(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機カチオン化合物とヘパリンもしくはヘパリン誘導体とからなるイオン性複合体を含有してなる血液適合性組成物であって、該有機カチオン化合物が４つの脂肪族アルキル基が結合したアンモニウム塩であり、該アンモニウム塩のうち、４つの脂肪族アルキル鎖の炭素原子総数が２２以上２６以下であるジアルキルジメチルアンモニウム塩を全アンモニウム塩の１５％以上３０％以下の範囲で含有し、残りが炭素原子総数３４〜３８のジアルキルジメチルアンモニウム塩であることを特徴とする血液適合性組成物。
【請求項２】
請求項１に記載の血液適合性組成物が少なくとも血液接触面の一部にコーティングされてなることを特徴とする医療用具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は血液に接触して使用される医療用具に用いられる材料として、特に有用である血液適合性組成物に関する。また、従来の医療用具に該血液適合性組成物を塗布することで、医療用具本来の機能を損なうことなく優れた血液適合性を付与することのできる医療用具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、血液用回路チューブ、サンプリングモニター用チューブ、大動脈内バルーンポンプ、人工心臓用血液ポンプ、血管造影用カテーテル、人工肺、静脈リザーバー、人工腎臓、動脈フィルターなどの血液接触医療用具表面に血液が凝固しないように抗血栓性を付与する技術が開発、実用化されてきた。その中心となって検討されてきたのが抗凝血作用を有するヘパリンまたはその誘導体を医療用具の表面上になんらかの方法で固定して、抗血栓性を得る手法である。
【０００３】
特開昭48-13341にはヘパリンとカチオン性界面活性剤とを作用させて水に不溶で有機溶剤に可溶なヘパリン複合体を調整した後、これを単独あるいはプラスチックとともに有機溶媒に溶解させ、それをプラスチック表面に塗布し、乾燥することによって抗血液凝固性表面を得る方法が開示されている。このなかで、界面活性剤としては、アルキルトリメチルアンモニウムクロリド、ジラウリルジメチルアンモニウムクロリド等が挙げられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの界面活性剤とヘパリンとのイオン複合体は血液中に容易に溶解してしまい、長期間にわたる十分な抗血栓性を得ることができなかった。
【０００５】
さらにこれらを解決する手段としてベンザルコニウム塩（１本の長鎖アルキル基および２個のメチル基、および１個のベンジル基を有するアンモニウム塩）のアルキル基の炭素原子数を１８としたベンジルジメチルステアリルアンモニウム塩とヘパリンの混合物が開示されている。この複合体は従来のヘパリンとカチオン性界面活性剤とヘパリンとの早期活性消失を改善するものであるが、この複合体でも、比較的短期間で抗血栓性は消失してしまう欠点は解消できなかった（比較例として使用）。
【０００６】
さらにJ.Biomater.Sci.Polymer Edn,vol6 にはヘパリンとジオクタデシルアンモニウムブロミドとの複合体が記載されている。この化合物は結合しているカチオン化合物の疎水性が高いために、長時間材料表面に存在する。しかしながら、結合しているカチオン基の疎水性が高すぎ、ヘパリンの活性が抑えられすぎ、医療用具のコート剤として使用した場合、血液の滞留部や段差などに血栓が生じやすいという問題があった（比較例として使用）。
【０００７】
これまで検討されてきたヘパリンと有機カチオン基の複合体における課題は、親水性の高い有機カチオン基（例えばベンザルコニウム塩）を用いた場合の早期溶出による長時間活性維持ができないことであり、疎水性の高すぎる有機カチオン基を用いた場合にはヘパリン活性が低く、十分な抗血栓性を発揮できないことによるものである。本発明者はこれらの欠点が現在まで解決できなかったのは、いままでなされてきた発明が、ヘパリンと複合体を形成させるにあたり、単独の構造を有するアンモニウム塩のみを使用したことによるものであることを見いだした。すなわちヘパリンが持っているアニオン基に、単一構造を有するアンモニウム塩を結合させると、アンモニウム塩の持っているアルキル基の鎖長の総数およびその構造が同一であることから親水性または疎水性のどちらかに偏りすぎ、結果として早期に溶出してしまうか、溶出が抑えられすぎ、期待された性能を発揮できないのである。このための解決策として本発明者が目指したのは、アルキル基の炭素数総数が異なる複数のアンモニウム塩とヘパリンとを結合させて、抗血栓性医療用具に必要とされる十分な抗血栓性を長期間にわたり維持することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記事情に鑑みて、ヘパリン化処理表面抗血栓性の高さと、長時間の活性維持の両者を併せ持つ材料について鋭意検討した結果、複数の、特定の炭素原子の総数を有するアンモニウム塩の組み合わせとヘパリンとの複合体が有用であることを見いだし、本発明に至ったものである。すなわち、本発明は、以下のような構成を有するものである。
