(57)【要約】【課題】生体模倣界面活性剤の医療機器表面への接着を改善して血栓症の危険性を減少させるように設計された医療機器の修飾された基材表面が記載されている。【解決手段】この表面修飾は、基材表面と生体模倣コーティングとの間に疎水性物質の連結層を設けるか、または、押出しまたはモールド成形前にポリマー基材内に疎水性添加剤を混入することによって達成される。いずれの方法も、生体模倣界面活性剤の結合強度を高める疎水的に修飾された表面を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体模倣界面活性剤と基材表面との間の接着を改善するために、疎水性材料で修飾された基材表面であって、当該修飾された基材が、前記基材表面と前記生体模倣界面活性剤との間に置かれた疎水性連結層と接触している基材表面からなり、当該連結層の底面が前記基材表面と疎水的に結合しており、しかも、前記連結層の上面が前記生体模倣界面活性剤と疎水的に連結していることを特徴とする疎水性材料で修飾された基材表面。
【請求項２】
前記生体模倣界面活性剤のアルキル鎖が、前記疎水性材料と疎水的に会合して両者間に結合を形成していることを特徴とする請求項１に記載の基材。
【請求項３】
前記疎水性材料が、不飽和長鎖カルボン酸アミド、ポリウレタンポリカーボネートコポリマー、シリコーンポリカーボネートコポリマーおよびパリレンからなる群より選ばれることを特徴とする請求項１に記載の基材。
【請求項４】
前記疎水性材料がエルカ酸アミドであることを特徴とする請求項１に記載の基材。
【請求項５】
前記生体模倣性コーティング材料が、ポリ（Ｎ‐ビニルデキストランアルドンアミド‐ｃｏ‐Ｎ‐ビニルヘキサンアミド）、ポリ（Ｎ‐ビニルデキストランアルドンアミド‐ｃｏ‐Ｎ‐ビニルドデカノアミド）（PNVDA-co-PNVL）、ポリ（Ｎ‐ビニルヘキシルアミン‐ｃｏ‐Ｎ‐ビニルヘパリンアミン）（PNVHA-co-PNVHep A）、ポリ（Ｎ‐ビニルヘキシルアミン‐ｃｏ‐Ｎ‐ビニルヘパリンアミン‐ｃｏ‐Ｎ‐ビニルマルトノアミド)（PNVHA-co-PN-VHepA-co-PNVM）、およびポリ（Ｎ‐ビニル‐５‐ペプチジル‐ペンチルアミン‐ｃｏ‐Ｎ‐ビニルデキストランアルドンアミン‐ｃｏ‐Ｎ‐ビニルヘキシルアミン）（PVAm（Pep:Dex:Hex））からなる群から選ばれることを特徴とする請求項１に記載の基材。
【請求項６】
前記基材材料が、シリコン、ポリウレタン、ポリエーテルブロックアミド（PEBA）、ステンレススチール、チタン、金、プラチナ、パラジウム、銀、ポリカーボネートおよびポリウレタンからなる群から選ばれることを特徴とする請求項１に記載の基材。
【請求項７】
前記基材表面が、ペースメーカー、細動除去器、神経刺激器、挿入器、リード線、カテーテルおよびステントからなる医療機器の群から選ばれた表面であることを特徴とする請求項１に記載の基材。
【請求項８】
前記疎水性連結層の厚さが、約０．１ナノメータから約２．５ナノメータであることを特徴とする請求項１に記載の基材。
【請求項９】
前記疎水性連結層の厚さが、約２．５ナノメータから約１マイクロメーターであることを特徴とする請求項１に記載の基材。
【請求項１０】
前記疎水性連結層の厚さが、約１マイクロメータから約１００マイクロメータであることを特徴とする請求項１に記載の基材。
【請求項１１】
生体模倣界面活性剤と基材表面との間の接着を改善するために添加剤で修飾された基材であって、前記添加剤が、前記基材の製造過程にて当該基材に混入される疎水性成分と溶媒との添加剤混合物からなり、前記疎水性成分が前記生体模倣界面活性剤と結合していることを特徴とする添加剤で修飾された基材。
【請求項１２】
前記添加剤混合物中の前記疎水性成分の濃度が、約０．１から約１０重量パーセントであることを特徴とする請求項１１に記載の基材。
【請求項１３】
前記基材中の前記添加剤混合物の濃度が、約１から約３０重量パーセントであることを特徴とする請求項１１に記載の基材。
【請求項１４】
