(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ろ材の表面の少なくとも一部が抗血栓性表面処理剤で処理されており、白血球を除去し、かつ、血小板を回収する血液フィルターであって、
該抗血栓性表面処理剤が、２−メトキシエチルアクリレートと、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルメタクリルアミドまたはＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレートから選ばれる塩基性官能基を有するモノマーとをモノマー成分として有し、かつ、２−メトキシエチルアクリレートの量と塩基性官能基を有するモノマーの量のモル比が８５／１５〜９９．９／０．１であり、かつ、数平均分子量が５，０００〜５００，０００である共重合体からなる血液フィルター。
【請求項２】
前記ろ材の材質が、ポリウレタンまたはポリエステルである請求項１に記載の血液フィルター。
【請求項３】
前記ろ材の表面の少なくとも一部に、前記抗血栓性表面処理剤をコーティングし、加熱乾燥する請求項１または２に記載の血液フィルターの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、抗血栓性表面処理剤として用いられる共重合体およびそれを用いた抗血栓性表面処理剤に関する。また、本発明は、表面を前記抗血栓性表面処理剤で処理されてなる医療用具およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各種の高分子材料を利用した医用材料の検討が進められており、血液フィルター、人工腎臓用膜、血漿分離用膜、カテーテル、人工肺用膜、人工血管、癒着防止膜、人工皮膚等への利用が期待されている。この場合、生体にとって異物である合成材料を生体内組織や血液と接触させて使用することとなるため、医用材料が生体適合性を有していることが要求される。
【０００３】
医用材料を血液と接する材料として使用する際には、（ａ）血液凝固系の抑制、（ｂ）血小板の粘着・活性化の抑制、および（ｃ）補体系の活性化の抑制の３要素が、生体適合性として重要な項目となる。
中でも、体外循環用医用材料（例えば、人工腎臓、血漿分離膜）のように、血液と接する時間が比較的短い材料として使用する場合においては、一般に、ヘパリン、クエン酸ナトリウム等の抗凝固剤を同時に使用するため、特に、前記（ｂ）および（ｃ）の血小板や補体系の活性化の抑制が重要な課題となる。
【０００４】
（ｂ）血小板の粘着・活性化の抑制については、ミクロ相分離した表面や、親水性表面、特に、水溶性高分子を表面に結合させたゲル化表面が優れており、ポリプロピレン等の疎水性表面は劣っているといわれている（トランスアクションズオブアメリカンソサエティオブアーティフィカルインターナショナルオルガンズ（Ｔｒａｎｓ．Ａｍ．Ｓｏｃ．Ａｒｔｉｆ．Ｉｎｔｅｒｎ．Ｏｒｇａｎｓ）、ｖｏｌ．ＸＸＸＩＩＩ、ｐ．７５〜８４（１９８７）、高分子と医療、三田出版会、ｐ．７３（１９８９）等を参照）。
しかし、ミクロ相分離構造を有する表面は、適度な相分離状態にコントロールすることにより良好な血液適合性を発現することが可能となるが、そのような相分離を作製できる条件は限られており、用途に制限があった。また、水溶性高分子を表面に結合させたゲル化表面では、血小板の粘着は抑制されるが、材料表面で活性化された血小板や微小血栓が体内に返還され、しばしば異常な血球成分（血小板）の変動が観察され、問題となることがあった。
【０００５】
また、鶴田らは、血小板が粘着しにくい表面として、塩基性含窒素官能基を有し、窒素含有量が０．０５〜３．５重量％である重合体を提案している（特開昭６０−１１９９５５〜１１９９５７号公報）。
しかし、この共重合体はＨＥＭＡ（２−ヒドロキシエチルメタクリレート）ベースであるため、補体系の活性化が起こるという問題があった。
【０００６】
一方、（ｃ）補体系の活性化については、セルロース、エチレン−ビニルアルコール共重合体等のヒドロキシ基を有する表面が高い活性を示し、ポリプロピレン等の疎水性表面では活性が軽微であることが知られている（人工臓器１６（２）、ｐ．１０４５〜１０５０（１９８７）等を参照）。
したがって、セルロース系やビニルアルコール系の材料を、例えば、人工臓器用膜に使用すると補体系の活性化の問題が生じるが、逆に、ポリエチレン等の疎水性の表面を使用すると血小板の粘着・活性化の問題が生じてしまう。
【０００７】
また、例えば、人工血管のように、血液と接する時間が比較的長い材料として使用する場合には、上記３項目のほかに、新生内膜形式や生体内組織の新生と再生が良好に行われるために、生体内組織（細胞）との親和性がある材料である必要がある。この人工血管の材料としては、例えば、超極細ポリエステル繊維よりなる人工血管が挙げられる（人工臓器１９（３）、ｐ．１２８７〜１２９１）。この超極細ポリエステル繊維は、生体の異物認識、生体防御による創傷治癒、自己組織再生を利用した医用材料の１つであり、今日、人工血管として主に使用されている。
しかし、この人工血管を微小血管に長期間適用すると、人工血管が閉塞してしまうという問題が生じる。
【０００８】
