技术领域
本发明涉及用于防止术后粘连的防粘连材料。更详细地说，涉及 由具有蜂窝构造的生物可降解薄膜所形成的防粘连材料。本发明的 防粘连材料处理性优异，在所希望的期间内稳定，发挥良好的防粘 连效果。
背景技术
外科手术后产生的生理作用之一的组织粘连被定义为，由伴随着 组织损伤而产生的纤维母细胞所导致的胶原纤维产生引起的周围组 织与脏器等的异常结合。这种粘连以术后90％的几率发生，在引起 疼痛、生物体机能障碍等时，患者会伴有精神、肉体上的痛苦，成 为问题。
为了解决这个问题一直以来进行了很多的研究。例如为了将粘连 形成降低到最小，使用了海藻酸钠水溶液、透明质酸钠水溶液等水 溶性防粘连材料。但是，这些虽然具有一定的效果，但是由于是水 溶性的，因此也会流到防粘连必要部位以外的部位，不仅仅不能留 在必要的部位，而且还有会引起正常部位发生粘连的危险。
因此，为了将损伤了的组织与其它组织分离，研究了将作为物理 屏障的硅、凡士林、聚四氟乙烯等材料作为防粘连材料。由于这些 材料是非生物体吸收性材料，因此作为屏障的作用虽然充分，但在 体内长期间留滞有引起免疫反应的危险、治愈后为了将它们取出需 要再次手术等，成为问题。
为了解决该问题，开发了使用作为生物体吸收性材料的天然高分 子的防粘连材料。
具体地说，已知的有使用氧化纤维素的防粘连材料，但在使用由 氧化纤维素制成的海绵、织物时，纤维素细胞易通过空隙、进行移 动，因此有引起粘连的问题。为了将其防止，开发并使用了由透明 质酸钠和羧甲基纤维素构成的防粘连材料。但是，由于这些物质吸 水性高，因此会与手术器具、患部以外的脏器的水分粘着，产生处 理困难的问题。
防粘连材料，优选纤维素细胞不会从一个组织流到其他组织的形 状、且是生物可降解的、操作性高的物质。
特开2000-197693号公报中公开了由乳酸和已内酯的共聚物形成 的多孔性防粘连材料。
特开2001-157574号公报中记载了以生物可降解聚合物和亲水性 的丙烯酰胺聚合物作为主要骨架，由添加了1～50％的同时具有疏水 性侧链为十二烷基、亲水性侧链为乳糖基或羧基的两亲性聚合物的 聚合物构成的具有蜂窝构造的薄膜以及其制造方法。
然而，这里所使用的基材的聚合物是生物相容性高的聚合物，但 推测两亲性聚合物分解，生成丙烯酰胺类化合物，不能说该分解物 对生物体是一定安全的。如果可能，希望尽可能将此种两亲性聚合 物的使用量控制在最低。
像这样，使用以利用于生物体组织为目的、具有微细构造的薄膜 时，生物相容性成为一个很大的问题。因此，希望不仅仅是使用的 聚合物，用于形成微细构造的试剂、即两亲性聚合物等的表面活性 剂也具有生物相容性和对生物体的安全性。所以，从确保安全性方 面考虑，也希望提高聚合物的含有量，控制表面活性剂的使用量。
目前，具有适度的生物可降解性和生物相容性、处理性优异、在 所希望的期间稳定且良好地发挥防粘连效果的防粘连材料还不存 在，期盼着这种材料的出现。
发明内容
本发明者们发现具有蜂窝构造的生物可降解薄膜是处理性优 异、在所希望的期间内稳定且良好地发挥防粘连效果的防粘连材 料。
另外，还发现通过将磷脂质作为表面活性剂配伍到生物可降解聚 合物中，然后在高湿度下进行铸造，作为细胞培养的基材也有用， 能够得到生物相容性优异的具有蜂窝构造的薄膜，并且该薄膜具有 防止手术部位等的粘连的效果，进而完成了本发明。
