JP4071661B2

JP4071661B2 - モノフィラメント縫合糸及びその製造方法

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Publication number: JP4071661B2
Application number: JP2003096339A
Authority: JP
Inventors: 釘南任; ▲章▼溢徐; 宗澤洪; 哲民 ▲裴▼; 恵聖尹
Original assignee: Samyang Corp
Current assignee: Samyang Corp
Priority date: 2002-03-30
Filing date: 2003-03-31
Publication date: 2008-04-02
Anticipated expiration: 2023-03-31
Also published as: KR20030078669A; ZA200407847B; BR0215669A; ATE297763T1; BR0215669B1; DE60300832T2; JP2003339849A; US7070610B2; AU2002324358A1; KR100498201B1; CN1623016A; EP1348449A1; EP1348449B1; CN1308507C; WO2003083191A1; US20030187476A1; BR0215669B8; DE60300832D1; ES2240878T3; MXPA04009439A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、結節安全性(knot security)と柔軟性に優れたモノフィラメント縫合糸及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、モノフィラメント縫合糸は表面が滑らかなので縫合糸による組織損傷が少なく、マルチフィラメントで見られる糸間の孔隙がなく、毛細管現象等による細菌感染が少ない。しかし、モノフィラメント縫合糸は単繊維からなっているので、マルチフィラメント縫合糸に比べて柔軟性が落ち、結び目が作りにくく、結節安全性がないので、結び目が解け易い短所がある。
【０００３】
特に、モノフィラメント縫合糸は、低い柔軟性により手術時の操作性が悪いので結び目の形成が難しい。しかも、結び目の形成後、体内に存在する縫合糸の耳部分（Knot's ear）が縫合糸周辺の生体組織を刺激し、患者らから痛みを訴えられる場合が多い。
【０００４】
また、市販されているモノフィラメント縫合糸は、相対的に柔軟な縫合糸であっても結び目を作った時、結び目が解け易いため、結び目が解けないようにするために数多くの結び目を作る必要がある。結び目を数多く作ると、体内に残存する縫合糸の量が増加して炎症を誘発する可能性が大きくなる。これは生体適合性を有する生体吸収性（以下、単に吸収性ということがある）縫合糸であっても、生体内に存在する場合、異物（foreign body）として作用して、周辺生体組織の炎症を誘発することがあるためである。また、形成された結び目は患者に異物感または刺激を感じさせ、結び目が大きくなるほどその症状も増加するようになる（非特許文献１〜３；Van Rijssel EJC, et al., Mechanical performance of square knots and sliding knots in surgery: A comparative study, Am J Obstet Gynecol 1990;v162:p93-97, Van Rijssel EJC, et al., Tissue reaction and surgical knots: the effect of suture size, knot configuration, and knot volume, Obstet Gynecol 1989;v74:p64-68, Trimbos, J. B., Security of various knots of commonly used in surgical practice, Obstet Gynecol., 1984;v64:p274-280）。
【０００５】
上記のようなモノフィラメント縫合糸の短所を改善するために、柔軟性を向上させようとする多様な方法が開発された。これはホモポリマーを変性して利用する（例えば、特許文献１）か、コポリマーを利用する（非特許文献４；Monocryl（登録商標） suture, a new ultra-pliable absorbable monofilament suture, Biomaterials, 1995;v16:p1141-1148）製造方法であったが、これらの方法は縫合糸の柔軟性を向上させるのには限界があるだけでなく、柔軟性が向上しても結節安定性は改善されない問題がある。
【０００６】
生分解性ポリマーはそれぞれ固有の物性を持っているので、単独で使用した時より２つ以上のポリマーを組み合わせて使用すれば、それぞれのポリマーが持っている短所を改善できるだけでなく、新しく発現される長所も得ることができる。
【０００７】
