JPH07503943A - 封入及び薬剤放出に有用な架橋性の多糖類、ポリカチオン及び脂質 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本出願は１９９１年ＩＯ月２９８１こ出願され、現在継続中の米国特許出願第０ ７／７８４．２６７号の一部継続出願である。

本発明は遊離ラジカル重合することができる新規な形の生体適合性物質（脂質、 ポリカチオン及び多糖類を包含する）に関する。本発明はまた、ある種の合成及 び天然産の生体適合性物質を変性して生物物質を含有する重合性のマイクロカプ セルを製造する方法に関する。本発明はまた、上記重合性物質の複合体二マイク ロカプセルを製造し、その中に生物物質を封入する方法及び生物細胞を含有する マイクロカプセルの製造装置に関する。本発明はまた、上記のものに関する薬剤 送出系、並びに上記技術を用いて製造されるバイオ接着剤及び包帯に関する。

発明の背景 過去１０年乃至１５年にわたって、生きている細胞及び組織のマイクロカプセル 封入に関してイオン性ポリマーの種々の組み合わせが試験さ托かつ使用されて来 た。最も広く受け入れられた、従来技術による物質はインビボ用途に注目された ポリリシンアルギネートである（Ｄｕｐｕｙ、１９８８　；Ｃｈａｎｇ、ｌ　９ ８４；Ｂｒａｕｎ、１９８５；Ｇｏｏｓｅｎ、１９８５；Ｄａｒｇｕｙ、１９８ ５）。しかし、これらのポリマーはこの技術分野で公知の形では水溶性であり、 従って長期安定性は限られたものであると考えられて来た。

近年、食品、化粧品、製剤及び生物医学の各工業においてアルギネートのような 多糖類が広く使われるようになった（Ｓｍ　ｉ　ｄ　ｓ　ｒφｄ及び５ｋｊａｋ −Ｂｒａｚｋ、＋　９９０）。製剤工業と生物医学工業においては、細胞及び組 織のマイクロカプセル封入と制御された薬剤放出性に対して多価カチオンの存在 下における多糖類のゲル形成特性が利用された。

それはカルシウムのような多価（一般に、二価）カチオンとアルギネ−１・どの 組み合わせであって、イオン架橋されたゲルに機械的安定性を与える。しかし、 生理的環境では（例えば、マイクロカプセル封入された高細胞の移植においては 、又は薬剤放出用には）、−価カチオン（例えば、ナトリウムイオン）の細胞外 濃度が二価カチオン（例えば、カルシウム）の濃度を越えてしまう。このような 条件下では、これらのゲルは拡散に起因して長期間にわたり機械的安定性を失う 傾向があり、そのため生理的流体においては二価カチオンの一部カチオンとの交 換か起きていまう。

、これらゲルの機械的安定性を改良する努力において、イオン架橋ではなく共有 結合による架橋を利用してアルギネートを化学的に変性することが提案された（ Ｍｏｅ等、１９９１）。これらの方法は、生きている組織の封入に用いられると 毒性となり、死に散らしめさえする可能性のある試薬、反応条件及び比較的長い 反応期間の使用を伴うものである。

研究者はインシュリン依存性糖尿病を治療するためにアルギネートゲルを、移植 された組織の免疫分離に使用していた（Ｌｉｍ及びＳｕｎ、１９８０）。α−Ｌ −グルロン酸残基をより高率で含有するアルギネート（Ｇ−含有物）がβ−Ｄ− マンヌロン酸残基をより高率で含有するもの（Ｍ−含有物；Ｓｏｏｎ−Ｓｈｉｏ ｎｇ等、１９９１を参照されたい）よりも生体適合性であることが確認された（ 即ち、前者は単球からサイトカイン応答を誘発しない）。従って、高Ｍ−含有物 のアルギネートの移植ゲルは、ラットに移植されたとき、３週間で線維の著しい 発芽後成育を示すのに対して、高Ｇ−含存物のアルギネートは同じ移植期間に線 維の発芽後成育を示さない。

しかして、共有結合で重合され、かつ生理的条件下で従来法のアルギネート化合 物、及びアルギネートの被覆を有する移植系よりも実質的に安定であるアルギネ ートを提供できることが望ましいだろう。また、従来法のイオン架橋系による架 橋速度に比較して速やかに重合させることができるアルギネートを提供すること も望ましいだろう。

マイクロカプセル封入に安定なポリマーを製造する従来の試みは限られた成功し か収めなかった。それらのより安定なポリマーの多くは使用されたモノマー前駆 体の化学的反応性に大部分起因して細胞毒性が相対的に強いと思われるのであ脂 質、ポリカチオン及び他の多糖類（例えば、ヒアルロン酸及びキトサン）のよう な他の生体適合性物質がマイクロカプセル封入用途における使用に供され、又は 提案されたが、架橋が遅く、かつ相対的に不安定であると言う同様の欠点をこう むる。得られたポリマーも上記の同じ不利を招く。従って、そのような物質をそ れらがもっと速やかに重合し、使用されている典型的な生理的条件下で機械的に より安定なままになっているように変性することか望ましいだろう。

カプセル膜の安定性を改良する試みは、マイクロカプセル封入用の、アクリレー トコポリマー及びメタクリレートコポリマー（Ｇｈａｒａｐｅ　ｔ　ｉａｎ等、 ｌ９８６　；Ｓｅｆ　ｔｏｎ等、＋９８７；Ｉｗａｔａ、１９８７；Ｄｕｐｕｙ ｌ　１９８７）、並びに光重合されたポリアクリルアミド（Ｄｕｐｕｙ、＋９８ ８）のような水不溶性ポリマーの使用を含む。これらの方法には、これら物質又 はこれらポリマーに関連した有機溶媒か細胞毒性であるのみならず、これらの水 不溶性ポリマーかインヒポで長期にわたり生体適合性を欠くと言う不利かある。

α−Ｌ−グルロン酸を高率で含有するアルギネート（Ｇ−含有物）は、それらか 線維芽細胞の増殖に応答性のサイトカインを誘発しない故に、生体適合性である ことか最近証明された（Ｓｏｏｎ−Ｓｈｉｏｎｇ、１９９＋）ｏ更に、これらの 高Ｇ−含有物のアルギネートゲルの中に封入された高細胞が自発性糖尿病のイヌ の糖尿病をうまく逆転する。これらのイオン架橋したゲルの長期機能は、しかし 、アルギネート−ポリリシン膜の化学的破裂、そして恐らくは機械的破裂により 阻害され、その結果露出した異型移植の拒絶と線維の発芽後成育が生じてしま九 理恒的な封入系は、生きている物質に対して刺激が少なくかつ非細胞毒性であり 、受容者の免疫系に免疫防護性バリヤーを与え、そのバリヤーを通して栄養を十 分に拡散させて細胞の生存を確実なものとし、生体適合性であり、そして最後に 化学的かつｎｖｃ的に安定である、物質のゲル閉し込め系を必要とする。

高Ｇアルギネートを使用しているアルギネート−ポリリシン閉し込め系は、膜の 安定性か隔られている点を除けば、これら基準を大部分満たす。本発明の開示は ゲル化プロセスに伴われるイオン結合の強さを高めるか、又は共有結合の架橋を もたらす物質を与えることによってイオン架橋したアルギネートゲル系の機械的 安定性を高める物質及び方法について述べるものである。

発明の概要 本発明は、例えば光のようなある種のエネルギー源を用いることによって遊離ラ ジカル重合することができる脂質、ポリカチオン、多糖類、特にアルギネート、 キトサン及びヒアルロン酸を含めて新しい形の生体適合性物質；ある種の合成及 び天然産の生体適合性物質を変性して生物物質を含有する重合性のマイクロカプ セルを製造する方法：その重合性物質の複合体；そのマイクロカプセルを製造し 、その中に生物物質を封入する方法；及びその重合性物質で又はその複合体、例 えばアルギネートとＰＥＧで被覆された生物細胞（特に、ランゲルハンス島細胞 ）を含有するマイクロカプセルの製造装置に関する。本発明はまた、以上に関係 した薬剤送出系、並びに以上の技術を利用して作られたバイオ接着剤及び包帯に 関する。

従って、アルギネート類及び他の多糖類、ポリカチオン及び脂質を無害の条件下 において生理的ｐＨとミリ秒オーダーの反応時間で架橋する方法が開発された。

そのような条件は、含まれる生きている組織の生存を保証するものである。その ような無害の条件下で重合に付される新規なバイオ物質もまた開発された。本発 明によれば、前記重合性の生体適合性物質により封入された生物物質も開発され た。

この方法は多糖類（又は他のポリマー）の重合可能なアクリレート基又はアクリ レ−Ｉ・様の基による化学的変性を伴う。この変性ポリマーの、細胞を懸濁状態 で含有する水性緩衝液中の溶液には、次に水溶性の遊離ラジカル開始剤（例えば 、光増感剤）が加えられる。細胞含有懸濁液は次にノズルを通して押し出される か、又は乳化されて、適当な遊離ラジカル開始条件（例えば、適当な光源に対す る暴露）の存在下で急速に架橋させることかできる微小な液滴を生成する。

アルギネートの化学的変性によって、例えばイオン架橋と共有結合架橋の両架橋 を受ける二重の能力を存する特異なバイオ物質か開発された。イオン架橋及び／ 又は共有結合架橋の程度はその反応体と変性法を制御することによって変えるこ とができる。更に、この新規な変性アルギネートのイオン結合は有効なアニオン 性基に対して高親和性を持つカチオンの使用により、又は天然産アルギネートの 負の帯電密度を増加させることにより強めることができる。イオン架橋と共有結 合架橋とを行うと言う二重の能力を有するこれらの新規なアルギネート物質は生 物物質と生物学的に活性な（又は製剤上活性な）試薬を封入する本発明の方法を 容易なものにする。

本発明は無毒で、かつ生きている細胞に対して刺激の少ない条件下で速やかにゲ ル化する封入系を提供する。本発明の封入系は、化合物が単にイオン架橋されて いることに加えて共有結合で重合されているので、従来法による多くの封入系よ りも安定である。共存結合による重合は、本発明によれば、ＵＶ光又は可視光を 用いて行うことができ、そのため重合は特異性で、かつ局限され、しかも急速で ある。従って、カプセルが生理的条件下で体内に導入されるときは、封入された 生物活性物質に対するのみならず、受容者に対するカプセルの不安定性の悪影本 発明の方法で製造されたマイクロカプセル又はマクロカプセルは次のような種々 の治療用途に有用である：糖尿病の治療のだめのランゲルハンス島細胞の封入： パーキンソン病の治療のためのドーパミン分泌細胞の封入；肝機能不全の治療の ための肝細胞の封入；人工血液を造るヘモグロビンの封入：診断目的での生物物 質の封入：生物に対する生物物質の影響、及び逆に生物物質に対する生物の影響 のインビボ評価のためのそのような生物物質の封入；化学療法剤の評価のための 癌細胞の封入；ＨＩＶの細胞変性作用に敏感なヒトＴ−リンパ芽球腫性皮疹細胞 の封入等。