更に、血液以外にも生体内組織や体液と接する医用材料、例えば、生体内に長期間埋入して使用される癒着防止膜、インプラント材、または創傷部（皮膚が剥がれて損傷し、生体内組織が露出した部位）に接して使用される創傷被覆材では、生体からの異物認識が少なく、生体からはく離しやすい表面（非癒着性表面）が必要とされる。
しかしながら、従来上記材料として使用されているシリコーン、ポリウレタンおよびポリテトラフルオロエチレンでは、材料表面に生体内組織が癒着してしまったり、生体の異物認識が強すぎて、満足する性能が得られていなかった。
【０００９】
したがって、生体内組織や血液と接触させて使用する医用材料に必要な血小板の粘着・活性化の抑制、補体系の活性化の抑制、生体内組織との親和性といった生体適合性を同時に満たす合成高分子表面は、従来、得られていなかった。
【００１０】
これに対し、本出願人は、特定のアルコキシアルキル（メタ）アクリレートの重合体が、抗血栓性、ひいては生体適合性に優れることを見出し、医療用材料として提案した（特開平４−１５２９５２号公報（特許第２８０６５１０号）、特開平５−２６２６５６号公報）。
しかし、これらの重合体で処理して得られる表面は疎水性であるため用途が限定されており、広範な用途に用いることができるとはいえなかった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の医療用材料に比べて、抗血栓性、ひいては生体適合性に優れ、かつ、親水性の高い医療用材料として用いられる共重合体、それを用いた表面処理剤および医療用具、ならびに、該医療用具の製造方法を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、特定のアルコキシアルキル（メタ）アクリレートと、それと共重合しうる塩基性官能基を有するモノマーとをモノマー成分として有する共重合体であって、そのモル比が特定の範囲である共重合体は、従来公知のアルコキシアルキル（メタ）アクリレートのホモポリマー等と比べて抗血栓性が同等以上であり、かつ、親水性が高いことを見出し、本発明を完成した。
【００１３】
即ち、本発明は、下記式（１）で表されるモノマーと、該モノマーと共重合しうる塩基性官能基を有するモノマーとをモノマー成分として有する共重合体であって、下記式（１）で表されるモノマーの量と塩基性官能基を有するモノマーの量のモル比が８５／１５〜９９．９／０．１であり、かつ、数平均分子量が５，０００〜５００，０００である共重合体を提供する。
【００１４】
【化３】
0004404468.tif 000002
【００１５】
（式中、Ｒ1 は炭素数１〜４のアルキレン基を表し、Ｒ2 は炭素数１〜４のアルキル基を表し、Ｒ3 は水素原子またはメチル基を表す。）
【００１６】
前記式（１）で表されるモノマーが、２−メトキシエチル（メタ）アクリレートであるのが好ましい。
【００１７】
前記塩基性官能基を有するモノマーが、少なくとも、下記式（２）、（３）、（４）および（５）で表されるモノマーからなる群より選ばれる１種以上のモノマーを含むのが好ましい態様の一つである。
【００１８】
【化４】
0004404468.tif 000003
【００１９】
（式中、Ｒ4 はそれぞれ独立に水素原子または炭素数１〜４のアルキル基を表し、Ｒ5 はそれぞれ独立に水素原子またはメチル基を表し、ｎはそれぞれ独立に１〜４の整数を表し、Ｘ- はそれぞれ独立にハロゲン、スルホン酸または硫酸から導かれる陰イオンを表す。）
【００２０】
前記式（２）で表されるモノマーが、Ｎ, Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ, Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレートおよびＮ, Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレートからなる群より選ばれる少なくとも一つであるのが好ましい。
【００２１】
前記式（３）で表されるモノマーが、Ｎ, Ｎ−ジメチルアミノプロピルメタクリルアミドおよび／またはＮ, Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミドであるのが好ましい。
【００２２】
前記塩基性官能基を有するモノマーが、少なくとも、アミノスチレン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノスチレン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノスチレン、ビニルピリジン、Ｎ−メチル−Ｎ−ビニルピリジン、Ｎ−エチル−Ｎ−ビニルピリジン、ビニルキノリン、エチレンイミン、プロピレンイミン、Ｎ−アミノエチルエチレンイミン、ビニルイミダゾール、ビニルピラゾリンおよびビニルピラジンからなる群から選択される１種以上を含むのが好ましい態様の一つである。
【００２３】
また、本発明は、前記共重合体からなる抗血栓性表面処理剤を提供する。
【００２４】
更に、本発明は、表面が前記抗血栓性表面処理剤で処理されてなる医療用具を提供する。
【００２５】
前記表面がポリウレタンまたはポリエステルであるのが好ましい。
【００２６】
前記医療用具としては、血液フィルターが好ましい態様の一つである。
【００２７】