即，本发明涉及由具有蜂窝构造的、生物可降解的薄膜形成的防 粘连材料，涉及由蜂窝构造的平均空隙内径为20μm以下的生物可降 解的薄膜形成的防粘连材料。
并且，涉及防粘连材料的制造方法，即，作为该防粘连材料的制 造方法，将生物可降解聚合物的有机溶剂溶液在相对湿度50～95％ 的大气下在基板上进行铸造，在将该有机溶剂缓慢蒸发的同时、在 该铸造液的表面上结露，蒸发通过此结露而形成的微小水滴，由此 得到具有蜂窝构造的生物可降解的聚合物薄膜，并将其使用。
本发明优选方式中，将具有蜂窝构造的生物可降解的薄膜作为物 理屏障，配置在手术部位及与其相邻组织之间，限制组织的连接， 由此减少术后粘连的形成。
作为用于制作本发明的生物可降解薄膜所使用的生物可降解聚 合物，从在有机溶剂中的溶解性的观点看，优选聚乳酸、聚乳酸-聚 乙醇酸共聚物、聚羟基丁酸、聚己内酯、聚己二酸乙二醇酯、聚己 二酸丁二醇酯等生物可降解的脂肪族聚酯，聚碳酸丁二醇酯、聚碳 酸乙二醇酯等脂肪族聚碳酸酯等。其中，从获得容易、价格等观点 考虑，优选聚乳酸、聚乳酸-聚乙醇酸共聚物、聚己内酯。
为了简便、重现性好的制作蜂窝构造，优选在上述生物可降解聚 合物的基础上，使用两亲性聚合物。作为两亲性聚合物，考虑到作 为防粘连材料使用，优选无毒，可以使用聚乙二醇/聚丙二醇嵌段共 聚物；丙烯酰胺聚合物为主要骨架、同时具有疏水性侧链为十二烷 基、亲水性侧链为乳糖基或羧基的两亲性聚合物；或者以肝素、硫 酸葡聚糖、DNA和RNA的核酸等的阴离子性高分子与长链烷基铵盐 形成的离子复合物；明胶、胶原、白蛋白等水溶性蛋白质为亲水性 基团的两亲性聚合物等。
另外，也可以使用生物可降解的且具有两亲性的聚合物。这样的 聚合物例如可举聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物、聚ε-己内酯-聚乙二 醇嵌段共聚物、聚苹果酸-聚苹果酸烷基酯嵌段共聚物等。
为了简便、重现性好的制作蜂窝构造，还可以在上述生物可降解 聚合物的基础上，将磷脂质作为表面活性剂加入。
磷脂质是构成生物体膜的物质，由于原本就在生物体内，因此生 物相容性高，在药物传送系统中也被利用，安全性也高。并且，在 本发明中，作为表面活性剂使用的磷质脂可以容易地获得。
本发明中使用的磷脂质，无论是从动物组织中抽提出来的、还是 人工合成的，何种来源都可使用。作为磷脂质，希望使用选自磷脂 酰乙醇胺、磷脂酰胆碱、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰甘油及它们的衍生 物中的物质。优选为磷脂酰乙醇胺、更优选为L-α-二油酰磷脂酰乙 醇胺。
在制作本发明的蜂窝构造体时，由于在聚合物溶液上形成微小的 水滴粒子是必须的，因此作为使用的有机溶剂必须是非水溶性的。 作为例子可以举出氯仿、二氯甲烷等卤系有机溶剂，苯、甲苯、二 甲苯等芳香烃，乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯类，甲基异丁基酮等非水 溶性酮类，二硫化碳等。这些有机溶剂可以单独使用，或者也可以 将这些溶剂组合成混合溶剂进行使用。