異なるポリマーを使用して縫合糸を製造する特許としては、特許文献２〜５などがあるが、これらは主に吸収性縫合糸が体内で分解される期間を調節するためのものである。特許文献２及び３は、２種類のポリマーを物理的に混合して製造する縫合糸に関するものである。２つのポリマーを物理的に混合して紡糸すると、溶融された２つのポリマー間に相分離が起きやすいため紡糸しにくく、２つのポリマーを均一に分布させるべき問題があって、製造した縫合糸が均一した物性を示し難い。特許文献４では、縫合糸の分解速度を調節するためにシース・コア形態に複合紡糸して製造される縫合糸に関するものであり、シース又はコアに使用されたポリマーそれぞれの分解速度に応じて分解期間を調節する方法に関するものである。特許文献５は、非生体吸収性ポリマーの生体反応を改善するために、非生体吸収性ポリマーと吸収性ポリマーを複合紡糸する方法に関するものである。
【０００８】
以上のように、現在まで、縫合糸の柔軟性及び強度の向上、分解期間を調節する技術に対しては多くの研究が遂行されてきたが、縫合糸の使用において重要な指標のひとつである結節安定性向上に関する研究は十分ではなかった。
【０００９】
【特許文献１】
米国特許第５４５１４６１号明細書
【特許文献２】
米国特許第５６４１５０１号明細書
【特許文献３】
米国特許第６０９０９１０号明細書
【特許文献４】
米国特許第５６２６６１１号明細書
【特許文献５】
米国特許第６１６２５３７号明細書
【非特許文献１】
「アメリカンジャーナルオブオブステリックジャイナコロジー（Am J Obstet Gynecol）」1990年;162巻:p.93-97
【非特許文献２】
「オブステリックジャイナコロジー（Obstet Gynecol）」1989年;74巻:p.64-68
【非特許文献３】
「オブステリックジャイナコロジー（Obstet Gynecol）」1984年;64巻:p.274-280
【非特許文献４】
「バイオマテリアルズ（Biomaterials）」1995年;16号:p.1141-1148
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明では現在市販中のモノフィラメント縫合糸の短所を克服した、結節安定性及び柔軟性が向上した縫合糸を得ることにその目的がある。本発明の目的は、結節安定性、柔軟性及び／または結節強さに優れたモノフィラメント縫合糸を提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は紡糸性を向上させることが出来る複合紡糸による縫合糸の製造方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ヤング率の異なるポリマーを複合紡糸して製造されるモノフィラメント縫合糸及びその製造方法に関するものであり、本発明の縫合糸は結節安定性及び柔軟性に優れ、且つ縫合糸として使用するに適した結節強さを有しているところに特徴がある。
【００１３】
本発明で、“ヤング率”とは通常的に使用する条件で紡糸して、延伸比を３〜１２で延伸して製造した糸の引張強度を測定するとき得られる値を意味する。
【００１４】
本発明で“生分解性ポリマー”または“（生体）吸収性ポリマー”とは“生体内で無毒性成分に分解／崩壊され得るポリマー”を意味する。また、“ポリマー”とは、特に断らない限り、ホモポリマー、コポリマー、三元以上の多元共重合体を意味する。
【００１５】
本発明のモノフィラメント縫合糸は、ヤング率の高いポリマー（第１ポリマー）がヤング率の低いポリマー（第２ポリマー）を取り囲む形態に第１ポリマーと第２ポリマーを複合紡糸させて製造する。
【００１６】
ヤング率の高い第１ポリマーがヤング率の低い第２ポリマーを取り囲む形態の例としては、ヤング率の高い第１ポリマーを海成分として、ヤング率の低い第２ポリマーを島成分として製造した海島型（sea/island type）と、ヤング率の高い第１ポリマーをシース（sheath）成分として、ヤング率の低い第２ポリマーをコア（core）成分として製造したシース・コア型（sheath/core type）が挙げられる。
【００１７】
本発明のモノフィラメント縫合糸に使用されるポリマーは、ヤング率の高い第１ポリマーがヤング率の低い第２ポリマーを取り囲む形態でありさえすれば、その種類には制限がない。“第１ポリマー”または“第２ポリマー”は、ホモポリマーまたはコポリマー以上の多元共重合体であってもよく、好ましくは、吸収性ポリマーを使用することが好ましい。例えば、グリコリド、グリコール酸、ラクチド(lactide)、乳酸(lactic acid)、カプロラクトン(caprolactone)、ジオキサノン(dioxanone)、トリメチレンカーボネート(tri-methylene carbonate)およびエチレングリコール等からなる群より選択される１種以上のモノマーから製造されるホモポリマーまたはコポリマー以上の多元共重合体やこれらを含む誘導体を用いることが出来る。特に、第２ポリマーとしては、ポリカプロラクトン及びその共重合体、ポリジオキサノン及びその共重合体、ポリラクチドの共重合体、ポリグリコール酸の共重合体、トリメチレンカーボネートの共重合体などを使用することができる。
【００１８】
好まくは、第１ポリマーとしては、ポリグリコール酸、ポリジオキサノン、ポリラクチドなどのホモポリマーか、これらのコポリマー以上の多元共重合体などを使用し、第２ポリマーとしては、ポリカプロラクトン、トリメチレンカーボネート、ＤＬ−ポリラクチドなどのホモポリマーか、これらのコポリマー以上の多元共重合体などを使用することが好ましい。他の実施例としては、第２ポリマーとしてジオキサノン、トリメチレンカーボネート、カプロラクトンからなるターポリマーが使用され得る。