前記疎水性成分が、不飽和長鎖カルボン酸アミドであることを特徴とする請求項１１に記載の基材。
【請求項１５】
前記溶媒が、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、エタノール、メタノール、酢酸エチル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミト、ジオキサン、Ｎ‐メチルピロリドン、クロロホルム、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、トルエン、蟻酸、酢酸、ジクロロメタン、およびこれらの混合物からなる群から選ばれることを特徴とする請求項１１に記載の基材。
【請求項１６】
前記生体模倣界面活性剤が、ポリ（Ｎ‐ビニルデキストランアルドンアミド‐ｃｏ‐Ｎ‐ビニルヘキサノアミド）、ポリ（Ｎ‐ビニルデキストランアルドンアミド‐ｃｏ‐Ｎ‐ビニルドデカノアミド）（PNVDA-co-PNVL）、ポリ（Ｎ‐ビニルヘキシルアミン‐ｃｏ‐Ｎ‐ビニルヘパリンアミン）（PNVHA-co-PNVHep A）、ポリ（Ｎ‐ビニルヘキシルアミン‐ｃｏ‐Ｎ‐ビニルヘパリンアミン‐ｃｏ‐Ｎ‐ビニルマルトノアミド)（PNVHA-co-PN-VHepA-co-PNVM）、およびポリ（Ｎ‐ビニル‐５‐ペプチジル‐ペンチルアミン‐ｃｏ‐Ｎ‐ビニルデキストランアルドンアミン‐ｃｏ‐Ｎ‐ビニルヘキシルアミン）（PVAm（Pep:Dex:Hex））からなる群から選ばれることを特徴とする請求項１１に記載の基材。
【請求項１７】
基材表面への生体模倣界面活性剤ポリマーの接着を高めるための当該基材表面の疎水性を増加させる方法であって、当該方法が、
ａ）基材を用意し、
ｂ）疎水性物質を前記基材に混入し、しかも、
ｃ）前記生体模倣界面活性剤ポリマーを基材表面上に設け、疎水性相互作用が前記基材表面を前記生体模倣界面活性剤ポリマーと結合させること
からなることを特徴とする基材表面の疎水性を増加させる方法。
【請求項１８】
前記疎水性物質が、前記基材の製造過程にて当該基材中に混入される不飽和長鎖カルボン酸アミドからなる添加剤であることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記疎水性物質が、前記基材表面と前記生体模倣界面活性剤ポリマーとの間に置かれた連結層からなることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記連結層が、疎水性成分と溶媒との混合物からなることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記疎水性成分が、不飽和長鎖カルボン酸アミド、ポリウレタンポリカーボネートコポリマー、シリコーンポリカーボネートコポリマー、およびパリレンからなる群から選ばれることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記溶媒が、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、エタノール、メタノール、酢酸エチル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジオキサン、Ｎ‐メチルピロリドン、クロロホルム、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、トルエン、蟻酸、酢酸、ジクロロメタン、およびこれらの混合物からなる群から選ばれることを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記基材材料が、シリコーン、ポリウレタン、ポリエーテルブロックアミド（PEBA）、ポリカーボネート、ステンレススチール、チタン、金、プラチナ、パラジウム、および銀からなる群から選ばれることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２４】
