(57)【要約】【課題】中間水を含有可能であって優れた抗血栓性等を示す新規ポリマーを提供する。【解決手段】  主鎖にカルボニル炭素を有するポリマーであって、  一つ以上の炭素原子を介して隣接するカルボニル炭素間に、下記式（１）で示される側鎖を有する炭素原子を少なくとも一つ有する繰り返し単位を含むことを特徴とするポリマー【化１】2017203062.tif 000039［式（１）において、ｑは０〜３の整数であり、ｎは１〜１１の整数である］により、上記課題は解決された。【特許請求の範囲】
【請求項１】
主鎖にカルボニル炭素を有するポリマーであって、
一つ以上の炭素原子を介して隣接するカルボニル炭素間に、下記式（１）で示される側鎖を有する炭素原子を少なくとも一つ有する繰り返し単位を含むことを特徴とするポリマー。
【化１】
2017203062.tif 000034
式（１）において、ｑは０〜３の整数であり、ｎは１〜１１の整数である。
【請求項２】
上記隣接するカルボニル炭素間に存在する結合数が１０個以下であることを特徴とする請求項１に記載のポリマー。
【請求項３】
上記カルボニル炭素は、ウレタン結合、エステル結合、ケトン結合、カーボネート結合、アミド結合のいずれかを構成することを特徴とする請求項１又は２に記載のポリマー。
【請求項４】
下記式（２）で表わされる繰り返し単位を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のポリマー。
【化２】
2017203062.tif 000035
但し、式（２）において、Ｘ，Ｙはそれぞれ独立してＯ，Ｃ，Ｎから選択されるいずれかの原子であり、ｐは０〜８の整数であり（但し、Ｘ，Ｙがいずれも炭素原子でない場合には、ｐは１〜８の整数である）、
前記繰り返し単位は、下記式（３）で表わされる側鎖を有し、
【化３】
2017203062.tif 000036
式（３）において、ｑは０〜３の整数、ｎは１〜１１の整数であり、★は式（２）内のカルボニル炭素以外の炭素原子との結合点を示す。
【請求項５】
血液適合性を示すことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のポリマー。
【請求項６】
請求項１に記載のポリマーを製造する方法であって、カルボニル炭素と、下記式（１）で示される分岐を有する炭素原子を少なくとも一つ有する環状化合物を開環重合する工程を有する、ポリマーの製造方法。
【化４】
2017203062.tif 000037
式（１）において、ｑは０〜３の整数であり、ｎは１〜１１の整数である。
【請求項７】
下記式（４）で表わされる環状化合物を開環重合する工程を有する、請求項６に記載のポリマーの製造方法。
【化５】
2017203062.tif 000038
式（４）において、Ｘ，およびＹはそれぞれ独立してＯ，Ｃ，Ｎから選択されるいずれかの原子であり、
ｍ＋ｍ’は０〜７の整数であり、
ｑは０〜３の整数であり、
Ｍは水素、炭素数１〜６の炭化水素基、または炭素数１〜６のアルコキシ基であり、
ｎは１〜１１の整数である。
【請求項８】
請求項１に記載のポリマーを含む、組成物。
【請求項９】
請求項８に記載の組成物を少なくても表面の一部に有することを特徴とする医療用機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体内に留置される等により、生体組織や生体に由来する物質に接触した際に、抗血液凝固作用等の生体親和性（血液適合性）を示すポリマー、及びそのポリマーを含む抗血栓性材料及び当該抗血栓性材料を用いた医療用機器に関する。また、当該ポリマーを合成するための製造方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、生体に由来する物質以外の材料表面に血液等の生体成分が接触すると、材料表面が異物として認識され、材料表面への生体組織中のタンパク質の非特異的吸着、変性、多層吸着等が生起し、この結果として凝固系、補体系、血小板系等の活性化が起こる。このため、生体成分と接触する医療用機器表面が異物として認識されることを防止するために、医療用機器表面に生体親和性を付与することが望まれる。
【０００３】
医療用機器表面に生体親和性を付与する手段として、人工的に合成された生体親和性を示す材料（典型的には、ポリマー材料）を各種医療用機器表面に適用して使用することで生体に対する負荷を低減する試みがなされており、既に各種の用途で実用化がなされている。人工的に合成された所定のポリマー等が、生体由来の物質と同様の生体親和性を示す具体的な機構は明らかにされていないが、これまでの研究により、生体由来の物質には「中間水」と呼ばれる形態の水分子が含有されていると共に、生体親和性を示す人工的な合成ポリマーを含水させた際にもこの中間水が観察されることから、この中間水の存在が生体親和性の発現と関連していると考えられている。
【０００４】
一般的に、親水性を有するポリマーに含水した水分子は、ポリマー分子に対して結合等により強く相互作用した「不凍水」の状態、又は、不凍水の周囲にポリマー分子との結合が希薄な状態で実質的な拘束を受けていない「自由水」の状態で存在することが知られている。不凍水は、無機物の結晶に含まれる結晶水と同様に水分子として振る舞うことができない状態にあり、特に凝固や融解等の状態変化を生じることができないために、例えば０℃付近での凍結・溶融に伴う潜熱の移動が観察されないことで特徴付けられる水分子である。一方、ポリマーに含水された自由水は、通常の純水等と同様に水分子固有の状態変化を生じることで特徴付けられる水分子である。
【０００５】
一方、上記中間水は、上記の不凍水と自由水の中間的な存在であり、所定の形態でポリマー分子に弱く拘束された水分子であると考えられている（例えば、非特許文献１を参照されたい）。ポリマーに含有された中間水の存在は、氷点下の温度域において温度変化をさせた際に観察される特異な潜熱の放出や吸収によって特徴付けられる。様々な検証により、これらの潜熱の放出・吸収はポリマーに含まれる水分子の一定割合が規則化・不規則化を生じることに起因することが明らかになっており、このような挙動を示す水分子が中間水と定義されている。
【０００６】
非特許文献１にも記載されるように、人工的な合成ポリマーであっても生体親和性を示すポリマーには生体由来物質と同様に中間水が観察されることから、上記の中間水と呼ばれる状態の水分子が物質の表面に存在することにより生体親和性を発現すると考えられる。
【０００７】
これまでに、中間水を含有可能な人工合成ポリマーとして、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）が一般によく知られている。ＰＥＧはエチレングリコールが重合したものであり、一般式：ＨＯ−（Ｃ２Ｈ４−Ｏ）ｎ−Ｈで表される高分子化合物（ポリエーテル）である。ＰＥＧが中間水を含有可能であって生体親和性を発現する機構は必ずしも明らかではないが、下記式（ａ）に示すように、ＰＥＧに含水した水分子中の一対のの水素原子が、ＰＥＧを構成する隣接する酸素にそれぞれ水素結合する水和構造を生じることが知られており、このような水和構造が中間水の含有と関係すると考えられる。
【化１】
2017203062.tif 000002
【０００８】
一方、ＰＥＧは水溶性であり構造材料や物品の表面コーティング材として使用することが困難であるのに対して、近年、ＰＥＧの構成単位である（Ｃ２Ｈ４−Ｏ）や、これに類似する構造をアクリル樹脂等のポリマーの側鎖部分に導入することで生体親和性と非水溶性を両立した合成ポリマーが開発されている。その例として、既に医療機器等に使用されているポリ（２−メトキシエチルアクリレート）（ＰＭＥＡ）に代表されるアルコキシアルキル（メタ）アクリレート等（特許文献１および２）や、最近では、ポリマー主鎖にカーボネート結合等を含むポリマーでも、（Ｃ２Ｈ４−Ｏ）等を含む側鎖を付加することで中間水が含有可能であり、生体親和性を示すことが明らかにされている（特許文献３）。更に、（Ｃ２Ｈ４−Ｏ）以外にも、（ＣｎＨ２ｎ−Ｏ）［但し、ｎ＝３〜６］の構造を含む側鎖を主鎖に付加した場合にも、同様に生体親和性を示すことが明らかにされている（特許文献４）。