【００１９】
本発明では、ある所定のポリマーを、第１ポリマーとして使用しても、第２ポリマーとして使用してもよい。すなわち、ある所定のポリマーが第１ポリマーとして使用されるか、第２ポリマーとして使用されるかは、複合紡糸時に、一緒に使用される他のポリマーのヤング率によって決まり、第１ポリマーまたは第２ポリマーとして複合糸の中での位置を異にして利用され得る。
【００２０】
具体的に説明すれば、例えば、ポリジオキサノンとポリカプロラクトンを使用して海島型縫合糸を製造する場合、ポリジオキサノンはポリカプロラクトンに比べてヤング率が高いので、ポリジオキサノンを海成分として使用し、ポリカプロラクトンを島成分として使用する。しかし、ポリジオキサノンとポリラクチドを海島型に複合紡糸する場合は、ポリジオキサノンのヤング率がポリラクチドに比べて低いので、ポリジオキサノンを島成分として、ポリラクチドを海成分として使用しなければならない。
【００２１】
本発明において、複合紡糸の形態としては、海島型に複合紡糸した場合が、シース・コア型に複合紡糸した場合より好ましい。シース・コア型よりは海島型複合紡糸の場合が結節安定性、柔軟性及び結節強さに優れた縫合糸が得られる。使用した２つのポリマーの成分比が同じ比率で製造されたとしても、海島型に複合紡糸された縫合糸の方が、結び目の形成による縫合糸の断面形態の変形が大きく、表面摩擦力が大きくなり、結節安定性に優れた性質を示すからである。
【００２２】
一般に、繊維は曲げ剛性（bending stiffness）が小さいほど柔軟であるが、曲げ剛性は、同じ断面積であってもその断面形態によってその値が異なる。海島型縫合糸の場合がシース・コア型に比べて柔軟であるが、これは第２ポリマーの断面形態の差があるためである。これは、海島型の曲げ剛性が小さいことが考えられる。しかし、海島型においても、同一成分比を有するとしても島成分の個数やその配置によって物性の差が発生し得る。
【００２３】
本発明において、第１ポリマーの融点が第２ポリマーの融点より大きいのがさらに好ましい。第２ポリマーよりヤング率が低く、融点が低いポリマーを第１ポリマーとして使用して製造した縫合糸は、縫合糸物性の中で断面の真元率（roundness）が落ちるか（図４ｂ、参照）、結節強さが低いため、縫合糸として使用するに適しない。断面の真円率が低下すると、縫合糸が細胞組織に損傷を与えやすくなる（tissue dragging）ので、縫合糸として好適に使用出来ず、縫合糸を針に付着させるのが難しいという問題点がある。
【００２４】
本発明において、第１ポリマーの含量は１０〜９０体積％、第２ポリマーの含量は１０〜９０体積％のものが好ましい。各ポリマーの含量が１０体積％未満の場合には、複合紡糸した時に得られる縫合糸の断面が第１ポリマーと第２ポリマーに、即ち、シース・コアまたは海・島に明確に区分されないため、それぞれのポリマーは１０体積％以上使用することが好ましい。さらに好ましくは、第１ポリマーが５０〜９０体積％、第２ポリマーが１０〜５０体積％である。第２ポリマーの含量が５０％以上の場合には、第１ポリマーの厚さが薄くなりすぎて第２ポリマーが縫合糸表面に非常に近づき、延伸する時糸が切れる等の作業性が難しい問題が発生しやすい。また、縫合糸の物性を向上させるために熱処理などの工程を経るが、第２ポリマーの含量が多すぎた場合、第２ポリマーが第１ポリマー外側へ露出して表面が粗くなりやすい。縫合糸の表面が粗くなった場合、創傷部位を縫合する時、縫合糸が細胞組織を損傷させる問題が発生する。
【００２５】
本発明において、第１ポリマーと第２ポリマーとして使用するポリマーは、ヤング率が３．０ＧＰａ以下のものが好ましく使われる。ポリマーのヤング率が３．０ＧＰａを超える場合には、複合紡糸しても柔軟性が落ちるので、モノフィラメント縫合糸として使用するに適していない。
【００２６】
好ましくは、第１ポリマーはヤング率が２．０ＧＰａ以下のものを使用する。第１ポリマーのヤング率が高すぎると、結節安定性が向上しやすいという長所があるが、モノフィラメントの形態変形や、表面むら、さらには結び目の形成時の割れ（crack）などが発生しやすい。第１ポリマーのヤング率が２．０ＧＰａ以上でも、複合紡糸してモノフィラメントを製造してもあまり柔軟性が高くないことがある。
【００２７】
本発明において、第２ポリマーはヤング率が１．５ＧＰａ以下のものを使用することが好ましい。第２ポリマーのヤング率は、１．２ＧＰａ以下がより好ましい。第２ポリマーのヤング率が小さいほど、縫合糸の柔軟性が向上する。
【００２８】
より好ましくは、ヤング率が１．０〜１．５ＧＰａのポリマーを第１ポリマーとして使用し、第２ポリマーのヤング率が第１ポリマーのヤング率より０．３ＧＰａ以上の小さなものを使用するのが良い。第１ポリマーと第２ポリマーのヤング率との差が大きいほど、結び目の形成時、２つのポリマー間における物性差により表面むらが大きくなる。従って、ヤング率が０．４〜１．２ＧＰａのポリマーを第２ポリマーとして使用するのが最も好ましい。
【００２９】
本発明によって得られた縫合糸は、結節安定性及び柔軟性に優れ、且つ縫合糸としての用途だけでなく、軟組織パッチ、外科用メッシュ、薄膜型ドレッシング、外科用フェルト、人工血管、神経治療補助材、人工皮膚、胸骨膜（sternum tape）などで使用可能である。
【００３０】