更に、本発明は、医療用具の表面に前記抗血栓性表面処理剤をコーティングし、加熱乾燥することを特徴とする医療用具の製造方法を提供する。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の態様の共重合体は、上記式（１）で表されるモノマー（以下「アルコキシアルキル（メタ）アクリレート」ともいう。）と、該モノマーと共重合しうる塩基性官能基を有するモノマーとをモノマー成分として有する。
式（１）中、Ｒ1 は炭素数１〜４、好ましくは炭素数１〜３、より好ましくは炭素数１または２のアルキレン基を表し、Ｒ2 は炭素数１〜４、好ましくは炭素数１〜３、より好ましくは炭素数１または２のアルキル基を表し、Ｒ3 は水素原子またはメチル基を表す。
【００２９】
アルコキシアルキル（メタ）アクリレートとしては、例えば、メトキシメチル（メタ）アクリレート、メトキシエチル（メタ）アクリレート、メトキシプロピル（メタ）アクリレート、メトキシブチル（メタ）アクリレート、エトキシメチル（メタ）アクリレート、エトキシエチル（メタ）アクリレート、エトキシプロピル（メタ）アクリレート、エトキシブチル（メタ）アクリレート、プロポキシメチル（メタ）アクリレート、プロポキシエチル（メタ）アクリレート、プロポキシプロピル（メタ）アクリレート、プロポキシブチル（メタ）アクリレートが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を用いてもよい。
中でも、経済性および操作性の点から、メトキシアルキル（メタ）アクリレートが好ましく、特に、２−メトキシエチル（メタ）アクリレートが好ましい。
【００３０】
塩基性官能基を有するモノマーは、上記アルコキシアルキル（メタ）アクリレートと共重合しうるものであれば特に限定されない。
塩基性官能基としては、例えば、第一級アミノ基、第二級アミノ基、第三級アミノ基、第四級アンモニウム塩、ピリジル基、アジリジン基、イミダゾイル基が挙げられる。
本発明においては、上述した塩基性官能基を有するコモノマー（上記アルコキシアルキル（メタ）アクリレートと共重合しうるモノマー）が、少なくとも、上記式（２）、（３）、（４）および（５）で表されるモノマーからなる群より選ばれる１種以上のモノマーを含むのが好ましい態様の一つである。
式（２）〜（５）中、Ｒ4 はそれぞれ独立に水素原子または炭素数１〜４のアルキル基、好ましくは水素原子または炭素数１〜２のアルキル基、より好ましくは水素原子またはメチル基を表し、Ｒ5 はそれぞれ独立に水素原子またはメチル基を表し、ｎはそれぞれ独立に１〜４の整数を表し、Ｘ- はそれぞれ独立にハロゲン、スルホン酸または硫酸から導かれる陰イオンを表す。なお、硫酸から導かれる陰イオンには、硫酸水素イオンおよび硫酸イオンが含まれる。
【００３１】
上記式（２）で表されるモノマーは、アミノアルキル（メタ）アクリレートであり、具体的には、例えば、アミノメチル（メタ）アクリレート、アミノエチル（メタ）アクリレート、アミノイソプロピル（メタ）アクリレート、アミノノルマルブチル（メタ）アクリレート、Ｎ−メチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−エチルアミノイソブチル（メタ）アクリレート、Ｎ−イソプロピルアミノメチル (メタ) アクリレート、Ｎ−イソプロピルアミノエチル (メタ) アクリレート、Ｎ−ノルマルブチルアミノエチル (メタ) アクリレート、Ｎ−ターシャリブチルアミノエチル (メタ) アクリレート、Ｎ, Ｎ−ジメチルアミノメチル（メタ）アクリレート、Ｎ, Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ, Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ, Ｎ−ジメチルアミノブチル（メタ）アクリレート、Ｎ−メチル−Ｎ−エチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−メチル−Ｎ−ブチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ, Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ, Ｎ−ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ, Ｎ−ジプロピルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ, Ｎ−ジプロピルアミノプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ, Ｎ−ジアミノブチルプロピル（メタ）アクリレートが挙げられる。
【００３２】