前記基材表面が、ペースメーカー、細動除去器、神経刺激器、挿入器、リード線、カテーテルおよびステントからなる医療機器の群から選ばれる表面であることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２５】
前記生体模倣界面活性剤が、ポリ（Ｎ‐ビニルデキストランアルドンアミド‐ｃｏ‐Ｎ‐ビニルヘキサノアミド）、ポリ（Ｎ‐ビニルデキストランアルドンアミド）（PNVDA-co-PNVH）、ポリ（Ｎ‐ビニルデキストランアルドンアミド‐ｃｏ‐Ｎ‐ビニルドデカノアミド）（PNVDA-co-PNVL）、ポリ（Ｎ‐ビニルヘキシルアミン‐ｃｏ‐Ｎ‐ビニルヘパリンアミン）（PNVHA-co-PNVHep A）、ポリ（Ｎ‐ビニルヘキシルアミン‐ｃｏ‐Ｎ‐ビニルヘパリンアミン‐ｃｏ‐Ｎ‐ビニルマルトノアミド)（PNVHA-co-PN-VHepA-co-PNVM）、およびポリ（Ｎ‐ビニル‐５‐ペプチジル‐ペンチルアミン‐ｃｏ‐Ｎ‐ビニルデキストランアルドンアミン‐ｃｏ‐Ｎ‐ビニルヘキシルアミン）（PVAm（Pep:Dex:Hex））からなる群から選ばれることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に生体適合性コーティングに関するものである。さらに、詳しくは、この発明は、生体適合性コーティングを施すのに適する医療機器表面の修飾（modification）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
埋め込み可能な医療機器、例えば、ペースメーカー、除細動器、神経刺激器、静脈挿入器およびカテーテルは、健康を改善し、生命を維持するのに役立つものとしてよく知られた機器である。しかしながら、埋め込み可能な医療機器が提供する重要な利点にもかかわらず、その使用は、血栓、すなわち、死に至る可能性のある重大な医学的問題を生じる可能性がある。血栓は、血流を阻害する血管内の血塊形成であり、これにより、脳梗塞、心臓発作、臓器不全及び、死をもたらす恐れがある。
【０００３】
医療機器に関連する血栓は、最初は、血液と医療機器の表面が互いに接触したときに、両者の間の相互作用の結果生じる。血液は医療機器に接触するとすぐに、血小板および他の血液成分が医療機器の表面で凝固し、凝塊を形成し始める。血液の凝固は、医療機器を製造するのに使用されている物質である金属材料やポリマー材料の上で生じることが知られている。
【０００４】
血液の凝固が医療機器の表面上で生じた後に、その塊は機器表面から離脱して血流中を移動し、血管の中で停留して血流を妨げるおそれがある。血栓は、継続して血液と接触する永久的に埋め込まれる機器にとって、特に大きな問題である。
【０００５】
細胞付着と活性化を減少させるコーティングを開発するために多くの研究がなされてきた。これらのコーティングは生体模倣コーティング（biomimetic coating）と呼ばれているが、血塊の発生を阻止して、血栓症の生じる可能性を減少させることができる。
【０００６】
このような一群の生体模倣コーティングとしては、マルカン等の米国特許第６，７５９，３８８号、同第７，２７６，４７４号、および米国特許出願公開２００８０２４７９８８および２００８０２６２６１４に記述された界面活性剤があり、これらの文献は、本願において参考資料として引用する。
【０００７】
これらのコーティングは良好な血塊抑制をもたらす。しかしながら、多くの医療機器表面、特に血液と常に接触する機器表面へのこれらコーティングの接着は、改善されたコーティング接着により利益が得られる。特に、シリコーン、ポリウレタンおよびポリエーテルブロックアミド（PEBA）材料からなるポリマー表面への接着は理想的ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第６，７５９，３８８号
【特許文献２】米国特許第７，２７６，４７４号
【特許文献３】米国特許出願公開２００８０２４７９８８