また、創傷治癒能力を向上させるために第１ポリマーや第２ポリマーに少量の薬物を添加するか、結節安定性及び柔軟性を向上させるために少量のポリマー及び添加剤を入れて複合紡糸する場合も本発明の趣旨に含まれる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。本発明は、それぞれ相違したヤング率を持つ二つの生分解性ポリマーを複合紡糸してモノフィラメント縫合糸に製造することに関するものであり、図面に基づいて説明すれば、次の通りである。
【００３２】
図１ａと１ｂは、本発明で具現しようとする最終フィラメント形態を示すものであり、モノフィラメント１０は海島糸形態に複合紡糸したもので、島成分１１を海成分１２が取り囲んでいる。モノフィラメント１３はシース・コア形態に複合紡糸したもので、コア成分１４をシース成分１５が取り囲んでいる。それぞれのフィラメント１０，１３はそれぞれがなす成分及びその構造が全体物性に影響を与えるので、通常のコーティングとはその性格が異なる。
【００３３】
図２は、本発明で得ようとするフィラメントを製造する複合紡糸工程を概略的に示したものであり、通常の複合紡糸機の構造を有する。これを詳細に見ると、複合紡糸は２台の押出機２１を利用してそれぞれのポリマーを溶融する。溶融されたポリマーは定量ポンプ２２を通じて所望の量のみを流出させる。この流出量を調節することによって複合紡糸時の各ポリマーの成分比を調節できる。
【００３４】
定量ポンプ２２を通じて流出された溶融ポリマーは、図３ａと３ｂに示されたように、紡糸ブロック２３を介して結合され、糸（フィラメント）２４に複合紡糸される。図２では、単純化のため単一フィラメントとして示したが、紡糸口金は意図された数のオリフィスを有していることが理解される。複合紡糸された糸２４は冷却槽２５で固化される。紡糸口金と冷却槽との間には空冷区間（air gap）が存在する。上記空冷区間（air gap）の距離は０．５〜１００ｃｍが好ましく、より好ましくは約１〜３０ｃｍである。
【００３５】
固化された糸２４は配向による物性向上を得るために、通常の延伸装置２６で延伸された後、巻取機２７に巻き取られる。縫合糸の物性向上のために、選択的に、固化された糸２４を直ちに延伸せずに、未延伸糸（ＵＤＹ）の形態で巻き取った後、適切な条件で熟成（aging）させた後、延伸装置２６で延伸して延伸糸を製造することができる。延伸工程を経た縫合糸の物性改善のために、モノフィラメント２４に対し、さらに、適切な条件で熱処理を施してもよい。
【００３６】
図３ａと３ｂは、本発明の紡糸ブロック２３に用いられるノズルと分配板で構成された紡糸パックの一例を示したものであり、各押出機により溶融されたそれぞれの第１ポリマー及び第２ポリマーは、分配板３１，３６を通ってノズル３２内にそれぞれ流れて入り、合流して連続溶融ポリマーとなる。
【００３７】
これを詳しく見ると、図３ａは海島型縫合糸を得るための紡糸パックの一例であり、島成分を作るために多数のピン３３で構成された分配板３１を通じて第２ポリマーが流れ、分配板３１の海成分用流路３４を通じて流れ出した溶融第１ポリマーが第２ポリマーを取り囲む形態を取る。分配板３１の多孔ピン３３の数は得ようとする最終フィラメントの物性によって異なることもある。もし、ピンの数が１個ならば、図３ｂと同様のシース・コア型の複合紡糸したフィラメントとなる。図３ｂはシース・コア型縫合糸を作る方法であり、中心部にコア用の第２ポリマーが分配板３６のコアピン３７を通じて流れ、その周囲を第１ポリマーが分配板３６を通じて流れて、ノズル３２で単繊維に組み合わせられる。
【００３８】
上記のような製造工程を経て得られる縫合糸は、ヤング率、強さまたは融点などが互いに相違するポリマーを使用し、各ポリマーの成分比を調節することによって、結節安定性、結節強さ及び柔軟性を調節することが出来る。
【００３９】
【実施例】
以下、本発明を下記実施例及び比較例に基づいてより詳細に説明するが、これらは本発明を説明するためのものであって、これらは本発明の請求範囲を何ら制限するものではない。また、以下の実施例で用いた各ポリマーは、当業者が当該分野で公知の方法（加熱脱水重合）で重合したものを用いた。
【００４０】
縫合糸物性評価方法
１．結節安定性（結節滑り性）
結節安定性の場合、結節滑り性（knot slippage ratio）で評価したが、これは外科医結び（surgeon's knot（2=1=1））方法で結び目を形成した後、引張強度試験機に試料をセットし、引張って測定した。試料（１３０ｍｍ）を引っ張ったときに、結び目が切れずに、結び目が解けるまで３００ｍｍ／ｍｉｎで引っ張った。各１０回測定をして、結び目が解ける割合で結節滑り性を評価した。従って、結節滑り性が小さいほど結節安全性に優れた縫合糸を示す。
【００４１】
２．柔軟性
柔軟性として、引張強度の直線部分から計算されるヤング率（Young's modulus）を測定する方法もあるが、ヤング率はポリマーの固有物性で縫合糸の直径にほとんど影響を受けず、繊維の長手方向に引張荷重を受けた時の抵抗の程度を示すので、柔軟性の指標として用いるには適しない。従って、本発明では、柔軟性の指標として、縫合糸を曲げた時の抵抗の程度を示す曲げ剛性（Bending stiffness）を測定した。曲げ剛性は、曲げ剛性測定機（Gurley社製：モデル名：「４１７１ＤＴ」）で１０個の試料（長さ１インチ）を測定し、平均値を直径で割って求めた。この値が小さいほど柔軟であることを示す。
【００４２】
縫合糸の各物性評価方法を下記表１にまとめた。
【００４３】
【表１】