上記式（３）で表されるモノマーは、アミノアルキル（メタ）アクリルアミドであり、具体的には、例えば、アミノメチル（メタ）アクリルアミド、アミノエチル（メタ）アクリルアミド、アミノイソプロピル（メタ）アクリルアミド、アミノノルマルブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチルアミノイソブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアミノメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ノルマルブチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ターシャリブチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ, Ｎ−ジメチルアミノメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ, Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ, Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ, Ｎ−ジメチルアミノブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル−Ｎ−エチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル−Ｎ−ブチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ, Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ, Ｎ−ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ, Ｎ−ジプロピルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ, Ｎ−ジプロピルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ, Ｎ−ジアミノブチルプロピル（メタ）アクリルアミドが挙げられる。
【００３３】
上記式（４）および（５）で表されるモノマーは、それぞれ上記式（２）および（３）に示すモノマーをハロゲン化アルキル、硫酸化アルキル等によって第四級アンモニウム塩とした誘導体である。
【００３４】
また、本発明においては、上述した塩基性官能基を有するコモノマーが、少なくとも、アミノスチレン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノスチレン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノスチレン、ビニルピリジン、Ｎ−メチル−Ｎ−ビニルピリジン、Ｎ−エチル−Ｎ−ビニルピリジン、ビニルキノリン、エチレンイミン、プロピレンイミン、Ｎ−アミノエチルエチレンイミン、ビニルイミダゾール、ビニルピラゾリンおよびビニルピラジンからなる群から選ばれる１種以上を含むのも好ましい態様の一つである。
これらのモノマーをハロゲン化アルキル、硫酸化アルキル等によって第四級アンモニウム塩とした誘導体の１種以上を含むのも好ましい態様の一つである。
【００３５】
これらの塩基性官能基を有するコモノマーは単独で用いてもよく、２種以上を用いてもよい。
【００３６】
これらのモノマーの中でも、工業的合成が容易で安価であるという点で、式（３）で表されｎが３であるＮ, Ｎ−ジアルキルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドが好ましく、特に、Ｎ, Ｎ−ジメチルアミノプロピルメタクリルアミドおよび／またはＮ, Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミドが好ましい。
また、式（２）で表されｎが２または３であるモノマーも好ましく、特に、Ｎ, Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ, Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレートおよびＮ, Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレートからなる群より選ばれる少なくとも一つが好ましい。
【００３７】
本発明の共重合体は、上述した式（１）で表されるモノマーと、上述した塩基性官能基を有するモノマーとをモノマー成分として有する共重合体であるが、特に、式（１）で表されるモノマーの量と塩基性官能基を有するモノマーの量のモル比が８５／１５〜９９．９／０．１であるところに特徴がある。
式（１）で表されるモノマーの量と塩基性官能基を有するモノマーの量のモル比を上記範囲とすることにより、本発明の共重合体を表面処理剤として用いる場合に、上述した式（１）で表されるモノマーのホモポリマーを用いる場合と比べて同等以上の優れた抗血栓性を有し、かつ、親水性に優れるものとすることができる。
式（１）で表されるモノマーの量と塩基性官能基を有するモノマーの量のモル比は、好ましくは９０／１０〜９９／１であり、より好ましくは９５／５〜９８／２である。
【００３８】
本発明の共重合体は、数平均分子量が５, ０００〜５００, ０００であり、より好ましくは５０，０００〜２００，０００である。数平均分子量が上記範囲であると、血液中への溶出や細胞毒性を低減することができる。
【００３９】
本発明の共重合体は、ランダム共重合体、ブロック共重合体およびグラフト共重合体のいずれであってもよい。また、本発明の共重合体を製造するための共重合反応自体には特別の制限はなく、ラジカル重合、イオン重合、光重合、マクロマーを利用した重合等の公知の方法を用いることができる。