【特許文献４】米国特許出願公開２００８０２６２６１４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明の目的は、医療機器の表面を修飾し、種々の医療機器の表面に対して生体模倣ポリマーコーティングの接着性を向上させる手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、生体模倣界面活性剤コーティングの接着を改善するために、移植可能な医療機器において用いられる材料基材を修飾することにある。生体模倣界面活性剤は、以下にさらに詳しく説明するが、蛋白質、血小板および白血球の接着を減少させ、その結果、血栓症の発生の可能性を減少させるように設計されている。
【００１１】
マルカン等によって開発された生体模倣界面活性剤コーティングは、コーティング表面上における血小板の接着と活性化を減少させることが知られている。このコーティングの基材表面への接着は、主として、界面活性剤と基材表面との間の疎水性相互作用によって制御される。接着強度は、基材の化学的組成に依存して変化する。接着強度は、基材表面の疎水性に比例する。基材表面の疎水性が高ければ高いほど、基材表面と界面活性剤コーティングとの間の接着強度が強くなる。
【００１２】
一般的な医療機器の基材は、シリコーン、ポリウレタンおよびポリエーテルブロックアミドで作られている。最後の物質は、“Pebax”の商品名で製造されている。これらのポリマー物質は、例えば、カテーテル、静脈挿入器、ペースメーカー、細動除去器、神経刺激器およびこれらに関連するリード線のような広範囲の医療機器の製作にしばしば使用されている。
【００１３】
したがって、これらの物質の疎水性を増加させることにより、生体模倣界面活性剤の接着を更に改善するようにその表面を修飾することが望ましい。
【００１４】
本発明は、まさに、これを行なうものである。本発明は、２つの方法によって基材の表面を修飾させ、その疎水性を変化させるものである。第１の方法は、疎水性を増加させた”連結層（tie layer）”を設けることにより、基材表面を修飾するものである。この”連結層”は、基材表面に置かれて、基材表面と生体模倣コーティングとの間の複合結合を形成する。この”連結層”は、生体模倣界面活性剤コーティングの医療機器表面への結合を改善する中間層として作用する。第２の方法は、増加させた疎水性を有する添加剤（ドーパント）を混入することによって基材表面を修飾するものであり、この添加材は、基材材料の製造過程において添加される。このような添加剤の混入は、疎水性が増加した基材表面を生じさせる。
【００１５】
ここで、“疎水性”という語は、水をはじいて水と結合しない、あるいは水に溶解しえない性質として定義される。“生体模倣（biomimetic）”という語は、生体において悪い影響あるいは反応を生じさせないようにして、分子レベルにおいて生体細胞の相互作用を模倣する性質として定義される。“非血栓発生性”という語は、血管中において血液の凝固を阻止する性質として定義される。“基材”という語は、原料物質の表面にコーティングを施すことによって、あるいは、製造過程にて添加物質を混入することによって修飾可能な基礎材料として定義される。本発明では、基材表面は医療機器の表面である。
【００１６】
ポリマー表面が十分に修飾されると、生体模倣界面活性剤ポリマー、例えば、ポリ（Ｎ‐ビニルデキストランアルドンアミド‐ｃｏ‐Ｎ‐ビニルヘキサンアミド）、またはその誘導体が、疎水性を増強修飾された基材表面上に与えられる。
【００１７】
生体模倣界面活性剤は、側鎖と結合するための官能基を有した反復単量体ユニットのポリマーバックボーンを含んでいる。この界面活性剤は、２つの主たる官能基、すなわち疎水性の側鎖官能基と親水性の側鎖官能基とを含んでいる。疎水性の側鎖官能基は、基材表面への界面活性剤の結合接着に影響を与える。親水性の側鎖官能基は、界面活性剤の生体模倣性質を制御し、血液凝固を遅延させる効果的な非血栓発生性表面を形成する。
【００１８】
