PCGA triblock copolymer (Structural formula (B) shown in chemical formula 6 described later, sometimes referred to as “CP-OH” hereinafter) is obtained. Obtained. Physical properties of triblock copolymer (B1) are shown in Table 1 below.
[製造例2]
トリブロック共重合体(B2)の合成
PEG(1,000)に代えて、PEG(1,540)(Polyethylene glycol(1,540)、和光純薬工業社製)を使用する以外は製造例1と同様にして、白色粉末のPCGA−b−PEG−b−PCGAトリブロック共重合体(B2)を得た。トリブロック共重合体(B2)の各物性を、以下の表1に示す。
Production Example 2
Synthesis of triblock copolymer (B2)
A white powder of PCGA-b-PEG-b- was produced in the same manner as in Production Example 1 except that PEG (1,540) (Polyethylene glycol (1,540), manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used instead of PEG (1,000). PCGA triblock copolymer (B2) was obtained. Physical properties of the triblock copolymer (B2) are shown in Table 1 below.
a) 1H-NMR (solvent:CDCl3).により測定
b) GPC (eluent:DMF, standard:PEG、TOSOH製Tosoh GPC-8020 series system)により測定c) Degree of polymerization of ε−caprolactone.
d) Degree of polymerization of glycolide。
a) 1 H NMR (solvent: CDCl 3 ).
b) Measurement by GPC (eluent: DMF, standard: PEG, Tosoh GPC-8020 series system manufactured by TOSOH) c) Degree of polymerization of ε-caprolactone.
d) Degree of polymerization of glycolide.
[製造例3]
(1)両末端に反応性の官能基を有するトリブロック共重合体の合成
[Production Example 3]
(1) Synthesis of triblock copolymer having reactive functional groups at both ends
工程(i)
製造例2で得られたCP-OH(B2)を19.86g、無水コハク酸(東京化成工業社製)3.87g及びトルエン0.01Lを、0.1Lのフラスコに入れ、130℃で24時間還流させて反応させた。その後、エバポレーターによりトルエンを留去し、クロロホルムを加えて吸引ろ過により未反応の無水コハク酸を取り除き、両末端にカルボキシル基を有するPCGA−b−PEG−b−PCGA(上記化学式6に示す構造式(C)。以下、「CP-COOH」という)を20.63g得た。
Process (i)
19.86 g of CP-OH (B2) obtained in Production Example 2, 3.87 g of succinic anhydride (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 0.01 L of toluene are put into a 0.1 L flask and refluxed at 130 ° C. for 24 hours. It was made to react. Thereafter, toluene is distilled off by an evaporator, chloroform is added, and unreacted succinic anhydride is removed by suction filtration, and PCGA-b-PEG-b-PCGA having a carboxyl group at both ends (structural formula shown in the above-mentioned chemical formula 6 (C) In the following, 20.63 g of “CP-COOH” was obtained.
工程(ii)
工程(i)で得られたCP-COOHを20.63g、N−ヒドロキシスクシンイミド(NHS)1.78g、ジメチルアミノピリジン(DMAP)0.47 g、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)1.59g及び塩化メチレン0.1Lを0.1Lフラスコに加え、氷冷下で2時間、室温下で24時間反応させた。エバポレーターにて濃縮後、吸引ろ過によりジシクロヘキシル尿素(DCUrea)及び未反応のNHSを取り除き、貧溶媒としてジエチルエーテル : メタノール = 10 : 1を用いて再沈殿して、両末端がスクシンイミドエステル化(キャップ)されたPCGA−b−PEG−b−PCGA(上記化学式6に示す構造式(1a)。以下、「CP-OSu」という)の白色沈殿物を14.2g得た(OSu導入率:98%以上)。
Step (ii)
20.63 g of CP-COOH obtained in step (i), 1.78 g of N-hydroxysuccinimide (NHS), 0.47 g of dimethylaminopyridine (DMAP), 1.59 g of dicyclohexylcarbodiimide (DCC) and 0.1 L of methylene chloride in a 0.1 L flask The reaction mixture was allowed to react for 2 hours under ice-cooling and 24 hours at room temperature. After concentration with an evaporator, remove dicyclohexylurea (DCUrea) and unreacted NHS by suction filtration, reprecipitate using diethyl ether: methanol = 10: 1 as a poor solvent, and both ends are succinimide esterified (cap) 14.2 g of white PCGA-b-PEG-b-PCGA (Structural formula (1a) shown in the above-mentioned chemical formula 6, hereinafter referred to as "CP-OSu") was obtained (OSu introduction rate: 98% or more) .