【００４０】
上述した本発明の共重合体は、水不溶性であり、表面処理剤として用いることができる。
【００４１】
本発明の第二の態様は、上述した共重合体からなる抗血栓性表面処理剤である。
本発明の抗血栓性表面処理剤としては、本発明の共重合体のうちいずれかを単独で用いることもできるし、２種以上を混合して用いることもできる。
本発明の抗血栓性表面処理剤は、抗血栓性、ひいては生体適合性に優れるので、医療用具や人工臓器用膜の表面処理に好適に用いられる。
特に、本発明の抗血栓性表面処理剤は、上述した式（１）で表されるモノマーのホモポリマーより親水性に優れるので、広範な用途に用いることができる。例えば、表面処理される基材として、ポリウレタン、セルロース、ポリアミド、ポリ（メタ）アクリレート、天然高分子（例えば、木綿、麻）等の親水性材料のほか、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリスルホン、ポリアクリロニトリル等の疎水性材料を用いることができる。これらの材料は用途に応じて適宜選択することができるが、中でも、基材がポリウレタン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリ塩化ビニルが好ましい。
【００４２】
本発明の抗血栓性表面処理剤により処理された表面は、親水性である。したがって、血液等の体液の濡れ性に優れ、例えば、血液回路や人工臓器用膜の表面とした場合に、気泡が付きにくいという利点がある。
本発明の抗血栓性表面処理剤により処理された表面は、水の接触角が３６〜６０度であるのが好ましく、３８〜５０度であるのがより好ましい。
【００４３】
本発明の第三の態様は、表面が本発明の抗血栓性表面処理剤で処理されてなる医療用具である。本発明の医療用具は、表面の少なくとも一部、好ましくは表面の血液等と接触する部分の全部が本発明の抗血栓性表面処理剤で処理されている。
本発明の医療用具は、優れた抗血栓性を要求されるものであるのが好ましい態様の一つである。そのような医療用具としては、例えば、血液フィルター、血液保存容器、血液回路、留置針、カテーテル、ガイドワイヤー、ステント、人工肺装置、透析装置、癒着防止材、創傷被覆材、生体組織の粘着材、生体組織再生用の補修材が挙げられる。特に、体外循環回路を有し、そこに血液接触部を有する医療用具が好ましい態様である。
【００４４】
本発明の医療用具は、本発明の抗血栓性表面処理剤で処理された表面がポリウレタンまたはポリエステルであるのが好ましい。表面がポリウレタンまたはポリエステルであると、本発明の抗血栓性表面処理剤で処理して得られる層（本発明の共重合体の膜）がはく離しにくい。
【００４５】
本発明の好適な医療用具として上述したものの中でも、血液フィルターが特に好ましい態様の一つである。
本発明の血液フィルターは、ろ材の表面の少なくとも一部、好ましくは全部が、本発明の抗血栓性表面処理剤で処理されてなる血液フィルターである。ここで、フィルターの表面とは、被処理血液が接触するフィルターの両表面およびフィルター内の孔の表面部分をいう。
【００４６】
本発明の血液フィルターの形状は、特に限定されない。例えば、多孔質体、繊維、不織布、粒子、フィルム、シート、チューブ、中空糸、粉末とすることができる。中でも、多孔質体または不織布が好ましい。
多孔質体の場合、パームポロシメーターで測定した平均孔径が１μｍ〜２０μｍであるのが好ましい。平均孔径が１μｍ未満であるとフィルターの目詰まりが起こりやすく、２０μｍを超えると後述する白血球の除去率が５０％以下に低下する場合がある。
【００４７】
本発明の血液フィルターの材質は、例えば、木綿、麻等の天然高分子；ナイロン、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポリオレフィン、ハロゲン化ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、ポリアミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリ（メタ）アクリレート、エチレン−ポリビニルアルコール共重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体等の合成高分子；これらの混合物が挙げられる。
中でも、本発明の血液フィルターの形状を多孔質体とする場合においては、ポリウレタンが好ましく、不織布とする場合においては、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。
【００４８】
本発明の血液フィルターは、血小板や白血球を含む液体より、白血球を除去する目的で使用するフィルターのことであり、全血、濃縮血小板血漿（ＰＣ）、多血小板血漿（ＰＲＰ）等を対象として、主として血小板製剤等の血液製剤の調製、治療等に用いられる。
本発明の血液フィルターは、造血幹細胞採取用フィルター等の細胞分離フィルターとしても用いられる。
【００４９】
本発明の血液フィルターに組み込まれるろ材としては、例えば、スポンジ状、多孔質体、ポリエステル繊維からなる不織布が挙げられる。これらのろ材は、表面を本発明の抗血栓性表面処理剤で処理され、本発明の共重合体を表面に担持する。
【００５０】