パリレン、シリコーンポリカーボネートコポリマー、ポリウレタンポリカーボネートコポリマー、または不飽和長鎖カルボン酸アミド、例えば、エルカ酸アミド（erucamide）からなるポリマー連結層が、まず最初に医療機器の基材表面に設けられる。この疎水性ポリマー層が設けられた後に、生体模倣界面活性剤が、最初の疎水性ポリマー層の上に設けられる。最初の疎水性ポリマー層は、生体模倣コーティングを機器表面の物質に結合させる中間層または連結層として作用する。
【発明の効果】
【００１９】
したがって、中間連結層を使用することにより修飾された医療機器表面は、生体模倣界面活性剤との確実な接着結合を形成するのに十分な疎水性を有する。
【００２０】
基材表面の疎水性はまた、エルカ酸アミドのような、不飽和長鎖カルボン酸アミドを添加剤として加えることによっても増加させることができる。製造時に、ポリウレタンのようなポリマーに少量の不飽和長鎖カルボン酸アミドを混入することによって、疎水性が増加した表面を有するポリウレタン基材となる。このポリマー表面は、それゆえ、生体模倣界面活性剤の確実な接着結合を形成するのに十分な疎水性表面を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明において使用される生体模倣界面活性剤の化学構造を示す図である。
【図２】基材表面と生体模倣コーティングとの間に挟まれた連結層を示す断面図である。
【図３】接触角を測定する方法を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明においては、血栓症の発生を減らすために、医療機器の表面は、好ましい生体模倣界面活性剤であるポリ（Ｎ‐ビニルデキストランアルドンアミド‐ｃｏ‐Ｎ‐ビニルヘキサンアミド）の接着を改善するように修飾される。図１に示すように、生体模倣界面活性剤は、疎水性分子鎖と親水性分子鎖との結合からなる化学構造１０より成る。この疎水性分子鎖は、ポリ（Ｎ‐ビニルヘキサノイロキシ）（PNVH）成分１２からなり、親水性分子鎖は、ポリ（Ｎ‐ビニルデキストランアルドンアミド）（PNVDA）成分１４からなる。この望ましい界面活性剤の分子量は、約１，０００〜約２，０００，０００ダルトンである。
【００２３】
上記の生体模倣界面活性剤は、被膜塗布によって基材表面に設けられる。好ましいポリマー基材材料は、シリコーン、ポリウレタン及び、商品名“Pebax”で知られているポリエーテルブロックアミドを包含する。ペースメーカー、細動除去器、神経刺激器、挿入器、リード線、カテーテルおよびステントのような医療機器の表面を修飾することができると考えられる。
【００２４】
他の生体模倣性界面活性剤、例えば、ポリ（Ｎ‐ビニルデキストランアルドンアミド‐ｃｏ‐Ｎ‐ビニルドデカノアミド）（PNVDA-co-PNVL）、ポリ（Ｎ‐ビニルヘキシルアミン‐ｃｏ‐Ｎ‐ビニルヘパリンアミン）（PNVHA-co-PNVHep A）、ポリ（Ｎ‐ビニルヘキシルアミン‐ｃｏ‐Ｎ‐ビニルヘパリンアミン‐ｃｏ‐Ｎ‐ビニルマルトノアミド）（PNVHA-co-PN-VHepA-co-PNVM）、およびポリ（Ｎ‐ビニル‐５‐ペプチジル‐ペンチルアミン‐ｃｏ‐Ｎ‐ビニルデキストランアルドンアミン‐ｃｏ‐Ｎ‐ビニルヘキシルアミン）（PVAm（Pep:Dex:Hex））も使用できる。
【００２５】
図１に示すように、好ましい生体模倣界面活性剤は、多数の疎水性側鎖であるポリ（Ｎ‐ビニルヘキサノアミド）（PNVH）１２と、多数の親水性側鎖であるポリ（Ｎ‐ビニルデキストランアルドンアミド）（PNVDA）１４の結合体に連結した可撓性ポリマーバックボーン１６からなる櫛状構造を有している。
【００２６】
この疎水性側鎖１２は、エステル結合、アミン結合またはアミド結合を介してポリマーバックボーン１６に連結されたアルキル基からなる。好ましくは、疎水性側鎖１２は、アルカノイル（ＣＨ３（−ＣＨ２−）ｎＣＯ−）またはアルカナール（ＣＨ３（ＣＨ２−）ｎＣＨＯ）をバックボーンのホモポリマーと反応させることにより、ポリマーバックボーン１６に結合される。