[製造例4]
上記製造例2で得られたCP-OH(1.8k-1.5k-1.8k) (100mg, 19.4μmol)を粉末の状態でサンプル管に入れて、さらにリン酸緩衝生理食塩水(PBS;pH=7.4)294μlを加えて、80℃の温浴に5秒浸漬後(ゲル化)、ボルテックスミキサーにより30秒間撹拌し、室温に戻す(ゾル化)する操作を3回繰り返し、溶解させ、25.5wt%の混合ポリマー水溶液(最終濃度25.0wt%)を得た(以下、単に「比較ポリマー水溶液1」とする。)。
Production Example 4
The CP-OH (1.8 k-1.5 k-1.8 k) (100 mg, 19.4 μmol) obtained in the above Preparation Example 2 is put in the form of a powder into a sample tube, and phosphate buffered saline (PBS; pH =) is further added. 7.4) Add 294 μl and immerse in 80 ° C water bath for 5 seconds (gelation), stir with a vortex mixer for 30 seconds, repeat operation for returning to room temperature (solization), repeat 3 times, dissolve, 25.5 wt% A mixed polymer aqueous solution (final concentration 25.0 wt%) was obtained (hereinafter, referred to simply as "comparative polymer aqueous solution 1").
[製造例5]
ポリマー水溶液の調製(CP-OSu:CP-OH=1mol:2mol)
製造例3で得られたトリブロック共重合体(CP-OSu)(50.3mg, 9.1μmol, OSu基:18.2μmol)と製造例1で得られたCP-OH (50.1mg, 17.9μmol)とをそれぞれ固体(粉末)の状態でサンプル管に入れて、さらにリン酸緩衝生理食塩水(PBS;pH=7.4)268μlを加えて、80℃の温浴に5秒浸漬後(ゲル化)、ボルテックスミキサーにより30秒間撹拌し、室温に戻す(ゾル化)する操作を3回繰り返し、溶解させた。1M NaOH 16μlを加えてpH=7.4に調整し、26.1wt%の混合ポリマー水溶液(最終濃度25.0wt%)を得た(以下、単に「ポリマー水溶液」とする。)。
Production Example 5
Preparation of polymer aqueous solution (CP-OSu: CP-OH = 1 mol: 2 mol)
Triblock copolymer (CP-OSu) (50.3 mg, 9.1 μmol, OSu group: 18.2 μmol) obtained in Production Example 3 and CP-OH (50.1 mg, 17.9 μmol) obtained in Production Example 1 Put each in solid (powder) state in a sample tube, add 268 μl of phosphate buffered saline (PBS; pH = 7.4), and immerse in a hot water bath at 80 ° C for 5 seconds (gelation), then use a vortex mixer The mixture was stirred for 30 seconds and allowed to return to room temperature (solization), which was repeated 3 times to dissolve it. The pH was adjusted to 7.4 by adding 16 μl of 1 M NaOH to obtain a 26.1 wt% aqueous mixed polymer solution (final concentration 25.0 wt%) (hereinafter referred to simply as “polymer aqueous solution”).
[製造例6]
ポリリシン溶液の調製
ポリアミン化合物としてポリリシン[Poly(L-Lysine)臭化水素酸塩 (Sigma Aldrich社製mol wt 1,000-5,000)]6.5mgをPBS(pH=7.4)40μlで溶解させて、1M NaOH 5μlとを加えて、ポリリシン溶液(pH=7.4, 0.144mg/ml)を調製した。
Production Example 6
Preparation of polylysine solution As a polyamine compound, 6.5 mg of polylysine [Poly (L-Lysine) hydrobromide (mol wt 1,000-5,000 manufactured by Sigma Aldrich)] was dissolved in 40 μl of PBS (pH = 7.4) to obtain 5 μl of 1 M NaOH. Were added to prepare a polylysine solution (pH = 7.4, 0.144 mg / ml).