本発明の共重合体をフィルター表面に担持させる方法としては、コーティング法；放射線、電子線、紫外線によるグラフト重合を利用する方法；基材の官能基との化学反応を利用する方法等の公知の方法が挙げられる。中でも、コーティング法は、製造工程が容易であるため、実用上好ましい。
コーティング法は、特に限定されず、塗布法、スプレー法、ディップ法等を用いることができる。
例えば、塗布法によるコーティング法は、例えば、アルコール、クロロホルム、アセトン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド等の適当な有機溶媒に本発明の抗血栓性表面処理剤を溶解したコーティング液に、ろ材を浸せきした後、余分な溶液を除き、ついで風乾させるなどの簡単な操作で実施できる。
また、コーティング後のろ材に熱を加え乾燥させるのが好ましい。これにより、ろ材と本発明の共重合体との接着性をより高め、より強固に固定することができる。
なお、上記の処理方法は、本発明の医療用具が血液フィルターである場合に限られず、すべての医療用具の場合に適用することができる。即ち、本発明は、医療用具の表面に本発明の抗血栓性表面処理剤をコーティングし、加熱乾燥することを特徴とするの医療用具の製造方法を提供する。
【００５１】
本発明の血液フィルターは、ヒト赤血球濃厚液をろ過した場合における白血球の除去率が９９％以上であるのが好ましく、９９．５％以上であるのがより好ましい。
【００５２】
本発明の血液フィルターは、本発明の共重合体が血液適合性に優れ、かつ、血液の濡れ性に優れるため、速い染み出し速度およびろ過速度を実現することができる。
また、本発明の血液フィルターは、共重合体を構成する塩基性官能基を有するコモノマーの組成およびその比率を適宜変更することにより、白血球の吸着能を容易に制御することが可能である。
更に、本発明の血液フィルターは、白血球に対し高い除去率を示し、血中ブラジキニン上昇等の血液成分の活性化が少ないため、ろ過後の血液の品質を低下させることはない。
更に、本発明の血液フィルターは、高い血小板回収率を有し、ろ過後の血液は溶血を起こさないので血液の長期保存性に優れている。
【００５３】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。実施例１〜５および比較例１〜４は、表面処理剤の製造に関するものであり、実験例１〜４は、表面処理剤の血液ろ過性能および血液適合性に関するものである。
【００５４】
１．表面処理剤の調製
（実施例１）
２−メトキシエチルアクリレート（ＭＥＡ、大阪有機化学社製、以下同じ。）２０ｇおよびＮ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド（ＤＭＡＰＭＡＡｍ、Ａｌｄｒｉｃｈ社製、以下同じ。）１．３ｇにアゾビスイソブチロニトリル（ラジカル重合開始剤、東京化成社製、以下同じ。）を総モノマーの０．１質量％の量で添加し、１，４−ジオキサン（関東化学社製）８０ｇ中で８０℃、１０時間の条件で重合反応を行った。重合反応終了後、反応液をｎ−ヘキサン（関東化学社製）に滴下し沈殿させ、生成物を単離した。生成物をアセトン（関東化学社製）に溶解し、ｎ−ヘキサンに滴下し、２回精製を行った。精製物を一昼夜減圧乾燥し、表面処理剤１を得た。
得られたポリマーの組成（モノマー成分のモル比）を 1Ｈ−ＮＭＲによって求めた。モノマーのモル比はＭＥＡ／ＤＭＡＰＭＡＡｍ＝９５／５であった。
【００５５】
（実施例２）原料としてＭＥＡ１７．５ｇおよびＤＭＡＰＭＡＡｍ２．５ｇを用いた以外は、実施例１と同様の方法により、表面処理剤２を得た。モノマー成分のモル比はＭＥＡ／ＤＭＡＰＭＡＡｍ＝９０／１０であった。
【００５６】
（実施例３）
ＭＥＡ２０ｇおよびＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレート（ＤＭＡＥＭＡ、和光純薬工業社製、以下同じ。）０．４８ｇにアゾビスイソブチロニトリルを総モノマーの０．０５質量％の量で添加し、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ、関東化学社製）８０ｇ中で７５℃、１０時間の条件で重合反応を行った。重合反応終了後、反応液をｎ−ヘキサンに滴下し沈殿させ、生成物を単離した。生成物をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶解し、ｎ−ヘキサンに滴下し、２回精製を行った。精製物を一昼夜減圧乾燥し、表面処理剤３を得た。モノマー成分のモル比はＭＥＡ／ＤＭＡＥＭＡ＝９８／２であった。
【００５７】
（実施例４）
原料としてＭＥＡ２０ｇおよびＤＭＡＥＭＡ１．２ｇを用いた以外は、実施例３と同様の方法により、表面処理剤４を得た。モノマー成分のモル比はＭＥＡ／ＤＭＡＥＭＡ＝９５／５であった。
【００５８】
（実施例５）
原料としてＭＥＡ１７．６ｇおよびＤＭＡＥＭＡ２．４ｇを用いた以外は、実施例３と同様の方法により、表面処理剤５を得た。モノマー成分のモル比はＭＥＡ／ＤＭＡＥＭＡ＝９０／１０であった。
【００５９】
（比較例１）