本発明の組成物は、治療剤の確定量放出用薬剤送出ビイクルの製造：内植用の（ 生物医学的デバイスの安定性と生体適合性を高める）生物医学的デバイスの封入 ；癒着を予防する物質の製造：バイオ接着剤の製造：創傷の治癒過程で作用な包 帯の製造等にも有用である。

本発明のもう１つの面において、マクロカプセル封入された細胞（本発明に従っ て製造）か同様に本発明の物質から作ることができる“ティーバッグ２、チュー ブ又は円筒体の中に配置されている、マクロカプセル封入細胞の回収可能系が提 供される。この回収可能系は与えられた又はその回収系内に造られた生物活性物 質の拡散を可能にし、その系が配置される宿主との生体適合性を与え、かつその 回収可能系内のバイオ物質を免疫防護性となしつつその系を回収可能とする。

発明の詳細な説明 天然産又は合成の（化学的に変性され及び／又は市販される）多糖類、脂質又は ポリカチオンのいずれかを出発物質として用いると、このような物質は遊離ラジ カル重合で共有結合架橋することができる官能性を与えるように変性することが できることが発見された。このような遊離ラジカル重合は適切な開始剤を使用す ると、光、その他の形のエネルギーで開始させることができる。本明細書におい て例の大部分は光重合を引き合いに出して説明されるが、当業者であれば、適切 な開始剤の存在下での、熱、超音波、ガンマ−線等を含めて他の重合開始法も可 能なことは認められるだろ九本発明の範囲と同等の広さを持つものであるが、遊 離ラジカル重合することができるそのような変性された生体適合性の物質は式を 有する。ただし、式中のＡは多糖類、脂質又はポリカチオンから選択され、Ｘは 遊離ラジカル重合することができる炭素−炭素二重結合又は同三重結合を含有す る部分であり、そして八とＸとはエステル、エーテル、千オニーチル、ジスルフ ィド、アミド、イミド、２級アミン、３級アミン、直接炭素−炭素（Ｃ−Ｃ）結 合、硫酸エステル、スルホン酸エステル、燐酸エステル、ウレタン、カーボネー ト等から選択される結合を介して共存結合されている。

ここで用いられているエステル結合とはのいずれかの、ＡをＸに結合させるため の構造を指し；エステル結合とは一〇−なる、ＡをＸに結合させるための構造を 指し：チオエーテル結合とは−３−なる、ＡをＸに結合させるための構造を指し ニジスルフィド結合とは−３−８−なる、ＡＪｆ：Ｘに結合させるための構造を 指し；アミド結合とはのいずれかの、ＡをＸに結合させるための構造を指し；イ ミド結合とは−Ｎ−ご−Ｎ− なる、ＡをＸに結合させるための構造を指し、ＡをＸに共有結合させるための二 級又は三級アミン結合とは−Ｎ　（Ｈ）−又は−Ｎ　（Ｒ）−を指し；直接炭素 −炭素結合とは一〇−Ｃ−なる、ＡをＸに結合させるための構造を指し；ＡをＸ に共有結合させるためのスルホン酸エステル結合及び硫酸エステル結合とはそれ ぞれを指し、ＡをＸに共存結合させるための燐酸エステル結合とはを指し、Ａを Ｘに共存結合させるためのウレタン結合とはを指し、そしてＡをＸに共有結合さ せるためのカーボネート結合とは本発明の実施に用いられる重合可能な部分“Ｘ ”は大幅に変えることができる。

最小限度、Ｘはそれによって与えられる二重結合は遊離ラジカル重合することが できる少なくとも１個の炭素−炭素二重結合を合作していなければならない。従 って、この１個又は２１ｍ１以上の二重結合か遊離ラジカルと電子的に非反応性 であるか、又はそれら二重結合か成長している重合鎖に立体的に接近不能である 場合の不飽和化合物は本発明の範囲外である。Ｘは、典型的には、原子数か約２ 〜３０個の範囲の主鎖を持つ部分である。その主鎖は、典型的には、主として炭 素原子より構成されるが、それはまた窒素、硫黄、酸素等のようなヘテロ原子を 含んていてもよい。Ｘは約２個、そして最大で２０個までの範囲の原子を有する のか好ましく、そして原子を約２個、そして最大で１０個までの範囲で存する主 鎖が現在のところ最も好ましい。Ｎａｈｍが米国特許第４，８６１．６２９号明 細書に記載するポリ（アルファー、ベーターエチレン性不飽和）イソシアネート 類、Ｓｙｍｅｓ等か米国特許第４．７７８．８８０号明細書に記載するメチロー ルアミド類及び特公昭５４−１２８４８２号公報（Ａｇｅｎｃｙ　ｏｆ　Ｉｎｄ 。

Ｓｃ　ｉ、Ｔｅｃｈ、）に記載されるシンナモイルエステルのような化合物を基 Ｘ源として選択するのは望ましくない。

多糖類及びポリカチオンは、一般的には、有機溶媒には不溶であり、従ってこの ことはこれら物質の変性能を制限する。本発明の１つの面はこれら物質を種々の 有機溶媒中で可溶化するのを可能にするある種の疎水性部分（例えば、ポリエチ レングリコール）と共存結合させることによるこれら物質の変性を包含する。

従って、本発明のもう１つの態様は有機溶媒に可溶で、かつ遊離ラジカル重合す ることかできる、式： を存する変性された生体適合性物質である。ここで、式中のＡは多糖類、ポリカ チオン又は脂質であり；Ｘは遊離ラジカル重合（前記）することができる炭素− 炭素二重結合又は同三重結合を合作する部分であり、ＡとＸとは前記のように共 有結合されており；Ｙはアルキレングリコール、ポリアルキレングリコール又は 疎水性のオニウムカチオン（例えば、沃化トリブチルアンモニウム、沃化テトラ ブチルアンモニウム、沃化テトラブチルホスホニウム等）から選択され；そして ＡとＹとは上記共有結合のいずれか１個を介して結合されている。更に、Ｙがオ ニウムカチオンである場合、ＡとＹとは次のイオン結合：−Ｃ−０−ＱＲ，” を介して結合されていることもできる。ここで、式中のＱは窒素又は燐であり、 Ｒは水素、アルキル基、アリール基、アルカリール基又はアラルキル基である。

この重合性の生体適合性物質を合成する方法は反応性の官能基を存する脂質、ポ リカチオン又は多糖類から選択される生体適合性物質を化学的に変性し、得られ た変性生体適合性物質を次いて遊離ラジカル生成条件下で遊離ラジカル開始系と 接触させることから成る。考えられる反応性官能基にヒドロキシル、カルボキシ ル、−級若しくは二級アミン、アルデヒド、ケトン又はエステルの各基がある。

これらの基はこれらの部位において適切な重合性置換基を導入するために必要ど される。

生体適合性物質の例には、多糖類、例えばアルギネート、高量−含有物のアルギ ネ−１・、ポリマンヌロン酸、ポリマンヌロン酸ト、ヒアルロン酸、ギトサン、 キチン、セルロース、澱粉、グリコーゲン、ガーガム、ロカスト豆ガム、デキス トラン、レバン、イヌリン、ソクロデキストラン、アガロース、キサンタンガム 、カラギーナン、ヘパリン、ペクチン、ゲランガム、スクレログルカン等；ボリ カチオン、例えばポリアミノ酸（例えば、ポリヒスチジン、ポリリシン、ポリオ ルニチン、ポリアルギニン、ポリアラニン−ポリリシン、ポリ（ヒスチジン、グ ルタミン酸）−ポリアラニン−ポリリシン、ポリ（フェニルアラニン、グルタミ ン酸）−ポリアラニン−ポリリシン、ポリチロシン、グルタミン酸）−ポリアラ ニン−ポリリシン、コラーゲン、ゼラチン等）、アルギニンとトリプトファン、 チロシン又はセリンとのランダムコポリマー二級アミン基とりシンとのランダム コポリマー；グルタミン酸とリンノ、オルニチンとのランダムコポリマー；又は それらの混合物環ニー縁アミン基、二級アミン基、三級アミン基、又はピリジニ ル窒素（１個又は複数個）を含有するポリマー、例えばポリエチレンイミン、ポ リアリルアミン、ポリエーテルアミン、ポリビニルピリジン等；及び脂質、例え ばホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリン、ホスファチジルイ ノシト−ル、ホスファチジルグリセロール、ノラウリルホスファチジン酸、ジパ ルミトイルホスファチジルグリセロール等がある。

重合性置換基の主たる必要条件は、適当な開始剤（類）、例えばＵＶ及び可視光 による重合に有用な開始剤系によって生成される遊離ラジカルにより重合可能な 炭素−炭素二重結合（Ｃ＝Ｃ）を含有する部分が存在することである。そのよう な炭素−炭素二重結合を含有する部分の例は、アルケン酸（例えば、アクリル酸 、メタクリル酸等）、並びにそれらの対応する酸クロリド（例えば、アクリロイ ルクロリド、メタクリロイルクロリド等）及び対応する酸無水物（例えば、無水 アクリル酸、無水メタクリル酸等）、アルテノール（例えば、アリルアルコール 等）、アルケニルハライド（例えば、アリルクロリド等）、有機金属アルケニル 化合物（例えば、ビニルマグネシウムプロミド）等である。

当業者であれば容易に確認できるように、種々の遊離ラジカル開始剤が本発明の 実施に使用することができる。しかして、光開始剤、熱開始剤等が使用できる。

例えば、−適当なＵＶ開始剤には、、２．２−ジメトキシ−２−フェニルアセト フェノンとその水溶性誘導体、ベンゾフェノンとその水溶性誘導体、ベンジルと その水溶性誘導体、チオキサントンとその水溶性誘導体等がある。可視光重合に は、色素（開始剤又は光増感剤としても知られる）と助触媒［共相乗剤、活性化 剤、開始性中間体、クエンチング協同剤（ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ　ｐａｒｔｎｅｒ ）又は遊離ラジカル発生剤としても知られる］との系が使用される。適当な色素 の例は、エチルエオシン、エオシン、エリトロシン、リボフラビン、フルオレセ イン、ローズベンガル、メチレンブルー、チオニン等であり；適当な助触媒の例 は、トリエタノールアミン、アルギニン、メチルジェタノールアミン、トリエチ ルアミン等である。所望によっては、重合速度を上げるために架橋反応に少量の コモノマーを添加することかできる。適当なコモノマーの例に、ビニルピロリジ ノン、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリル酸、メタクリル酸、アクリ ル酸ナトリウム、メタクリル酸ナトリウム、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒ ドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）　、エチレングリコールジアクリレ ート、エチレングリコールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリ レート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、トリメチロールプロパント リアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリブロビレン グリコールジアクリレーＩ・、トリプロピレングリコールジメタクリレート、グ リセリルアクリレート、グリセリルメタクリレート等がある。

