(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材（Ａ）の表面に、下記の一般式（１）
【化１】
0004712924.tif 000011
（ただし、式中、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は、同一でも異なる基であってもよく、水素原子、または炭素数１〜４の１価の炭化水素基を示す。またｎは２〜４の整数を示す。）で表される基を側鎖に有する単量体と２−アミノエチル(メタ)アクリレート(塩酸塩)とに基づく共重合体（Ｂ）を固定し、ついでヘパリン（Ｃ）をさらにイオン結合により固定した被覆層が形成されてなることを特徴とする医療用材料。
【請求項２】
Ｂの共重合体が、下記の一般式（２）
【化２】
0004712924.tif 000012
｛ただし、式中、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は、同一でも異なる基であってもよく、水素原子、または炭素数１〜４の１価の炭化水素基を示す。またｎは２〜４の整数を示す。またＲ4は−（ＧＯ）ｍ−Ｇ−基（ここでＧは炭素数１〜２０の炭化水素基、ｍは０〜１０の整数）、Ｒ5は水素原子またはメチル基を示す。｝で表される単量体を組成比が１モル％〜９９モル％、２−アミノエチル(メタ)アクリレート(塩酸塩)０．１〜９５モル％を含む単量体組成物を重合してなる共重合体である請求項１記載の医療用材料。
【請求項３】
表面分析をＸ線光電子分光法で行い、一般式（１）で表される重合体に由来するリン原子に対するヘパリンに由来する硫黄原子の割合（Ｓ／Ｐ）が０．０１以上である請求項１または２に記載の医療用材料。
【請求項４】
基材（Ａ）の表面に、一般式（１）
【化３】
0004712924.tif 000013
（ただし、式中、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は、同一でも異なる基であってもよく、水素原子、または炭素数１〜４の１価の炭化水素基を示す。またｎは２〜４の整数を示す。）で表される基を側鎖に有する単量体と、２−アミノエチル(メタ)アクリレート(塩酸塩)とに基づく共重合体（Ｂ）を固定し、ついで、ヘパリン（Ｃ）をさらにイオン結合により固定することを特徴とする医療用材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医療用材料とその製造方法に関する。更に詳しくは  長期にわたり優れた抗血栓性および生体適合性を発現する医療用材料とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在臨床で使用されているポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ナイロン、ポリ塩化ビニルなどの医療用材料は、単に工業用材料を転用したものであった為に、血液適合性に関しては決して十分とは言えず、血液との接触により材料表面で血液が凝固して血栓が形成される問題があった。
血栓が形成されると血流を停止させたりあるいは生成した血栓が血流と共に移動し、肺血栓症、脳血栓症、心筋梗塞、静脈炎などの合併症を引き起こすため危険性が多大である。従って、これらの医療用材料を実際に使用する場合には、ヘパリンなどの抗凝固剤を全身投与し、血栓形成を防止するのが一般的であるが、そのような抗凝固療法を長期にわたり行った場合、それに起因する肝臓障害、出血時間の延長あるいはアレルギー反応等の様々な副作用が現れることが知られている。
これらの課題を解決する為に、近年ヘパリンを材料に適用する試みが種々なされている。ヘパリンを材料に適用する方法としては、４級窒素を表面に有する材料にヘパリンをイオン的に結合させる方法、あるいは、材料表面に化学結合によりヘパリンを結合させる方法が知られている（医学のあゆみ、第１０５巻、第５号、３５２頁−３６２頁、１９７８年）。
【０００３】
しかしながら、ヘパリンをイオン的に結合させた材料は、ヘパリンが血液中に短期間に流出して抗血栓性が長時間持続しない問題があった。また、ヘパリンの抗凝固作用は、アンチトロンビンIIIとコンプレックスを形成してトロンビン活性を阻害することにより発現するので、ヘパリンを化学結合により固定化した材料においても、アンチトロンビンIIIとのコンプレックス形成によりヘパリンが化学量論的に消費された後、もしくは、血液中の分解酵素等によりヘパリンが分解された後では、抗血栓性を失ってしまい、この場合においても長期にわたる良好な血液適合性の発現は望めなかった。
【０００４】
一方、医療用材料に血液適合性を付与する方法として、リン脂質極性基を有する材料を用いる試みもある。例えば、特開昭５４−６３０２５号公報には、２−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン（以後、ＭＰＣと略す。）が血液適合性を付与する単量体として開示されている。リン脂質極性基であるホスホリルコリン基を有する高分子が血液凝固を有効に抑制するのは、この高分子表面が生体膜に類似しており、表面に血漿タンパク質が吸着されず、血小板の粘着、活性化などが誘起されないためであると考えられている〔生体材料、８，２３１−２３７（１９９０），Ｊ．Ｂｉｏｍｅｄ．Ｍａｔｅｒ．Ｒｅｓ．，２５，１３９７−１４０７（１９９１）〕。