【０００９】
非特許文献２に記載されるように、上記ＰＭＥＡについては、側鎖との連結部であるカルボニル基に対して水素結合した水分子が不凍水となる一方、側鎖末端のメトキシ基と相互作用を生じた水分子が中間水として作用する旨が考察される等、ＰＥＧの構成要素であるエーテル構造（ＣｎＨ２ｎ−Ｏ）を適宜のポリマー主鎖に対する側鎖として導入することで中間水の含有が可能となり、生体親和性を発現するものと考えられている。
【００１０】
特許文献５には、上記のような生体親和性のポリマーが含有する中間水の量に応じて、生体内に存在する各種細胞が当該ポリマー表面に吸着する頻度に差を生じることが記載されている。つまり、中間水の含有量が比較的少ないポリマーの表面では血小板のような浮遊系の細胞の吸着が抑制される一方で、がん細胞や血管内皮細胞、幹細胞のような接着系の細胞の吸着が生じることが観察される。これに対して、３０ｗｔ％を越える割合で中間水を含有するポリマーの表面ではそれらの接着系の細胞の吸着も抑制されることが明らかになっている。このような特徴を利用して、特に３０ｗｔ％以下の割合で中間水を含むポリマーは、体内に埋設した際に生体組織と高い親和性を発揮することが期待されると共に、血液等の体液中に存在する各種の接着系細胞を選択的に吸着して分離するフィルター等としても有用である。
【００１１】
また、中間水を含有するポリマー表面においては、各種タンパク質の吸着が抑制され、タンパク質の吸着が契機となる各種の汚染の防止が可能であることが明らかになってきており、中間水を含有するポリマーは医療用途以外の防汚材料等としての活用が期待される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】Tanaka, M. et al., J. Biomat. Sci. Polym. Ed., 2010, 21, 1849-1863
【非特許文献２】田中 他，化学 Vol.66 No.5（2011），68-69
【非特許文献３】R. Liu et al.,Regenerative Biomaterials, 2015, 125-133
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平４−１５２９５２号公報
【特許文献２】ＷＯ２００４／０８７２２８
【特許文献３】特開２０１４−１６１６７５号公報
【特許文献４】特願２０１５−２１４７９５
【特許文献５】特開２０１２−１０５５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
以上のように、これまでの研究により、人工的に合成されたポリマーが中間水を含有することによって生体親和性を発現することが明らかになっているが、依然として、どのような構造のポリマーがどの程度の生体親和性を発現するか等、ポリマー構造と生体親和性の発現との相関については必ずしも明らかにされていない。
一方、中間水を含有可能であることによって生体親和性を示す材料は、各種の医療用途向けや、その他の機能材料として期待されており、中間水を含有可能であると共に固有の各種特性を示すことが期待される新規ポリマーの開発が望まれている。
本発明は、上記のような事情を背景として、優れた生体親和性を発現する新規ポリマーを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明者らは多くのポリマーの合成と評価を行ったところ、カルボニル炭素を主鎖部分に含むポリマーに対して、アルコキシ基を含む側鎖を導入することにより、優れた生体親和性を示すポリマーを得られることを見出して本発明に至った。
【００１６】
具体的には、本発明は以下の通りである。
（Ｉ）主鎖にカルボニル炭素を有するポリマーであって、
一つ以上の炭素原子を介して隣接するカルボニル炭素間に、下記式（１）で示される側鎖を有する炭素原子を少なくとも一つ有する繰り返し単位を含むことを特徴とするポリマー。
【化２】
2017203062.tif 000003
式（１）において、ｑは０〜３の整数であり、ｎは１〜１１の整数である。
（ＩＩ）上記隣接するカルボニル炭素間に存在する結合数が１０個以下であることを特徴とする上記（Ｉ）に記載のポリマー。
（ＩＩＩ）上記カルボニル炭素は、ウレタン結合、エステル結合、ケトン結合、カーボネート結合、アミド結合のいずれかを構成することを特徴とする上記（Ｉ）又は（ＩＩ）に記載のポリマー。
（ＩＶ）下記式（２）で表わされる繰り返し単位を有する、上記（Ｉ）〜（ＩＩＩ）のいずれかに記載のポリマー。
【化３】
2017203062.tif 000004
但し、式（２）において、Ｘ，Ｙはそれぞれ独立してＯ，Ｃ，Ｎから選択されるいずれかの原子であり、ｐは０〜８の整数であり（但し、Ｘ，Ｙがいずれも炭素原子でない場合には、ｐは１〜８の整数である）、
前記繰り返し単位は、下記式（３）で表わされる側鎖を有し、
【化４】
2017203062.tif 000005
式（３）において、ｑは０〜３の整数、ｎは１〜１１の整数であり、★は式（２）内のカルボニル炭素以外の炭素原子との結合点を示す。
（Ｖ）生体親和性を示すことを特徴とする上記（Ｉ）〜（ＩＶ）のいずれかに記載のポリマー
（ＶＩ）カルボニル炭素と、下記式（１）で示される分岐を有する炭素原子を少なくとも一つ有する環状化合物を開環重合する工程を有する、上記（Ｉ）に記載のポリマーの製造方法。
【化５】
2017203062.tif 000006
式（１）において、ｑは０〜３の整数であり、ｎは１〜１１の整数である。
（ＶＩＩ）下記式（４）で表わされる環状化合物を開環重合する工程を有する、上記（ＩＶ）に記載のポリマーの製造方法。
【化６】
2017203062.tif 000007
式（４）において、Ｘ，およびＹはそれぞれ独立してＯ，Ｃ，Ｎから選択されるいずれかの原子であり、
ｍ＋ｍ’は０〜７の整数であり、
ｑは０〜３の整数であり、
Ｍは水素、炭素数１〜６の炭化水素基、または炭素数１〜６のアルコキシ基であり、
ｎは１〜１１の整数である。
（ＶＩＩＩ）上記（Ｉ）に記載のポリマーを含む、血液適合性組成物。
（ＩＸ）上記（ＶＩＩＩ）に記載の血液適合性組成物を少なくても表面の一部に有することを特徴とする医療用機器。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、生体に対して抗血栓性等の生体親和性を示すポリマー材料が提供可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】合成したＰＭＤＯについてのNMR測定結果を示す図である。
【図２】合成したＰＭＣＬについてのNMR測定結果を示す図である。
【図３】合成したＰＵ−ＭＰＤについてのNMR測定結果を示す図である。
【図４】血小板粘着試験の結果（ＰＭＤＯ）を示す図である。
【図５】血小板粘着試験の結果（ＰＭＣＬ）を示す図である。
【図６】血小板粘着試験の結果（ＰＵ−ＭＰＤ）を示す図である。
【図７】血小板粘着試験の結果（比較例Ａ）を示す図である。
【図８】血小板粘着試験の結果（比較例Ｂ）を示す図である。
【図９】血管内皮細胞の初期接着試験の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
用語の定義
本発明において、以下の用語は、単独で現れるか又は組み合わせて現れるかにかかわらず、それぞれについて説明される内容を示すものとして使用される。