溶解在它们中的生物可降解聚合物和两亲性聚合物的总聚合物 的浓度为0.01～10wt％，更优选为0.05～5wt％。聚合物浓度低于 0.01wt％时，得到的薄膜力学强度不够，不优选。超过10wt％时，聚 合物的浓度过高，无法得到充分的蜂窝构造。另外，生物可降解聚 合物和两亲性聚合物的组成比为99∶1～50∶50(wt/wt)。两亲性聚合 物的组成在1以下，则无法得到均一的蜂窝构造；该组成在50以上 时，则得到的蜂窝构造体的稳定性、特别是力学稳定性不好，因此 不优选。
同样，溶解在上述溶剂中的生物可降解聚合物和磷脂质的总溶液 浓度为0.01～10wt％，优选为0.05～5wt％。聚合物的浓度低于 0.01wt％时，得到的薄膜的力学强度不够，不优选。超过10wt％时， 溶液浓度过高，无法得到充分的蜂窝构造。另外，生物可降解聚合 物与磷脂质的组成比为重量比1∶1～1000∶1(wt/wt)。相对于生物可 降解的聚合物，磷脂质在1/1000以下时，无法得到均一的蜂窝构造； 该重量比在1∶1以上时，没有作为膜的自身支撑性，成本也高、不经 济，因此不优选。
本发明中，将该聚合物有机溶剂溶液在基板上进行铸造，调制蜂 窝构造体，作为该基板可以使用玻璃、金属、硅片等无机材料，聚 丙烯、聚乙烯、聚醚酮等耐有机溶剂优异的高分子，水、液体石蜡、 液状聚醚等液体。其中，基材使用水时，通过发挥该蜂窝构造体特 征性的自身支撑性，能够容易地将该构造体从基板中单独取出，因 此优选。
本发明中形成蜂窝构造的原理如下。在疏水性有机溶剂挥发时夺 走了潜热，铸造薄膜的表面温度下降，微小的水的液滴在聚合物溶 液表面凝集、附着。由于聚合物溶液中的亲水性部分的作用，水与 疏水性有机溶剂之间的表面张力减小，因此，水微粒子将凝集，成 为一块，变得稳定。伴随着溶剂的蒸发，成为六边形的液滴以最紧 密的填充形状排列，最后水挥发掉，聚合物以排列有规则蜂窝状的 形状残留下来。因此，作为调制该薄膜的环境，优选在相对湿度为 50～95％范围。在50％以下，则在铸造薄膜上的结露不充分；在95％ 以上，难以控制环境，因此不优选。这样得到的蜂窝构造的空隙内 径的大小为0.1～20μm。只要在这个范围内，即可适合作为防粘连材 料进行使用。
这样制作的薄膜，表面具有蜂窝构造，在膜厚充分厚的情况下， 与基底相接触的背面成为孔不相贯通的、平滑的面。而当膜厚薄于 水滴的大小时，得到了孔相贯通的薄膜。
因此，根据使用目的，选择贯通或不贯通的薄膜。
如果从防粘连的观点看，为了防止脏器间的纤维素的流通，优选 使用孔不贯通的薄膜。另外，优选将具有蜂窝构造的面与患部相接 触，其原因在于，在患部产生的血液、组织液能够被吸收到蜂窝构 造的内部，可以防止向外部的渗出。
本发明的防粘连材料，从提高力学强度的观点考虑，也可以为层 压了2层以上蜂窝构造体薄膜的方式。作为层压的蜂窝构造体薄膜 的层数，从薄膜柔软性的观点看，优选2～15层，更优选2～10层。 由此，防粘连材料则能够综合具有构成各薄膜的聚合物所具有的力 学强度、组织粘合性、生物体吸收性等特性。