また、特表平７−５０２０５３号公報には、ホスホリルコリン基等の両性イオンを有する単量体を構成成分として含有する重合体を基材の表面に用いて生体適合性を付与する技術が開示されている。
またさらに、特開平９−２０８１４号公報には、▲１▼中性希釈剤モノマーと▲２▼ホスホリルコリン基等の両性イオン性基を有する単量体および▲３▼架橋剤モノマーの三種類を配合して重合させることによって得られる架橋ポリマーが優れた生体適合性を示すことが開示されている。
【０００５】
しかし、臨床現場で医療用具を用いる場合には皮膚の切開、血管の切開などの外科的な刺激が伴う。こうした刺激により血液成分が活性化される場合には、前記のＭＰＣポリマーを被覆した極めて血液適合性の良い材料を用いても、血栓形成を完全に抑制することは困難である。
ＭＰＣのポリマーとヘパリン若しくはヘパリン誘導体と組み合わせ用いた技術は知られていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の第１の目的は、前記課題を解決し、手術時における外科的な侵襲に伴う血液成分の活性化を抑制するとともに、長期使用においても優れた血液適合性を発揮する医療用材料を提供することにある。
本発明の第２の目的は、前記の医療用材料の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、リン脂質極性基を側鎖に有する重合体と抗凝血剤であるヘパリンの双方より構成される被覆層が基材表面に形成された医療用材料は、短期は勿論であるが長期使用においても優れた抗血栓性を発現することを見出した。即ち、前記医療用材料においては、ヘパリンが医療用具の体内への挿入等に伴う外科的な刺激に対する血液成分の活性化を抑制し、またヘパリンの消費後の生理的平衡化における抗血栓性に関しては、リン脂質極性基が担うために、手術中から医療用具を体外に抜去するまでの何れの期間においても優れた血液適合性が維持される知見を得て、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は、次の［１］〜［４］である。
【０００８】
［１］基材（Ａ）の表面に、下記の一般式（１）
【０００９】
【化４】
0004712924.tif 000002
【００１０】
（ただし、式中、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は、同一でも異なる基であってもよく、水素原子または炭素数１〜４の１価の炭化水素基を示す。またｎは２〜４の整数を示す。）で表される基を側鎖に有する単量体と、２−アミノエチル(メタ)アクリレート(塩酸塩)とに基づく共重合体（Ｂ）と、ヘパリン（Ｃ）をさらにイオン結合により固定した被覆層が形成されてなることを特徴とする医療用材料。
【００１１】
［２］Ｂの共重合体が、下記の一般式（２）
【００１２】
【化５】
0004712924.tif 000003
【００１３】
｛ただし、式中、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は、同一でも異なる基であってもよく、水素原子、または炭素数１〜４の１価の炭化水素基を示す。またｎは２〜４の整数を示す。またＲ4は−（ＧＯ）ｍ−Ｇ−基（ここでＧは炭素数１〜２０の炭化水素基、ｍは０〜１０の整数）、Ｒ5は水素原子またはメチル基を示す。｝で表される単量体を組成比が１モル％〜９９モル％、２−アミノエチル(メタ)アクリレート(塩酸塩)０．１〜９５モル％を含んでなる単量体組成物を重合してなる重合体である前記の医療用材料。
【００１４】
［３］表面分析をＸ線光電子分光法で行い、一般式（１）で表される基を有する共重合体に由来するリン原子に対するヘパリンに由来する硫黄原子の割合（Ｓ／Ｐ）が０．０１以上である前記の医療用材料。
【００１７】
［４］基材（Ａ）の表面に、一般式（１）
【００１８】
【化６】
0004712924.tif 000004
【００１９】
（ただし、式中、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は、同一でも異なる基であってもよく、水素原子または炭素数１〜４の１価の炭化水素基を示す。またｎは２〜４の整数を示す。）で表される基を側鎖に有する単量体と、２−アミノエチル(メタ)アクリレート(塩酸塩)とに基づく共重合体（Ｂ）を固定し、ついで、ヘパリン（Ｃ）をさらにイオン結合により固定することを特徴とする医療用材料の製造方法。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明で用いられるＡの基材は特に限定されず、医療用材料に用いる種々の基材が利用可能である。具体的には、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ナイロン、ポリウレタン、ポリウレア、ポリ（メタ）アクリル酸、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポリアクリルアミド、ポリ酢酸ビニル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリビニルアルコール、セルロース、セルロースアセテート、シリコーン樹脂、ガラス、セラミック、金属、ステンレススチール等が挙げられる。またこれらの基材は単独で用いても良いし、これらを組み合わせて使用しても構わない。