本発明の特に好ましい１つの態様は重合及びイオン架橋させることができる変性 されたアルギネートである。アルギネ−１・は化合物Ａ−Ｘ　（式中、Ａはアル ギネ−１・の天然産又は合成変性体であり、Ｘは（前記の）遊離ラジカル重合す ることかできるＣ−Ｃ又はＣ＝Ｃを含有する部分であり、そしてＡとＸとは前記 の通り共存結合されている）を生成させるように変性されていてもよいし、或い はアルギネート化合物はＹ−Ａ−Ｘ　（式中、Ｙはアルキレングリコールである が、ポリアルキレングリコールであるか、又は蝕水性オニウムカチオンである） を生成させるように変性されていることもできる。Ｘをアルギネ−１−にそのＯ Ｈ基を介して結合さけることによって、又はアルギネ−１・のＣ０ＯＨ基のＸに よる置換度を変えることによって、イオン架橋と共有結合架橋の両方を受ける二 重の能力を有する新規な物質を得ることかできる。更に、この変性アルギネート の増加した負の電荷密度はアルギネ−１・の天然産又は合成変性体（Ａｓ　）の スルホン化によって達成することができる。かくして、Ａｓは負の電荷密度が増 加した新規なアルギネ−１・体である。このスルポン化工程はアルギネー・１・ の前記Ａ−Ｘ体への変性に続いて行うことか可能であり、それによって重合性の イオン架橋可能な高度に負に帯電したＡｓ−Ｘ体か得られる。加えて、Ｙ−Ａ− Ｘアルギネート、即ち有機溶媒可溶性の重合可能なアルギネートはスルホン化に より更に変性可能であり、それによってＹ−Ａｓ−Ｘで示される更にもう１つの 新規なアルギネ−１・体か得られる。

変性の順序には幾つかのバリエーションか可能であり、その全てか新規なアルギ ネート誘導体（例えば、Ａ、、Ａ−ＸＳＡ、−Ｘ、Ｙ’−Ａ−Ｘ及びＹ−Ａ、− Ｘ）をもたらす。

本発明の現在のところ好ましい多糖類は遊離ラジカル重合で架橋させることがで きる変性アルギネートである。ここで、変性アルギネートは遊離ラジカル重合す ることかできる炭素−炭素二重結合を含有する部分を含む化合物を反応させるこ とによって製造される。ここで、その不飽和化合物はアルギネートのカルボキシ ル基又はヒドロキシル基において置換されている。アルギネートか反応せしめら れる代表的な不飽和化合物に、アクリロイルクロリド、メタクリロイルクロリ］ ・、アクリル酸、メタクリル酸、アリルアルコール、アリルクロリド、無水アク リル酸、無水メタクリル酸、ビニルマグネシウムプロミド等がある。特に好まし い変性アルギネートはアルギネートのアルケニルエステル、アルギネートのアル ケニルエーテル又はカルボニル置換アルケニルアルギネートから選択されるもの である。所望によっては、アルギネートの不飽和化合物による変性に先立って、 アルギネートをポリエチレングリコールへの共有結合により有機溶媒に可溶性と される。得られる変性アルギネートの例に、ＰＥＧ−アルギネートのアルケニル エステル、ＰＥＧ−アルギネートのアルケニルエーテル及びカルボニル置換アル ケニルＰＥＧ−アルギネートかある。

１つの面において、上記アルギネ−１・はそのカルボキシル基の全てが置換され る訳ではなく、従ってアルギネートは引き続きイオン架橋も共存結合重合も行う ことかできる。もう１つの面では、上記アルギネートのカルボキシル基はそのい ずれも置換されず、従ってアルギネートは引き続きイオン架橋も共存結合重合も 行うことができる。

上記の新規な生体適合性物質、例えば」−記のアルギネート体（例えば、Ａ８、 Ａ−Ｘ、Ａ、−Ｘ、Ｙ−Ａ−Ｘ及びＹ−Ａ、−Ｘ）を用いるマイクロカプセルの 製造法は向、ｈした安定性と生体適合性を存するカプセルをもたらす。マイクロ カプセルはエアジェツト液滴発生技術（Ｌｉｍ及びＳｕｍ、１９８０）で、同軸 オイル押出法で、又はオイル乳化法で形にすることができる。ゲル化性多糖類（ 例えば、上記のアルギネート物質、即ちＡ−Ｘ、Ｙ−Ａ−Ｘ、Ａ、−Ｘ及びＹ− 八、−Ｘ）は、二価カチオン（Ｃａ″１、Ｂａ”″″、Ｓｒ’＋等）を使用して イオン架橋させ、かくして形成されたゲルビーズを光源（ＵＶ、可視光又はレー ザー）を使用して遊離ラジカルを放出させることにより重合させることによって 特異なマイクロカプセル生成能を与える。こうして形成されたカプセルは一層安 定であり、またイオン結合された薬剤、又は多糖類のマトリックスに取り込まれ た薬剤かイすし交換又はある濃度勾配にわたる受動拡散によりゲル球から浸出さ せることができる特異な形の薬剤放出ビイクルをもたらす。

本発明のもう１つの態様は、本発明に従ってＡ−Ｘ、Ｙ−Ａ−Ｘ、Ａ、−Ｘ。

Ｙ−Ａ、−Ｘのような形に変性されたゲル化性多糖類物質との組み合わせにおい て、バリウムをカルシウムと併用してカプセル芯内のイオン結合の強度を高める ことによってカプセルの安定性を高めるというものである。

本発明の組成物は種々の形、例えばゲル、マイクロカプセル、マクロカプセル等 の任意の１つを保持するように架橋させることができる。種々の形状と大きさの ゲルか単に本発明の組成物をイオン架橋及び／又は共存結合架橋の条件に付すこ とによって製造することかできる。このようなゲルは、所望によっては、生物活 性物質のための免疫防護性被覆を与えるように１種又は２種以上の生物活性化合 物の存在下で製造することができる。特定のいかなる生物活性添加剤も存在しな い状態で製造したゲルも、例えば損傷を受けた皮膚の保護バリヤーとなる包帯の ような種々の目的に有用である。

本発明に従って製造されたマイクロカプセルは前記の生体適合性の架橋性物質中 に封入された生物活性物質を含んで成り、ここでそのマイクロカプセルはその内 容物を含めてカプセルの物理的な最大寸法が１ｍｍを越えない容積を存する。

本発明に従って製造されたマクロカプセルはｍＪ記の生体適合性の架橋性物質中 に封入された生物活性物質を含んで成り、ここでそのマクロカプセルは物理的な 最大寸法が１ｍｍより大きい容積ををする。マクロカプセルはその中に“フリー “（即ち、いかなる被覆によっても変性されていない）細胞又は細胞群を含んで いることができる。別懇様として、マクロカプセルは、自体マイクロカプセル内 に封入されている細胞又は細胞群を含んでいてもよい。

本発明により（マイクロカプセル又はマクロカプセルを製造すべく）封入に想定 される生物活性物質には、個別に生きている細胞又は生きている細胞群［例えば 、ランゲルハンス島細胞、ドーパミン分泌性細胞（振せん麻痺の治療用）、神経 成長因子分泌性細胞（アルツハイマー病の治療用）、肝細胞（肝機能不全の治療 用）、アドレナリン／アンギオテンシン分泌性細胞（低／高血圧の調整用）、甲 状腺傍細胞（甲状腺機能の置換用）、ノルエピネフリン／メチンセファリン分泌 性細胞（痛みの制御用）のようなもの〕　：薬理活性薬剤、診断薬等がある。

ここで、本発明を次の非限定実施例を参照して更に詳細に説明するものとする。

実施例１ 共有結合架橋性多糖類（ｉ）の製造 アルギン酸ナトリウム又はアルギン酸（Ｍ、＝１７５０００）を真空炉中で６０ °Ｃにおいて２４時間乾燥した。この乾燥粉末を４Ａの分子篩で乾燥したジクロ ロメタン（アセトン、ベンゼン、トルエン、その池の乾燥を機溶媒も使用可）に １００ｍＬ中１０ｇの濃度で懸濁させた。２倍量過剰のアクリロイルクロリドを 使用しく１．６４ｍＬ）、そして塩基であるトリエチルアミン（２，８ｍＬ）を 加えてＨＣＩを形成と同時に除去した。この反応は丸底フラスコ中でアルゴン下 において２４時間コンスタントに還流させながら行った。反応混合物を濾過して アルギネートアクリレートを除去し、一方トリエチルアミン塩酸塩を含有する濾 液は捨てた。この置換アクリレートをエタノールで２回洗浄し、真空炉中で乾燥 した。より低置換度を持つアクリレートを得るために、それに対応してより少量 のアクリロイルクロリドをその反応媒体中で使用した。上記の反応系には高Ｇ− 合作物のアルギネート（Ｇ含量６４％）を使用した。色々なＧ含１を存する他の アルギネ−１・も使用することができる。

アクリロイルクロリドをアルギネートに反応させるもう１つの別法を開発した。

この方法において、水中のイオン架橋したゲルをテトラヒドロフラン（ＴＨＦ、 ジメチルスルホキシドも使用可）との段階的溶媒交換に付した。アルギネートゲ ルビーズ（直径約４００　μｍ）を逐次、水／ＴＨＦを０．７５１０．２５．０ ゜５１０．５．０．２５１０．７５及びＯ／１の比で含有する溶液に移した。ビ ーズを各溶液中で３０分間平衡させた後、その次の溶液に移した。ｌｏｏ％ＴＨ Ｆとの交換を３回行って系中の水が全て確実に除去されるようにした。この反応 でゲルビーズを使用する目的は反応体の透過を確実にする自由に拡散し得るマト リックスを与えるためであった。反応を実施例Ｉにおけるように行い、ビーズを 篩分けすることによって分離し、ＴＨＦで洗浄し、次いでＴＨＦを水と交換した 。

次に、ビーズを濃度５０ｍＭにおいてクエン酸ナトリウムに暴露することによっ て溶解し、得られた溶液を脱イオン水に対して２４時間透析し、次いで凍結乾燥 して変性アルギネートを得た。

アルギネート分子上のカルボキシル基をアリルアルコールによるエステル化の標 的とした。アルギネート２ｇを水１００ｍＬに溶解した。この溶液を濃硫酸でｐ Ｈ３，２〜３．５まて酸性化した。このｐＨにおいて、ポリマー上の全カルボキ シル基の約５０％がプロトン化され、従ってエステル化され易い状態になった。

この酸性化された溶液に８倍量過剰（モル基準）のアリルアルコールを加え、そ の反応混合物を１晩還流させた。この混合物を次に水酸化ナトリウムで中和し、 そして過剰のエタノール（又はテトラヒドロフラン）に加えて生成物を沈澱させ た。その沈澱をエタノールで２回洗浄し、そして真空炉中て乾燥した。別に、ア ルギネート上のヒドロキシル基もアクリル酸を使用することによってエステル化 の標的にすることかできた。本質的に同じ手順をこの反応に対して行った。

このエステル化反応は平衡反応であり、従ってこの反応は完結までは進まない。

反応を生成物の方に進めるために、反応体の１つを過剰に使用した。また、平衡 か達成された後、その混合物を還流なして数時間沸騰させることによって反応で 生成した水を連続的に抜き取った。

実施例４ 共有結合架橋性多糖類（ｉｖ）の製造 −有機溶媒可溶性のアルギネートを使用市販のエステル化されたアルギネートで あるプロピレングリコールアルギネートはより疎水性であり、従ってジメチルス ルホキシド（ＤＭＳＯ）　、アセトン、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）　、ジ メチルアセトアミド（ＤＭＡ）等のような有機溶媒に可溶である。この有機溶媒 可溶性アルギネートを使用して実施例１の反応を不均一系ではなく均−系で行っ た。実施例３のエステル化反応とは対照的に、酸クロリドとの反応は平衡反応で はなく、本質的に完結まで進む。この方法は重合性基によるアルギネートの全置 換度にわたってより大きな制御を可能にする。