【００４４】
実施例１
相対粘度が２．３ｄｌ／ｇ（２５℃ ０．１ｇ／ｄｌのヘキサフルオロイソプロパノール（ＨＦＩＰ）溶液で測定）であるポリジオキサノンを第１ポリマーとして、相対粘度が１．７ｄｌ／ｇ（２５℃ ０．２ｇ／ｄｌのクロロホルム溶液で測定）であるポリカプロラクトンを第２ポリマーとして使用し、下記表２の方法で複合紡糸して海島型モノフィラメント縫合糸を製造した。製造された縫合糸は上記に説明した物性評価方法によって、直径、結節強さ、曲げ剛性及び結節滑り性を測定した（表１１）。
【００４５】
【表２】

【００４６】
実施例２
相対粘度が１．４ｄｌ／ｇ（２５℃ ０．５ｇ／ｄｌのＨＦＩＰ溶液で測定）であるポリグリコール酸−カプロラクトン７５／２５共重合体を第１ポリマーとして、相対粘度が１．５ｄｌ／ｇ（２５℃ ０．２ｇ／ｄｌのクロロホルム溶液で測定）であるポリカプロラクトンを第２ポリマーとして使用し、下記表３の方法で複合紡糸して海島型モノフィラメント縫合糸を製造した。製造された縫合糸は上記に説明した物性評価方法によって、直径、結節強さ、曲げ剛性及び結節滑り性を測定した（表１１）。
【００４７】
【表３】

【００４８】
実施例３
相対粘度が２．３ｄｌ／ｇ（２５℃ ０．１ｇ／ｄｌのＨＦＩＰ溶液で測定）であるポリジオキサノンを第１ポリマーとして、分子量（Ｍｗ）が約２００，０００（ＧＰＣで測定）であるポリラクチド−カプロラクトン９０／１０共重合体を第２ポリマーとして使用し、下記表４の方法で複合紡糸して海島型モノフィラメント縫合糸を製造した。製造された縫合糸は上記に説明した物性評価方法によって、直径、結節強さ、曲げ剛性及び結節滑り性を測定した（表１１）。
【００４９】
【表４】

【００５０】
実施例４
相対粘度が２．６ｄｌ／ｇ（２５℃ ０．１ｇ／ｄｌのＨＦＩＰ溶液で測定）であるポリジオキサノンを第１ポリマーとして、相対粘度が２．２ｄｌ／ｇ（２５℃ ０．１ｇ／ｄｌのＨＦＩＰ溶液で測定）であるジオキサノン、トリメチレンカーボネート、カプロラクトンで構成されたブロックターポリマーを第２ポリマーとして使用し、下記表５の方法で複合紡糸して海島型モノフィラメント縫合糸を製造した。製造された縫合糸は上記に説明した物性評価方法によって、直径、結節強さ、曲げ剛性及び結節滑り性を測定した（表１１）。
【００５１】
【表５】

【００５２】
実施例５
相対粘度が２．４ｄｌ／ｇ（２５℃ ０．１ｇ／ｄｌのＨＦＩＰ溶液で測定）であるポリジオキサノンを第１ポリマーとして、相対粘度が１．７ｄｌ／ｇ（２５℃ ０．２ｇ／ｄｌのクロロホルム溶液で測定）であるポリカプロラクトンを第２ポリマーとして使用し、下記表６の方法で複合紡糸してシース・コア型モノフィラメント縫合糸を製造した。製造された縫合糸は上記に説明した物性評価方法によって、直径、結節強さ、曲げ剛性及び結節滑り性を測定した（表１１）。
【００５３】
【表６】

【００５４】
比較例１
相対粘度が１．７ｄｌ／ｇ（２５℃ ０．２ｇ／ｄｌのクロロホルム溶液で測定）であるポリカプロラクトンを海成分として、相対粘度が２．３ｄｌ／ｇ（２５℃ ０．１ｇ／ｄｌのクロロホルム溶液で測定）であるポリジオキサノンを島成分として使用し、下記表７の方法で海島型モノフィラメント縫合糸を製造した。製造された縫合糸は上記に説明した物性評価方法によって、直径、結節強さ、曲げ剛性及び結節滑り性を測定した（表１１）。
【００５５】
【表７】

【００５６】
比較例２
相対粘度が１．７ｄｌ／ｇ（２５℃ ０．２ｇ／ｄｌのクロロホルム溶液で測定）であるポリカプロラクトンを海成分として、相対粘度が１．５ｄｌ／ｇ（２５℃ ０．５ｇ／ｄｌのクロロホルム溶液で測定）であるポリグリコール酸−カプロラクトン７５／２５共重合体を島成分として使用し、下記表８の方法で海島型モノフィラメント縫合糸を製造した。製造された縫合糸は上記に説明した物性評価方法によって、直径、結節強度、曲げ剛性及び結節滑り性を測定した（表１１）。
【００５７】
【表８】