本発明において、「（メタ）アクリル」はメタクリルおよび／またはアクリルを意味する。
【００２１】
本発明で用いられるＢの成分は、一般式（１）
【００２２】
【化７】
0004712924.tif 000005
【００２３】
で表される基を側鎖に有し、かつヘパリンと結合可能な基を有する共重合体（以下、ＰＣ重合体と略す）である。ＰＣ重合体は、分子中に重合性の二重結合を有し、かつ前記の一般式（１）で表される基を有する単量体（以下ｂ1と略す）と、分子中に重合性の二重結合を有し、かつヘパリンと結合可能な基を有する２−アミノエチル(メタ)アクリレート(塩酸塩)の組成物（以下、単に略して単量体組成物と言う）を重合してなる共重合体である。前記の一般式（１）において、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、同一または異なる基であってもよく、水素原子または炭素数１〜４の１価の炭化水素基を示す。ｎは、２〜４の整数である。
【００２４】
このような一般式（１）で表される基を有する単量体（ｂ1）の具体的なものとしては、例えば、２−（メタ）アクリロイルオキシエチル−２’−（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート｛このうち２−メタクリロイルオキシエチル−２’−（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート（＝２−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリンともいう（以下、ＭＰＣと略記）｝、３−（メタ）アクリロイルオキシプロピル−２’−（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート、４−（メタ）アクリロイルオキシブチル−２’−（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート、５−（メタ）アクリロイルオキシペンチル−２’−（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート、６−（メタ）アクリロイルオキシヘキシル−２’−（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチル−２’−（トリエチルアンモニオ）エチルホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチル−２’−（トリプロピルアンモニオ）エチルホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチル−２’−（トリブチルアンモニオ）エチルホスフェート、
【００２５】
２−（メタ）アクリロイルオキシプロピル−２’−（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシブチル−２’−（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシペンチル−２’−（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシヘキシル−２’−（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチル−３’−（トリメチルアンモニオ）プロピルホスフェート、３−（メタ）アクリロイルオキシプロピル−３’−（トリメチルアンモニオ）プロピルホスフェート、４−（メタ）アクリロイルオキシブチル−３’−（トリメチルアンモニオ）プロピルホスフェート、５−（メタ）アクリロイルオキシペンチル−３’−（トリメチルアンモニオ）プロピルホスフェート、６−（メタ）アクリロイルオキシヘキシル−３’−（トリメチルアンモニオ）プロピルホスフェート、
【００２６】
２−（メタ）アクリロイルオキシエチル−４’−（トリメチルアンモニオ）ブチルホスフェート、３−（メタ）アクリロイルオキシプロピル−４’−（トリメチルアンモニオ）ブチルホスフェート、４−（メタ）アクリロイルオキシブチル−４’−（トリメチルアンモニオ）ブチルホスフェート、５−（メタ）アクリロイルオキシペンチル−４’−（トリメチルアンモニオ）ブチルホスフェート、６−（メタ）アクリロイルオキシヘキシル−４’−（トリメチルアンモニオ）ブチルホスフェート、