重合性基の共有結合に適した池の有機溶媒可溶性のアルギネートにＤｅｌｌａＶ ａｌ　Ｉｅ　（１９８７ａ）か記載する方法で製造された比較的疎水性のエステ ルかある。Ｄｅｌｌａ　Ｖａｌｌｅはアルギン酸ナトリウム中のカチオン、例え ばナトリウムを大きな疎水性カチオン、例えばテトラブチルアンモニウムカチオ ンで置換するイオン交換法について述べている。このようにして形成されるテト ラブチルアンモニウムアルギネートはかなり疎水性であって、有機溶媒、例えば ＤＭＳ　Ｏ１Ｄ〜ＩＦ又はＤＭＡＣに溶解させることかできる。この疎水性塩は 次にこれを反応中間体として使用して重合性のアルギネートを製造することかで きる。

かくして、変性された天然産のアルギネートは共有結合架橋性の誘導体を合成す るのに使用することかできる。

実施例５ 共有結合架橋性多糖類（Ｖ）の製造 −有機溶媒中での溶解を誘発−ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）による変性 ＰＥＧは有機溶媒にも、また水性媒体にも可溶であると言う特異な性質を存する 。もし、十分な量のＰＥＧを多糖類に共有結合で結合させることができるならば 、結果として有機溶媒に可溶性となる。このような方法は不溶性の多糖類である キトサンを多くの溶媒に可溶にするのに使用されていた（Ｈａｒｒｉｓ等、１９ ８４）。ＰＥＧのキトサンへのグラフトはＰＥＧアルデヒド誘導体を使用してキ トサン上のアミン基を介するものであった。以下に概説される方法は異なる化学 を利用するものである。ＰＥＧは、有機溶媒可溶性を増加さぜることに加えて、 色々な物質をより生体適合性とするのに用いられた（Ｄｅｓａｉ及びＨｕｂｂｅ ｌｌ、１９９１　；Ａｂｕｃｂｏｗｓｋｉ等、＋９７７）、ＰＥＧをアルギネー トに共有結合で結合させるのに多数の化学的方法か用いることができる。これら を以下において概説する。

１つの標準的なエステル化反応を使用し、その際実施例３に記載した条件と同様 の反応条件を用いた。ＰＥＧは、多糖類上のカルボキシル基（−〇〇ＯＨ）によ りエステル化してエステル結合を得ることができるヒドロキシル基（−ＯＨ）を 有する。過剰のＰＥＧ　（分子量１００００のものを使用した：他の分子量を持 つＰＥＧも使用可能である：モノメトキシＰＥＧのような一官能性のＰＥＧを使 用してもよい）を反応混合物中で使用した。１２時間後、反応は平衡に達し、そ の反応生成物をテトラヒドロフラン（又は他の適当な溶媒）中で沈澱させ、そし て真空乾燥した。この乾燥生成物（ＰＥＧ置換多糖類）をアクリロイルクロリド と、実施例１又は４に従って有機溶媒中で、ＰＥＧの結合によってもたらされた 有機溶媒可溶性に起因して均−系となった系において反応させた。Ｈａｒｒｉｓ （１９８５）が述へる方法で製造されたＰＥＧの誘導体、即ちＰＥＧカルボン酸 も多糖類上のヒドロキシル基によりエステル化されてそのＰＥＧ誘導体を得るこ とかできる。

別法として、ＰＥＧとエビクロロヒドリンとの反応によって得られたＰＥＧ工ボ キシド（即ぢ、ＰＥＧのグリシジルエーテル）を多糖類と塩基性条件下で２４時 間反応させることによっても、ＰＥＧ誘導体をデキストランに結合させたＰｉｔ ｈａ等（＋９７９）が述べるＰＥＧのグラフト化を達成することかできる。

別法として、多糖類上に存在するヒドロキシル基とカルボキシル基の化学に基ず いて他のルートも考えられるだろう。Ｈａｒｒｉｓ　（１９８５）に別の案を導 くことができるＰＥＧ化学の優れた総説がある。

有機溶媒可溶性の多糖類か得られると、実施例１の反応がその多糖類を光重合可 能とするのに用いることができる。

実施例５で概説したようにして製造したＰＥＧ−変性有機溶媒可溶性のアルギネ ートを乾燥ジメチルスルポギシドに溶解した。反応容器中に窒素雰囲気を保持し た。ナトリウムナフタリトをその緑色が存続するまで添加することによってアル ギネートのナトリウム塩（アルコキシド）を製造した。温度を１００°Ｃに上げ 、そしてアセチレンガスをある既知の速度で反応容器に吹き込んだ。２時間後に 反応を止め、その反応混合物を冷却し、ビニル置換されたポリマーを過剰のエー テル中で沈澱させ、そして真空炉で乾燥した。ビニル置換度は反応の長さに依存 して変化した。この反応では、エステル結合を生成させた前記の実施例に対比し て、エーテル結合を介してアルギネートに結合されたビニル置換基がもたらされ た。

この方法はこれをオリゴオキシエチレンのジビニルエーテルの合成に用いたＭａ ｔｈｉａｓ等（＋９８２）の方法の翻案であった。

有機溶媒可溶性のアルギネート（例えば、ＰＥＧ−アルギネート）は、そのアル コキシドを形成しく実施例６のようにして形成）、続いてビニルハライド又は了 りルハライトを力Ｕえて高重合性のアルギ不−１−のビニルエーテル及びアリル エーテルを製造すべく反応させることができる。

別法として、有機溶媒可溶性のアルギネートエステルをそのアルコキシドの形成 後にグリニヤール試薬、例えばビニルマグネシウムプロミド又はアリルマグネシ ウムプロミドと慎重に確立した乾燥条件下で反応させてアルギネートエステルの カルボニル炭素に直接結合された対応するビニル誘導体及びアリル誘導体を形成 することができる。

アクリル酸（０，２モル）を無水酢酸（０，１モル）と６０〜７０℃の温度で２ 時間反応させた。微粉化された銅（０，１ｇ）を重合禁止剤として加えた。この 混合物を次に分留し、３つの別個の留分を採集した。第一留分は主として酢酸（ １つの反応生成物）を与え、第二留分は酢酸とアクリル酸との混合物を与え、最 後の留分（１０ｍｍＨｇて約６５°Ｃの沸点を持つ）は主として無水アクリル酸 であった。各留分の純度はフーリエ変換赤外分光分析法で測定した。収率：６０ ％。

アルギン酸ナトリウム（５ｇ）を水５００ｍＬに溶解し、水浴中で４°Ｃまで冷 却した。無水アクリル酸（４ｍＬ）を一定速度で撹拌しながらその冷アクリル酸 塩溶液に滴下し、そしてそのｐＨを適当量の５０％ＮａＯＨを添加することによ って９．０に保った。撹拌を温度４°Ｃで２４時間続けた。その反応生成物を１ ００％エタノール中で沈澱させ、濾過し、エタノールで３回洗浄した。生成物を 次に水に溶解し、そして１２０００〜１４０００の分子量カットオフ点を存する 透析膜を通して脱イオン水に対して２４時間透析した。透析生成物を凍結乾燥し て純粋なアルギン酸ナトリウムのアクリル酸エステルを得た。収量：３．５ｇｏ この方法によるエステル形成はモノマー単位、即ちアルギネート分子中に存在す るマヌロン酸及びグルロン酸上に存在する第二ヒドロキシル基を標的とするもの であった。当業者においては、アルギネートの置換度は上記反応でアルギネート 対無水物の色々な比を用いることによって変えることができることは認められて いる。

キ１〜サンアクリレート誘導体の合成 キトサン（５ｇ）を１％酢酸５００ｍＬに溶解し、そして実施例９の手順を繰り 返してキトサンのアク１ルート誘導体を製造した。無水アクリル酸の初期添加段 階におけるｐＨを７未満に保った。キトサンはそのモノマー単位中に、１つ１よ 第一ヒドロキシル基であり、もう１つは第二ヒドロキシル基である２個のヒドロ キシル基と第一アミノ基を有する。これら基は全てアミン〉第一ヒドロキシル〉 第二ヒト冶キシルなる反応性の順序で無水アクリル酸に対して反応性である。

アルギン酸すＩ・リウム（５ｇ）を水５００ｍＬに溶解した。５０％ＮａＯＨ２ ｍＬを加え、そのγ見合物を水浴中で４°Ｃまで冷却した。アリルクロリド（１ ０ｍＬ）を加え、その混合物を撹拌し、そして４℃て２４時間保持した。反応生 成物を１００％エタノール中で沈澱させ、濾過し、エタノールで３回洗浄した。

生成物を次に水に溶解し、そして１２０００〜＋４０００の分子量力・ソトオフ 、屯を存する透析膜を通して脱イオン水に対して２４時間透析した。透析生成物 を凍結乾燥して純粋なアルギン酸ナトリウムのアクリル酸エステルを得た。収量 ：３゜５ｇ０この方法によるエーテル形成はモノマー単位、即ちアルギネート分 子中（こ存在するマヌロン酸及びグルロン酸上に存在する第二ヒドロキシル基を 標的とするものであった。前記のように、置換度は容易に変えることができる。

キトサン（５ｇ）を１％酢酸５００ｍＬに溶解し、水浴上で４°Ｃまて冷却した 。

アリルクロ１月”（１０ｍＬ）を加え、その混合物を撹拌し、そして４°Ｃで２ ４時間保持した。キトサンのアリル誘導体を実施例１１において上記したものと 同様の手順て単離した。アリル基の置換は実施例１０て述べた３個の可能な部位 全てにおいて再度可能である。各部位の反応性も同じ順序である。

アルギネートの環構造へのスルホン酸（−３ｏ、Ｈ）基の付加か、この酸基１ま 中性で解離するから負の電荷密度を増加させる方法となる。この方法はアルギネ ート（又は池の多糖類）のイオン架橋能を高め、更に安定なゲル構造をもたらす 際に用途かある。

天然産及び合成のアルギネートもＰＥＧ−変性アルギネートもスルホン酸基に共 存結合させることができるだろう。この置換反応はアルギネート構造中に存在す るヒドロキシル基上で起こる。有機溶媒不溶性のアルギネートを用いる場合、そ の反応は不均一反応であるが、−力均一反応は有機溶媒可溶性のアルギネートに より可能である。

アルギネート（天然産又は変性）を乾燥ジメチルスルホキシド（又は他の適当な 溶媒）に溶解（又は懸濁）させる。適当な塩基、例えばトリエチルアミンを（反 応で遊離したＨＣＩを錯体化するために）、アルギネートのヒドロキシル基を攻 撃するクロロスルホン酸と共に加える。置換度は適当量のクロロスルホン酸の添 加により（特に均一条件において）調整することができる。反応は、典型的には 、６０〜７０℃において一晩行われる。その置換アルギネートを過剰のエーテル による沈澱か（有機溶媒可溶性のアルギネートの場合）、又は濾過（有機溶媒不 溶性の場合）により分離する。生成物を真空炉で乾燥する。