【００２７】
本発明においては、生体模倣界面活性剤分子のアルキル鎖は疎水性であって、基材表面の疎水性物質（連結層または添加剤）と疎水性相互作用を介して会合する。界面活性剤の水性環境は、界面活性剤の疎水性アルキル鎖を、基材の疎水性物質の方へ追いやる。このような疎水性‐疎水性の会合は、生体模倣性コーティングと基材の疎水性物質との間の結合を生じさせる。
【００２８】
先に述べたように、親水性側鎖は、界面活性剤の生体模倣性を制御する。基材表面への非特異的血漿蛋白質の接着を阻止するコーティングを形成するために、界面活性剤ポリマーは、好ましくは、平均分子量７０００ダルトン以下のオリゴ糖から作られた多数の親水性側鎖からなる。そのような界面活性剤ポリマーは、イオン性または非イオン性であり、デキストランのような天然オリゴ糖に限定されるものではない。親水性側鎖は、エステル結合、第二級アミン結合、または好ましくは、アミド結合を介してポリマーバックボーン１６に結合される。
【００２９】
あるいはまた、帯電オリゴ糖、好ましくは１０，０００ダルトン以下の平均分子量を有する負に帯電したオリゴ糖、および約３から約３０のアミノ酸残基を含むオリゴペプチドが好ましい。オリゴペプチドのアミノ酸配列は、内皮細胞のような細胞表面上の蛋白質受容体と相互作用する。
【００３０】
基材表面は、２つの好ましい方法のいずれかによって修飾することができる。第１の好ましい方法では、連結層であるコーティングの塗布を利用し、これによって、増加した疎水性を有するポリマー層が最初に基材表面に設けられる。このポリマー連結層は、直接、基材の粗地表面に設けられ、基材、すなわち医療機器の表面と生体模倣界面活性剤コーティングとの間の結合を容易にする中間層として作用する。
【００３１】
第２の好ましい方法においては、疎水性修飾剤が基材材料の中にドープされ、基材の形成の間に、基材のポリマー物質内に組み込まれる。このような方法の結果、表面の親水性が増加した基材物質となって、生体模倣界面活性剤との強い接着結合を形成することができる。コーティング方法と異なり、この添加剤による修飾方法は、基材表面に非血栓生成コーティングを確保するために連結層を使用する必要がない。
【００３２】
好ましい連結層方法においては、疎水性ポリマー物質の薄い層が最初に清潔な基材表面粗地に設けられる。好ましい疎水性ポリマー材料としては、パリレン、シリコーンポリカーボネートコポリマー、ポリウレタンポリカーボネートコポリマー及び、不飽和長鎖カルボン酸アミド、例えばエルカ酸アミドがある。疎水性連結層物質の一または多数の薄層が、基材物質と生体模倣コーティング物質との間に挟まれる。図２には、連結層を設けることによって修飾された基材表面の具体例が示されている。この図が示すように、複合体２０は、基材２２の上面が疎水性連結層２４の底面と結合し、生体模倣界面活性剤コーティング２６の底面が連結層２４の上面と結合するようにして形成される。
【００３３】
第１の好ましい実施例では、パリレンが蒸着法によって設けられる。約２．５ナノメータのパリレンの層が、基材の清浄な粗地表面に直接設けられる。厚さが約１から３０００ナノメータの範囲にある複数の層を設けることも可能である。
【００３４】
第２の好ましい連結層コーティング方法においては、エルカ酸アミドのような不飽和長鎖カルボン酸アミドの層が基材表面上に設けられる。まず最初に、エルカ酸アミドとテトラヒドロフラン（THF）溶液からなる連結層溶液を、THFにエルカ酸アミドを溶解させることによって調製する。好ましくは、０．１から１０重量パーセントの量のエルカ酸アミドをテトラヒドロフラン溶媒中に加える。
【００３５】
０．１から１０マイクロメータの好ましい厚さを有する連結層を、スプレーコーティング、ブラシコーティング、または浸漬コーティングのいずかれによって、清浄な基材表面に設ける。０．１から１０マイクロメータの厚さの複数の層を基材表面に設けることもできる。溶媒混合物を基材表面に塗布した後、生体模倣界面活性剤コーティングを施す前に、そのまま乾燥させる。