【００２７】
２−（ビニルオキシ）エチル−２’−（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート、２−（アリルロキシ）エチル−２’−（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート、２−（ｐ−ビニルベンジルオキシ）エチル−２’−（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート、２−（ｐ−ビニルベンゾイルオキシ）エチル−２’−（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート、２−（スチリルオキシ）エチル−２’−（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート、２−（ｐ−ビニルベンジル）エチル−２’−（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート、２−（ビニルオキシカルボニル）エチル−２’−（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート、２−（アリルオキシカルボニル）エチル−２’−（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート、２−（アクリロイルアミノ）エチル−２’−（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート、２−（ビニルカルボニルアミノ）エチル−２’−（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート、２−（アリルオキシカルボニルアミノ）エチル−２’−（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート、２−（ブテロイルオキシ）エチル−２’−（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート、２−（クロトノイルオキシ）エチル−２’−（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート、エチル−（２’−トリメチルアンモニオエチルホスホリルエチル）フマレート、ブチル−（２’−トリメチルアンモニオエチルホスホリルエチル）フマレート、ヒドロキシエチル−（２’−トリメチルアンモニオエチルホスホリルエチル）フマレート、エチル−（２’−トリメチルアンモニオエチルホスホリルエチル）フマレート、ブチル−（２’−トリメチルアンモニオエチルホスホリルエチル）フマレート、ヒドロキシエチル−（２’−トリメチルアンモニオエチルホスホリルエチル）フマレート等が挙げられる。これらの単量体は単独で用いてもよいし、２種以上の混合物として用いてもよい。
【００２８】
より好ましくは、下記の一般式（２）
【００２９】
【化８】
0004712924.tif 000006
【００３０】
で表されるラジカル重合性単量体等が挙げられる。
ここで、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、同一または異なる基であって、水素原子または炭素数１〜４の１価の炭化水素基を示す。ｎは２〜４の整数である。またＲ4は−（ＧＯ）ｍ−Ｇ−基（ここでＧは炭素数１〜２０の炭化水素基を示す。ｍは０〜１０の整数を示す。）、Ｒ5は、水素原子またはメチル基を示す。
特に入手性などから、ＭＰＣが好ましく挙げられる。
【００３１】
前記単量体組成物中に対して、単量体（ｂ１）の含有割合は、全単量体中の１〜９９モル％、特に５〜７０モル％の範囲が好ましい。１モル％未満では十分な血液適合性の発現が期待できず、また、９９モル％より多いと相対的にヘパリンの結合に預かる２−アミノエチル(メタ)アクリレート(塩酸塩)の含有量が低下し、十分なヘパリンが固定化されないので好ましくない。
【００３２】
本発明で用いられるＰＣ重合体を構成する成分としては、前記のｂ１の単量体以外の結合可能な別の単量体、２−アミノエチル(メタ)アクリレート(塩酸塩)が挙げられる。ここで「結合可能な」の意味は、ＰＣ重合体とヘパリンとを固定化するもので、イオン的な結合をする。
【００３６】
ＰＣ重合体中の前記２−アミノエチル(メタ)アクリレート(塩酸塩)の構成成分としての含有割合は、全単量体組成物中の０．１〜９５モル％、より好ましくは、１〜８０モル％の範囲である。２−アミノエチル(メタ)アクリレート(塩酸塩)に基づく構成成分としての含有割合が０．１モル％未満ではヘパリンの固定化量が少なく抗凝固効果が低くなり好ましくない。また、２−アミノエチル(メタ)アクリレート(塩酸塩)に基づく構成成分としての含有割合が９５モル％より多い場合は、相対的にＰＣ重合体中の血液適合性の発現に寄与する前記の単量体（ｂ１）に基づく含有量が少なくなるので好ましくない。
【００３７】