ポリリシン、ポリオルニチン、ポリエチレンイミン、ポリエーテルアミン、ポリ アミドアミン、ポリビニルピリジン等のようなポリカチオンはそれらを光重合性 となすべく変性することができる。上記のポリカチオンは全てそれらの構造中に 第−又は第二アミン基を有する。アクリロイルクロリドのような酸クロリドはア ミンと容易に反応してアミド結合を形成する（Ｍｏｒｒｉｓｏｎ及びＢｏｙｄ、 １９７３）。これらのポリカチオンは大部分、水溶性であるそれらの塩の形（塩 酸塩又は臭化水素酸塩）で得られた。多数のこれらポリカチオンは有機溶媒に不 溶性である。これらのポリカチオンを重合性となす反応は水性媒体中で、多糖類 について上記した同じ方法を用いて、無水物との反応により行うことができる。

反応はまた、ポリカチオンをまず変性してそれらを有機溶媒可溶性とするならば 、有機溶媒中でも行うことができる。それらを有機化合物中で可溶化し、それに よって重合性誘導体を生成させるアクリロイルクロリドとの反応を促進するため に、それらポリカチオンをＰＥＧと反応させた。

ポリカチオン上のアミン基に対するＰＥＧの共存結合には幾つかの方法か用いる ことかできた。使用した１つの方法はＰＥＧを１．　Ｉ−カルボニルジイミダゾ ール（ＣＤＩ）で活性化するものであった。これは真空乾燥されたＰＥＧの乾燥 ジクロロメタン（又は他の溶媒）への溶解とＣＤＩの添加を含んでいた。反応を 室温で一晩行い、続いてＰＥＧ誘導体をエーテル中で沈澱させた。この誘導体を 真空下で乾燥した。ＣＤＩで活性化されたＰＥＧのポリリシンへのグラフト化を ｐＨ９の水性硼酸塩緩衝液中で２４時間行った。その反応混合物を脱イオン水に 対して２４時間透析し、得られた溶液を凍結乾燥してＰＥＧグラフトＰＬＬを得 た。このグラフトコポリマーを適当な溶媒に溶解し、（実施例１におけるように して）アクリロイルクロリドと反応させて重合性生成物を得た。

アミン基と反応するＰＥＧの他の誘導体も用いることができる。そのような誘導 体の例はＨａｒｒ　ｉｓ　（１９８５）による報文に記載されている。

実施例１５ 化学的に架橋し得る脂質の製造 ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリン、ホスファチジルイノ シトール、ホスファチジルグリセロール、ジラウリルホスファチジン酸ジパルミ トイルホスファチジルグリセロール等のような、リポソームの形成において使用 される脂質はそれらの構造中に、アクリロイルクロリド又はこれら脂質を光架橋 性となす適当な試剤に反応させることかできるヒドロキシル基又はアミン基を有 する。この反応の一般的な方法は実施例１に記載されている。架橋性の脂質の製 造は生理的条件におけるリポソームの安定性を著しく高めるだろう。これらの脂 質は多糖類及びポリカチオンについて前記した同じ方法で重合性にすることがで きる。これら脂質にはそれらの有機溶媒における溶解性を高め、それによってア クリロイルクロリドとの反応を促進するためにＰＥＧを結合させることもできた 。ＰＥＧの結合は実施例５において概説された方法で行い、次いでアクリロイル クロリドと反応させた。

多糖類のゲル及び微小球体を製造 するレーザー／可視光による光重合 重合プロセスにレーザーを使用する（Ｗｕ、１９９０）ことに近年相当の関心が 寄せられるようになった。これらの重合は極めて速く、ミリ秒で完結させること かできる（Ｄｅｃｋｅｒ及びＭｏｕｓｓａ、１９８９；ＨｏｙＪｅ等、１９８９ ：Ｅａｔｏｎ、１９８６）。膵臓高細胞を含有する共存結合で架橋したアルギネ ートのマイクロカプセルの形成にはこれらの方法を用いることか望まれた。実施 例１〜７及び９〜１３て概説された方法で製造した置換アルギネートを重炭酸塩 緩衝食塩水溶液（又は他の緩衝液）にｐＨ７において濃度ｏ、ｉ−＋ｏ％（Ｗ／ Ｖ）て溶解した。色素と助触媒とを含んて成る遊離ラジカル開始系を用いて重合 を開始させた。即ち、上記溶液に色素（エチルエオシン：０．０１μＭ−０゜１ Ｍ）、助触媒（トリエタノールアミ：／　；　０．　０１　ＪｉＭ−０，１Ｍ） 及び重合速度を速めるコモノマー（ビニルピロリジノン；０．００１−１０％） を加え、これを光重合が行われるまで光から保護した。

微小球体を製造するのに２つの異なる方法を用いた：１つは油（シリコーン油） による乳化を含むものであり、第二はガラス管材料の中を流れているシリコーン 油の鞘で包囲されたモノマー溶液を皮下注射針（２０〜２６Ｇ）から同軸押し出 しする方法であった。得られた微小球体を出力１０ｍＷ〜３ｗで波長５１４ｎｍ のアルゴンイオンレーザ−からのレーザー光線に暴露した。１００ミリ秒程度の 短い暴露時間か重合及び微小球体の形成に十分であることが見いだされた。光重 合はまた５１４ｎｍ付近にかなり強い発光を育する水銀アーク灯により遂行する こともできる。波長４００〜７００ｎｍの可視光は生きている細胞に対して毒性 かないことが確認されている（Ｋａｒｕ、＋９９０；Ｄｕｐｕｙ等、１９８８） 。

波長特異性の発色団の重合開始剤としての使用はそれら発色団がポリマー／細胞 懸濁液中の、入射光を吸収する唯一の種であることを保証した。

ポリカチオン及び脂質もこの方法を用いて光重合させることかできる。

実施例１７ 多糖類のゲル及び微小球体 実施例１６で使用したものとは異なる開始系を用いてアルギネートゲルを製造し た。ＵＶ光開始剤の２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノンを置換ア ルギネート（実施例１〜７又は９〜１３の任意の１つに記載のようにして製造） の、濃度１０００〜１５００ｐｐｍでの水性緩衝液中溶液に加えた。この溶液を １００ワツトのＵＶランプからの長波長ＵＶ線に暴露した。ゲル化の所要時間は 開始剤の濃度とビニルピロリジノンのような他の重合性コモノマー（０，００１ 〜ｌＯ％）の添加に依存して５秒と２０秒の間で変わった。ゲル微小球体は、例 えば実施例１９に記載した乳化法で製造することができた。高細胞の長波長ＵＶ 線へのこの短時間暴露には細胞毒性かないことか確認された。この光重合にはＵ Ｖレーサーも使用することかできる。

ポリカチオン及び脂質もこの方法を用いて光重合させることかできる。

前記で概説した方法で製造された多糖類の誘導体を濃度２％で水に溶解した。

この溶液に光開始剤（エチルエオンン；０．０１μＭ−０，１Ｍ）、助触媒（ト リエタノールアミン；０．０１μＭ〜Ｏ，１Ｍ）、及び所望によってコモノマー （１−ビニル　２−ピロリジノン、０．００１〜１０％、存在する場合）を加え 、これを光重合反応か行われるまで光から保護した。

この製造された溶液の少量を試験管に入れ、波長５１４ｎｍ、出力１０ｍＷ〜３ Ｗてのアルゴンイオンレーサーか、又は５１４ｎｍ付近にかなり強い発光がある １００ワツ１〜の水銀アーク灯からの可視光線に暴露した。ゲル化時間を記録す ると、それはレーサーでは極めて速く（アクリレート誘導体についてミリ秒のオ ーダー）、また水銀灯ではかなり速い（アクリレート誘導体について秒のオーダ ー）ことか、そしてポリマー開始剤、助触媒及びコモノマーの系中における濃度 と共に変化することか見いたされた。

一般に、アクリレート誘導体のゲル化時間（秒のオーダー）はアリル誘導体のゲ ル化時間（分のオーダー）より速かった。

マイクロカプセルを製造する乳化法 島細胞を、前記実施例１６及び１７に記載される適切な開始系を含有するアルギ ネートの重合性混合物に島細胞約５０００〜１５０００個／ｍＬの濃度て懸濁さ せた。よく混合したこの懸濁液を滅菌された医療用シリコーン油［ダウ・コーニ ング社（Ｄｏｗ　Ｃｏｒｎｉｎｇ）］を含有する滅菌容器に加え、そして急速撹 拌により乳化させた。これによって高細胞を含有する重合性溶液の球形の液滴か 形成された。撹拌されているこの懸濁液を使用した開始系に依存して可視光（高 圧Ｈｇ灯又はレーザーからのもの）かＵＶ光のどちらかに暴露した。マイクロカ プセルを形成するそれら液滴のゲル化は急速に、典型的には３０秒未満で起こっ た。上記油に水性の生理緩衝液を加え、それらのマイクロカプセルを水性相に優 先的に分配させた。この水性相を分液漏斗と同様の装置で分離し、そしてマイク ロカプセルを培地に移した。

実施例２０ ２相同軸流動系への押し出し 高細胞のような細胞を含有する液滴を重合させる（マイクロカプセルを形成する ）ように設計された同軸流動系は文献（Ｄｕｐｕｙ等、１９８８）に記載されて いる。この装置は細胞を含有する液滴をそれらか形成されるにつれて重合させる のを可能にするものである。装置本体は硼珪酸塩ガラスから造られている。この 装置はモノマー又は細胞懸濁液か導入される針、好ましくは皮下注射針を含む。

口は打断流体用の入り口で、その流体は、好ましい態様では、シリコーン油であ る。装置本体のためのストッパーは装置のハウジングに圧力で嵌め込まれるもの でもよいし、或いは、好ましい態様では、ねじ込まれるものでもよい。気密クロ ージヤー用に圧縮性のシール、好ましくはシリコーンゴム製の封止プラグを設け る。ハウジングは光、具体的にはレーザー光を透過させることかできるガラス製 ハウジングであってもよい。別懇様として、ハウジングは、光透過用の窓か設け られ、従ってその窓を透過したレーザー光に被覆された細胞を暴露することがで きるようになっているならば、光に対して不透明であってもよい。

細胞懸濁液は適切なゲージを持つ皮下注射針を通ってその針を包囲している流動 シリコーン油の流れに注入される。液滴は表面張力効果の結果として生成し、ま た液滴の大きさは針の寸法及び油相と水性層（細胞懸濁液）の流量を適切に選択 することによって制御することができる。液滴は島細胞（又は他の細胞タイプの もの）を含有するポリマー溶液のジェットから分離し、細い（直径０．５〜５ｍ ｍ）のレーザービーム入射用の窓として役立つ細いガラス製毛細管に流入するこ とによって注入点の近辺にできる。液滴がレーザービームを通過するにつれて、 適切な光吸収性色素と助触媒の存在による遊離ラジカル発生の結果として急速な ゲル化が起こり、細胞の回りに高分子の架橋したカプセルが形成される。その暴 露時間はミリ秒のオーダーと非常に短いが、それは油相の流量をｗ１４整するこ とによって正確に加減することができる。その油中のマイクロカプセルは容器に 集められ、そして前記実施例１３に記載されるように分離される。