２−ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ、和光純薬工業社製）２０ｇおよびＤＭＡＥＭＡ１．２ｇにアゾイソブチロニトリルを総モノマーの０．０５質量％の量で添加し、エタノール（関東化学社製）８０ｇ中で７０℃、８時間の条件で重合反応を行い、表面処理剤６を得た。モノマー成分のモル比はＨＥＭＡ／ＤＭＡＥＭＡ＝９５／５であった。
【００６０】
（比較例２）
アミンホモポリマーであるポリ（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド）（ＰＤＭＡＰＡＡｍ）を表面処理剤７とした。
【００６１】
（比較例３）
原料としてＭＥＡ１５ｇおよびＤＭＡＥＭＡ１４．３ｇを用いた以外は、実施例３と同様の方法により、表面処理剤８を得た。モノマー成分のモル比はＭＥＡ／ＤＭＡＥＭＡ＝６０／４０であった。
【００６２】
（比較例４）
ホモポリマーであるポリ（２−メトキシエチルアクリレート）（ＰＭＥＡ）を表面処理剤９とした。
【００６３】
２．各種表面処理剤の性能評価
［実験例１］
実施例１〜５および比較例１〜４で調製した表面処理剤１〜９のそれぞれを水とメタノールの混合液（水／メタノール＝１／１（ｖ／ｖ））に濃度が０．０５質量％となるように溶解させ、ポリウレタン（ＰＵ）多孔質体（Ｅ３９４  ＰＯＴＡ、日本ミラクトラン社製、平均孔径５μｍ、空孔率８５％）にコーティングした後、６０℃の温水で４時間シャワー洗浄を行った。乾燥後、厚さ１．２ｍｍ、直径３０ｍｍの円板状に打ち抜いて血液フィルターとし、血液回路に組み込んで人新鮮血をろ過した。
なお、表面処理剤で処理していないＰＵ多孔質体についても、同様に人新鮮血のろ過を行った。
【００６４】
ろ過前およびろ過後の血液の質量、白血球濃度、ならびに、血小板濃度を自動血球計算装置（Ｓｙｓｍｅｘ  ＮＥ−６０００、東亜医用電子株式会社製）を用いて算出した後、下記式により血小板回収率を求めた。また、漏出白血球数はナジェット法により求めた。
血小板回収率（％）＝（ろ過後血小板数／ろ過前血小板数）×１００
結果を第１表に示す。
【００６５】
【表１】
0004404468.tif 000004
【００６６】
第１表から明らかなように、実施例１〜５で得られた本発明の表面処理剤１〜５を用いた場合は、いずれも優れた血小板回収率および白血球除去能が認められた。
一方、コーティングを施さない未処理のＰＵ多孔質体の場合は、血小板回収率は８９．７％と高いものの、実施例で得られた本発明の表面処理剤を用いた場合に比べ、漏出白血球数が多かった。
また、比較例２のアミンホモポリマー（表面処理剤７）または比較例３のアミンの含有量が４０モル％である共重合体（表面処理剤８）を用いた場合は、漏出白血球数は少ないが、血小板回収率が１０％以下と低く、白血球のみの選択的除去は行えない。
更に、比較例４のＰＭＥＡ（表面処理剤９）を用いた場合は、血小板回収率は９２．９％と高いが、漏出白血球数が多かった。
以上の結果から、本発明の表面処理剤を用いることで、血小板の回収率を高く維持しつつ、白血球の選択的に除去するフィルター表面を作製できることが分かる。
【００６７】
［実験例２］
実施例１の表面処理剤１および比較例１の表面処理剤６のそれぞれをＴＨＦとメタノールの混合液（ＴＨＦ／メタノール＝５／１（ｖ／ｖ））に、濃度が０．１質量％となるように溶解させた。この溶液にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シート（ポリエステルフィルムＡ８３００、東洋紡績社製）を１０秒間浸せきし、引き上げた後、室温で一昼夜乾燥しサンプルを作製した。
得られたサンプルについて、以下のようにしてｉｎ  ｖｉｔｒｏでの血液適合性評価を行った。
表面積１２０ｃｍ2 の評価用回路（血液流路２７０μｍ、血液２５ｍＬ／モジュールの循環系）を用いて、ｈｅｐａｒｉｎ  ２Ｕ／ｍＬ添加人新鮮血を、流速３．５ｍＬ／分、スペーサー２７０μｍ、シェアレート１６０／秒の条件で６０分間流した。補体活性の指標として血液循環後のＣ３ａを測定し、血液循環前の値（ｐｒｅ−ｖａｌｕｅ）に対する比を求めた。
結果を第２表に示す。
【００６８】
【表２】
0004404468.tif 000005
【００６９】
第２表から明らかなように、人血液循環実験により、実施例１の表面処理剤１で処理された表面は補体活性が小さかった。
一方、比較例１の表面処理剤６では、著しい補体活性が見られた。
【００７０】
［実験例３］
実施例１〜５および比較例１〜４の表面処理剤１〜９のそれぞれをメタノールに濃度が０．１質量％となるように溶解させた。この溶液にポリウレタン（ＰＵ）シート（Ｅ３９４  ＰＯＴＡ、日本ミラクトラン社製）を１０秒間浸せきし、引き上げた後、室温で一昼夜真空乾燥し、サンプルを作製した。
得られたサンプルについて、以下のようにして血小板粘着試験を行った。なお、表面処理剤による処理を行っていないＰＵシートについても同様に血小板粘着試験を行った。
【００７１】
初めに、ＣＰＤ液を採血量に対し７／５０の割合で添加した採血を１２００ｒｐｍで５分間遠心分離し、ＰＲＰ（多血小板血漿）を分離した。ＰＲＰを分離した後、更に３０００ｒｐｍで１０分間遠心分離して、ＰＰＰ（乏血小板血漿）を得た。ついで、ＰＲＰをＰＰＰで希釈し、血小板数を１×１０5 ｃｅｌｌ／μＬとなるように調製した。０．２ｍＬの希釈ＰＲＰをサンプル上に静かに滴下した。室温で３０分放置した後、希釈液で２回リンスし、グルタルアルデヒドの１質量％ＰＢＳ溶液中、４℃で一昼夜固定した。イオンスパッタリングを行い、ＳＥＭ（ＪＥＯＬ  ＪＳＭ−８４０）での観察および写真撮影（１０００倍、５視野）を行った。これを３回行って平均値を算出した。