【００３６】
第３の好ましい連結層方法においては、シリコーンポリカーボネートコポリマーが、基材表面に塗布される。好ましくは、約０．１から約１０重量パーセントのシリコーンポリカーボネートコポリマーをテトラヒドロフラン（THF）溶媒中に溶解させる。あるいはまた、シリコーンポリカーボネート材料を溶解させるために、ジメチルアセトアミド、ヘキサンまたはトルエンを使用することもできる。好ましくは、ヘキサン中に約０．１から１０重量パーセントの範囲にあるシリコーンポリカーボネートコポリマーのコーティング溶液を調製する。
【００３７】
第３の実施例においては、約１００ナノメータの厚さの層を、清浄な基材表面の粗地に設ける。約１から約１０マイクロメータの厚さの複数の層を設けることもできる。溶媒混合物を基材表面に塗布した後、生体模倣界面活性剤コーティングを施す前に、周囲空気中で乾燥させる。
【００３８】
第４の好ましい連結層方法においては、ＤＳＭ−ＰＴＧによって製造されたポリウレンポリカーボネートコポリマーの“Bionate”系列製品のようなポリウレタンポリカーボネートコポリマーが基材表面に塗布される。このポリウレタンポリカーボネートコポリマーは、テトラヒドロフラン（THF）中に約０．１から１０重量パーセントのポリウレタンポリカーボネートコポリマーの範囲で溶解される。あるいはまた、ポリウレタンポリカーボネートコポリマー材料を溶解させるためにジメチルアセトアミド（DMAC）を使用することもできる。
【００３９】
第４の実施例においては、約１００ナノメータの厚さの層が、清浄な基材表面に設けられる。厚さが約１から約１０マイクロメータの複数の層を設けることもできる。上記の溶媒混合物を基材表面に塗布した後、生体模倣界面活性剤コーティングが施される前に、周囲空気中で乾燥させる。
【００４０】
上述の溶液による方法の他に、疎水性連結層を以下の他の方法のいずれかを使用して基材に設けることもでき、その方法としては、粉末コーティング法、溶融押出し法、ラングミュア‐ブロジェット法（Langmuir-Blodgett process）、ガスプラズマ蒸着法、化学的蒸着法、物理的蒸着法、噴霧コーティング、浸漬コーティング、あるいはスピンコーティングなどがある。
【００４１】
疎水性成分をテトラヒドロフランTHFに溶解させて、疎水性連結層溶液を調製するのが好ましいが、他の溶媒、例えば、エタノール、メタノール、酢酸エチル、ジメチルホルムアミド（DMF）、ジメチルアセトアミド（DMAC）、ジメチルスルホキシド（DMSO）、ジオキサン、Ｎ‐メチルピロリドン、クロロホルム、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、トルエン、蟻酸、酢酸、および／またはジクロロメタンを用いて疎水性成分を溶解させ、連結層溶液を調製することもできる。
【００４２】
連結層溶液の単一または複数のコーティングを基材表面に施して所望の厚さを得ることができる。基材材料としては、例えば、生体適合性金属およびポリマーが挙げられるが、限定されるものではなく、ポリウレタン、シリコーン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエーテルブロックアミド、ポリエステル、ポリエーテルエーテルケトン、チタン、チタン合金、ステンレススチール、金、プラチナ、パラジウム、ＭＰ３５Ｎを使用することもできる。
【００４３】
あるいはまた、基材の表面は疎水性添加剤を加えることにより修飾することができる。この添加剤は、基材材料を製造する間に添加される少量の疎水性成分であっても良い。添加剤を含むポリマー材料が最終形状に押出し成形された後には、それは生体模倣界面活性剤ポリマーでコーティングできる状態にある。エルカ酸アミドは、好ましい添加剤の一つである。
【００４４】