針葉成体には針をある既知の振動数で振動させるべく圧電変換器を取り付けても よい。これによって制御された寸法の小滴の形成が可能になる。

上記において概説された方法のいずれかで生成された重合性のアルギネートはイ オン架橋能を持つと同時に共存結合による架橋も可能な物質である。変性アルギ ネートのこの特異な性質は慣用のイオン架橋法（同軸空気流による針を通しての 押し出いての多価カチオンを含有する溶液中におけるマイクロカプセルの生成を 促進する。マイクロカプセルの形成は生物活性物質を取り扱うのに非常に望まし い非常に緩和な取り込み条件下で行われる。ポリマーは球体として、取り込まれ た生物活性物質の芯体の回りに（乳化の必要はないが、生物活性物質の油等に対 する必然的な暴露によるイオン架橋により）容易に濃縮させることができる。

次いで、そのカプセルの（遊離ラジカル開始重合による）更なる架橋をその“予 備形成”カプセル上で行うことができ、それによってカプセルに強さを更に付与 することができる。

このイオン架橋されたアルギネ−１・は適当な濃度の溶解した光触媒（例えば、 エチルエオシン；０．０１μＭ〜０．　１Ｍ、ｌ−リエタノールアミン＋０．０ １μＭ〜Ｏ，ＩＭ、及び任意成分としてのコモノマー、例えばビニルピロリジノ ン；０．００１〜１０％）を含有するそのイオン架橋アルギネートを、例えば高 圧水銀灯によって与えられる開始用照射光に暴露することによって同時に又は引 き続き光架橋（即ち、共存結合による架橋）させることができる。別法として、 光触媒を含有するアルギネート溶液は適当な光源に対する暴露によりまず共有結 合架橋させ、次いで多価カチオン、例えばカルシウムの溶液に対する暴ｎにより イオン架橋させることができる。マイクロカプセルの形成において、光開始系の 成分の１つ又は両者は多価カチオン源となる浴に含めることができ；或いはイオ ン架橋したゲルを溶解光触媒を含有する浴に移すことができる。溶解光触媒はそ のとき開始用光源に暴露されつつイオン架橋ゲルに拡散せしめられる。光源への 暴露中又は光源への暴露に続いて、カプセルの光開始剤含有溶液中における浸漬 時間を制御し、それによって開始剤のカプセルへの（拡散の結果としての）侵入 深さを制御することによって、マイクロカプセル上の重合した外殻に色々な厚さ を達成することができる。所望によっては、イオン架橋した芯体を、重合したカ プセルをクエン酸塩の緩衝溶液に暴露することによってカプセルを破裂させずに そのゲル状態を解くことができる。光開始系の種々の成分についての好ましい濃 度範囲はエチルエオシン（５μＭ−０，５ｍＭ）、トリエタノールアミン（５ｍ Ｍ〜０．１Ｍ）及びコモノマー（例えば、ビニルピロリジノン）について０．０ １〜１％である。

この物質のこの特異な二重の性質、即ちイオン架橋性と共存結合架橋性はカプセ ルの一体性をインビボ環境中で確実に保持することができる非常に穏やかな環境 中で、生きている細胞の封入を行うのを可能ならしめる。

本実施例では、イオン架橋のみならず共有結合架橋も受ける本発明組成物の特異 な二重の能力が実施例９に記載されたようにして製造されたアルギネートアクリ レートを用いて証明される。しかして、適切な濃度の前記光開始剤を有するアル ギネートアクリレート（２重量％）の水溶液をシリンジを通してカルシウムイオ ンを含有する浴に注入した。アルギネートの液滴は、カルシウムイオンがその溶 液と接触することによって直ちにゲル化した。こえらの液滴は同時に帯域フィル ターを備えた１００ワツトの水銀灯からの５００〜５５０ｎｍの範囲の可視光に 暴露された。これらのビーズを１分間可視光に暴露し、それに続いてそれらビー ズをクエン酸ナトリウム（ＩＭ）を含有する溶液に移した。カルシウムだけで架 橋することによって製造された未変性のアルギネートゲルはそのカルシウムのキ レート形成性の故にクエン酸塩含有溶液に速やかに溶解される。しかし、アルギ ネートアクリレートの光重合したゲル化ビーズはこの溶液中でいつまでも安定な ままであった。これは重合の結果として共存結合架橋か存在することを示してい る。これらの共有結合架橋はカルシウムのキレート化によるイオン架橋の反転が あってもゲルの一体性を保持する助けになる。

実施例１〜７及び９〜１３からのアルギネートは架橋性基の色々な置換レベルで 製造することができる。アルギネートポリマー鎖上の置換基間の平均距離に依存 して、架橋されたアルギネートゲルについて平均の“気孔寸法”を計算すること ができる。しかして、高レベルの置換は気孔寸法か小さいこと、即ち低分子量カ ットオフであることを意味し、そして逆も真である。色々な分子量のＦＩＴＣ− デキストランを架橋アルギネートゲル中に固定化し、種々の処方物の透過度をデ キストランの大量の溶液（ｂｕｌｋ　５ｏｌｕｔｉｏｎ）への放出を測定するこ とによって試験した。アルギネートポリマー上の重合性基の置換レベルを変える ことによって所定の透過特性を有するアルギネートゲルを設計することか可能ア ルギネート上のカルボキシル基のところを標的とした重合性基の置換レベルは適 当量のこれら試薬の添加により制御することかできる。この結果として、重合性 部分て置換された共有結合架橋に有効なカルボキシル基を持つアルギネートかも たらされ、一方残りはイオン架橋に有効であろう。この結果、イオン架橋するこ とかでき、同時に重合して共有結合架橋を生成させることができると言う特異な 二重の性質を有する物質がもたらされた。細胞封入における用途に加えて、その ような物質の用途は、薬剤かアルギネートにイオン結合され、又は単に溶解又は 分散され、他方そのマトリックスか共有結合され、従って不溶性である薬剤送出 系として極めて広範である可能性があった。薬剤の放出はゲルマトリックスに拡 散したカチオンとの生理的条件下における薬剤の交換によって、又は濃度勾配に よる単なる拡散によって起こるだろう。

イオン結合に有効なカルボキシル基を残しつつヒドロキシル基を選択的に標的と した重合性置換基も効果的であると思われ、仮にそうでないとしてもカルボキシ ル置換アルギネートよりは効果的であろう。

糖尿病用の膵臓高細胞：外のところで記載した方法（Ｓｏｏｎ−３ｈｉｏｎｇ等 、１９９０　：Ｌａｎｚａ等、１９９０）で単離、精製された膵臓高細胞を生理 的緩衝液に溶解した光触媒を含有する光架橋性アルギネート溶液に島細胞５００ ０〜１５０００個／ｍＬの濃度で加えた。この高細胞懸濁液を次に同軸流として 空気によりカルシウムイオンの溶液に押し出すか、又は同軸流として油により押 し出すか、或いは油中て乳化させ、島細胞を含有するアルギネートの液滴を生成 させた。

これらの液滴をレーザー源又はアーク灯に対する暴露により速やかに光架橋させ て、寸法が液滴形成の流体力学的条件に依存して２００〜１０００μｍで変化す る不溶性の微小球体を生成させた。これら微小球体の大きさと形状は押出速度と 押出用毛細管の直径に依存する。封入された島細胞を培養に供し、そして生存細 胞試験と機能試験を行うと、重合の無害性か証明された。

幾つかの他の疾患状態も、上記のようにして、適切な細胞タイプのものを封入す ることによって治療することができる。

前記の方法のいずれかて生成せしめられたマイクロカプセルは、それらの寸法が 小さい（数＋００ミクロン）ことにより腹膜への内植後に回収することか困難で ある。イヌにおける典型的な用量は数十個を数える約３０ｍＬのカプセルの内植 を伴う。マイクロカプセルの回収可能な系は内部に治療用量のマイクロカプセル を含有するマクロカプセル（必ずしも球形である必要はない）となろう。このよ うなマクロカプセルはアルギネート及びその前記誘導体のいずれかから成形する ことができる。即ち、内部にマイクロカプセルを含有するゲル化したアルギネー ト（マクロカプセル）を得るために、マイクロカプセルをイオン的に、又は共存 結合的に、或いはその両者でゲル化させることができるアルギネート溶液に懸濁 させる。このような送出系はその物理的寸法のために容易に回収可能である。

このような系の１例は内部にマイクロカプセルを含有するゲル化したアルギネー ト（マクロカプセル）の長い糸状物である。マイクロカプセルの架橋性（イオン 又は共有結合架橋性）のアルギネート溶液中懸濁液はシリンジを通して押し出す ことかでき、その流出ジェット又は円柱状の流れはイオン的にか、又は光重合で 直ちにゲル化した。二重架橋性のアルギネートも利用することができ、その場合 第一工程はカルシウムイオン（又は他の多価イオン）を含有する溶液への押し出 しと、それに続く前記実施例１５で述べたものに非常によく似た重合を含むだろ う。当業者にあっては、内植された細胞又はマイクロカプセルの回収可能な系は アルギネート以外の変性多糖類、並びに変性されたポリカチオン及び脂質を用い て造り得ることは認められるだろう。

実施例２７ 制御された”気孔寸法”を訂する 多糖類ゲルからの薬剤／酵素の放出 アルギネート分子上の架橋性基の置換度を制御することによって、架橋されたゲ ル内の“気孔寸法”を注文通りに制御することが可能である。治療用途があるだ ろう薬剤及び酵素の分子寸法が分かれば、その薬剤／酵素分子を所望とされる速 度で放出させるアルギネートゲルを合成することは極めて容易になし得る。薬剤 ／酵素／ホルモン治療の例には、血友病者に欠けている第Ｖｌ１１因子の持続性 放出による血友病の治療：ヒト成長ホルモンの持続性放出：乾燥甲状腺製剤の補 助剤又は代替剤の、甲状腺が摘出された患者への持続性放出；副腎機能の代わり をする副腎補助剤又は代替剤の持続性放出；産児制限のためのエストロゲンの持 続性放出がある。

全身的に送出される化学療法剤の影響 幾つかの疾病の治療には潜在的治療剤を構成する薬剤の効果を試験する生検細胞 のインビトロ培養が必要になる。これら細胞の培養には数日を要することが多く 、そしてしばしば何週間か過ぎた後になって、培養細胞に所望とされる様式で作 用する有効な薬剤が見いだされる。この方法に直ちに代わるものはこれら細胞の 封入とそれに続く動物への内植であろう。これらの動物は次いで種々の薬剤／化 学療法剤により治療され、又は選別検査され、そしてこれら細胞を調べ、続いて 動物から回収することによって封入細胞に対するこれら薬剤の毒性と効能につい ての更に実際的なインビボでの所見を得ることができる。このようなインビボ評 価は封入技術によりもたらされた免疫分離の様々な利益がなければ遂行できない ことである。この方法を用いると種々の癌細胞を治療することができる。

