生物体适合性材料的灭菌方法

专利名称：生物体适合性材料的灭菌方法
技术领域：
本发明涉及在放射线灭菌工序中，可抑制分解及劣化的生物体适合性材料的灭菌方法。
背景技术：
近年，再生医疗领域显著得到发展，其是为了对于陷入功能障碍或功能不全的生物体组织和脏器，积极地利用细胞，使其功能得到再生，已经确立了再生牙龈、骨骼、血管、神经及浆膜等器官的技术。这些器官的再生中，使用了由生物体适合性材料形成、可诱发组织再生的填补剂填补该器官的缺损部分，诱发器官的再生，与此同时在生物体内分解或者吸收生物体适合性材料。进而，对于这些生物体适合性材料进行交联处理等，试图控制在生物体内的分解、吸收时间和提高填补强度。
另一方面，由于这些生物体适合性材料是医疗材料，所以灭菌工序是不可缺少的。目前，对于医疗材料实施的灭菌方法，可举出高压蒸汽灭菌、环氧乙烷气(EOG)灭菌、放射线灭菌等。高压蒸汽灭菌只要是耐高温高压的医疗材料就可使用，但生物体适合性材料大多不耐高温高压。EOG灭菌在抑制材料劣化上是优良的，但担心残留的EOG对于生物体有影响。放射线灭菌是比高压蒸汽灭菌和环氧乙烷气灭菌的灭菌性能高而最另人注目的灭菌方法之一。放射线可举出α射线、β射线、γ射线、中子束、电子射线及X射线。可是，这些放射线灭菌引起分解或劣化，对于物理特性有大的影响。特别采用生物体适合性材料时，引起分解时间变化。这样的分解及劣化造成随着放射线照射发生的自由基与附近的氧反应。对于这些问题仅用非通气性材料简单包装生物体适合性材料是不能解决的。
作为解决上述问题，可进行放射线灭菌的生物体适合性材料，公开了在由胶原和矿物质混合物组成的骨骼再生材料中进行γ射线灭菌，达到保证高无菌水平的发明(专利文献1)。可是，用不含有矿物的其他生物体适合性材料不能灭菌。另外，公开了含有放射线保护物质及水的胶原凝胶的灭菌方法(专利文献2、3)。可是，这些生物体适合性材料仅适用于用水膨润了的胶。进而，公开了通过含有多官能三嗪系化合物，抑制高分子的自由基发生的方法(专利文献4)。可是该三嗪化合物给予生物体的影响不明。因此，这些以外的生物体适合性材料，特别是关于凝胶以外的必须在干燥状态下保存的生物体适合性材料，还不能解决由于放射线灭菌引起的问题。
日本特开昭63-132664号公报[专利文献2]日本特开平11-137662号公报[专利文献3]日本特开2000-107278号公报[专利文献4]日本特开2003-695号公报发明内容因此，在放射线灭菌工序中要求可抑制分解和劣化的生物体适合性材料的灭菌方法。
本发明涉及生物体适合性材料的灭菌方法，可抑制放射线灭菌工序的分解和劣化。
本发明涉及如下
(1)生物体适合性材料的灭菌方法，其特征是用非通气性包装材料将生物体适合性材料与脱氧剂一起密封，进行放射线灭菌；(2)在(1)中所述的生物体适合性材料的灭菌方法，其中放射线灭菌是γ射线灭菌及电子射线灭菌；(3)在(1)中所述的生物体适合性材料的灭菌方法，其中生物体适合性材料是由生物体高分子物质和/或生物降解性高分子物质成型的板、线状物、织布、无纺布、多孔体、管状或这些的2个以上的组合构成的形状；(4)在(3)中所述的生物体适合性材料的灭菌方法，其中生物体高分子物质是多糖类、DNA、多肽或胶原；(5)在(3)中所述的生物体适合性材料的灭菌方法，其中，生物降解性材料物质是聚酰胺、聚酯、聚乳酸或聚乙醇酸；(6)在(1)中所述的生物体适合性材料的灭菌方法，其特征是将用胶原和/或透明质酸成型了的生物体适合性材料与脱氧剂一起用非通气性包装材料进行包装，进行放射线灭菌，及(7)在(1)中所述的生物体适合性材料的灭菌方法，其进而在干燥剂存在下进行密封。