层压蜂窝构造体薄膜而形成的防粘连材料可以按下述方式制 造，即，用适当的溶剂将层压的蜂窝构造体薄膜润湿、然后层合， 或者层合各个蜂窝构造体薄膜、用适当溶剂润湿后，干燥。作为润 湿干燥薄膜的溶剂只要是不溶解蜂窝构造体薄膜来润湿的溶剂即 可，可以使用任何溶剂。例如优选使用水、氯化钠、氯化钙等的无 机盐类的水溶液。另外，可以添加乙醇、甲醇、丙醇等有机溶剂。
蜂窝构造体薄膜的厚度没有特别限定，但从柔软性的观点考虑， 优选在500μm以下，更优选在200μm以下。另外，从处理性的观点 考虑，优选1μm以上，更优选3μm以上。
本发明的防粘连材料特别优选用于防止外科手术时的粘连。用于 防止例如对肝脏、脾脏、胰脏、肾脏、子宫、卵巢等疾病的开腹手 术，阿基里斯腱、神经等的缝合手术等时，由于手术而伤害的生物 体组织表面的粘连。
本发明的防粘连材料的使用方法为将蜂窝构造体薄膜的开口部 贴敷于患部之后，吸收血液、组织液等的水分，固定在患部。由于 在开口部吸收血液、组织液等的水分，因此不需缝合在患部上。
而且，当患部的水分少、固定不充分时，将本发明的防粘连材料 贴敷于患部后，还可以从外部补充水分，促进该材料的固定。作为 从外部补充的水分，只要是对患部无害的水溶液即可，可以使用任 何溶液，但优选生理盐水或林格液。
并且，本发明的薄膜浸渍在水中的状态下不会发生凝胶化、溶 解，因此不会粘着在手术器具上，处理容易。
另外，本发明的防粘连材料能够进行例如乙醇灭菌、γ-射线灭 菌、电子线灭菌、环氧乙烷气灭菌等的灭菌处理，通过这些处理能 够提高安全性。
附图说明
图1为本发明的防粘连材料的光学显微镜照片。
图2为实施例4中得到的具有蜂窝构造的薄膜的电子显微镜照 片。
图3为实施例5中得到的具有蜂窝构造的薄膜的电子显微镜照 片。
图4为实施例6中得到的具有蜂窝构造的薄膜的光学显微镜照 片。
图5为实施例7中得到的具有蜂窝构造的薄膜的光学显微镜照 片。
图6为实施例8中得到的具有蜂窝构造的薄膜的光学显微镜照 片。
具体实施方式
以下，通过实施例说明本发明的实施方式，但本发明并不受其任 何限定。
实施例
实施例1
在聚乳酸(分子量100000)的氯仿溶液(5g/L)中以10∶1的比 例混合作为两亲性聚合物的化合物式1所示的聚丙烯酰胺共聚物(重 量平均分子量：85,000)，在玻璃基板上铸造，在室温、湿度70％的 条件下静置，缓慢挥发溶剂，由此调制蜂窝构造体。这样得到的构 造体的蜂窝构造的空隙内径的大小为5μm，膜厚为13μm。光学显微 镜照片如图1所示。
实施例2
在聚乳酸-聚乙醇酸共聚物(共聚物比75∶25，分子量100000) 的氯仿溶液(5g/L)中，以10∶1的比例混合作为两亲性聚合物的聚 丙烯酰胺共聚物，在玻璃基板上铸造，在室温、湿度70％的条件下 静置，缓慢挥发溶剂，由此调制蜂窝构造体。这样得到的构造体的 蜂窝构造的空隙内径的大小为5μm，膜厚为13μm。
所使用的聚丙烯酰胺共聚物的结构式如下所示。
(m，n表示重复单位，m∶n＝1∶4。)
比较例1
将聚乳酸(分子量100000)的氯仿溶液(100g/L)在玻璃基板 上铸造，在室温下静置，通过自然干燥除去溶剂，由此制成铸造薄 膜。
比较例2
将聚乳酸-聚乙醇酸共聚物(共聚物比75∶25，分子量100000) 的氯仿溶液(100g/L)在玻璃基板上铸造，在室温下静置，通过自然 干燥除去溶剂，由此制成铸造薄膜。
实施例3