本明細書において、用語Ｃ１−ｎアルキル基は、１〜ｎ個の炭素原子を有する直鎖又は分岐鎖状の炭素鎖を含む、１価の飽和炭化水素基を示す。そのような基の例には、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、イソペンチル、ｎ−ヘキシル、イソヘキシルなどが含まれる。
また、用語Ｃ１−ｎアルキレン基は、単独で又は他の基と組み合わせされて、１〜ｎ個の炭素原子を含む直鎖又は分岐鎖状の炭素鎖からなる２価の炭化水素基を示す。
【００２０】
用語Ｃ２−ｎアルケニル基は、２〜ｎ個の炭素原子による骨格中に一つ以上の炭素−炭素二重結合を有する直鎖又は分岐鎖状の炭素鎖を含む、１価の飽和炭化水素基を示す。また、用語「アルキニル」は、炭素原子による骨格中に一つ以上の炭素−炭素三重結合を有する直鎖又は分岐鎖状の炭素鎖を含む、１価の飽和炭化水素基を示す。
【００２１】
本明細書において、用語Ｃ１−ｎアルコキシ基は、上記のアルキル基が酸素原子に結合した構造で、酸素原子で他の分子構造に結合している、１価の飽和炭化水素基を示す。
【００２２】
用語「モノマー」又は「単量体」は、互換的に使用することができ、高分子の基本構造の構成要素となりうる、低分子量の分子をいう。
【００２３】
用語「ポリマー」又は「重合体」は、互換的に使用することができ、分子量の小さいモノマーから得ることができる、モノマー単位の繰り返しで構成された構造を有する分子をいう。用語「高分子」は、ポリマーのほか、例えばタンパク質、核酸等のような多数の原子が共有結合してなる巨大分子をいう。
【００２４】
ポリマーにおいて用語「平均重合度」は、１個のポリマー分子中に含まれるモノマー単位の平均数をいう。すなわち、ポリマー組成物中には、異なる長さのポリマー分子がある程度の範囲で分散して存在している。
【００２５】
ポリマーの重合度に関して「数平均分子量」とは、ポリマー組成物中の分子１個あたりの分子量の平均をいい、「重量平均分子量」とは、重量に重みをつけて計算した分子量をいう。また、数平均分子量と重量平均分子量の比を分散度といい、ポリマー組成物の分子量分布の尺度となる。分散度が１に近いほど、ポリマー組成物中の平均重合度が近くなり、同じ程度の長さのポリマー鎖を多く含むことになる。
【００２６】
本発明において、用語「生体親和性材料」とは、含水により中間水を含有可能であることにより、生体物質と接触した際に異物として認識されにくい材料をいい、また、生体物質と接触した際に異物として認識されにくい特性を活かした用途に使用される材料をいう。生体親和性材料には、例えば補体活性、血栓活性、組織侵襲性等の生体に対する活性を有しない材料であれば、特定のタンパク質吸着や細胞粘着を誘導し、あるいは誘導しないような活性を示す材料を含む。また、本発明において用語「抗血栓性材料」とは、主に血小板の付着や活性化に起因する血液凝固を抑制して血栓の形成を防止するために特に適した材料をいい、そのような用途における医療材料等に使用することができる材料をいう。
【００２７】
本発明において「側鎖」とは、ポリマー主鎖に結合した枝分かれ構造を示す。
【００２８】
上記課題を解決するために種々の構造を有するポリマーについて生体親和性の発現の有無を検討したところ、炭素原子を主要な構成原子とし、各種の形態でカルボニル炭素を含む繰り返し単位を有するポリマー主鎖に対して、アルコキシ基を直接、又は、１〜３個の炭素原子を介して導入することにより生体親和性が発現することを見出した。つまり、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリケトン等のように各種形態でカルボニル炭素を主鎖の部分に含むポリマーは、いずれも、一般に中間水を含有困難であり生体親和性の発現が見られない。これに対して、以下の実施例において示すように、各種の形態でカルボニル炭素を有する繰り返し単位内に酸素原子を介してアルキル基を結合する側鎖、すなわち、上記アルコキシ基を直接、又は、１〜３個の炭素原子を介して主鎖に結合させた側鎖を導入することによって生体親和性が発現することが本発明により見出された。
【００２９】
［Ｉ］本発明のポリマー
本発明に係るポリマーは、
主鎖にカルボニル炭素を有するポリマーであって、
一つ以上の炭素原子を介して隣接するカルボニル炭素間に、下記式（１）で示される側鎖を有する炭素原子を少なくとも一つ有する繰り返し単位を含むことを特徴とするポリマーである。
【化７】
2017203062.tif 000008
式（１）において、ｑは０〜３の整数であり、ｎは１〜１１の整数である。
【００３０】
なお、「一つ以上の炭素原子を介して隣接するカルボニル炭素」とは、炭素原子以外の原子、例えば、酸素原子あるいは窒素原子等をも介して隣接するカルボニル炭素を含む。また、これらの隣接するカルボニル炭素間に存在する結合数、すなわち、隣接するカルボニル炭素間に存在する炭素原子等の間の共有結合の数が、１０個以下であることが好ましく、より好ましくは、上記共有結合の数は５以下、特に好ましくは３以下である。
上記各式において、ｑは、好ましくは１〜３の整数であり、より好ましくは１または２である。
ｎは、好ましくは１〜９の整数であり、より好ましくは１〜６の整数であるが、特にポリマーとしての親水性を向上するためには１〜３の整数とすることが好ましい。
【００３１】
上記の本発明に係る構成を有するポリマーにおいて生体適合性が発現する機構は、以下のように考察される。
つまり、非特許文献３等に記載されるように、多量の中間水を生じるＰＥＧにおける水和構造は、ポリマー主鎖のエーテル構造（Ｃ２Ｈ４−Ｏ）においてエーテル結合を構成する酸素原子（以下、本明細書において「エーテル酸素」と記載する。）のうち、隣接する２個のエーテル酸素に対して水分子内の一対の水素原子がそれぞれ水素結合を生じると考えられている。また、特許文献２〜５に記載される中間水を含有可能なポリマーにおいては、いずれも側鎖構造内にエーテル酸素を含む複数の酸素原子が近接して存在するために、当該側鎖部分がＰＥＧと同様の水和構造を生じることで生体適合性を発現するものと推察される。
これに対して、本発明に係る構成では、主鎖に含まれるカルボニル炭素に二重結合した酸素原子（以下、本明細書において「カルボニル酸素」という。）に近接した位置に、側鎖部分に含まれるエーテル酸素が存在することにより、当該２個の酸素原子に対して水分子内の水素原子が結合を生じることで、ＰＥＧにおけるものと同様の水和構造を生じるものと考察される。
すなわち、従来の生体親和性ポリマーにおいては、主鎖内部、又は側鎖内部において所定の水和構造を生じるのに対して、本発明に係るポリマーにおいては、主鎖のカルボニル酸素と側鎖のエーテル酸素に対して水分子が水素結合を形成し、主鎖と側鎖に跨る水和構造を形成する結果として、生体親和性が誘導されるものと考察される。また、側鎖内のエーテル酸素は主鎖部分に対する位置自由度が大きいため、酸素原子の位置が固定されているＰＥＧ等における水和と比較して、主鎖と側鎖に跨る水和構造が比較的広範なポリマー構造において生成可能であると考えられる。
【００３２】
また、本発明に係るポリマーは、より好ましい形態として下記式（２）で表わされる繰り返し単位を有すことができる。
【化８】
2017203062.tif 000009
但し、式（２）において、Ｘ，Ｙはそれぞれ独立してＯ，Ｃ，Ｎから選択されるいずれかの原子であり、ｐは０〜８の整数であり（但し、Ｘ，Ｙがいずれも炭素原子でない場合には、ｐは１〜８の整数である）、
前記繰り返し単位は、下記式（３）で表わされる側鎖を有し、
【化９】
2017203062.tif 000010
式（３）において、ｑは０〜３の整数、ｎは１〜１１の整数であり、★は式（２）内のカルボニル炭素以外の炭素原子との結合点を示す。