本发明的生物体适合性材料的灭菌方法是在放射线灭菌工序中，抑制分解及劣化的。进而详细地说，可减少因分解及劣化带来的生物体适合性材料对于生物体内的分解时间的影响。
具体实施例方式
本发明的生物体适合性材料的灭菌方法，其特征是放射线灭菌。作为放射线灭菌，可举出α射线、β射线、γ射线、中子束、电子射线及X射线，但优选的是γ射线灭菌及电子射线灭菌。这些灭菌方法用本领域技术人员通常进行的方法就可以，作为放射线的照射量是10～50kGy、优选的是20～30kGy，温度条件是15～35℃、优选的是20～30℃。
本发明的生物体适合性材料，其特征是用非通气性包装材料与脱氧剂一起进行密封包装。在密封包装中，在包装物内即使残存空气也没有问题，但优选的是在脱气或填充惰性气体的状态下进行包装。另外，作为包装材料的方式，可举出容器状、袋状等，但在保存和成本方面，优选的是袋状的。
本发明的生物体适合性材料是指以填补或诱发再生生物体内的损伤的器官或组织作为目的地而制作的，即使埋入生物体内对于生物体也没有影响，可在生物体内分解和吸收或残存在生物体内。
对于生物体适合性材料的形状没有特别限制，也可以是板、线状物、织布、无纺布、多孔体或这些的2个以上的组合。这些生物体适合性材料，优选的是进行脱水交联处理了的。作为脱水交联的方法，可举出用热的交联、用交联剂(例如戊二醛等)的方法，但优选的是热的交联。根据交联处理的程度可控制在生物体内的分解时间。
进而，生物体适合性材料可举出胶原、透明质酸、壳质等的生物体吸收性高分子物质及聚酯、聚酰胺、聚乳酸等的生物降解性高分子物质等。优选的是生物体吸收性高分子物质，进而优选的是具有可交联处理的官能基的胶原、透明质酸等。
作为这样的生物体适合性材料的例子，可举出日本特开2000-69961号公报公开了的在胶原无纺布的两面上叠层了胶原海绵的膜状物或日本特开2000-197693号公报公开了的由乳酸和己内酯组成的多孔性物质、日本特开2000-189509号公报公开了的由聚乳酸和脂肪族聚酯组成的医疗用膜、日本特开2002-320630号公报公开了的在中空部中填充胶原海绵和胶原纤维的胶原管等。
本发明的脱氧剂是指具有从对方物质，也就是从生物体适合性材料可夺取氧能力的物质的总称，其效果没有太大的关系，当然效果越大越好。另外，由于与埋入生物体内的生物体适合性材料一起密封包装，所以必需是无毒性的，在吸收氧气时不发生其他气体，而且在照射放射线时也不发生其他气体或者钝化。具体的是，可用活性金属为主成分的催化剂控制反应速度的，可以举出铁、锌、铜及锡，优选的是以活性氧化铁作为主成分的。作为市售的可以举出サンソカツト(商品名、ニツテツ·フアイン·プロダクツ社制)、エイジレス(商品名、三菱ガス化学社制)、タモツ(商品名、王子ダツク社制)、ウエルパツク(商品名、タイセイ社制)及A500-HS氧吸收剂(商品名、ISO社制)等。此外，也可使用糖类、多糖类、维生素C、L-抗坏血酸、异抗坏血酸、活性碳、壳质系活性炭、壳聚糖系活性炭、纤维素系活性炭、沸石、碳分子筛、硅胶及活性氧化铝等。
用上述脱氧剂除去氧的程度，例如，25℃下，空气氛围气中氧浓度大约在1mg/l以下是优选的，更优选的是低于此值，但是未必限定在此范围。
进而，对需要在干燥状态下保存的生物体适合性材料进行灭菌时，优选的是与干燥剂一起包装，干燥剂与脱氧剂一样地需要是无毒的，在吸收氧气时不放出其他气体，而且在照射放射线时也不发生其他气体或者钝化。市售的可以举出アイデイシ-ト(商品名、アイデイシ-ト社制)。