雄性SPF无毛大鼠(平均体重250g)通过腹腔注射进行麻醉后， 切开腹部，露出胃，其后在胃底部壁面外皮制造8mm左右的伤，贴 敷实施例1、2及比较例1、2分别得到的防粘连用材料(3cm见方)， 每只大鼠贴一枚。贴敷了防粘连材料后，1周后进行剖检，肉眼观察 粘连状态，各大鼠的粘连状态如下述表1所示结果。
实施例1、2的蜂窝构造体薄膜浸渍在水中不会凝胶化、不会溶 解，由于薄膜柔软、向患部的贴敷也容易，处理性良好。没有明显 的炎症反应，可知通过本发明得到的防粘连材料的生物相容性良 好。比较例1、2的铸造薄膜缺乏柔软性，一旦产生皱褶、不能恢复 原状，向患部的贴敷困难，因此不能说操作性良好。
结果示于表1。
表1 防粘连材料的内容 粘连状态 实施例1 实施例2 比较例1 比较例2 PLA/聚丙烯酰胺共聚物构成 的蜂窝构造体薄膜 PLGA/聚丙烯酰胺共聚物构成 的蜂窝构造体薄膜 PLA铸造薄膜 PLGA铸造薄膜 未发生粘连 未发生粘连 经由腹膜、肝脏、胃发 生了粘连 经由腹膜、肝脏、胃发 生了粘连
实施例4
在聚乳酸(分子量100000)的氯仿溶液(5g/L)中以10∶1的比 例混合作为表面活性剂的二油酰磷脂酰乙醇胺，在玻璃基板上铸 造，在室温、湿度70％的条件下静置，缓慢挥发溶剂，由此调制具 有蜂窝构造的薄膜。这样得到的构造体中，构成蜂窝构造的各孔空 隙内径的大小为5μm，膜厚为13μm，是不贯通的膜。薄膜呈白浊。 聚乳酸薄膜如果用一般的铸造方法制作，则为无色透明的，但像本 发明这样具有蜂窝构造时，则由于光的散射，薄膜呈白浊。SEM照 片示于图2。
实施例5
在聚乳酸(分子量100000)的氯仿溶液(5g/L)中以200∶1的比 例混合作为表面活性剂的二油酰磷脂酰乙醇胺，在玻璃基板上铸 造，在室温、湿度70％的条件下静置，缓慢挥发溶剂，由此调制具 有蜂窝构造的薄膜。这样得到的构造体中，构成蜂窝构造的各孔空 隙内径的大小为5μm，膜厚为13μm，是不贯通的膜。薄膜呈白浊。 由此判断与实施例4同样地生成了蜂窝构造。SEM照片示于图3。
实施例6
在聚乳酸(分子量100000)的氯仿溶液(5g/L)中以800∶1的比 例混合作为表面活性剂的二油酰磷脂酰乙醇胺，在玻璃基板上铸 造，在室温、湿度70％的条件下静置，缓慢挥发溶剂，由此调制具 有蜂窝构造的薄膜。这样得到的构造体中，构成蜂窝构造的各孔空 隙内径的大小为5μm，膜厚为13μm，是不贯通的膜。薄膜呈白浊。 由此判断与实施例4同样地生成了蜂窝构造。光学显微照片示于图 4。
实施例7
在聚乳酸-聚乙醇酸共聚物(分子量101000)的氯仿溶液(5g/L) 中以10∶1的比例混合作为表面活性剂的二油酰磷脂酰乙醇胺，在玻 璃基板上铸造，在室温、湿度70％的条件下静置，缓慢挥发溶剂， 由此调制具有蜂窝构造的薄膜。这样得到的构造体中，构成蜂窝构 造的各孔空隙内径的大小为3μm，膜厚为10μm，是不贯通的膜。薄 膜呈白浊。聚乳酸薄膜如果用一般的铸造方法制作，则为无色透明 的，但像本发明这样具有蜂窝构造时，则由于光的散射，薄膜呈白 浊。光学显微照片示于图5。
实施例8