【０００９】
（１）有機カチオン化合物とヘパリンもしくはヘパリン誘導体とからなるイオン性複合体を含有してなる血液適合性組成物であって、該有機カチオン化合物が４つの脂肪族アルキル基が結合したアンモニウム塩であり、該アンモニウム塩のうち、４つの脂肪族アルキル鎖の炭素原子総数が２２以上２６以下であるアンモニウム塩を全アンモニウム塩の５％以上８０％以下の範囲で含有することを特徴とする血液適合性組成物。
（２）有機カチオン化合物が４つの脂肪族アルキル基が結合したアンモニウム塩であり、該アンモニウム塩のうち、４つの脂肪族アルキル鎖の炭素原子総数が２２以上２６以下であるアンモニム塩を全アンモニウム塩の５％以上８０％以下の範囲で含有し、残りが炭素原子総数２７以上のアンモニウム塩である上記（１）に記載の血液適合性組成物。
（３）アルキル基の炭素原子総数２７以上のアンモニウム塩がトリアルキルメチルアンモニウム塩である上記（２）に記載の血液適合性組成物。
（４）アルキル基の炭素原子総数２７以上のアンモニウム塩がジアルキルジメチルアンモニウム塩である上記（２）に記載の血液適合性組成物。
（５）アルキル基の炭素原子総数２２以上２６以下のアンモニウム塩がジアルキルジメチルアンモニム塩である上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の血液適合性組成物。
（６）上記（１）乃至（５）に記載のイオン性複合体が少なくとも血液接触面の一部にコーティングされてなることを特徴とする医療用具。
【００１０】
本発明は、ヘパリンとアンモニウム塩とのイオン複合体に於いて、４つのアルキル基の総数が異なる複数のアンモニウム塩をヘパリンと複合体を形成させることによって、単独の構造を有するアンモニウム塩とヘパリン複合体では得られなかった最適な抗血栓性を得られる血液適合組成物が得られることを見いだしたことにある。
本発明において、４つの脂肪族アルキル鎖の炭素原子総数が２２以上２６以下であるアンモニウム塩の含有量は全アンモニウム塩の通常５％以上８０％以下の範囲であり、好ましくは１０％以上５０％以下の範囲であり、さらに好ましくは１５％以上３０％以下の範囲である。
【００１１】
本発明において炭素数２２以上２６以下の有機カチオン化合物にはジデシルアンモニウムジメチルアンモニウム塩やジドデシルジメチルアンモニウム塩等がある。
【００１２】
アルキル基の炭素原子の総数が２７以上のトリアルキルメチルアンモニウム塩にはトリドデシルメチルアンモニウム塩やトリデシルメチルアンモニウム塩やトリテトラデシルアンモニウム塩等がある。
【００１３】
アルキル基の炭素原子の総数が２７以上の有機ジアルキルジメチルアンモニウム塩にはジテトラデシルジメチルアンモニウム塩やジヘキサデシルジメチルアンモニウム塩やジオクタデシルジメチルアンモニウム塩等がある。
ヘパリン誘導体としてはヘパリンナトリウム、ヘパリンカリウム、ヘパリンリチウム、ヘパリンカルシウム、低分子ヘパリン、エポキシ化ヘパリンなどが挙げられる。
【００１４】
本発明の処理方法としてはまず、上記の有機カチオン化合物の混合物とヘパリンのイオン複合体を溶媒中で混合、攪拌し、沈殿物を得る。ついで、この複合体を回収、洗浄を行い未反応能のヘパリンおよび有機カチオン化合物を洗浄する。次にヘパリン−有機カチオン複合体を有機溶媒に溶解する。この溶媒を医療用具表面に接触させ、ついで溶媒を除去することにより医療用具の表面に最適化された抗血栓性表面を得ることができる。
【００１５】
有機カチオン基の溶媒としては、有機溶媒としては基材である医療用具表面にできるかぎり損傷を与えないものが選択されるが、一般的にはメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ノルマルプロピルアルコール、ノルマルヘキサン、シクロヘキサン、テトラヒドロフラン（以下ＴＨＦ）、１．４―ジオキサン、シクロヘキサノン、Ｎ，Ｎ―ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ―ジメチルアセトアミド、N −メチルピロリドン等が使用される。
【００１６】
医療用具の表面にヘパリン−有機カチオン化合物の複合体を接触させる別な方法としては、浸漬法、スプレーを吹き付ける方法、刷毛などで塗布する方法等が用いられるが、これらに限定されるものではない。また、べつな方法としてはアンモニウム塩の混合物をあらかじめ適当な溶媒に溶解しておき、医療用具の表面に接触させ、有機溶媒を乾燥除去した後にヘパリン水溶液を接触させて、ヘパリン−有機カチオン化合物の複合体を医療用具表面で形成させる方法である。