本发明的非通气包装材料是指氧难以透过的材料。具体的是在温度25℃、湿度50％、大气压下的氧的透过系数是5.0×102cc、m2·hour/25μm以下。作为可选择的适度材料可以举出延伸尼隆、聚酯、聚偏氯乙烯、聚偏氯乙烯涂层的延伸尼隆、聚偏氯乙烯涂层的聚酯、聚氯乙烯涂层的聚丙烯、聚乙烯醇、聚(乙烯-乙烯醇)共聚物、铝蒸镀聚乙烯、铝蒸镀聚酯、硅涂层的聚酯等。
进而，对于非通气材料，除了上述的非通气材料外，也可以是成型加工容易、耐放射线灭菌的，而且是可以遮断外部的光、难以透过水蒸汽的材料。因此，可以说外层是聚乙烯、中间层是铝、内层是聚乙烯的层压板的是最合适的材料。
以下通过实施例详细地说明本发明，但是本发明不受这些实施例的限制。
参考例将7重量％酸可溶解的胶原(日本ハム株式会社，SOFD型，Lot No.0102226)水溶液150ml，在99.5容量％乙醇(和光纯药制、特级)3L凝固浴中挤出脱水凝固后，将得到胶原系叠层，得到无纺布。接着，将得到的胶原无纺布在净化台上风干后，直接在真空干燥烘箱内(EYELA社制VOS-300VD型)，在高真空下(1torr以下)，120℃、24小时的条件下实施热脱水交联反应。交联反应后，为了填满交联了的胶原无纺布的线隙，作为粘结剂处理将1重量％胶原水溶液涂浇在胶原无纺布上后进行干燥。通过3次的反复涂浇操作和干燥操作可以得到由胶原纤维构成的无纺布层。而后，在真空干燥烘箱内，在高真空下(1torr以下)，120℃、加热12小时，在涂浇胶原上实施热脱水交联反应。交联反应后，将胶原膜状物在碳酸氢钠水溶液(7.5重量％)中浸渍30分钟进行中和处理后，从碳酸氢钠水溶液中取出。用蒸馏水洗涤残存在胶原纤维构成的无纺布层表面的碳酸氢钠，在净化台内风干得到胶原膜状物。
实施例对参考例1制作的胶原膜状物与脱氧剂一起用聚乙烯/铝蒸镀膜/聚乙烯制的铝包装材料(容量1200ml)，在包装内的空气为大约500ml的状态下进行包装。作为脱氧剂使用A500-HS氧吸收剂(商品名，ISO社制)。在大约20℃下用γ射线对该包装的胶原膜状物进行灭菌。此时，该γ射线的照射量是25kGy。
比较例1与实施例相同地用铝包装材料(容量1200ml)，在包装内的空气为大约500ml的状态下，仅对参考例1制作的胶原膜状物进行包装。对该包装的胶原膜状物，在室温下进行γ射线灭菌。该γ射线的照射量是25kGy。
比较例2与实施例相同地用铝包装材料(容量1200ml)，在包装内脱空气状态下，仅对参考例1制作的胶原膜状物进行包装。对该包装的胶原膜状物，在室温下进行γ射线灭菌。该γ射线的照射量是25kGy。
实验例1将参考例的胶原膜状物，在不进行γ射线灭菌的状态下用自动记录仪测定一点支持拉伸强度。具体的是，在距胶原膜状物的端点5mm位置通过4-0脯氨酸(プロリン)缝合线制作环，将该一侧作为试验片的上部，将4-0脯氨酸的环挂在自动记录仪上的勾状物上，距试验片的下端10mm部分用卡盘固定后进行测定。测定进行5次。其结果，未灭菌的胶原膜状物的一点支持的拉伸强度是2.60N。
将实施例1及比较例1、2的胶原膜状物，在γ射线灭菌后从铝包装材料取出后进行一点支持的拉伸强度的测定。测定条件与上述相同。
表1是，从参考例(未灭菌)的一点支持的拉伸强度[2.60(N)]<p>表1本发明药物组合物对去势大鼠肾虚模型实验(x±SD，n＝10)

与空白对照组相比，P＞0.05，*P＜0.05，**P＜0.01，***P＜0.001.