在聚乳酸-聚乙醇酸共聚物(分子量101000)的氯仿溶液(5g/L) 中以200∶1的比例混合作为表面活性剂的二油酰磷脂酰乙醇胺，在玻 璃基板上铸造，在室温、湿度70％的条件下静置，缓慢挥发溶剂， 由此调制具有蜂窝构造的薄膜。这样得到的构造体中，构成蜂窝构 造的各孔空隙内径的大小为5μm，膜厚为10μm，是不贯通的膜。薄 膜呈白浊。由此判断与实施例7同样地生成了蜂窝构造。光学显微 照片示于图6。
比较例3
将聚乳酸(分子量100000)的氯仿溶液(5g/L)以与实施例4 相同的方法试作具有蜂窝构造的薄膜。但是，没有形成蜂窝构造， 制成了不均一的薄膜。
比较例4
将二油酰磷脂酰乙醇胺的氯仿溶液(5g/L)以与实施例1相同的 方法试作蜂窝构造体。但是，没有制成膜，也没有自身支撑性。
为了确认本发明的防生物体粘连的效果，使用大鼠的腹腔内粘连 模型进行实验。
腹腔内粘连模型是将大鼠在腹腔内给予戊巴比妥钠(30mg/kg戊 巴比妥钠注射液、大日本制药(株))麻醉后，背部固定，剃掉腹 部的毛，之后用消毒用乙醇进行消毒，再用聚乙烯吡咯酮碘消毒液 将手术区域消毒，之后沿腹部正中线切开3～4cm，露出盲肠。在露 出的盲肠的一定面积(1～2cm2)上，用灭过菌的纱布摩擦直至出现 点状出血。将盲肠放回到腹腔后，贴敷防粘连材料，对切开部分的 肌肉层进行连续缝合，皮肤缝合4～5针。用聚乙烯吡咯酮碘消毒液 对创伤部进行消毒后，放回笼子中。
术后7天，将戊巴比妥钠麻醉下的大鼠开腹，肉眼观察腹腔内的 粘连程度，根据以下标准进行评分。
等级分类
等级0(得分0)：未粘连的状态。
等级1(得分1)：微小的、可轻易分离的粘连。
等级2(得分2)：在小范围内、可耐住轻度牵引的轻微粘连。
等级3(得分3)：可见很牢固的粘连或至少2处以上发生粘连 的状态。
等级4(得分4)：3处以上发生粘连。
实施例和比较例如下所示。
实施例9
使用实施例5得到的薄膜确认了生物体的防粘连效果。
比较例5
与上述腹腔内粘连模型的操作相同，未使用防粘连材料进行了缝合。
比较例6
使用Sepra薄膜(透明质酸钠和羧甲基纤维素，厚度约55μm， 科研制药(株))实施腹腔内粘连模型。
各动物的腹腔内粘连程度按照等级分类进行评分，结果以平均值 ±标准偏差(mean±S.E.)进行表示，示于表2。
比较例5(无薄膜)的平均粘连得分为3.0±0.3。与此相对，实 施例7的平均粘连得分为1.6±0.5，与比较例5相比较粘连得分减 少。同样与比较例6(Sepra薄膜)的粘连得分(1.8±0.7)相比较， 粘连得分也减少。
本发明的防粘连材料与不使用防粘连材料时相比较，具有明显的 效果。另外，与目前实际中应用的比较例6的Sepra薄膜相比，也具 有防粘连效果，而且由于没有比较例6薄膜那样的粘着性，因此处 理容易。
表2
腹腔内粘连模型评价结果 药物 动物编号 得分 实 施 例 9 蜂窝薄膜 PLA∶PE＝200∶1 301 302 303 304 305 0 2 1 3 2 平均值± 标准偏差 1.6 0.5 比 较 例 5 对照组 (无薄膜) 101 102 103 104 105 4 2 3 3 3 平均值± 标准偏差 3.0 0.3 比 较 例 6 阳性对照组 (Sepra薄膜) 201 202 203 204 205 1 4 1 3 0 平均值± 标准偏差 1.8 0.7
产业实用性
本发明的具有蜂窝构造的生物可降解的薄膜可作为防粘连材料 适用于生物体。