本発明で用いられるＰＣ重合体中には、共重合体（Ｂ）と基材（Ａ）との親和性を向上させ、かつ基材表面に塗布することにより形成される塗膜の物理的性質を制御するために、更に別の単量体（ｂ３）を構成成分として用いてもよい。このような化合物としては、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｉ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸ペンチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸ヘプチル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル（ＥＨＭＡ）、（メタ）アクリル酸トリデシルなどの（メタ）アクリル酸アルキルエステル；さらにスチレン、α−メチルスチレン、メチル核置換スチレン、クロロ核置換スチレンなどのスチレン系単量体；塩化ビニル、塩化ビニリデンなどのハロゲン系単量体；エチレン、プロピレン、イソブチレンなどの不飽和炭化水素系単量体；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル系単量体；エチルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテルなどのビニルエーテル系単量体；ジエチルイタコネート、ジーｎ−ブチルイタコネートなどの多価カルボン酸エステル系単量体を挙げることができる。
好ましくは、（メタ）アクリル酸エステル、スチレンなどを挙げることができる。
前記単量体（ｂ３）の含有割合は、共重合体（Ｂ）の性能を損なわないために０〜９０モル％が望ましい。
【００３８】
本発明で用いるＰＣ重合体の重量平均分子量は、特に限定されず、好ましくは１０００〜５，０００，０００、より好ましくは１０，０００〜５００，０００である。なお、ＰＣ重合体は、ランダム、ブロック、およびグラフト共重合体のいずれであっても構わない。また、これらのＰＣ重合体は単独で用いてもよいし、または２種類以上を混合して用いてもよい。
【００３９】
本発明で用いられるＰＣ重合体は、前記ｂ１と２−アミノエチル(メタ)アクリレート(塩酸塩)の単量体組成物またはｂ１と２−アミノエチル(メタ)アクリレート(塩酸塩)およびｂ３の単量体組成物を、公知の溶液重合、塊状重合、乳化重合、懸濁重合等の方法を用いて、必要に応じて重合系を不活性ガス、例えば、窒素、二酸化炭素、ヘリウムで置換ないし雰囲気下にして、重合温度０〜１００℃、重合時間１０分〜４８時間の条件でラジカル重合させる方法等により調製することができる。
重合開始剤としては特に限定されず、通常のラジカル重合開始剤を用いることができる。ラジカル重合開始剤としては、具体的には、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ―ブチルパーオキシ―２―エチルヘキサノエート、サクシニルパーオキサイド、グルタルパーオキサイド、サクシニルパーオキシグルタレート、ｔ―ブチルパーオキシマレート、ｔ―ブチルパーオキシピバレート、ジ―２―エトキシエチルパーオキシカーボネート、３―ヒドロキシ―１，１―ジメチルブチルパーオキシピバレート等の有機過酸化物；アゾビスイソブチロニトリル、ジメチル―２，２'―アゾビスイソブチレート、１―（（１―シアノ―１―メチルエチル）アゾ）ホルムアミド、２，２'―アゾビス（２―メチル―Ｎ―フェニルプロピオンアミヂン）ジハイドロクロライド、２，２'―アゾビス（２―メチル―Ｎ―（２―ヒドロキシエチル）―プロピオンアミド）、２，２'―アゾビス（２―メチルプロピオンアミド）ジハイドレート、４，４'―アゾビス（４―シアノペンタン酸）、２，２'―アゾビス（２―（ヒドロキシメチル）プロピオニトリル）等のアゾ化合物；過硫酸塩、および過硫酸塩―亜硫酸水素塩系等を挙げることができる。これら重合開始剤は、使用に際して単独で用いてもよいし、若しくは２種以上の混合物として用いてもよい。前記重合開始剤には各種レドックス系の促進剤を用いてもよい。重合開始剤の使用量は、単量体組成物１００重量部に対して０．０１〜５．０重量部が好ましい。
【００４０】
ＰＣ重合体の精製は、再沈殿法、透析法、限外濾過法など一般的な精製方法により行うことができる。
【００４１】
本発明で用いられるヘパリン（Ｃ）は、ヘパリンそのままである。
【００４２】
本発明で用いられる医療用材料の作製に際しては、例えば、まずＰＣ重合体（Ｂ）を適当な溶媒に溶解せしめ、この溶液を基材（Ａ）表面に塗布後、乾燥させ、必要に応じて減圧乾燥、加熱処理等によりＰＣ重合体（Ｂ）よりなる被覆層を形成させる必要がある。ＰＣ重合体（Ｂ）を塗布する際に使用する溶媒としては、基本的にはＰＣ重合体（Ｂ）を溶解せしめる溶媒であれば全て利用可能であり、単独溶媒でも混合溶媒でもよい。
溶液中におけるＰＣ重合体の濃度は０．０１〜３０重量％、特に０．１〜２０重量％の範囲が好ましい。濃度が０．０１重量％未満の場合、塗布後においても基材表面に残存するＰＣ重合体の量が不十分なために目的とする性能の発現が期待できない。また濃度が３０重量％を越えると溶液粘度が高くなるためコーティングの際の作業性が悪く、また被膜の均一性も得難いため好ましくない。