2、对腺膘呤所致小鼠肾功能阳虚模型的作用选取成年健康小鼠50只，体重20±2g，全为雄性。设置5个剂量组，分别为供试药物低剂量组、中剂量组、高剂量组，空白对照组和阳性对照组，每组10只小鼠。给药途径用弯头剪刀将各组小鼠背部毛发剪去，用棉球蘸上脱毛剂(含硫化钠8g，淀粉7g，糖4g，甘油5g，硼砂1g，加水75ml)，在小鼠背部轻轻涂布，3分钟后用温水清洗脱毛局部，以纱布擦干，静养一天，按给药剂量皮肤给药。空白组贴以空白赋形剂。各组小鼠每天喂以腺膘呤(adenine)化饲料喂饲(含量约0.6％左右)。摄取量每日200mg/kg体重。同时各组小鼠分别给药。每隔10天脱毛一次。另选10只小鼠不喂以含腺膘呤化饲料作为正常对照组。30天后，小鼠摘眼取血，测定尿素氮(BUN)及肌肝(Cr)含量，处死小鼠，称量其胸腺及脾脏重量，试验结果见表2。
表2本发明药物组合物对腺膘呤所致小鼠肾功能阳虚模型的作用(x±SD，n＝10)

与空白对照组相比，P＞0.05，*P＜0.05，**P＜0.01，***P＜0.001。
权利要求
1.一种生物体适合性材料的灭菌方法，其特征在于用非通气性包装材料将生物体适合性材料和脱氧剂一起密封，进行放射线灭菌。
2.根据权利要求1所述的生物体适合性材料的灭菌方法，其特征在于放射线灭菌是γ射线灭菌及电子射线灭菌。
3.根据权利要求1所述的生物体适合性材料的灭菌方法，其特征在于生物体适合性材料是由生物体高分子物质和/或生物降解性高分子物质成型的板、线状物、织布、无纺布、多孔体、管状物或这些的2个以上的组合构成的形状。
4.根据权利要求3所述的生物体适合性材料的灭菌方法，其特征在于生物体高分子物质是多糖类、DNA、多肽或胶原。
5.根据权利要求3所述的生物体适合性材料的灭菌方法，其特征在于生物降解性材料物质是聚酰胺、聚酯、聚乳酸或聚乙醇酸。
6.根据权利要求1所述的生物体适合性材料的灭菌方法，其特征在于将用胶原和/或透明质酸成型了的生物体适合性材料与脱氧剂一起用非通气性包装材料进行包装，进行放射线灭菌。
7.根据权利要求1所述的生物体适合性材料的灭菌方法，其特征在于进而在干燥剂存在下进行密封。
全文摘要
本发明提供一种生物体适合性材料的灭菌方法，其方法可抑制放射线灭菌工序中的分解和劣化。其特征是用非通气性包装材料将生物体适合性材料与脱氧剂一起密封，进行放射线灭菌。更详细地说是可以减少由于分解和劣化带来的生物体适合性材料对生物体内的分解时间的影响。
文档编号A61L2/00GK1628860SQ20041009870
公开日2005年6月22日 申请日期2004年12月14日 优先权日2003年12月15日
发明者松田和久, 守永幸弘, 神村亮介 申请人:尼普洛株式会社