式（２）におけるｐは、隣接するカルボニル炭素間の結合数を決定するものであって、ｐが８以下の範囲において、本発明における効果を奏するために十分な密度で主鎖内にカルボニル炭素を含むことができる。一方、特にｐを５以下、３以下とすることで更にカルボニル炭素の密度を高めることが可能であって、生体親和性の発現の点で有利となる。また、式（２）におけるＸ，Ｙのいずれかが炭素原子である場合、ｐで示される炭素原子を除くことでカルボニル炭素の密度を高めることが可能である。
式（３）で示される側鎖は、典型的にはｐで示される炭素原子のいずれか一つに結合するものであり、特にＸ，Ｙのいずれかが炭素原子である場合には、当該炭素原子に結合することも可能である。式（３）におけるｑは、側鎖に含まれるエーテル酸素と主鎖構造（特にカルボニル炭素）との距離を決定するものであって、主鎖構造や側鎖が結合する炭素原子の位置に応じて、０〜３の炭素原子を配置することが好ましい。
式（２）の繰り返し単位を有することにより、Ｘ，Ｙの選択によって当該繰り返し単位は、エステル（Ｃ／Ｏ）、ウレタン（Ｏ／Ｎ）、カーボネート（Ｏ／Ｏ）、ケトン（Ｃ／Ｃ）、アミド（Ｃ／Ｎ）の各形態を採ることができ、本発明に係るポリマーが形成されるように側鎖となる部分を従来知られたモノマー原料等に導入し、それを適宜重合することで本発明に係るポリマーを容易に合成することが可能である。また、上記のとおり、式（２）のｐ値によって定められるカルボニル炭素間に存在する炭素原子数により、ポリマーにおけるカルボニル炭素の密度を決定することができる。本発明に係るポリマーにおいてはカルボニル酸素が水和構造の形成に寄与するため、ｐ値に応じて生体親和性を誘導する水和構造の密度が決定されると共に、ポリマー全体としての親水性／疎水性の程度が決定される。つまり、ｐ値が小さい場合には形成される水和構造の密度と親水性が高まるために、中間水の含有密度を高める点でｐ値は５以下とすることが好ましい。一方、ｐ値が８以下であれば、実質的に中間水の含有が可能であり、生体親和性を発現することが可能であり、ポリマーを使用する用途等に応じて適宜決定することができる。
式（３）におけるｎ値は、側鎖においてエーテル酸素に結合するアルキル鎖の大きさを規定するものであり、ｎ値が大きくなるに従ってポリマー全体としての疎水性が増大する傾向が見られる。ｎ値が１１以下であれば実質的に生体親和性を発現可能であり、特にｎ値を６以下、更に２以下とすることで容易に生体親和性に優れたポリマーの構成が可能となる点で好ましい。
【００３３】
本発明に係るポリマーは、本発明の趣旨に反しない範囲で、使用の目的等に応じて異なる構造の繰り返し単位を含む共重合体とすることができる。また、本発明に係るポリマーの上記繰り返し単位の構造以外の構造を有する繰り返し単位を含むこともできる。その際には、本発明に係る繰り返し単位の割合が３０モル％以上、好ましくは５０モル％以上、より好ましくは７０モル％以上とすることで、本発明に係るポリマーに固有の性質が強く発現する点で好ましい。すなわち、本発明に係るポリマーにおいて、例えば、上記式（１）〜（３）に示された構造の繰り返し単位以外の繰り返し単位の含有量は、７０モル％未満、好ましくは５０モル％未満、より好ましくは３０モル％未満である。
また、本発明に係るポリマーは、使用の目的等に応じて、適宜異なる構造を有するポリマーと混合して組成物として使用することができる。また、本発明に係るポリマー以外のポリマーと混合して使用することも可能である。この場合において、本発明に係るポリマー以外のポリマーの組成物の含有量は、３０重量％未満、好ましくは２０重量％未満である。
本発明に係るポリマーの平均分子量は、特に限定されるものではないが、一般的には１，０００〜１，０００，０００の範囲であることが好ましく、５，０００〜８００，０００の範囲であることがより好ましく、８，０００〜５００，０００の範囲であることが最も好ましい。本発明に係るポリマーの分子量分布は、特に制限されないが、１．０〜１０の範囲であることが好ましく、１．０〜８の範囲であることがより好ましく、１．０５〜５．０の範囲であることが最も好ましい。
［ＩＩ］本発明のポリマーの製造方法
【００３４】
本発明に係るポリマーは、適宜の重合方法等で製造することが可能であるが、例えば以下のように、重合した際にアルコキシ基を含む側鎖となる部分を結合した炭素原子と、カルボニル炭素を有する環状構造を有するモノマーを開環重合することにより製造することにより、容易に所望の構造を有するポリマーを製造することができる。
【化１０】
2017203062.tif 000011
そのような環状構造を有するモノマーとして、例えば、上記式（４）の環状化合物が使用できる。
上記式（４）において、
ｍ＋ｍ’は、０〜７の整数であり、好ましくは１〜４の整数であり、より好ましくは２または３である。
また、Ｍは、水素、炭化水素基、またはアルコキシ基であり、好ましくは水素、Ｃ１−３の炭化水素基またはアルコキシ基であり、より好ましくは水素、Ｃ１−２の炭化水素基またはアルコキシ基である。
上記式（４）において、カルボニル炭素に隣接するＸ、Ｙとして、ＣＨ２、Ｏ、Ｎから選択することで、重合後のポリマーの主鎖に含まれるカルボニル炭素が、カーボネート結合（Ｏ／Ｏ）、エステル結合（ＣＨ２／Ｏ）、ウレタン結合（Ｏ／Ｎ）、アミド結合（ＣＨ２／Ｎ）、ウレア結合（Ｎ／Ｎ）等を構成することとなる。
また、ｍ、ｍ’として、互いに独立して０を含む整数（カーボネート結合、ウレア結合の場合には、いずれか一方は０でない）を式（２）におけるｐ値の範囲を満たすように選択することで、カルボニル炭素間の結合数が決定される。また、特にｍ、ｍ’で示される部分にエーテル酸素を含むような形態も本発明の範疇に含めることが可能であり、重合後のポリマーの主鎖部分にエーテル結合が導入されることで生体親和性の発現の点で好ましい。そして、上記式（４）におけるアルコキシ基（−Ｏ−ＣｎＨ２ｎ＋１）として、ｎが１１以下のものを結合させることで、重合後のポリマーの側鎖部分にエーテル酸素を介してアルキル基が結合された構造を導入することができる。また、上記式（４）に示すように、環状構造とエーテル酸素の間に１〜３個の炭素原子を配して上記アルキル基を結合することで、式（１）、式（３）におけるｑ値を１〜３とすることができる。また上記式（４）の「Ｍ」として、典型的には水素原子が選択される他、Ｃ１−６の炭化水素基、好ましくは炭素数が６以下のアルキル基、典型的には炭素数が６以下のアルキル基、またはＣ１−６アルコキシ基を結合させることで本発明に係るポリマーに各種の特性を付与することができる。上記のようにして得られる環状モノマーを、典型的にはカルボニル炭素に隣接する結合のいずれかで開環して相互に重合することで、本発明に係るポリマーを製造することができる。
【００３５】
上記では、一つのアルコキシ基を含む環状モノマーについて説明したが、これに限定されず、ｍ、ｍ’に含まれる適宜の炭素原子に対してアルコキシ基等を設けることが可能である。また、ｍ、ｍ’に含まれる適宜の炭素原子（Ｘ、ＹとしてＯ、Ｎが選択される場合には、当該Ｏ、Ｎに隣接する炭素原子は除く）を酸素で置換することにより、重合後のポリマーの主鎖部分にエーテル構造を導入することができる。また、ｍ、ｍ’に含まれる適宜の炭素原子をＮ，Ｓ等のヘテロ原子により、カルボニル炭素間の炭素原子を置換することも可能である。
【００３６】
例えば、式（４）において、Ｘ、Ｙを共に酸素原子として環状カーボネートとし、ｍ及びｍ’が共に１であり、Ｍが水素原子であるものを用いれば、当該環状カーボネートを開環重合させることにより、Ｃ＝３のアルキレン基がカーボネート結合により結合された主鎖を有し、当該アルキレン基の中央の炭素原子に対してアルコキシ基を含む側鎖が設けられたポリマーを得ることができる。
【００３７】
本発明において、上記のように使用されるモノマー化合物としては、例えば、
５−メトキシ−１，３−ジオキサン−２−オン、
５−エトキシ−１，３−ジオキサン−２−オン、
５−フェノキシ−１，３−ジオキサン−２−オン、
５−メチル−５−メトキシ−１，３−ジオキサン−２−オン
５−メチル−５−エトキシ−１，３−ジオキサン−２−オン、