【００４３】
前記のＰＣ共重合体（Ｂ）を溶解した溶液は、例えば、ディピング法、スプレー法、ローラーコーティング法、スピンコーティング法等の公知の方法により基材表面に塗布される。
【００４４】
ＰＣ重合体と基材との結合は、ＰＣ重合体の種類および、使用する基材により適宜選択される。特にこれらに限定されるものではないが、例えば、疎水性相互作用による結合、イオン結合、水素結合、共有結合等が挙げられる。
【００４５】
共重合体（Ｂ）を基材表面に固定化した医用材料にヘパリンをイオン結合により付与する方法としては、前記医療用材料をヘパリンを溶解した溶液に接触させるか、あるいは前記医療材料をハロゲン化アルキル等で処理し、共重合体（Ｂ）中の第３級アミンを第４級アンモニウム塩とした後、同様にヘパリン溶液に接触させる方法等を挙げることができる。これにより共重合体（Ｂ）中に存在する第３級アミンあるいは第４級アンモニウム塩に、ヘパリンの硫酸基がイオン的に結合しヘパリンが基材表面に固定化された医療材料を得ることができる。
【００４６】
ヘパリンを溶解させる溶媒としては、ヘパリンが溶解すれば特に制限はない。例えば、水、生理食塩水、各種緩衝溶液、各種生理的塩類溶液などの溶液が好ましく挙げられる。溶液中におけるヘパリンの濃度としては、０．０１重量％以上が好ましく挙げられる。ヘパリンを接触させる温度としては、１０〜７０℃が好ましく、接触時間としては、１分〜４８時間が好ましい。
【００４９】
本発明の医療用材料表面における、ヘパリン（Ｃ）の固定化量が、表面分析をＸ線光電子分光法により行い、ＰＣ共重合体の一般式（１）で表される基に由来するリン原子（Ｐ）に対する、ヘパリンに由来する硫黄原子（Ｓ）の割合（Ｓ／Ｐ）としては、０．０１以上が挙げられる。より好ましくは、十分な抗凝固能の発現が顕著に期待できる０．０５以上が挙げられる。
【００５０】
本発明の医療用材料は、各種カテーテル、ガイドワイヤー、人工血管、血液透析膜、内視鏡などの医療材料に広く適応可能である。
【００５１】
【発明の効果】
本発明の医療用材料は、前記の一般式（１）で表される基を側鎖に有する単量体と、２−アミノエチル(メタ)アクリレート(塩酸塩)に基づく重合体を基材に固定化し、さらにヘパリンより構成される被覆層を表面に形成させるので、短期および長期の血液適合性や生体適合性を有する安定な材料である。したがって、本発明の医療用材料は、各種カテーテル、ガイドワイヤー、人工血管、血液透析膜、内視鏡などの医療材料に広く適応可能であり、その際には血液の凝固による血栓の生成を十分に抑制することができる。
【００５２】
【実施例】
次に合成例、実施例及び比較例により本発明の内容を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。また以下の合成例中に記載されている共重合体の各構成単位の含有割合および分子量は、下記の方法で測定した。
（１）共重合体の各構成単位の含有割合
各共重合体を重メタノール（ＣＤ3ＯＤ）に溶解し、１重量％溶液とした後、1Ｈ−ＮＭＲにて各構造単位の含有量を求めた。
【００５３】
（２）共重合体の分子量
各共重合体を０．５重量％の塩化リチウムを含むクロロホルム：メタノール＝６：４（体積％）に溶解させて、０．５重量％の共重合体溶液を調製した。次いで、この溶液を０．４５μｍのメンブランフィルターで濾過し、試験溶液とした。ＧＰＣ分析は、カラムとしてＭＩＸＥＤ−Ｃ（２本）（ポリマーラボラトリーズ社製）、溶離液として０．５重量％の塩化リチウムを含むクロロホルム：メタノール＝６：４（体積％）、検出器として示差屈折計、流速として１．０ｍＬ／分、カラム温度として４０℃、試料溶液使用量として１００μＬで行った。重量平均分子量（Ｍｗ）、数平均分子量測定（Ｍｎ）、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、標準物質としてポリメチルメタクリレート（ポリマー・ラボラトリー社製）を用いて、東ソー社製インテグレーター内蔵分子量計算プログラム（ＳＣ−８０２０用ＧＰＣプログラム）により求めた。
【００５４】
＜ＥＳＣＡによる表面分析＞
ＥＳＣＡによる表面分析の方法；
機種；ＥＳＣＡは、島津Ｘ線光電子分析装置（ＥＳＣＡ−３３００）を用いた。
条件；Ｘ線照射角度は９０°である。
【００５５】
＜全血凝固性評価（Ｌｅｅ−Ｗｈｉｔｅ  Ｔｅｓｔ）方法＞
試料の重合体およびヘパリン等を内面に固定化したガラスチューブに、抗凝固剤を用いずに採取したヒト新鮮全血液３ｍＬを加え、３７℃の温浴中に静置した。１分間毎にチューブを傾けて血液のｓｏｌ−ｇｅｌ転移時間（ゾル−ゲル凝固時間）を目視で観察しながら測定した。
【００５６】
＜血小板粘着試験＞