[製造例7]
比較例用ポリリシン溶液の調製
ポリアミン化合物としてポリリシン[(Poly(L-Lysine)臭化水素酸塩 (Sigma Aldrich社製分子量 1,000-5,000)]32.9mgをPBS(pH=7.4)83μlで溶解させて、1M NaOH 17μlとを加えて、ポリリシン溶液(pH=7.4, 0.329mg/ml)を調製した。
Production Example 7
Preparation of polylysine solution for comparative example 32.9 mg of polylysine [(Poly (L-Lysine) hydrobromide (molecular weight 1,000-5,000, manufactured by Sigma Aldrich)] as a polyamine compound in 83 μl of PBS (pH = 7.4) It was dissolved and 17 μl of 1 M NaOH was added to prepare a polylysine solution (pH = 7.4, 0.329 mg / ml).
[実施例1]
本発明の生分解性ポリマー組成物の製造
混合ポリマー溶液の調製[工程(iii)]
上記製造例5で得られたポリマー溶液284μl(OSu基:18.2μmol)と上記製造例6で得られたポリリシン溶液18.0μl(Poly(L-Lysine)臭化水素酸塩:2.51 mg)とを混合し、室温でボルテックスミキサーにより約10秒間撹拌することで、OSu基とNH2基を約1:1の割合で含む混合ポリマー溶液1(302μl)を調製した(Poly(L-Lysine)臭化水素酸塩:2.51mg, 0.83wt%)。
Example 1
Production of the biodegradable polymer composition of the present invention
Preparation of mixed polymer solution [step (iii)]
A mixture of 284 μl (OSu group: 18.2 μmol) of the polymer solution obtained in the above Production Example 5 and 18.0 μl (Poly (L-Lysine) hydrobromide: 2.51 mg) of the polylysine solution obtained in the above Production Example 6 Mixed polymer solution 1 (302 μl) containing OSu and NH 2 groups in a ratio of about 1: 1 by stirring for about 10 seconds at room temperature using a vortex mixer (Poly (L-Lysine) hydrogen bromide Acid salt: 2.51 mg, 0.83 wt%).
[実施例2〜6]
第2成分である(2)反応性化合物の種類、及び生分解性ポリマー組成物中の(2)反応性化合物の含有量を表2のように代えた以外は、実施例1と同様にして、液体状の各ポリマー組成物2〜6(実施例2〜6)を得た。
[Examples 2 to 6]
The same as Example 1, except that the type of the second component (2) and the content of the (2) reactive compound in the biodegradable polymer composition are changed as shown in Table 2. , Liquid polymer compositions 2 to 6 (Examples 2 to 6) were obtained.
<第2成分>
・Poly-L-lysine hydrobromide (分子量:4,000-15,000) [Sigma Aldrich社製]
・PEI(分子量:10,000) [和光純薬工業株式会社製]
・BSA(分子量:66,000) [和光純薬工業株式会社製]
・4-arm PEG-NH2(分子量:5,140) (特開2013-227543号公報に記載の方法に従い製造)
4-arm PEG-NH 2 の製造
4-arm PEG-OH (商品名:SUNBRIGHT PTE-5000、分子量5,143、日油株式会社製) 1.2507 g (243 μmol) を110℃減圧条件下で2時間乾燥した。室温に冷却後、4-arm PEG-OHを脱水塩化メチレン10mlに溶解させ、この溶液にトリエチルアミン(TEA)1.1ml(7.8 mmol)を加えた。得られた混合溶液を氷冷下で撹拌しながら、ゆっくりとメタンスルホニルクロリド(MeSO2Cl)300μl(3.9 mmol)を滴下した。氷冷下で2時間、次いで室温で10時間撹拌した後、エバポレーターにより溶媒を留去し、この濃縮物をクロロホルム5mlで再溶解させた。そして、貧溶媒にジエチルエーテル100mlを用い、再沈殿により精製し、得られた白色粉末を減圧乾燥した。そして、得られた粉末をアンモニア水50mlに溶解させ、室温で2日間撹拌した。撹拌後、塩化メチレン50mlで抽出して、有機層を回収し、エバポレーターで溶媒を除いた。得られた濃縮物を塩化メチレンに再溶解させ、貧溶媒にジエチルエーテルを用いて再沈殿させた。その沈殿物を濾過し、得られた粉末をクロロホルム5 mlに再溶解させ、貧溶媒にジエチルエーテル100 mlを用いて再沈殿を行った。その沈殿物を濾過し、得られた粉末を乾燥後、4-arm PEG-NH2(収量: 0.38 g, 収率: 30%)を得た。
<Second component>
Poly-L-lysine hydrobromide (molecular weight: 4,000 to 15,000) [Sigma Aldrich]
・ PEI (molecular weight: 10,000) [manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.]