ヒアルロン酸（ＨＡ）は最近生物医学工業及び製剤工業に大きな興味を呼び起こ した。エステル化ＨＡが薬剤の送出に使用され（Ｄｅｌｌａ　ＶａＪＩｅ、］９ ８７ｂ）、また多価アルコールで架橋されたＨＡが外科用物品の製造に用いられ た（Ｄｅｌｌａ　Ｖａｌｌｅ、１９８Ｂ）。Ｄｅｂｅｌｄｅｒ及びＭａｌｓｏｎ は、外科移植片用の水膨潤性、生分解性物質を製造する多官能性試薬、例えばジ エポキシドによるＨＡの架橋、及び手術後の癒着防止について述べている。ＨＡ は急速光架橋性ゲルを製造するために実施例１〜７及び８〜Ｉ３において概説さ れた同じ方法を用いて変性することができた。

に接着し、同時に空気側ては非接着性かつ“つるつる′したままであった。これ は多分密なる接触と、組織上の粘液層及び溶液としての多糖類との間の混合に起 因するものであった。組織を一緒に極く接近させ、多糖類を両組織と接触状態で ゲル化させると、強固な接着か達成されることか見いだされた。これらのゲルを 用いてラットに行った血管吻合及び腸の吻合は漏れ又は機械的な破損の問題なし に２〜３週間で完全に治癒したことを示した。これらゲルの接着剤としてのもう １つの用途は眼科での使用てあろう。目の手術では角膜の切開か必要になること か多い。創傷の閉鎖において、角膜の切開部は、縫合に代えて重合性のアルギネ ートを使用して閉じることができた。この”包帯”はすへすべしている結果、縫 合に由来する不快感を太き（低下させる。

実施例３１ 術後癒着の予防における光架橋したヒアルロン酸術後癒着、即ち手術後の通常の 治癒過程中に形成される薄膜接続性の又は廠痕！１１織の橋は、腹部手術に続い て起こる）７０−ビウス管の捩れに由来する腸閉塞及び不妊症をもたらすことか 多い。この組織とそれを取り囲む諸器官との間に物理的障壁を使用することによ る（手術の結果としての）創傷組織の分離はこれらの問題を軽減することか示さ れている。この目的には、従来、可溶性の形ではあるか、ＨＡか用いられた。予 想されるように、かなり粘稠なＨＡ溶液てあっても溶は去−）でしまう結果、結 局は癒着部か形成されてしまう可能性がある。ＨＡの現場光重合の使用は、損傷 した組織の回りに凝集性のゲルか形成される結果、損傷組織を周囲の諸器官から 効率的に分離する可能性かあり、かくして癒着部の形成が防かれる。

実施例３２ 卯！傷治癒における使用のための光架橋したアルギネートゲル及びキトサンゲル の組成物裂けた又は損傷した皮膚を含む創傷は空気伝染性又は水伝染性の細菌に 感染する危険を招き、軽い場合でも創傷を不適切にしか治癒させず、やけどのよ うなひとい場合では生命にとって脅威となる問題をもたらすことかある。感染の 危険に加えて、創傷から水分か過度に失われることも治癒を不十分なものにして しまうだるう。周知のように、ひといやけとは患者にどって極度の苦痛を伴うも ので、やけとを負った皮膚か脱落して取れ、皮下の層か露出してしまうような場 合は、厳しい、生命に対して脅威になりさえする問題か出て来る可能性がある。

この状況では、患者にとって事実上代用“皮膚”となると思われる包帯又は被覆 Ｍを与えることか望ましい。これには包帯が“呼吸する”、即ち十分な空気透過 特性を有することがめられるだろう。同時に、適正な水分条件がやけどを負った 皮膚の速やかな治癒のために維持されることか望ましく、例えば適切な包帯は過 度の水分を吸収してはならず、従って乾燥か適正な治癒を阻害する限りにおいて 、創傷を乾燥させてはならない。加えて、創傷部位での放出時に治癒過程を刺激 する薬理活性試剤を包帯に含浸させてもよい。

アルギネート及びキトサンは従来から創傷を包帯するのに用いらて来た。キトサ ンは細胞の成長に対して刺激効果かあることは知られている。本発明者等は、過 去において、β−Ｄマンヌロン酸をより高割合で含有するアルギネート（高量− 含有物）はサイトカイン刺激性であるが、他方α−Ｌグルロン酸残基をより高率 で含有するもの（Ｇ−含有物）は線維芽細胞の増殖に応答性のサイトカインを誘 発しないことを証明した（Ｓｏｏｎ−ｓｈ　ｉｏｎｇ、＋９９１）、高６−含を 物のアルギネートは細胞の封入に作用であるが、高Ｍ−合作物のアルギネートは 創傷治癒を刺激する助けとなる。重合性基により変性されたアルギネート及びキ トサンのような多糖類には創ｎｒａ用の架橋されたゲルの包帯どしての用途があ る。これらの物質を適当なモノマーと共に重合することによって、種々の創傷治 癒用途における使用に関して軟らかくかつ粘着性のものから硬くて強靭なものま で、色々な物性に関して種々のタイプのゲルを得ることができる。

マンヌロン酸残基を非常に高い割合（〉９０％）で有するアルギネ−１・（高量 −含有物）はサイトカインに対する刺激によって細胞の増殖を促進する際に非常 に有効である。この効果は色々な用途、例えば創傷治癒において、また内外の創 傷におけるセブシスの治療において潜在的に非常に有利なものである。多価カチ オンによる架橋の“鶏卵箱”モデル（Ｓｍｉｄｓｒφｄ及び５ｋｊａｋ−Ｂｒａ ｚｋ、■９９０を参照されたい）によれば、アルギネ−！・中のイオン架橋性残 基は主としてグルロン酸残基である。しかして、ポリマンヌロン酸又はポリマン ヌロネート、即ち高量−含有物を持つアルギネートは多価カチオンに暴露させた ときのゲル化性は貧弱である。結局、このようなアルギネートは創傷治癒性製品 の製造のような用途に有用な性質を有する安定なゲルを形成しない。従って、高 ポリマンヌロン酸又はポリマンヌロネート含量の重合性アルギネートの製造が多 数の用途にとって望ましいだろう。このような架橋性物質は本発明の方法を用い て高ポリマンヌロン酸含量又は高ポリマンヌロン酸含量の物質に遊離ラジカルで 開始される架橋能を付与することによって製造することができる。

アルギネート及びキトサンのアクリレート誘導体との共重合に幾つかのモノマー が使用された。例としては、アクリルアミド（ＡＡ）　、アクリル酸、アリルジ グリコールカーボネート、エチレングリコールジアクリレート、グリセリルアク リレート、メチレンビスアクリルアミド（ＭＢＡ）　、ポリエチレングリコール ジアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレ ート、アクリル酸ナトリウム、ビニルピロリジノン、ビニルピリジン等である。

前記の光触媒による光重合が架橋したゲルの製造にとって現在のところ好ましい 重合法であるが、ただし当業者にはこの目的に有効な多すぎるほど多数の方法が 存在することか知られており、その１例は過硫酸カリウムを開始剤として使用す る熱重合である。下記の表は重合したゲルの組成を対応する物性と共に述べるも のである。

上記の例において、アクリルアミドの量だけが変えられている。水、グリセロー ル及びＭＢＡの相対量を変えて得られるゲルの物性を変えることもできる。同様 のゲルがキトサンアクリレート、アルギネートメタクリレート、キトサンメタク リレ−１・、並びにアルギネート及びキトサンのアリルエーテルから製造された 。

これらの物質のゲルは創傷に適用し得る平らなシートとして製造された。粘着性 物質は創傷を取り囲んでいる皮膚に対して接着したままになっているほど十分に 粘着性であり、一方他の物質はこれらを創傷に対して接着剤により、又は創傷部 位を取り囲むように接着性を与える裏打ち材を使用することにより接着させるこ とができた。

以上、本発明をある種特定の好ましい態様を参照して詳細に説明したが、色々な 修正及び変更も説明かつ特許請求される発明の精神と範囲に入ることは理解され るだろう。

文献 アブコツスキ−（Ａｂｕｃｈｏｗｓｋｉ）等、１９７７；Ｊ、Ｂｉｏｌ。

Ｃｈｅｍ、、２５２　：　３５７８゜ ブローン（Ｂｒａｕｎ）等、１９８５　；Ｂｉｏｍｅｄ、Ｂｉｏｃｈｉｍ。

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デック・バッレ、＋９８７．欧州特許出願第０２５１９０５−Ａ、号（フイディ ア、ＳｐＡに壌渡）。

デック・バッレ、１９８７；欧州特許出願第０２６５１１６−Ａｔ号（フイディ ア、ＳｐＡに壌渡）。

プサイ（Ｄｅｓａｉ）及びヒュッペル（Ｈｕｂｂｅｌｌ）、１９９１ａ；Ｂｉｏ ｍａｔｅｒｉａｌｓ、＋２：１４４゜デュブイ・Ｂ　（Ｄｕｐｕｙ　Ｂ）等、＋ ９８７；Ａｒｔｉｆ、Ｏｒｇａｎｓ、＋＋１１．二　３１４゜ デュブイ・Ｂ等、＋９８８；Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ＢｉｏｍｅｄｉｃａｌＭａ ｔｅｒｉａｌｓ　Ｒｅ５ｅａｒｃｈ、２２°１０６１゜イートン（Ｅａｔｏｎ） 、１９８６：Ａｄｖａｎｃｅｓ　ｉｎガーラペティアン（Ｇｈａｒａｐｅｔｉａ ｎ）等、１９８６　；Ｂｉｏｔｅｃｈ。

Ｂｉｏｅｎｇ、　、２８：１５９５゜ グツセン（Ｇｏｏｓｅｎ）等、１９８５　；Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ。

Ｂｉｏｅｎｇ、　、２ヱ゛１４６゜ ハリス（Ｈａｒｒｉｓ）、１９８５；ＪＭＳ−Ｒｅｖ、Ｍａｃｒｏｍｏｌ。

Ｃｈｅｍ、Ｐｈｙｓ、　、Ｃ２５：　３２５゜ハリス等、１９８４　；Ｊ、Ｐｏ ｌｙｍ、Ｓｃｉ、、Ｐｏｌｙｍ、Ｃｈｅｍ。

Ｅｄ、　、２２　：　３４１゜ ホイル（Ｈｏｙｌｅ）等、１９８９；Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ、２２：３ ８６６゜ イワタ（Ｉｗａｔａ）等、１９８９：Ｄｉａｂｅｔｅｓ、３８：２２４゜カル（ Ｋａ　ｒ　ｕ）、１９９０；Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍ、ａｎｄＰｈｏｔｏｂｉｏｌ　 、５２　：１０８９゜ランサ（Ｌａｎｚａ）等、＋９９０：Ｄｉａｂｅｔｅｓ、 ３９：３０９Ａ。