内面に試料の重合体およびヘパリン等を固定化したチューブ（ポリウレタン＝ＰＵ）に、クエン酸ナトリウムで抗凝固化したヒト新鮮全血液より調製した血小板多血漿（ＰＲＰ）を３ｍＬずつ加え、３７℃の温浴中で６時間静置した。所定時間後、ＰＲＰを取り除き、ハンクス緩衝液５ｍＬで３回洗浄した。洗浄後、２．５重量％グルタルアルデヒド水溶液５ｍＬを加え、２時間静置して血小板を固定した。所定時間後、グルタルアルデヒド水溶液を除去し、蒸留水５ｍＬで３回洗浄した。得られたポリウレタンチューブを凍結乾燥した後、ポリウレタンチューブを切り開き、試料を切り出して金蒸着して走査型電子顕微鏡にてチューブ内表面を観察して血小板粘着状態を調べた。
【００５７】
＜各種重合体の合成＞
合成例１
ＭＰＣ（日本油脂製）４４．３ｇ（０．１５  ｍｏｌ、３０モル％）、２―エチルヘキシルメタクリレート（以後、ＥＨＭＡと略す）６４．５ｇ（０．３２５ｍｏｌ、６５モル％）、およびアミノエチルメタクリレート塩酸塩（以後、ＡＥＭＡ・ＨＣｌと略す、Ｐｏｌｙｓｃｉｅｎｃｅｓ製）４．２ｇ（０．０２５ｍｏｌ、５モル％）をエタノール５００ｍＬに溶解し、窒素ガスにて反応容器内を十分に置換した。この溶液にアゾビスイソブチロニトリル（以後、ＡＩＢＮと略す）０．４１ｇ（２．５ｍｍｏｌ）を加え、６０℃の温浴中に浸漬して１０時間加熱重合した。冷却後、反応溶液をジエチルエーテル中に滴下し、生成した共重合体を濾別後、真空乾燥した。次いで、得られた共重合体を再度エタノールに溶解し、透析チューブ（Ｓｐｅｃｔｒａ／Ｐｏｒ、分画分子量＝３，５００）に充填した。該チューブを３０体積％エタノール水溶液に対して１週間透析することにより精製した後、凍結乾燥した。得られた共重合体中における各種単量体単位の含有量および共重合体の分子量を表１に示す。
【００５８】
合成例２
各モノマーの使用割合を、ＭＰＣ４４．３ｇ（０．１５ｍｏｌ、３０モル％）、ＥＨＭＡ５９．５ｇ（０．３０ｍｏｌ、６０モル％）、および８０重量％２―（メタクリロイルオキシエチル）トリメチルアンモニウムクロライド水溶液（以後、ＭＴＡＣと略す、三菱レイヨン製）１３．０ｇ（０．０５ｍｏｌ、１０モル％）に代えた以外は、合成例１と同様にしてＭＰＣ／ＥＨＭＡ／ＭＴＡＣ共重合体を得た。得られた共重合体中における各種単量体単位の含有量および共重合体の分子量を表１に示す。
【００５９】
合成例３
各モノマーの使用割合を、ＭＰＣ４４．３ｇ（０．１５ｍｏｌ、３０モル％）、ＥＨＭＡ４９．６ｇ（０．２５ｍｏｌ、５０モル％）、およびメタクリル酸（以後、ＭＡと略す）８．６ｇ（０．１０ｍｏｌ、２０モル％）に代えた以外は、合成例１と同様にしてＭＰＣ／ＥＨＭＡ／ＭＡ共重合体を得た。得られた共重合体中における各種単量体単位の含有量および共重合体の分子量を表１に示す。
【００６０】
合成例４
各モノマーの使用割合を、ＭＰＣ４４．３ｇ（０．１５ｍｏｌ、３０モル％）およびＥＨＭＡ６９．４ｇ（０．３５ｍｏｌ、７０モル％）に代えた以外は、合成例１と同様にしてＭＰＣ／ＥＨＭＡ共重合体を得た。得られた共重合体中における各種単量体単位の含有量および共重合体の分子量を表１に示す。
【００６１】
合成例５
各モノマーの使用割合を、ＥＨＭＡ９４．２ｇ（０．４７５ｍｏｌ、９５モル％）およびＡＥＭＡ・ＨＣｌ、４．２ｇ（０．０２５ｍｏｌ、５モル％）に代えた以外は、合成例１と同様にしてＥＨＭＡ／ＡＥＭＡ・ＨＣｌ共重合体を得た。得られた共重合体中における各種単量体単位の含有量および共重合体の分子量を表１に示す。
【００６２】
合成例６
各モノマーの使用割合を、ＥＨＭＡ８９．２ｇ（０．４５ｍｏｌ、９０モル％）および８０重量％ＭＴＡＣ水溶液１３．０ｇ（０．０５ｍｏｌ、１０モル％）に代えた以外は、合成例１と同様にしてＥＨＭＡ／ＭＴＡＣ共重合体を得た。得られた共重合体中における各種単量体単位の含有量および共重合体の分子量を表１に示す。
【００６３】
合成例７
各モノマーの使用割合を、ＥＨＭＡ７９．３ｇ（０．４０ｍｏｌ、８０モル％）およびＭＡ８．６ｇ（０．１０ｍｏｌ、２０モル％）に代えた以外は、合成例１と同様にしてＥＨＭＡ／ＭＡ共重合体を得た。得られた共重合体中における各種単量体単位の含有量および共重合体の分子量を表１に示す。
【００６４】
【表１】
0004712924.tif 000007
【００６５】
＜イオン結合によるヘパリンの固定化＞
実施例１−１
チューブ（内径：１０ｍｍ、長さ：１０ｃｍ、材質はガラス若しくはポリウレタン）に合成例１で得られたＭＰＣ／ＥＨＭＡ／ＡＥＭＡ・ＨＣｌ共重合体の０．０５重量％エタノール溶液の各々を約１０ｍＬずつ加えた後に除去し、室温で乾燥させた。この操作を２回繰り返した後、室温で一夜減圧乾燥させることによりチューブ内面に前記ＭＰＣ共重合体よりなる被膜を形成させた。次いで、該チューブに６重量％ヘパリン生理食塩水溶液約１０ｍＬを加え、室温で２４時間静置した。所定時間後、ヘパリン生理食塩水溶液を除去し、生理食塩水にて５回洗浄した。得られたイオン結合によりヘパリンを固定化したチューブを実施例１−１として、前記のＥＳＣＡの測定方法により表面の元素分析を行った。その結果を表２に示す。
【００６６】
比較例１−１〜１−３