-BSA (molecular weight: 66,000) [manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.]
4-arm PEG-NH 2 (molecular weight: 5,140) (manufactured according to the method described in JP-A-2013-227543)
Production of 4-arm PEG-NH 2
A 4-arm PEG-OH (trade name: SUNBRIGHT PTE-5000, molecular weight 5, 143, manufactured by NOF Corporation) 1.2507 g (243 μmol) was dried at 110 ° C. under reduced pressure for 2 hours. After cooling to room temperature, 4-arm PEG-OH was dissolved in 10 ml of dehydrated methylene chloride, and to this solution was added 1.1 ml (7.8 mmol) of triethylamine (TEA). While stirring the obtained mixed solution under ice cooling, 300 μl (3.9 mmol) of methanesulfonyl chloride (MeSO 2 Cl) was slowly added dropwise. After stirring for 2 hours under ice-cooling and then for 10 hours at room temperature, the solvent was distilled off with an evaporator, and the concentrate was redissolved in 5 ml of chloroform. And it refine | purified by reprecipitation using diethyl ether 100 ml as a poor solvent, and obtained white powder was dried under reduced pressure. Then, the obtained powder was dissolved in 50 ml of aqueous ammonia and stirred at room temperature for 2 days. After stirring, extraction was performed with 50 ml of methylene chloride, the organic layer was collected, and the solvent was removed by an evaporator. The resulting concentrate was redissolved in methylene chloride and reprecipitated with diethyl ether in a poor solvent. The precipitate was filtered, and the obtained powder was redissolved in 5 ml of chloroform, and reprecipitated using 100 ml of diethyl ether as a poor solvent. The precipitate was filtered, and the obtained powder was dried to obtain 4-arm PEG-NH 2 (yield: 0.38 g, 30%).
[比較例1]
比較例1は、上記製造例5で得られたポリマー水溶液のみである。
Comparative Example 1
Comparative Example 1 is only the polymer aqueous solution obtained in the above Production Example 5.
[比較例2]
上記製造例4で得られた比較ポリマー水溶液1 292μl(23.6μmol)と製造例7で調製したポリリシン溶液7.6μl(Poly(L-Lysine):2.51mg)とを混合し、室温でボルテックスミキサーにより約10秒間撹拌することで、比較混合ポリマー溶液300μlを調製した。
Comparative Example 2
292 μl (23.6 μmol) of the comparative polymer aqueous solution obtained in the above-mentioned Preparation Example 4 and 7.6 μl (Poly (L-Lysine): 2.51 mg) of the polylysine solution prepared in Preparation Example 7 are mixed and By stirring for 10 seconds, 300 μl of the comparative mixed polymer solution was prepared.
[試験例1]
混合直後のゲル化の判定
表2に記載の第1成分を含むポリマー溶液と第2成分を含む溶液とを各々サンプル管(直径約1cm)中で混合し、室温で約10秒間撹拌した後、25℃で5分間放置し、試験管傾斜法により、混合直後にゾル状態であるか、又はゲル状態であるかを判断した。
[Test Example 1]
Determination of gelation immediately after mixing The polymer solution containing the first component listed in Table 2 and the solution containing the second component are mixed in a sample tube (about 1 cm in diameter) and stirred at room temperature for about 10 seconds, It was left to stand at 25 ° C. for 5 minutes, and it was judged by the test tube inclination method whether it was in a sol state or a gel state immediately after mixing.