５−メチル−フェノキシ−１，３−ジオキサン−２−オン、
β−メトキシ−δ−バレロラクトン、
β−エトキシ−δ−バレロラクトン、
β−フェノキシ−δ−バレロラクトン、
β−メチル−β−メトキシ−δ−バレロラクトン、
β−メチル−β−エトキシ−δ−バレロラクトン、
β−メチル−β−フェノキシ−δ−バレロラクトン、
等が挙げられるが、これらに限定されず、目的とするポリマーの構造に応じて、適宜使用するモノマーを選択することができる。
【００３８】
上記では、環状構造を有するモノマーを重合して本発明に係る抗血栓性ポリマーを製造する方法について説明したが、本発明はこれに限定されず、適宜のモノマーを使用して主鎖をなす所定の炭素原子に対して所定のアルコキシ基を含む構造を導入することで本発明に係るポリマーを製造してもよい。本発明に係るポリマーにおいて、主鎖ポリマーの繰り返し単位全てにわたってアルコキシ基を含む構造が側鎖として結合している必要は必ずしもないが、合成の簡便さや、ポリマーの特性を予測しやすくする観点からは、アルコキシ基を含む構造が導入された単一種のモノマーを重合してポリマーとすることも好ましい。
また、例えば、使用する環状モノマーの環状部分に、ポリマーにおいてカーボネート結合等を形成するカルボニル炭素を複数導入すると共に、環状部分をなす適宜の炭素にアルコキシ基を含む構造を導入したモノマーを用いることにより、カルボニル炭素間に導入されたアルコキシ基を含む構造を有する側鎖の分布が、隣接する繰り返し単位で相違するようなポリマーを製造することもできる。
【００３９】
また、本発明に係るポリマーは、主鎖の部分にカルボニル炭素を含む構造を有することを特徴としている。このうち、特にポリカーボネート等を含む構造とすることで、本発明に係るポリマーに生分解性ポリマーとしての特徴を付与することができる。その際には、全てのカルボニル炭素をポリカーボネート等の生分解性を示す結合とする必要はなく、主鎖の部分に、生分解性の部分と非生分解性の部分のいずれをも含めることができる。そのような構造を有するポリマーは、例えば生分解性ポリマーと非生分解性ポリマーの共重合により、得ることができる。
【００４０】
上記式（４）で示される化合物は、当業者に公知の方法を用いて合成することができる。例えば、上記式（４）においてＸ、Ｙが共に−Ｏ−である場合、すなわち環状カーボネートである場合は、例えば、以下のスキームに示すように、ジオールの誘導体から出発して、（ａ）エーテル基を含む構造を導入する反応、及び（ｂ）ホスゲン、炭酸ジフェニル又は触媒存在下での一酸化炭素等の炭酸源を作用させて環状カーボネートを形成する反応を含む工程により、合成することができる。
【００４１】
【化１１】
2017203062.tif 000012
（式中、Ｍ、ｍ、ｍ’は、先に定義されたとおりであり、Ｚは所定のアルキル基、好ましくは−ＣｎＨ２ｎ＋１基を示す。Ｐ及びＰ’は脱離基を表し、Ｒは−Ｏ−フェニルであるか、塩素原子であるか、又は存在しない。）
【００４２】
出発物質である上記ジオールの誘導体において、ジオール構造を有するカルボン酸をハロゲン化物にする等の変更を適宜行うことにより、−Ｏ−Ｚ基を含むジオールの誘導体が合成される。その際に用いられる反応条件は、ウィリアムソン合成等、当業者に公知である。
【００４３】
環状カーボネートを形成する工程は、例えば前記得られたジオールの誘導体に、適切な溶媒中、塩基の存在下で、トリホスゲンを作用させることによって行われる。用いられる溶媒は特に制限されず、ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン系溶媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン等のエーテル系溶媒、ベンゼン、トルエン等の芳香族溶媒又は酢酸エチル等が挙げられるが、これらに限定されない。塩基はトリホスゲンを分解して反応系中でホスゲンを発生させるために用いられる。用いられる塩基としては、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、ピリジン等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００４４】
上記式（４）で示される化合物において、Ｘ、Ｙの一方が−Ｏ−である場合、すなわちラクトンである場合は、そのような化合物は、当業者に公知の方法を用いて合成することができる。
【００４５】
上記式（４）で示されるラクトンは、（ａ）アルコキシ基を含む構造を導入する反応、及び（ｂ）ラクトン化反応を含む方法によって合成される。エーテル基を含む構造を導入する反応は、先にカーボネートの合成において述べたとおりである。ラクトン化反応は、例えばヒドロキシカルボン酸の分子内縮合、ヨードラクトン化又はStaudingerのケテン環化付加反応等の縮合反応、環状ケトンのBaeyer-Villiger酸化のような過酸を用いた酸化反応、あるいは予め環化したラクトールを酸化する等、当業者に公知の反応を用いて行うことができる。種々のモノマー化合物の合成に対する汎用性の高さから、過酸を用いた酸化反応が好ましい。例えば、式（４）で示されるラクトンは、以下に示すようなスキームに従って合成することができる。原料化合物は、市販されているか又は当業者に公知の合成方法によって得ることができる。
【００４６】
【化１２】
2017203062.tif 000013
（式中、Ｍ、ｍ、ｍ’、Ｚは、先に定義されたとおりである。式（６）においては、Ｘはハロゲン原子である）
【００４７】
その他、上記式（４）で示される化合物において、Ｘ、ＹをＣＨ２、Ｏ、Ｎのいずれかとした場合の化合物についても、それぞれ当業者に公知の方法を用いて合成することができる。
本発明の一つの態様は、上記式（４）で示される化合物を開環重合する工程を含む、ポリマーの製造方法である。
【００４８】
上記式（４）で示される化合物の開環重合は、当業者に公知の方法により実施される。開環重合の方法としては、カチオン重合反応、アニオン重合反応等を用いることができる。カチオン重合反応は、三フッ化ホウ素エーテル錯体、四塩化チタン、塩化アルミニウム等のルイス酸、塩酸、メタンスルホン酸等のプロトン酸、ヨウ化メチル等のアルキルカチオン発生剤を開始剤として用いて、行うことができる。アニオン開環重合は、アルカリ金属、金属ヒドリド、金属アルコキシド、有機金属化合物等を開始剤として用いて、行うことができる。
【００４９】
上記式（４）で示される化合物が環状カーボネートである場合、ラクトンである場合のいずれも、カチオン重合及びアニオン重合のいずれをも用いることができる。環状カーボネートをカチオン重合する場合には、脱炭酸に伴うポリエーテルの副生を抑制するために、アルキルハライドのような大きな求核性を有する対アニオンを発生する開始剤を用いて行うことが好ましい。また、配位挿入機構で進行するとされており、米国食品医薬品局（ＦＤＡ）によって使用が認められている、現在、該環状モノマー類の開環重合に最も一般的に用いられているオクチル酸スズを触媒とし、アルコールを開始剤として用いて該開環重合反応を行うこともできる。さらには、近年、注目されている有機分子触媒は水素結合によってモノマーとアルコール開始剤を共に温和に活性化させて重合反応を進行させるため、脱炭酸はもとよりエステル交換反応などの連鎖移動反応も抑制することができ、分子量分布が比較的揃ったポリマーが得られやすく、モノマー活性化触媒としてはチオウレア構造や芳香族フルオロアルコールを含むルイス酸、開始剤活性化触媒としては３級アミンを用いて該重合反応を行うこともできる。
【００５０】