【００５８】
比較例３
分子量（Ｍｗ）が約２００，０００（ＧＰＣで測定）であるポリラクチド−カプロラクトンコポリマーを海成分として、相対粘度が２．３ｄｌ／ｇ（２５℃ ０．１ｇ／ｄｌのＨＦＩＰ溶液で測定）であるポリジオキサノンを島成分として使用し、下記表９の方法で海島型モノフィラメント縫合糸を製造した。製造された縫合糸は上記に説明した物性評価方法によって、直径、結節強さ、曲げ剛性及び結節滑り性を測定した（表１１）。
【００５９】
【表９】

【００６０】
比較例４
相対粘度が２．２ｄｌ／ｇ（２５℃ ０．１ｇ／ｄｌのＨＦＩＰ溶液で測定）であるジオキサノン、トリメチレンカーボネート、カプロラクトンで構成された９０／９／１ブロックターポリマーを海成分として、相対粘度が２．６ｄｌ／ｇ（２５℃ ０．１ｇ／ｄｌのＨＦＩＰ溶液で測定）であるポリジオキサノンを島成分として使用し、下記表１０の方法で海島型モノフィラメント縫合糸を製造した。製造された縫合糸は上記に説明した物性評価方法によって、直径、結節強さ、曲げ剛性及び結節滑り性を測定した（表１１）。
【００６１】
【表１０】

【００６２】
上記のような実施例及び比較例によって製造した縫合糸の物性を下記表１１に整理した。
【００６３】
【表１１】

【００６４】
表１１で示されたように、実施例及び比較例による物性を比較すると、同じポリマーを使用しても、本発明の趣旨によってヤング率の高いポリマーを第１ポリマーとして使用してモノフィラメント縫合糸を製造した場合、結節安定性に優れ、柔軟、且つ結節強さに優れたモノフィラメント縫合糸を製造することが出来る。これを詳細に説明すると、実施例１と比較例１は、ポリジオキサノンとポリカプロラクトンを使用して複合紡糸した縫合糸であり、２つの縫合糸のいずれもＥＰ４サイズ（size）で直径が類似している。しかし、類似な直径であってもヤング率の高いポリジオキサノンを第１ポリマーとして使用した実施例１の場合、曲げ剛性が比較例１より低い値を示している。これは本発明によって製造する場合、さらに柔軟な縫合糸を得ることができることを示す。また、本発明によってモノフィラメント縫合糸を製造した場合、結節滑り性が０％であり、形成された結び目部分で全く滑らないが、比較例の場合のように、ヤング率の低いポリマーがヤング率の高いポリマーを取り囲む形態に複合紡糸して製造した場合、結節安定性が落ちる結果が示された。また、ヤング率の低いポリマーがヤング率の高いポリマーを取り囲む形態に製造すれば、比較例１でのように結節強さがかなり落ちる。結節強さを高めるために延伸比を大きくすれば、図４ｂで示されるように縫合糸として使用するに適しない真円率を示し易い。これは、取り囲むポリマーとして使用したヤング率の低いポリマーが延伸工程中に力を受けた場合、容易に変形してしまうためであると考えられる。
【００６５】
比較実験例１
海島型縫合糸とシース・コア型縫合糸を比較評価するために第１ポリマーとしてポリジオキサノンを使用し、第２ポリマーとしてポリカプロラクトンを使用して紡糸／延伸して縫合糸を製造し、これらの物性を確認した。この時、海島型の場合は島成分の孔（hole）数を７個とした。
【００６６】
【表１２】

【００６７】
表１２で示されたように、海島型に複合紡糸した場合は、シース・コア型に紡糸した場合より、結節強さに優れ、曲げ剛性も小さく柔軟性に優れた結果を示した。
【００６８】
比較実験例２
ヤング率が低く融点の低いポリマーが、ヤング率が高く融点の高いポリマーを取り囲む形態に製造すれば、延伸工程を経る間、真円率が大きく落ちやすい。図４ａの場合、実施例１の条件でヤング率が高く融点が高いポリジオキサノンを海成分として、ヤング率が小さく融点が低いポリカプロラクトンを島成分として使用した場合であり、断面の真円率が良好で、その形態が安定していることを示している。図４ｂは本発明の趣旨と反対の場合であって、比較例１と同様にポリカプロラクトンを海成分として、ポリジオキサノンを島成分として使用した時の断面写真を示しているが、断面の真円率が顕著に落ち、縫合糸として使用するに適しない形態を示している。縫合糸が図４ｂのような断面を持つ場合、縫合糸として使用するための針付着が難しく、実際使用時、断面の形態が平面に近くなるので、このような形態の縫合糸を使用すると、創傷部位を縫合する時、縫合糸が生体組織を損傷しやすい。
【００６９】
比較実験例３
本発明の効果を確かめるために、ポリジオキサノンとポリカプロラクトンをそれぞれ単独で使用して紡糸した場合と、「モノクリル」（グリコリドとカプロラクトンのコポリマー；MONOCRYL（登録商標））を使用して柔軟性を改善させた試料と本発明とを比較評価して下記表１３に示した。
【００７０】
【表１３】