使用する共重合体を合成例４〜６で得られた各種共重合体に代えた以外は、実施例１−１に記載の方法に準じて、ヘパリンを固定化したチューブを作製した。得られたヘパリン固定化チューブをそれぞれ比較例１−１〜１−３として、各々の試料を用いて前記と同様にＥＳＣＡにより表面の元素分析を行った。その結果を表２に示す。
【００６７】
＜共有結合によるヘパリンの固定化＞
参考例１
１０重量％ヘパリン水溶液１０ｍＬに、５．５Ｎ硫酸０．４ｍＬを加え、９５℃で１０分間加熱することにより、ヘパリンのＮ−硫酸部位を部分的に脱硫酸化した。得られた反応液を水酸化ナトリウム水溶液にて中和後、透析チューブに充填し、蒸留水に対して１週間透析することにより精製した後、凍結乾燥した。合成した一部脱硫酸化ヘパリンは、酢酸緩衝液（ｐＨ＝４．５）に溶解し、０．５重量％溶液とした。これとは別に、実施例１−１に記載の方法に準じて、合成例１で得られたＭＰＣ／ＥＨＭＡ／ＡＥＭＡ・ＨＣｌ共重合体よりなる被膜を内面に形成させたチューブを作製した。次いで該チューブに、前記の０．５重量％一部脱硫酸化ヘパリン酢酸緩衝液（ｐＨ＝４．５）１０ｍＬを加え、室温で２４時間静置した。所定時間後、ヘパリン溶液を除去し、２．５重量％のグルタルアルデヒドを溶解したＰＢＳ（ｐＨ＝７．４）１０ｍＬを加え、室温で２４時間静置した。続いて、グルタルアルデヒド溶液を除去し、１重量％水素化ホウ素ナトリウム炭酸緩衝溶液（ｐＨ＝１０）１０ｍＬを加え、室温で４時間静置した。その後、水素化ホウ素ナトリウム溶液を除いて、生理食塩水にて５回洗浄することによりヘパリンが化学的に結合したチューブを得た。得られた試料を用いて、ＥＳＣＡにより表面の元素分析を行った。その結果を表２に示す。
【００６８】
比較例２−１
使用する共重合体を合成例５で得られたＥＨＭＡ／ＡＥＭＡ・ＨＣｌ共重合体に代えた以外は、参考例１に記載の方法に準じて、ヘパリンを化学的に結合したチューブを得た。得られた試料をＥＳＣＡにより表面分析した。その結果を表２に示す。
【００６９】
参考例２
実施例１−１に記載の方法に準じて、合成例３で得られたＭＰＣ／ＥＨＭＡ／ＭＡ共重合体よりなる被膜を内面に形成させたチューブを作製した。該チューブに１重量％１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）−カルボジイミド塩酸塩（以後、ＷＳＣと略す、同仁（株）社製）水溶液１０ｍＬを加え、室温で２４時間静置した。所定時間後、ＷＳＣ水溶液を除去し、５％ヘキサメチレンジアミン水溶液１０ｍＬを加え、室温で４時間反応させた。その後、ヘキサメチレンジアミン水溶液を除去し、蒸留水で十分に洗浄することにより、ＭＰＣ／ＥＨＭＡ／ＭＡ共重合体のカルボキシル基とヘキサメチレンジアミンのアミノ基との反応により基材表面にアミノ基を生成させたチューブを作製した。またこれとは別に、０．１重量％ＷＳＣ水溶液にヘパリンを溶解し、室温で２４時間静置することにより、５重量％のヘパリンを含む０．１重量％ＷＳＣ水溶液を調製した。この活性化されたヘパリン溶液１０ｍＬを、前記の基材表面にアミノ基を有するチューブに加え、室温で４時間静置した後、ヘパリン溶液を除去し、蒸留水で十分に洗浄することにより、ヘパリンが化学的に結合したチューブを得た。得られた試料をＥＳＣＡにより表面分析した。その結果を表２に示す。
【００７０】
比較例２−２
使用する共重合体を合成例７で得られたＥＨＭＡ／ＭＡ共重合体に代えた以外は、参考例２に記載の方法に準じて、ヘパリンを化学的に結合したチューブを得た。得られた試料をＥＳＣＡにより表面分析した。その結果を表２に示す。
【００７１】
【表２】
0004712924.tif 000008
【００７２】
＜全血凝固性評価（Ｌｅｅ−Ｗｈｉｔｅ Ｔｅｓｔ）＞
実施例３、参考例３および比較例３
実施例１−１、参考例１、参考例２、比較例１−１〜１−３、比較例２−１、比較例２−２で得られた内面にヘパリンを固定化したチューブを用い、前記の全血凝固性評価方法に従い、血液のｓｏｌ−ｇｅｌ転移時間（ゾル−ゲル凝固時間（ｍｉｎ））を測定した。その結果を表３に示す。
【００７３】
【表３】
0004712924.tif 000009
【００７４】
＜血小板粘着試験＞
実施例４、参考例４、比較例４
実施例１−１、参考例１、参考例２、比較例１−１〜１−３、比較例２−１、比較例２−２で得られた内面にヘパリンを固定化したチューブを用い、前記の血小板粘着試験に従い、血小板粘着状態を調べた。その結果を表４に示す。
【００７５】
【表４】
0004712924.tif 000010
【００７６】
注）評価記号はつぎのとおりである。
◎；非常に少ない
○；少ない
△；多い
×；非常に多い
【００７７】
以上の結果から、表２より、本発明の実施例１−１は、比較例１−１、１−２、２−１および２−２に比べて、Ｓ／Ｐの数値が明らかであり、ＰＣ重合体およびヘパリンが結合していることが分かる。また、表３より本発明の実施例が比較例に比べて、ヒトの新鮮全血液の凝固時間を飛躍的に延長していることがわかる。またさらに、表４より６時間後においても、本発明の実施例が比較例に比べて、ヒトの新鮮全血液より調製した血小板多血漿の血小板の粘着する数が少ないことから、長期における血液適合性も極めて良好でことがわかる。