上記式（４）で示される化合物の開環重合は、例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン又はトルエン等の溶媒中、１−ピレンブタノール、ラウリルアルコール、デカノール又はステアリルアルコール等の重合開始剤、１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］ウンデカ−７−エン（ＤＢＵ）、ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）又はトリエチレンジアミン（ＤＡＢＣＯ）等の環状アミン重合開始剤の存在下で、場合により二官能基化チオウレア、例えば１−（３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル）−３−シクロヘキシル−２−チオウレア等の有機分子触媒を用いて、窒素雰囲気下、室温で反応させることにより行われる。また、例えば、モノマー中に残存する水分を重合開始剤とすることもできる。
【００５１】
本発明の重合方法において、反応系は、副反応を抑制する点から、酸素、水を除去した窒素雰囲気下で行うことが好ましい。反応温度は、室温から溶媒の沸点の範囲で選択することができる。反応の制御等の点から、室温〜５０℃の範囲が好ましく、室温で行うことが最も好ましい。反応時間は、原料となる一般式（VII）の化合物、反応温度、触媒の有無に応じて変動するが、例えば室温で触媒を用いて行う場合、反応時間は１分〜１２時間、好ましくは３０分〜６時間、さらに好ましくは１時間〜３時間である。反応の終了は、モノマーである一般式（VII）の化合物が反応系中に存在しているか否かで判断することができ、１Ｈ−ＮＭＲ、ＴＬＣ等の方法により確認することができる。重合反応が十分に進行したら、反応停止剤を加えることによって重合反応を終了させることができる。反応停止剤には、例えば酢酸、塩酸、硫酸、安息香酸等が挙げられるが、その種類は特に制限されない。
［ＩＩＩ］本発明の血液適合性組成物
【００５２】
一般式（４）で示されるモノマー化合物の開環重合によって製造されるポリマーが、本発明の対象であるとともに、当該ポリマーを含む血液適合性組成物等もまた、本発明の対象である。
【００５３】
すなわち、本発明により製造されるポリマーには、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、例えば、ラジカル捕捉剤、過酸化物分解剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、可塑剤、難燃剤、帯電防止剤等の添加剤を添加して使用することができ、また、本発明のポリマー以外のポリマーと混合させて使用して組成物を形成することができる。このような、本発明に係るポリマーを含む組成物もまた、本発明の目的である。
【００５４】
本発明により製造される種々のポリマーは、適宜の有機溶媒に溶解させて単独で使用することもできるし、使用の目的に応じて他の高分子化合物と混合して使用する等、各種の組成物として使用することができる。また、本発明の医療用機器は、生体内組織や血液と接して使用される表面の少なくとも一部分に本発明のポリマーを有していればよい。つまり、医療用機器を成す基材の表面に対して、本発明の抗血栓性ポリマーを含む組成物を表面処理剤として用いることができる。また、医療用機器の少なくとも一部の部材であって、その使用の際に生体に由来する物質や生体組織に接する部分を本発明のポリマー又はその組成物で構成しても良い。
【００５５】
本発明の一つの態様は、生体内組織や血液に接して使用されたときに、生分解性を示すポリマーであって、分解されるまでの間、血液や組織に対して異物反応を生じ難くする抗血栓性ポリマーを含む抗血栓性材料である。
【００５６】
本発明に係るポリマーは、医療用途に好ましく使用されることができる。本発明に係るポリマーを他の高分子化合物等と混合して組成物として使用する場合には、その使用の用途に応じて適宜の混合割合で使用することができる。特に、本発明に係るポリマーの割合を９０重量％以上とすることで、本発明の特徴を強く有する組成物とすることができる。その他、使用の用途によっては、本発明に係るポリマーの割合を５０〜７０重量％とすることで、本発明の特徴を活かしつつ、各種の特性を併せ持つ組成物とすることができる。
［ＩＶ］本発明の医療用機器
【００５７】
本発明の一つの態様は、本発明の抗血栓性材料を含む、医療用機器である。ここで、「医療用機器」とは、人工器官等の体内埋め込み型デバイス及びカテーテル等の生体内において生体組織と接触するデバイスや、人工透析器や人工心肺、輸血用血液の保存容器、血液処理装置のように、生体から取り出した生体物質を体外で取り扱うデバイスの他、細胞培養用の基材や体液中から所定の細胞を選択的に接着して分離するデバイスのように生体組織を所定の目的で取り扱うデバイスを含むものとする。また、本発明に係る医療用機器は、本発明に係るポリマーを少なくとも表面の一部に有する機器である。本発明でいう医療用機器の表面とは、医療用機器が使用される際に、例えば、血液等が接触する医療用機器を構成する材料の表面並びに材料内の孔の表面部分等や、生体組織に接触する部分を含むものとする。
【００５８】
本発明において、医療用機器を構成する部材の材質や形状は特に制限されることなく、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、中空糸や粉末等いずれでも良い。その材質としては木錦、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、ポリウレタン、ポリアミド、ポリカーボネート、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−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あるいはこれらの混合物が挙げられる。また、金属、セラミクス及びそれらの複合材料等が例示でき、複数の基材より構成されていても構わない。
【００５９】
本発明に係るポリマーは、生体内組織や血液と接して使用される医療用機器に用いることができ、体内埋め込み型の人工器官や治療器具、体外循環型の人工臓器類、さらにカテーテル類（血管造影用カテーテル、ガイドワイヤー、ＰＴＣＡ用カテーテル等の循環器用カテーテル、胃管カテーテル、胃腸カテーテル、食道チューブ等の消化器用カテーテル、チューブ、尿道カテーテル、尿菅カテーテル等の泌尿器科用カテーテル）等の医療用機器の血液と接する表面の少なくとも一部、好ましくは血液と接する表面のほぼ全領域に用いられることが望ましい。
【００６０】
本発明に係るポリマーは、止血剤、生体組織の粘着材、組織再生用の補修材、薬物徐放システムの担体、人工すい臓や人工肝臓等のハイブリッド人工臓器、人工血管、塞栓材、細胞工学用の足場のためのマトリックス材料等に用いても良い。
【００６１】
これらの医療用機器においては、血管や組織への挿入を容易にして組織を損傷しないため、さらに表面潤滑性を付与してもよい。表面潤滑性を付与する方法としては水溶性高分子を不溶化して材料表面に吸水性のゲル層を形成させる方法が優れている。この方法によれば、生体親和性と表面潤滑性を併せ持つ材料表面を提供できる。
【００６２】
本発明に係るポリマーはそれ自体が生体親和性に優れた材料であるが、様々な生理活性物質をさらに担持させることもできるため、血液フィルターのみならず、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、内視鏡等の様々な医療用機器に用いることができる。
具体的には、本発明に係るポリマーを、血液フィルターを構成する基材表面の少なくとも一部にコーティングしてもよい。また、血液バッグと前記血液バッグに連通するチューブの血液と接する表面の少なくとも一部に本発明に係るポリマーをコーティングしてもよい。また、チューブ、動脈フィルター、遠心ポンプ、ヘモコンセントレーター、カーディオプレギア等からなる器械側血液回路部、チューブ、カテーテル、サッカー等からなる術野側血液回路部から構成される体外循環血液回路の血液と接する表面の少なくとも一部を本発明に係るポリマー組成物でコーティングしてもよい。