具体的には、所定温度で所定時間経過した後、上記サンプル管を約135度傾斜させ、約30秒の間に、流れなければ「ゲル」、流れたら「ゾル」と判断した。その結果は下記表2に示した。 Specifically, the sample tube was inclined at about 135 degrees after a predetermined time elapsed at a predetermined temperature, and it was judged to be "gel" if it did not flow for about 30 seconds, and "sol" if it flowed for about 30 seconds. The results are shown in Table 2 below.
[試験例2]
水中におけるゲル状態の維持期間の評価
小サンプル管(直径約1cm)に入った実施例1〜6の混合ポリマー水溶液、比較例1の溶液及び比較例2の溶液をそれぞれ37℃で10分間インキュベートしてゲル化させた。その後、各サンプル管を、PBS (pH=7.4, 37℃) 25mlが入った大きなサンプル管(直径約3cm)にそれぞれ浸漬し、37℃の恒温槽で静置した。所定時間ごとに取り出し、試験管傾斜法により、水中における各溶液のゾル−ゲル転移の有無を調べた。
[Test Example 2]
Evaluation of maintenance period of gel state in water The mixed polymer aqueous solution of Examples 1 to 6 in the small sample tube (diameter about 1 cm), the solution of Comparative Example 1 and the solution of Comparative Example 2 were respectively incubated at 37 ° C. for 10 minutes. It gelled. Thereafter, each sample tube was immersed in a large sample tube (about 3 cm in diameter) containing 25 ml of PBS (pH = 7.4, 37 ° C.) and allowed to stand in a thermostat at 37 ° C. It took out for every predetermined time, and the test tube inclination method investigated the presence or absence of sol-gel transition of each solution in water.
具体的には、下記表2に記載の所定温度で所定時間経過した後、上記サンプル管を傾斜させ、約30秒の間に、流れなければ「ゲル」、流れたら「ゾル」と判断した。 Specifically, after passing a predetermined time at a predetermined temperature described in Table 2 below, the sample tube was inclined, and it was judged as "gel" if it did not flow for about 30 seconds, and "sol" if it flowed.
表2には、37℃で1分間加熱後の状態とゲル状態の維持期間(日)の結果を示した。 Table 2 shows the results after heating for 1 minute at 37 ° C. and the gel retention period (days).
<評価結果>
実施例1〜6で得られた生分解性ポリマー組成物は、室温(25℃)で第1成分と第2成分とを混合しただけではゾルの状態であり、さらに、実施例1では3日間4℃で放置してもゲル化は起こらず、ゾルのままであった。
<Evaluation result>
The biodegradable polymer compositions obtained in Examples 1 to 6 are in the form of sol only by mixing the first component and the second component at room temperature (25 ° C.), and further, in Example 1, for 3 days When left at 4 ° C., gelation did not occur and remained as a sol.
したがって、本発明の生分解性ポリマー組成物は体温まで温度を上げなければ、ゲル化しないことが分かった。 Therefore, it was found that the biodegradable polymer composition of the present invention does not gel if the temperature is not raised to the body temperature.
また、実施例1〜6で得られた生分解性ポリマー組成物は、37℃で1分間加熱した後、いずれもゲル化し、その後PBS中37℃で加温し続けたところ、ゲルの状態を1日から30日程度維持した。 In addition, the biodegradable polymer compositions obtained in Examples 1 to 6 were all gelled after heating at 37 ° C. for 1 minute, and then continued to be heated in PBS at 37 ° C. It was maintained for 1 to 30 days.
一方、比較例1及び比較例2の溶液は、37℃で1分間加熱した直後にゲル化したものの、PBS中37℃で加温し続けたところ、ゲル状態を維持した期間は24時間未満であった。 On the other hand, although the solutions of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 gelled immediately after heating at 37 ° C. for 1 minute, when heating was continued at 37 ° C. in PBS, the gel state was maintained for less than 24 hours. there were.