【００７１】
表１３で示されたように、ポリジオキサノンの単独紡糸に比べて、ポリカプロラクトンと一緒に複合紡糸するか、モノクリルを利用する場合、柔軟性が相当向上して曲げ剛性が低くなる。しかし、曲げ剛性が類似していてもその製造方法によって結節安定性の指標である結節滑り性が異なる。ポリジオキサノンとポリカプロラクトンを複合紡糸した場合、結び目が全く滑らず、結節滑り性が０％を示した反面、ポリジオキサノン単独ポリマー、ポリカプロラクトン単独ポリマー、ポリグリコリド−カプロラクトンコポリマーの場合は、結節滑り性が５０％以上で結節安定性が相当落ちた。
【００７２】
結び目の形成時、フィラメント長手方向に直交する方向に垂直力（normal force）が加えられる。従って、本発明によってヤング率の大きいポリマーを第１ポリマーとして使用すれば、図５ａと５ｂと同様に、結び目の形成時、力が加えられる結び目部分で割れ（crack）等が発生し、表面むらのような形態変形が容易に生じ、フィラメントの表面摩擦係数が大きくなることによって結節安定性が向上する。
【００７３】
図６ａと図６ｂは、本発明で得られた縫合糸と既存の縫合糸の結び目の特性を比較するためのＳＥＭ写真を示したものであり、図６ａは本発明の実施例１で得られた海島型モノフィラメント縫合糸の結び目の状態を示し、図６ｂは本発明の比較実験例５で得られたポリラクチドとポリカプロラクトンを使用した海島型モノフィラメントの結び目の状態を示す。図６ｃは既存の縫合糸を製造する方法でポリジオキサノンだけを使用して製造したモノフィラメント縫合糸の結び目の状態を示したものである。図６ａと図６ｂと同様に、本発明を通じて得た縫合糸の場合、結び目の形成時に形態変形が起きて縫合糸間に空間がほとんどない程度に結び目が堅固に結ばれる。これに反して、図６ｃの場合、結び目を形成する時に縫合糸間の空間が多く生じ、形成された結び目が解けやすくなっている。
【００７４】
比較実験例４
第１ポリマーと第２ポリマーとの間の成分比と断面形態の関係を確かめるために、島成分の孔数を７個としたことを除いては実施例２と同じ条件で紡糸及び延伸を遂行した。この時の断面形状を示したものが図７である。図７ａは第１ポリマーの含量が７０％、図７ｂは第１ポリマーの含量が５０％、図７ｃは第１ポリマーの含量が２０％である。
【００７５】
図７ｃで示されたように、第１ポリマーの含量が２０％程度で小さな場合には、第２ポリマーが占める領域が大きくなるので第２ポリマーを取り囲んでいる第１ポリマーの厚みが薄くなり縫合糸製造時、延伸性が落ちやすく、縫合糸を製造しても熱処理工程等によってその形態が変形され、縫合糸の表面が粗くなりやすい。従って、本発明の趣旨に好適な縫合糸を製造するためには第１ポリマーの含量が２０％以上にすることが好ましく、さらに好ましくは、第１ポリマーの含量は５０％以上である。
【００７６】
比較実験例５
ヤング率が２．７ＧＰａで、分子量（Ｍｗ）が約４５０，０００（ＧＰＣで測定）のポリラクチドを第１ポリマーとして、ポリカプロラクトンは第２ポリマーとして使用し、下記表１４の方法で複合紡糸して海島型モノフィラメント縫合糸を製造した。
【００７７】
【表１４】

【００７８】
物性比較のためにヤング率が１．３ＧＰａのポリジオキサノンを第１ポリマーとして、ポリカプロラクトンを第２ポリマーとして使用し、実施例１と同じ条件で巻取速度と延伸温度だけを異にして紡糸した。
【００７９】
製造された縫合糸は上記に説明した物性評価方法によって直径、結節強さ、曲げ剛性（stiffness）及び結節滑り性を測定した。
【００８０】
【表１５】