【００６３】
また、先端に鋭利な針先を有する内針と、前記内針の基端側に設置された内針ハブと、前記内針が挿入可能な中空の外針と、前記外針の基端側に設置された外針ハブと、前記内針に装着され、かつ前記内針の軸方向に移動可能なプロテクタと、前記外針ハブと前記プロテクタとを連結する連結手段とを備えた留置針組立体の、血液と接する表面の少なくとも一部が本発明に係るポリマー組成物でコーティングされてもよい。また、長尺チューブとその基端（手元側）に接続させたアダプターから構成されるカテーテルの血液と接触する表面の少なくとも一部が本発明に係るポリマー組成物でコーティングされてもよい。
【００６４】
また、ガイドワイヤーの血液と接触する表面の少なくとも一部が本発明に係るポリマーでコーティングされてもよい。また、金属材料や高分子材料よりなる中空管状体の側面に細孔を設けたものや金属材料のワイヤや高分子材料の繊維を編み上げて円筒形に成形したもの等、様々な形状のステントの血液と接触する表面の少なくとも一部が本発明に係るポリマーでコーティングされてもよい。
また、多数のガス交換用多孔質中空糸膜をハウジングに収納し、中空糸膜の外面側に血液が流れ、中空糸膜の内部に酸素含有ガスが流れるタイプの中空糸膜外部血液灌流型人工肺の、中空糸膜の外面もしくは外面層に、本発明に係るポリマー組成物が被覆されている人工肺としてもよい。
また、透析液が充填された少なくとも一つの透析液容器と、透析液を回収する少なくとも一つの排液容器とを含む透析液回路と、前記透析液容器を起点とし、又は、前記排液容器を終点として、透析液を送液する送液手段とを有する透析装置であって、その血液と接する表面の少なくとも一部が本発明に係るポリマーでコーティングされてもよい。
【００６５】
本発明に係るポリマーを医療用機器等の表面に保持させる方法としては、コーティング法、放射線、電子線及び紫外線によるグラフト重合、基材の官能基との化学反応を利用して導入する方法等の公知の方法が挙げられる。この中でも特にコーティング法は製造操作が容易であるため、実用上好ましい。さらにコーティング方法についても、塗布法、スプレー法、ディップ法等があるが、特に制限なくいずれも適用できる。その膜厚は、好ましくは、０．１μm〜１mmである。例えば、本発明に係るポリマーの塗布法によるコーティング処理は、適当な溶媒に本発明に係るポリマーを溶解したコーティング溶液に、コーティングを行う部材を浸漬した後、余分な溶液を除き、ついで風乾させる等の簡単な操作で実施できる。また、コーティングを行う部材に本発明に係るポリマーをより強固に固定化させるために、コーティング後に熱を加え、本発明の抗血栓性材料との接着性を更に高めることもできる。また、表面を架橋することで固定化しても良い。架橋する方法として、コモノマー成分として架橋性モノマーを導入しても良い。また、電子線、γ線、光照射によって架橋しても良い。
【００６６】
架橋性モノマーとしては、メチレンビスアクリルアミド、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリアリルイソシアネート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート等のビニル基又はアリル基を１分子中に複数個有する化合物のほかに、ポリエチレングリコールジアクリレートがあげられる。このうち、ポリエチレングリコールジアクリレートを用いて、種々の官能基を導入した場合が、官能基を有する化合物の導入率が高く、更にポリエチレングリコール鎖を導入して親水性化できることにより、上記のように目的以外の細胞やタンパク質等の非特異的吸着が抑制されるので好ましい。この場合のポリエチレングリコール鎖の分子量は好ましくは１００〜１００００、さらに好ましくは５００〜６０００である。
【００６７】
以上のように本発明に係るポリマーを、医療用機器の血液と接触する表面の少なくとも一部に導入すると、凝固系、補体系、血小板系の活性化等を抑制することが可能であり、優れた生体親和性を付与することができる。
その他、本発明に係るポリマーの表面においては、接触したタンパク質の変性などが抑制される結果、タンパク質の付着が介在する各種の汚染や細菌の付着等が効率的に防止されるため、本発明に係るポリマーは生体関連物質等が接触する洗面台や容器等に対する防汚コーティングとしても有用である。
【実施例】
【００６８】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。なお、以下の例において、合成された各生成物（中間化合物、最終化合物）の構造の確認、重合の進行度、各実施例で得られた重合体の数平均分子量及び分子量分布の測定は以下のようにして行った。
【００６９】
（１）数平均分子量（［Ｍｎ］、単位：ｇ/mol））及び重量平均分子量（Ｍｗ、単位：ｇ/mol）
ピーク分子量が既知の標準ポリスチレンを用い、該標準ポリスチレンで校正したゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）（東ソー社製「ＨＬＣ−８２２０」、カラム構成：Ｔｏｓｏｈ  ＴＳＫ−ｇｅｌｓ  ｓｕｐｅｒ  ＡＷ５０００、ｓｕｐｅｒ  ＡＷ４０００、ｓｕｐｅｒ  ＡＷ３０００）を使用して、重合体の数平均分子量（Ｍｎ）及び重量平均分子量（Ｍｗ）を測定した。（溶媒：テトラヒドロフラン、温度：４０℃、流量：１．０mL/min）。
【００７０】
（２）分子量分布（［Ｍｗ／Ｍｎ］）
上記（１）の方法で求めた重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）の値を用い、その比（Ｍｗ／Ｍｎ）として求めた。
【００７１】
（３）ＮＭＲ測定
モノマー及びポリマーの構造解析については、ＮＭＲ測定装置（日本電子株式会社製、ＪＥＯＬ  ５００ＭＨｚ  ＪＮＭ−ＥＣＸ）を用い、１Ｈ−ＮＭＲ測定及び１３Ｃ−ＮＭＲ測定を行った。なお、ケミカルシフトはＣＤＣｌ３（１Ｈ：７．２６ppm、１３Ｃ：７７．１ppm）を基準とした。
【００７２】
［合成例１］メトキシ基を有するポリメチレンカーボーネート誘導体（ＰＭＤＯ）の合成
（５−メトキシ−１，３−ジオキサン−２−オン（４）及びその開環重合によるポリ（５−メトキシ−１，３−ジオキサン−２−オン）の合成）
（工程１）２−ｐｈｅｎｙｌ−１，３−ｄｉｏｘａｎ−５−ｏｌの合成
【化１３】
2017203062.tif 000014
Oil-water separatorを取り付けた三口フラスコにglycerol(92 g, 1 mol)、benzaldehyde (106 g, 1 mol)、Toluene(200 ml)を加えた後、60°Cまで加熱した。次に、p-toluenesulfonic acid(p-TSA) (1 g, 5.1 mmol)加えた後、130°Cまで加熱し6時間撹拌した。反応終了後、室温に戻してdiethylether(180 ml)を加え、分液漏斗にて1%K2CO3 aqで3回洗浄した。得られた有機層をMgSO4にて乾燥後、エバポレーターにて濃縮した。その後、diethylether/hexane (1 : 1)より再結晶させ、白色針状固体として2-phenyl-1,3-dioxan-5-olを得た(収量：55.7 g 、収率：30.9%、
1H-NMR (400 MHz, CDCl3)：d 7.53-7.34 (m, 5H, ArH) , 5.55 (s, 1H, ArCH) , 4.19 (d, 2H, J = 12 Hz, OCH2CH ) , 4.13 (d, 2H, J = 12 Hz, OCH2CH ) , 3.63 (m, 1H, CH2CHCH2) ,3.01 (d, 1H, J = 12 Hz, OH) )。
【００７３】