[試験例3]
温度低下によるゾル化の判定
実施例1〜6の混合ポリマー水溶液、比較例1の溶液及び比較例2の溶液を、上記試験例2のように37℃に加温して、ゲル化させ、所定時間経過した後、ゲルの温度をそれぞれ4℃に下げた。1分経過後に、各ゲルを試験管傾斜法により、その状態を調べた。
[Test Example 3]
Determination of solification due to temperature decrease The mixed polymer aqueous solution of Examples 1 to 6, the solution of Comparative Example 1, and the solution of Comparative Example 2 are heated to 37 ° C. as in Test Example 2 to gelate, After a lapse of time, the temperature of the gel was lowered to 4 ° C. respectively. After 1 minute, each gel was examined for its condition by test tube tilting.
具体的には、各試料の入ったサンプル管を傾斜させ、約30秒の間に、流れなければ「ゲル」、流れたら「ゾル」と判断した。 Specifically, the sample tube containing each sample was inclined, and it was judged as "gel" if it did not flow for about 30 seconds, and "sol" if it flowed.
<評価結果>
実施例1〜6の生分解性ポリマー組成物は、37℃で表3に記載した保持時間加温した後、温度を4℃に下げても、いずれもゲル状態を維持した(図3)。
<Evaluation result>
The biodegradable polymer compositions of Examples 1 to 6 all maintained the gel state even after lowering the temperature to 4 ° C. after heating for the retention time described in Table 3 at 37 ° C. (FIG. 3).
一方、比較例1及び2のゲルは、37℃で1分間又は1時間保持した後、温度を4℃に下げると、いずれもゾルに戻った。 On the other hand, the gels of Comparative Examples 1 and 2 both returned to sol when the temperature was lowered to 4 ° C. after being maintained at 37 ° C. for 1 minute or 1 hour.
Claims (8)
(2)該A−B−A型トリブロック共重合体と反応可能な化合物又はその塩を含有する温度応答性生分解性ポリマー組成物であって、
該反応性の官能基が、活性エステル基、アミノ基、アルデヒド基、チオエステル基、システイン残基、ジオール基、ボロン酸基、チオール−エン クリック反応可能な基、ディールス アルダー反応可能な基、触媒クリック反応可能な基、又は無触媒クリック反応可能な基であり、
該Aブロックが、ポリ(ε−カプロラクトン−co−グリコール酸)を含み、
該Bブロックが、ポリエチレングリコール鎖を含む、温度応答性生分解性ポリマー組成物。 (1) ABA type triblock copolymer having reactive functional groups at both ends, and
(2) A temperature-responsive biodegradable polymer composition comprising a compound capable of reacting with the ABA type triblock copolymer or a salt thereof,
The reactive functional group is an active ester group, an amino group, an aldehyde group, a thioester group, a cysteine residue, a diol group, a boronic acid group, a group capable of reacting with thiol-ene, a group capable of reacting Diels Alder, catalyst click A reactive group or a non-catalytic clickable group,
The A block comprises poly (ε-caprolactone-co-glycolic acid),
A temperature responsive biodegradable polymer composition, wherein said B block comprises polyethylene glycol chains.
(i)ポリエチレングリコールの存在下、ε−カプロラクトン及びグリコリドを重合させて、A−B−A型トリブロック共重合体を製造する工程、
(ii)前記工程(i)で得られたA−B−A型トリブロック共重合体の両末端に、反応性の官能基を形成する工程、並びに
(iii)前記工程(ii)で得られた(1)A−B−A型トリブロック共重合体と前記(2)A−B−A型トリブロック共重合体と反応可能な化合物又はその塩とを混合する工程を順に含む、生分解性ポリマー組成物の製造方法。 A method for producing a temperature responsive biodegradable polymer composition according to any one of claims 1 to 6, which is:
(i) the presence of polyethylene glycol, by polymerizing ε- caprolactone and glycolide, process for producing the A-B-A type triblock copolymer,
(ii) forming reactive functional groups at both ends of the ABA type triblock copolymer obtained in the step (i), and
(iii) A compound capable of reacting with the (1) ABA type triblock copolymer obtained in the step (ii) and the (2) ABA type triblock copolymer or a salt thereof A method of producing a biodegradable polymer composition comprising the steps of:
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