リム（Ｌｉｍ）及びサン（Ｓ　ｕ　ｎ）、１９８０；５ｃｉｅｎｃｅ、２１見： ９０８゜ マスイアス（Ｍａｔｈｉａｓ）等、１９８２：Ｊ、Ｐｏｌｙｍ、Ｓｃｉ、。

Ｐｏｌｙｍ、Ｌｅｔｔ、Ｅｄ、　、２０：４７３゜モエ（Ｍｏｅ）等、１９９１ 　；Ｆｏｏｄ　ＨｙｄｒｏｃｏｌｌｏｉｄｓＳ　５：１１９゜ モリシン（Ｍｏｒｒｉｓｏｎ）及びボイド（Ｂ　ｏ　ｙ　ｄ）、１９７３；　ｒ 有機化学（Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）Ｊ第７５５頁、アリン・アン ド・ベーコン社（Ａｌ　ｌｙｎ　ａｎｄ　Ｂａｃｏｎ）　、ボストン（Ｂｏｓｔ ｏｎ’）。

ピサ（Ｐｉｔｈａ）等、１９７９　：Ｅｕｒ、Ｊ、Ｂｉｏｃｈｅｍ、　、９４　 ：　１セフトン（Ｓｅｆｔｏｎ）等、Ｉ　９９０　；ＰｏｌｙｍｅｒＰｒｅｐｒ ｉｎｔｓ、３１　：２１７゜スミトスロッド（Ｓｍ　ｉ　ｄ　ｓ　ｒφｄ）及び スクジャクーブラエク（Ｓｋｊａｋ−Ｂｒ　ｋ）、！９９０；Ｔｒｅｎｄｓ　ｉ ｎ　Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ。

ヱ　７１゜ スーンーショング（Ｓｏｏｎ−３ｈｉｏｎｇ）等、＋９９０：Ｔｒａｎｓｐｌａ ｎｔａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ、２２ニア８０゜スーンーンヨング等 、！９９１；ＴｒａｎｓｐｌａｎｔａｔｉｏｎＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ、２３ニ ア５８゜　ウー（Ｗｕ）、＋９９０：Ｌａ５ｅｒ　Ｆｏｃｕｓ　Ｗｏｒｌｄ、１ ９９０年１１月号、第９９頁。

フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＳＥ）、０Ａ （ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、ＣＭ、ＧＡ、ＧＮ、ＭＬ、ＭＲ，ＳＮ、ＴＤ 、ＴＧ）、　ＡＴ、　ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　ＣＨ，Ｃ３゜Ｄ Ｅ、ＤＫ、ＥＳ、ＦＩ、ＧＢ、ＨＵ、ＪＰ、ＫＰ、ＫＲ，ＬＫ、ＬＵ、　ＭＧ、 　ＭＮ、　ＭＷ、　ＮＬ、　Ｎｏ、　ＰＬ、ＲＯ，ＲＵ、ＳＤ、ＳＥ、ＵＳ （７２）発明者　サンドフォード、ポール　エイ。

アメリカ合衆国９００６４　カリフォルニア州ロス　アンジェルス、オーバーラ ンド　アベニュー　２８２２ （７２）発明者　ハインツ、ロスウィサ　エイ。

アメリカ合衆国９００２５　カリフォルニア州ロス　アンジェルス、マルコム　 アベニュ（７２）発明者　ソジョミハージョ、ソエビアントアメリカ合衆国９１ １０７　カリフォルニア州パサデナ、ロックスリイ　ドライブ　３５３５

Claims (34)

【特許請求の範囲】
1. １．式： Ａ−Ｘ を有する、遊離ラジカル重合することができる変性された生体適合性の物質；た だし、式中 Ａは多糖類、ポリカチオン又は脂質から選択され、そしてＸは遊離ラジカル重合 することができる炭素一炭素二重結合又は同三重結合を含有する部分であり、そ してＡとＸとはエステル、エーテル、チオエーテル、ジスルフィド、アミド、２ 級アミン、３級アミン、直接Ｃ−Ｃ結合、硫酸エステル、スルホン酸エステル、 燐酸エステル、ウレタン又はカーボネートから選択される結合を介して共有結合 されている。
2. ２．Ｙが更に共有結合されている式： Ｙ−Ａ−Ｘ を有する、請求項１に記載の変性生体適合性物質；ただし、式中Ｙはアルキレン グリコール、ポリアルキレングリコール又は疎水性オニウムカチォンから選択さ れ；そして ＡとＹとの間の結合はエステル、エーテル、チオエーテル、ジスルフィド、アミ ド、２級アミン、３級アミン、直接Ｃ−Ｃ結合、硫酸エステル、スルホン酸エス テル、燐酸エステル、ウレタン又はカーボネートである共有結合、又は▲数式、 化学式、表等があります▼ （式中、Ｑは窒素又は燐であり、そしてＲは水素、アルキル基、アリール基、ア ルカリール基又はアラルキル基である。）であるイオン結合から選択される。
3. ３．Ａがアルギネート、高Ｍ−含有物のアルギネート、ポリマンヌロン酸、ポリ マンヌロネート、ヒアルロン酸、キトサン、キチン、セルロース、澱粉、グリコ ーゲン、ガーガム、ロカスト豆ガム、デキストラン、レバン、イヌリン、シクロ デキストラン、アガロース、キサンタンガム、カラギーナン、ヘパリン、ペクチ ン、ゲランガム又はスクレログルカンから選択される多糖類である、請求項１に 記載の変性生体適合性物質。
4. ４．多糖類がスルホン化されている、請求項３に記載の変性生体適合性物質。
5. ５．Ａがアルギネート、高Ｍ−含有物のアルギネート、ポリマンヌロン酸、ポリ マンヌロネート、ヒアルロン酸、キトサン、キチン、セルロース、澱粉、グリコ ーゲン、ガーガム、ロカスト豆ガム、デキストラン、レバン、イヌリン、シクロ デキストラン、アガロース、キサンタンガム、カラギーナン、ヘパリン、ペクチ ン、ゲランガム又はスクレログルカンから選択される多糖類である、請求項２に 記載の変性生体適合性物質。
6. ６．多糖類がスルホン化されている、請求項５に記載の変性生体適合性物質。
7. ７．Ａがポリヒスチジン、ポリリシン、ポリオルニチン、ポリアルギニン、ポリ アラニン−ポリリシン、ポリ（ヒスチジン、グルタミン酸）−ポリアラニン−ポ リリシン、ポリ（フェニルアラニン、グルタミン酸）−ポリアラニン−ポリリシ ン、ポリ（チロシン、グルタミン酸）−ポリアラニン−ポリリシン、コラーゲン 、ゼラチン；アルギニンとトリプトファン、チロシン又はセリンとのランダムコ ポリマー；グルタミン酸とリシンとのランダムコポリマー；グルタミン酸とリシ ン、オルニチンとのランダムコポリマー；又はそれらの任意の２種又は３種以上 の混合物から選択されるポリカチオンである、請求項１に記載の変性生体適合性 物質。
8. ８．Ａがホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリン、ホスファチ ジルイノシトール、ホスファチジルグリセロール又はジラウリルホスファチジン 酸から選択される脂質である、請求項１に記載の変性生体適合性物質。
9. ９．請求項１に記載の物質をイオン架橋及び／又は遊離ラジカル重合の条件に付 すことによって製造された、架橋された生体適合性物質。
10. １０．請求項２に記載の物質をイオン架橋及び／又は遊離ラジカル重合の条件に 付すことによって製造された、架橋された生体適合性物質。
11. １１．多糖類、ポリカチオン又は脂質から選択される生体適合性物質の遊離ラジ カル重合法にして、 反応性の官能基を有する該生体適合性物質を遊離ラジカル重合することができる 反応性化合物により化学的に変性し；得られた変性生体適合性物質を遊離ラジカ ル生成条件下で遊離ラジカル開始系と接触させる 工程を含んで成る、前記方法。
12. １２．反応性官能基がヒドロキシル基、カルボキシル基、１級若しくは２級アミ ン基、アルデヒド基、ケトン基又はエステル基から選択される、請求項１１に記 載の方法。
13. １３．反応性化合物がアルケン酸又はそれに対応する酸クロリド若しくは酸無水 物、アルケノール、アルケニルハライド又は有機金属アルケニル化合物から選択 される、請求項１２に記載の方法。
14. １４．反応性化合物が無水アルケン酸である、請求項１２に記載の方法。
15. １５．反応性化合物がアクリロイルクロリド、メタクリロイルクロリド、アクリ ル酸、メタクリル酸、無水アクリル酸、無水メタクリル酸、アリルアルコール、 アリルクロリド又はビニルマグネシウムブロミドから選択される、請求項１３に 記載の方法。
16. １６．遊離ラジカル開始系が光増感剤及び助触媒を含んで成る、請求項１１に記 載の方法。
17. １７．光増感剤がエチルエオシン、エオシン、エリトロシン、リボフラピン、フ ルオレセイン、ローズベンガル、メチレンブルー又はチオニンから選択される色 素であり；そして助触媒がトリエタノールアミン、アルギニン、メチルジエタノ ールアミン又はトリエチルアミンである、請求項１６に記載の方法。
18. １８．遊離ラジカル開始系がコモノマーを更に含む、請求項１６に記載の方法。
19. １９．請求項１１に記載の方法によって製造されたゲル。
20. ２０．生物活性物質が請求項１に記載の物質の中に封入されて成り、かつ封入物 質を含めてカプセルの最大の物理的寸法が１ｍｍを越えない容積を有するマイク ロカプセル。
21. ２１．生物活性物質を含有する、請求項２０に記載のマイクロカプセル。
22. ２２．生物活性物質が個々の生きている細胞又は生きている細胞群；少なくとも １種の薬理活性のある薬剤；又は少なくとも１種の診断薬；から選択される、請 求項２１に記載のマイクロカプセル。
23. ２３．生きている細胞がランゲルハンス島細胞から成る、請求項２２に記載のマ イクロカプセル。
24. ２４．生物活性物質が請求項１に記載の物質の中に封入されて成り、かつ最大の 物理的寸法が１ｍｍより大の容積を有するマクロカプセル。
25. ２５．個々の細胞又は細胞群を更に含んでいる、請求項２４に記載のマクロカプ セル。
26. ２６．次の 封入されるべき物質を、請求項１に記載の変性された生体適合性の重合性物質、 色素及び助触媒より成る混合物と共に懸濁させ；該封入されるべき物質が該変性 された生体適合性の重合性物質により包囲されて成る微小球体を形成し；そして 該変性された生体適合性の重合性物質を遊離ラジカル生成条件に付す工程を含ん で成るマイクロカプセルの製造法。
27. ２７．懸濁工程においてコモノマーを加えることを含む、請求項２６に記載の方 法。
28. ２８．請求項２０に記載のマイクロカプセルから成る薬剤送出系。
29. ２９．請求項２５に記載のマクロカプセルから成る薬剤送出系。
30. ３０．請求項１に記載の生体適合性物質を含んで成るバイオ接着剤。
31. ３１．請求項１に記載の生体適合性物質を含んで成る包帯。
32. ３２．請求項１に記載の生体適合性物質の層を非癒着性であることが所望とされ る組織表面に適用することから成る手術後の組織の癒着を予防する方法。
33. ３３．生体適合性を改良するために請求項１に記載の物質で被覆された生物医学 的デバイス。
34. ３４．次の 多価カチオンを添加することによりイオン架橋及び共有結合架橋を受ける二重の 同時及び独立の能力を持つ物質を架橋させ；該物質を遊離ラジカル生成条件に付 す 工程を含んで成るゲル又は被覆の形成法。