【００１７】
有機カチオン基の溶媒としては、有機溶媒としては基材である医療用具表面にできるかぎり損傷を与えないものが選択されるが、一般的にはメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ノルマルプロピルアルコール、ノルマルヘキサン、シクロヘキサン、ＴＨＦ、１．４―ジオキサン、シクロヘキサノン、Ｎ，Ｎ―ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ―ジメチルアセトアミド、N −メチルピロリドンなどが使用される。
【００１８】
ここで医療用具の基材の材料としては通常使用される全ての材料が含まれる。すなわち、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、熱可塑性ポリエーテルポリウレタン、熱硬化性ポリウレタン、架橋部を有するポリジメチルシロキサン等のシリコーンゴム、ポリメチルメタクリレート、ポリフッ化ビニリデン、４フッ化ポリエチレン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアセタール、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂およびこれらの樹脂の混合物、ステンレス、チタニウム、アルミニウム等の金属などが挙げられる。
【００１９】
【実施例】
以下に本発明を実施形態に基づいて説明する。
〔比較例５〕ジドデシルジメチルアンモニムブロミド１４部（東京化成製）およびトリドデシルメチルアンモニウムブロミド６部（Polyscience, Inc製）をメチルアルコール２００部に溶解した。つづいてヘパリン１０部をイオン交換水１００部に溶解し、アンモニウム塩を溶解したメタノール溶液を攪拌しながら滴下した。白色の沈殿物が滴下直後より精製するので、溶液滴下が完了したら、濾過して余分な液を除く。この後、沈殿物より未反応のヘパリンおよびジドデシルジメチルアンモニウムブロミドおよびトリドデシルメチルアンモニウムブロミドを除去するため、水とメタノールによる洗浄を数回繰り返す。この後、凍結乾燥を行い、本発明のヘパリンとアンモニウム塩の複合体（比較例５）を得た。
【００２０】
〔比較例６〕ジデシルジメチルアンモニムブロミド２部（東京化成製）およびトリドデシルメチルアンモニウムブロミド１８部（Polyscience,Inc 製）をメチルアルコール２００部に溶解した。つづいてヘパリン１０部をイオン交換水１００部に溶解し、アンモニウム塩を溶解したメタノール溶液を攪拌しながら滴下し、得られた沈殿物を実施例１と同様な方法にて精製し、本発明のヘパリンとアンモニウム塩の複合体（比較例６）を得た。
【００２１】
〔実施例３〕
ジドデシルジメチルアンモニムブロミド５部（東京化成製）およびジステアリルジメチルアンモニウムブロミド１５部（Polyscience,Inc 製）をメチルアルコール２００部に溶解した。つづいてヘパリン１０部をイオン交換水１００部に溶解し、アンモニウム塩を溶解したメタノール溶液を攪拌しながら滴下し、得られた沈殿物を実施例１と同様な方法にて精製し、本発明のヘパリンとアンモニウム塩の複合体（実施例３）を得た。
【００２２】
〔実施例４〕
ジデシルジメチルアンモニムブロミド６部（東京化成製）およびジパルミチルジメチルアンモニウムブロミド１４部（Polyscience,Inc 製）をメチルアルコール２００部に溶解した。
つづいてヘパリン１０部をイオン交換水１００部に溶解し、アンモニウム塩を溶解したメタノール溶液を攪拌しながら滴下し、得られた沈殿物を実施例１と同様な方法にて精製し、本発明のヘパリンとアンモニウム塩の複合体（実施例４）を得た。
【００２３】
〔比較例１〕
ジドデシルジメチルアンモニムブロミド２０部（東京化成製）をメチルアルコール２００部に溶解した。つづいてヘパリン１０部をイオン交換水１００部に溶解し、アンモニウム塩を溶解したメタノール溶液を攪拌しながら滴下し、得られた沈殿物を実施例１と同様な方法にて精製し、本発明のヘパリンとアンモニウム塩の複合体（比較例１）を得た。
【００２４】
〔比較例２〕
ジオクタデシルジメチルアンモニムブロミド２０部（東京化成製）をメチルアルコール２００部に溶解した。つづいてヘパリン１０部をイオン交換水１００部に溶解し、アンモニウム塩を溶解したメタノール溶液を攪拌しながら滴下し、得られた沈殿物を実施例１と同様な方法にて精製し、本発明のヘパリンとアンモニウム塩の複合体（比較例２）を得た。
【００２５】
〔比較例３〕