添加剤を用いる方法の第１の実施例においては、約１重量パーセントのエルカ酸アミドをまず最初にテトラヒドロフラン（THF）、トルエンまたは他の適合性のある有機溶媒中に溶解させる。その後、この溶媒混合物を押出し成形前に基材ポリマーと混ぜ合わせる。約１重量パーセントのエルカ酸アミドが好ましいが、約０．１から１０重量パーセントの範囲のエルカ酸アミドを有機溶媒中に溶解させて添加剤混合物を作ることができる。
【００４５】
その後、約１から３０重量パーセントの添加剤混合物を基材ポリマー中に混入する。この溶媒混合物を基材ポリマーに混入し、最終形状に押出し成形される前に乾燥させる。添加剤を混合可能な基材ポリマーは、生体適合性ポリマーであるが、限定されるものではなく、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエーテルエーテルケトンが挙げられ、好ましくは、ポリウレタンおよびポリカーボネートである。
【００４６】
基材表面が疎水性連結層を設けたりまたは疎水性添加剤を添加することによって修飾された後、ポリ（Ｎ‐ビニルデキストランアルドンアミド‐ｃｏ‐Ｎ‐ビニルヘキサンアミド）などの生体模倣コーティングが、修飾された基材表面に施される。しかしながら、修飾された表面に生体模倣コーティングを施す前に、基材表面の疎水性が、適当な界面活性剤コーティングの接着を確実にするという特性を示す。十分な界面活性剤の接着を保証する基材表面の疎水性を決定するには、基材表面に対する液滴の接触角度を測定するセシル滴下法（Sessile drop method）が好ましい。
【００４７】
セシル滴下法においては、１滴の液を基材表面に置き、その接触角を測定する。ここに、接触角とは、図３に示すように、液体が、空気界面で固体基材表面と接する角度として定義される。
【００４８】
修飾された基材表面の疎水性を特徴づけるには、１滴の水が修飾された基材表面上に置かれて、セシル滴下方法を用いてその接触角が測定される。満足すべき疎水性表面は、４０度以上の接触角を有している。
【００４９】
基材表面が十分に修飾されると、生体模倣コーティングの溶液が調製される。好ましい実施例においては、約１から約２５重量パーセントの範囲のポリ（Ｎ‐ビニルデキストランアルドンアミド‐ｃｏ‐Ｎ‐ビニルヘキサンアミド）の水溶液が調製される。あるいはまた、この界面活性剤水溶液は、イソプロピルアルコールと混合することもできる。イソプロピルアルコールを使用するときは、約４５から約５５重量パーセントのイソプロピルアルコールの溶媒溶液を界面活性剤水溶液に加える。
【００５０】
界面活性剤と溶媒の混合物が作られると、この混合液は、基材表面に塗布されて、周囲空気中で乾燥させられる。この界面活性剤溶液は、浸漬コーティングによって塗布されることが好ましい。この疎水的に修飾された基材表面は、非血栓発生性コーティング材料の疎水性側鎖と結合して適当な接着を保証する。
【００５１】
修飾された基材表面に生体模倣性コーティングを設けるのには、スプレーコーティング、スピンコーティングまたはブラシコーティングのような他の手段も使用できる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
かくして本発明は、医療機器の基材に対して生体模倣性界面活性剤を組み込む種々の処方および方法を教示するものである。このようにして修飾されたポリマー基材は、血塊の形成を防止する能力を含む改良された表面上での血液適合性を有する。これによって、ポリマー材料が移植可能な医療機器の製造に使用する好ましい材料の候補となる。
【符号の説明】
【００５３】
１０    疎水性分子鎖と親水性分子鎖との結合からなる化学構造
１２    疎水性側鎖
１４    親水性側鎖
１６    ポリマーバックボーン
２０    複合体
２２    基材
２４    疎水性連結層
２６    生体模倣界面活性剤コーティング
【図１】
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【図２】
2011234912.tif 000004
【図３】
2011234912.tif 000005
【外国語明細書】
2011234912000001.pdf