【００７２】
また、ＰＵシートの代わりに、ＰＥＴシート（ポリエステルフィルムＡ８３００）を用いて、同様に血小板粘着試験を行った。
【００７３】
結果を第３表（ＰＵシートを用いた場合）および第４表（ＰＥＴシートを用いた場合）に示す。なお、ラウンドシェイプを保っている血小板を「Ｉ型」、多少の偽足の見られる血小板を「ＩＩ型」、伸展していて原型をとどめていない血小板を「ＩＩＩ型」とした。
【００７４】
【表３】
0004404468.tif 000006
【００７５】
【表４】
0004404468.tif 000007
【００７６】
第３表および第４表から明らかなように、血小板粘着試験の結果、実施例１〜５で得られた本発明の表面処理剤で処理した表面は、比較例１〜４の表面処理剤で処理した表面および未処理の表面に比べ、血小板の粘着を抑制した。
また、粘着した血小板の形態に着目すると、比較例の表面処理剤で処理した表面および未処理の表面に粘着した血小板は偽足を出しているのに対し、本発明の実施例の表面処理剤で処理した表面に粘着した血小板はラウンドシェイプを保っていた。
【００７７】
［実験例４］
実験例１と同様の方法により、実施例１、３および４ならびに比較例２〜４の表面処理剤１、３、４、７、８および９のそれぞれを水とメタノールの混合液に溶解させ、ＰＵ多孔質体（Ｅ３９４  ＰＯＴＡ）にコーティングして血液フィルターとし、血液回路に組み込んで人新鮮血をろ過した。なお、表面処理剤で処理していないＰＵ多孔質体およびポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）多孔質体についても、同様に人新鮮血のろ過を行った。
血小板活性化の指標として、血液ろ過後のβ−ＴＧの値を測定し、ろ過前の血液のβ−ＴＧの値に対する比（β−ＴＧ活性値）を求めた。
結果を第５表に示す。
【００７８】
【表５】
0004404468.tif 000008
【００７９】
第５表から明らかなように、人血液循環実験の結果、本発明の実施例１、３および４の表面処理剤１、３および４で処理したフィルターの表面は、未処理のフィルターの表面や、比較例２〜４の表面処理剤７〜９で処理したフィルターの表面に比べて血小板の活性化が小さかった。
【００８０】
［実験例５］
実施例１〜５および比較例２〜４の表面処理剤１〜５および７〜９のそれぞれをＴＨＦとメタノールの混合液（ＴＨＦ／メタノール＝５／１（ｖ／ｖ））に、濃度が０．１質量％となるように溶解させた。この溶液にＰＥＴシート（ポリエステルフィルムＡ８３００）を１０秒間浸せきし、引き上げた後、室温で一昼夜真空乾燥しサンプルを作製した。
得られたサンプルについて、表面の静的接触角を測定した。静的接触角の測定は、接触角計（エルマ光学社製）を用いて行った。なお、表面処理剤で処理していないＰＥＴシートおよびＰＵシートについても、同様に表面の静的接触角の測定を行った。
結果を第６表に示す。
【００８１】
【表６】
0004404468.tif 000009
【００８２】
第６表から明らかなように、実施例１〜５の表面処理剤１〜５で処理した表面は、未処理のシートの表面や、比較例４の表面処理剤９で処理した表面に比べて親水性が高いことが分かる。よって、血液に対する濡れ性が高く、あわぬけ（気泡の付きにくさ）がよい。したがって、本発明の表面処理剤は、血液回路、人工肺、血液リザーバー、カテーテル等の様々な医療用具の表面処理剤としても有効である。
なお、比較例２および３の表面処理剤７および８で処理した表面は、親水性に優れるが、アミンの影響が強く、各実施例の表面処理剤で処理した表面に比べて正電荷が強すぎるため、血小板等の血球成分や血漿成分の非特異吸着が大きくなってしまう。
【００８３】
［実験例６］
ＰＵ多孔質体の代わりに、ポリ塩化ビニル基材およびアルミニウム基材をそれぞれ用いた以外は、実験例１と同様の方法により、実施例１〜５の表面処理剤１〜５のそれぞれで処理し、サンプルを作製した。
得られたサンプルについて、Ｘ線光電子分光装置（ＪＰＳ−９０ＳＸ、日本電子社製）を用いて、ポリ塩化ビニル基材の場合は塩素原子、アルミニウム基材の場合はアルミニウム原子が基材表面に存在するか否かを観測した。
その結果、ポリ塩化ビニル基材の場合はいずれも塩素原子由来のピークが観測されず、また、アルミニウム基材の場合はいずれもアルミニウム原子由来のピークが観測されなかった。即ち、いずれの基材も、各実施例の表面処理剤で表面を被覆することができることが確認された。
【００８４】
【発明の効果】
本発明の共重合体は、抗血栓性、ひいては生体適合性に優れ、かつ、親水性の高い医療用材料として用いられる。
本発明の共重合体からなる本発明の抗血栓性表面処理剤は、血液回路や人工臓器用膜等の医療用具の表面処理に好適に用いられる。
本発明の医療用具は、表面を本発明の抗血栓性表面処理剤で処理されてなるので、抗血栓性、ひいては生体適合性に優れる。
本発明の血液フィルターは、ろ材の表面を本発明の抗血栓性表面処理剤で処理されてなるので、抗血栓性に優れ、血小板を効率よく回収することができる。
本発明の医療用具の製造方法によれば、ろ材と本発明の共重合体との接着性をより高め、より強固に固定することができる。