トリドデシルメチルアンモニウムブロミド２０部（Polyscience,Inc 製）をメチルアルコール２００部に溶解した。つづいてヘパリン１０部をイオン交換水１００部に溶解し、アンモニウム塩を溶解したメタノール溶液を攪拌しながら滴下し、得られた沈殿物を実施例１と同様な方法にて精製し、本発明のヘパリンとアンモニウム塩の複合体（比較例３）を得た。
【００２６】
〔比較例４〕
ベンジルジメチルステアリルアンモニムブロミド２０部（東京化成製）をメチルアルコール２００部に溶解した。つづいてヘパリン１０部をイオン交換水１００部に溶解し、アンモニウム塩を溶解したメタノール溶液を攪拌しながら滴下し、得られた沈殿物を実施例１と同様な方法にて精製し、本発明のヘパリンとアンモニウム塩の複合体（比較例４）を得た。
【００２７】
（評価試験１）
実施例および比較例で得られた複合体を各々THF に濃度０．２％になるように溶解する。この後、内径3mm のポリ塩化ビニル製チューブにコーティングした。
【００２８】
上記チューブの両端をクランプして試験管状に加工した（長さ5cm ）。このチューブにクエン酸三ナトリウムを加えて凝固停止した牛血１．５mlを加えて３７℃にてインキュベートする。これに１／４０規定の塩化カルシウム溶液を加えて血液の凝固を開始させる。3 分間インキュベートした後に、再度クエン酸三ナトリウム水溶液を添加して、血液の凝固を停止させる。次にチューブの内部で生成した血栓を採取して重量を測定する。対象としてコーティングしていないＰＶＣチューブを用いて同様の試験を実施した。結果を表１に示す。表１における数値は、同一径のガラス製試験管に生成した血栓の重量を１として求められた値を示すものである。
【００２９】
（評価試験２）
血液適合性の耐久性を観察するために本チューブを４規定の濃厚食塩水中で１週間浸漬した後に同様の評価を実施した。結果を同じく表１に示す。また医療用のＰＶＣチューブについても対象として同様な評価を行った。結果を表２に示す。
【００３０】
（評価試験３）
比較例および実施例で得られた複合体をＴＨＦの１％溶液とし、内径３ｍｍ、長さ１ｍのチューブに同様にコーティングして片方を３方活栓に接続する。３方活栓の片方よりウサギ（日本白色種）より脱血したクエン酸加新鮮血を通す。同時に、もう片方より１／４０規定の塩化カルシウム溶液を通す。塩化カルシウム溶液は5ml/min にて、新鮮血は５０ml/minでシリンジポンプより注入した。血液はチューブ内で再活性化されて凝固を開始する。血液の通過が完了した後に血栓がどこで発生したかを観察し、その長さを計測する。結果を表３に示す。
【００３１】
（評価試験４）
また、抗血栓性の耐久性を観察するために３７℃に加温した４規定の食塩水を１週間循環させた後、評価３と同様な方法にて抗血栓性の評価を行った。結果を表４に示す。
【００３２】
（評価試験５）
実施例および比較例で得られた複合体をＴＨＦに１％濃度になるように溶解し、医療用の血液バックに使用されるポリ塩化ビニルシートにスプレーにて噴霧してコーティングした。このシートを裁断し、試験管に中に入れて、シート表面のヘパリン活性をテストチームヘパリンＳ（第一化学薬品）にて測定した。
一辺が約5mm の正方形状にシートを切断し、これを細胞培養用２４穴マイクロプレートに入れ、37℃の恒温容器中にて攪拌しながら、アンチトロンビンIII液とファクターＸa を添加し、２分後に、基質S-2222を添加し、１０分後に酢酸を添加したものを分光光度計にて405nm の吸収を測定する。
【００３３】
（評価試験６）
また、抗血栓性の耐久性を調べるため、試験管内に生理食塩水を入れて２４時間インキュベートした後に、評価試験５と同様な評価方法にてシート表面のヘパリン活性を測定した。結果を表６に示す。
【００３４】
これらの評価結果から判明するように、本発明が見いだした複数の、特定の炭素原子の総数を有するアンモニウム塩の組み合わせとヘパリンとの複合体が従来技術である単独のアンモニウム塩とヘパリンとの複合体と比較して、良好な抗血栓性を有することが明らかである。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の、複数の、特定の炭素原子の総数を有するアンモニウム塩の組み合わせとヘパリンとの複合体は良好な血液適合性を有しており、特に血液と接触して用いられる医療用具のコーティング材として優れた適性を有している。
【００３６】
【表１】
0004626005.tif 000002
【００３７】
【表２】
0004626005.tif 000003
【００３８】
【表３】
0004626005.tif 000004
【００３９】
【表４】
0004626005.tif 000005
【００４０】
【表５】
0004626005.tif 000006
【００４１】
【表６】
0004626005.tif 000007