【００８１】
表１５で示されたように、本発明の趣旨によって複合紡糸してモノフィラメント縫合糸を製造した場合、２つの組成のいずれの場合も、結節滑り性が０％で結節安定性に優れた。しかし、ポリジオキサノンを第１ポリマーとして使用した場合の方が曲げ剛性が小さく、柔軟で結節安定性に優れていた。ポリラクチドを第１ポリマーとして使用した場合には、ポリラクチドのヤング率が大きく、柔軟性が落ちた。従って、結節安定性、柔軟性に非常に優れたモノフィラメント縫合糸を製造するためには、ヤング率が２ＧＰａ以下のポリマーを使用するのが好ましい。
【００８２】
【発明の効果】
本発明は、ヤング率の異なるポリマーを複合紡糸してヤング率の高いポリマーでヤング率の低いポリマーを取り囲む形態のモノフィラメント縫合糸を製造することによって、縫合糸の結節安定性及び柔軟性を向上させることができる。
【００８３】
本発明によって得られた縫合糸は、縫合糸としての用途だけでなく、人工腱（tendon）、軟組織パッチ、外科用メッシュ、薄膜型ドレッシング、外科用フェルト、人工血管、人工皮膚、胸骨膜（sternum tape）などの医療用具への応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１ａと１ｂは、本発明で具現しようとする最終フィラメント形態を示した概略斜視図である（１ａ：海島型（sea-island type）縫合糸、１ｂ：シース・コア型（sheath/core type）縫合糸）。
【図２】図２は本発明で得ようとする縫合糸を製造する紡糸工程の概略図である。
【図３】図３ａと３ｂは、本発明に使用した紡糸パック（ノズルパック）の概略図である（３ａ：海島型縫合糸製造用紡糸パック、３ｂ：シース・コア型縫合糸製造用紡糸パック）。
【図４】図４ａはヤング率の高いポリマーでヤング率の低いポリマーを取り囲む形態の縫合糸の断面を示したＳＥＭ写真であり、図４ｂはヤング率の低いポリマーでヤング率の高いポリマーを取り囲む形態の縫合糸の断面形態を示したＳＥＭ写真である。
【図５】図５ａと５ｂは本発明で得た縫合糸を使用して形成した結び目の断面を示したＳＥＭ写真である。
【図６】図６ａと６ｂは、本発明で得た縫合糸のＳＥＭ写真であり、図６ａはポリジオキサノンとポリカプロラクトンを使用して海島型に複合紡糸させたものの結び目形態を示しものであり、図６ｂはポリラクチドとポリカプロラクトンを使用して海島型に複合紡糸させたものである。図６ｃはポリジオキサノンを単独で製造した縫合糸の結び目の形態を示したＳＥＭ写真である。
【図７】図７は本発明の趣旨によって製造したモノフィラメント縫合糸の成分比による断面形態を示した光学顕微鏡写真である。第1ポリマーである海（sea）領域の成分比が、図７ａは７０％、図７ｂは５０％、図７ｃは２０％である。
【符号の説明】
１０，１３モノフィラメント縫合糸
１１，１４第２ポリマー
１２，１５第１ポリマー

Claims

生体吸収性の第１ポリマーと、ヤング率が第１ポリマーより低い生体吸収性の第２ポリマーを複合紡糸してなり、第１ポリマーを海成分、第２ポリマーを島成分とする海島型構造であることを特徴とするモノフィラメント縫合糸であって、第１ポリマーと第２ポリマーのヤング率は３．０ＧＰａ以下で、第１ポリマーと第２ポリマーのヤング率の差は０．３ＧＰａ以上であるモノフィラメント縫合糸。
第１ポリマーが１０〜９０体積％、第２ポリマーが１０〜９０体積％である請求項１に記載のモノフィラメント縫合糸。
第１ポリマーが５０〜９０体積％、第２ポリマーが１０〜５０体積％である請求項２に記載のモノフィラメント縫合糸。
第１ポリマー及び第２ポリマーは、グリコリド、グリコール酸、ラクチド、乳酸、カプロラクトン、ジオキサノン、トリメチレンカーボネート及びエチレングリコールからなる群より選択される１種以上のモノマーから合成されたポリマーである請求項１に記載のモノフィラメント縫合糸。
第１ポリマーは、グリコリド、グリコール酸、ジオキサノン及びラクチドからなる群より選択される１種以上のモノマーから合成されたポリマーである請求項４に記載のモノフィラメント縫合糸。
第２ポリマーは、カプロラクトン、トリメチレンカーボネート、ＤＬ−ラクチド及びエチレングリコールからなる群より選択される１種以上のモノマーから合成されたポリマーである請求項４に記載のモノフィラメント縫合糸。
第２ポリマーは、ジオキサノン、トリメチレンカーボネート及びカプロラクトンからなる群より選択される２種以上のモノマーから合成されたポリマーである請求項６に記載のモノフィラメント縫合糸。
第１ポリマーの融点が第２ポリマーの融点より高いものである請求項１に記載のモノフィラメント縫合糸。
第１ポリマーのヤング率は２．０ＧＰａ以下で、第２ポリマーのヤング率は１．５ＧＰａ以下である請求項１に記載のモノフィラメント縫合糸。
第１ポリマーのヤング率は１．０〜１．５ＧＰａで、第２ポリマーのヤング率は１．２ＧＰａ以下である請求項９に記載のモノフィラメント縫合糸。
第２ポリマーのヤング率は０．４〜１．２ＧＰａである請求項１０に記載のモノフィラメント縫合糸。
生体吸収性の第１ポリマーと、ヤング率が第１ポリマーより低い生体吸収性の第２ポリマーをそれぞれ溶融させ、ヤング率の高い第１ポリマーを海成分またはシース成分として、ヤング率の低い第２ポリマーを島成分またはコア成分として複合紡糸した後、得られた糸を固化結晶化させ、延伸させることを含む請求項１に記載のモノフィラメント縫合糸を製造する方法。
第１ポリマーとして、その融点が第２ポリマーの融点より高いポリマーを使用するものである請求項１２に記載のモノフィラメント縫合糸の製造方法。