（工程２）２−ｍｅｔｈｏｘｙ  ｐｒｏｐａｎｅ−１，３−ｄｉｏｌの合成
【化１４】
2017203062.tif 000015
窒素置換した、三口フラスコに55%NaH(1.88 g, 43.0 mmol)を加えた後、氷浴を用いて0°Cにし脱水THF(70ml)加えた。次に5-Hydroxyl-1,3-Benzylideneglycerol(6.20 g, 34.4 mmol)を加えて15〜30分撹拌した後、methyl iodide(5.86 g, 41.3 mmol)をパスツールで滴下した。その後、室温に戻し3時間撹拌した。反応終了後、不溶物を吸引濾過にて取り除き2-phenyl-1,3-dioxan-5-olを得た（1H-NMR (400 MHz, Acetone-D6)：d  7.45-7.28 (m, 5H, ArH) , 5.56 (s, 1H, ArCH ) , 4.23 (d, 2H, J = 8 Hz, OCH2CH ) , 4.05 (d, 2H, J = 8 Hz, OCH2CH ) , 3.35 (s, 3H, OCH3) ,3.18 (m, 1H, CH2CHCH2)）
次に反応溶液をエバポレーターにて半分程度の量まで濃縮し、精製をせずにH2O(25 ml)と1M HClaq(75 ml)を加え80°Cに加熱し2日間撹拌した。反応終了後、1M NaOHaqを中性を示すまで滴下した。次に分液漏斗にてethyl acetate(50 ml) で3回分液した。得られた水層をエバポレーターにて濃縮した後、THFを加えて撹拌し吸引濾過にて不溶物を取り除いた。その後、エバポレーターにて濃縮し、その後カラムクロマトグラフィーをethyl acetateを展開層として行った後、展開層をメタノールに変更して行った。エバポレーターにて濃縮した後、蒸留精製を行い目的とする2-methoxypropane-1,3-diolを得た(収量：3.90 g、収率：>99% 、1H-NMR (400 MHz, CDCl3)： 3.82 (m, 2H, OCH2CH ) , 3.71 (m, 2H, OCH2CH ) , 3.35 (s, 3H, OCH3) , 3.38 (m, 1H, CH2CHCH2) , 2.07 (br, 1H, OH) )。
【００７４】
（工程３）５−ｍｅｔｈｏｘｙ−１，３−ｄｉｏｘａｎ−２−ｏｎｅの合成
【化１５】
2017203062.tif 000016
滴下漏斗を取り付けた三口フラスコに、2-methoxypropane-1,3-diol(3.9 g, 36.75 mmol) を加え、窒素置換した。次に、脱水THF(101 ml) 、Pyridine(14.53 ml, 183.75mmol) を加えた。次に、ドライアイス/2-イソプロパノール冷浴を用いて反応系を-78°Cに冷却し、予め調整したtriphosgen(4.36 g, 14.7 mmol) の脱水THF溶液(40 ml) を滴下漏斗より徐々に加えた。滴下終了後、-78°Cの冷却下で1時間、その後室温にて2時間撹拌した。反応終了後、不溶物を吸引濾過により取り除いた後、エバポレーターにて濃縮した。その後、DCMを加えて、1M HClで3回、飽和NaHCO3で1回、brineで1回洗浄した。得られた有機層をMgSO4にて乾燥後、エバポレーターにて濃縮し5-methoxy-1,3-dioxan-2-oneを得た（1H-NMR (400 MHz, CDCl3)：d1H-NMR (400 MHz, CDCl3)： 4.51 (m, 2H, OCH2CH ) , 4.46 (m, 2H, OCH2CH ) , 3.71 (m, 1H, CH2CHCH2) ,3.44 (s, 3H, OCH3) ）。
【００７５】
（工程４）ｐｏｌｙ（５−ｍｅｔｈｏｘｙ−１，３−ｄｉｏｘａｎ−２−ｏｎｅ）（ＰＭＤＯ）の合成
【化１６】
2017203062.tif 000017
グローブボックス内にて、5-methoxy-1,3-dioxan-2-one(500 mg, 3.78 mmol)、DBU(11.4 mg, 0.075 mmol )を脱水DCM(1.89 ml, 2M)に溶解させ室温で撹拌した。4時間後1H  NMRスペクトルよりモノマーの消費を確認後benzoic acidを加えて重合を停止した。1時間撹拌後、重合溶液をグローブボックスから取り出し、水中に再沈澱させ、吸引濾過にて沈殿物を回収した。その後、室温で真空乾燥させ、赤褐色の粘調体としてPMDOが得られた(収量： 445 mg、収率：80.9%)、GPC (THF) : Mn = 2,220, DM= 1.04.  1H-NMR (400 MHz, CDCl3)：d 4.31-4.17 (CHCH2O), 3.77-3.49 (CHCH2O) , 3.49-3.42 (OCH3)。
図１には、得られたＰＭＤＯについてのNMR測定結果を示す。
【００７６】
［合成例２］メトキシ基を有するポリe−カプロラクトン誘導体（ＰＭＣＬ）の合成
（工程１）４−ｍｅｔｈｏｘｙｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｏｌの合成
【化１７】
2017203062.tif 000018
N2パージした三口フラスコにcyclohexane-1,4-diol(CHD, 11.6 g, 0.1 mol)、 脱水DMF(140ml)を加えた後、DMF40 mlに溶解させた55%NaH( 5.64 g, 0.13 mol)をゆっくり加え1 h撹拌し、次に50°Cで2 h撹拌を行った。その後、室温に戻しCH3I (14.2 g, 0.1 mmol) を滴下して27.5 h撹拌を行った。次に、析出物を吸引濾過により除去した後エバポレーターで濃縮した。その後、濃縮物をH-2O 200 ml に溶かしヘキサンで３回分液を行った。その後、水層をエーテルで三回、クロロホルムで三回分液を行った。その後、減圧乾燥を行い黄色液体の4-methoxycyclohexanol を得た (収量：3.12 g 、収率：23.8%、
1H-NMR (400 MHz, CDCl3)：d 3.8-3.6 (m, 1H, CH2CHCH2), 3.35-3.3 (s, 3H, OCH3-),3.2-3.1 (m, 1H, CH2CHCH2), 2.1-1.2 (m, 8H, CH2CH2CH) )。
【００７７】
（工程２）４−ｍｅｔｈｏｘｙｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｏｎｅ  の合成
【化１８】
2017203062.tif 000019
フラスコにDCM (400 ml)、pyridinium chlorochromate (PCC, 19.0 g, 0.088 mol)、モレキュラーシーブ3A( 19.0 g)、セライト(19.0 g)を加え撹拌した。その後、4-methoxycyclohexanol (MCHL, 純度：74.6% *ガスクロマトグラフィーのチャートより算出), 7.70 g, 0.059 mol)をDCM (300 ml)に溶かした溶液を加え４日間撹拌した。その後、シリカを詰めたガラスロートを用いて吸引濾過しPCC残渣の残渣をある程度取り除いた。次に、ロータリーエバポレーターにより溶液を濃縮し、クロロホルムを加えて1M NaHCO3 aqで一回 、Brineで一回、 水で一回洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後ロータリーエバポレーターで濃縮し4-methoxycyclohexanoneを得た(収量：5.1 g、収率：88.9%、 
1H-NMR (500 MHz, CDCl3)：3.62-3.59 (m, 1H, CH2CH(OCH3)CH2) , 3.40 (s, 3H, OCH3 ) , 2.65-1.90 (m, 8H, CH2CH2CH) )。
【００７８】
（工程３）g−（ｍｅｔｈｏｘｙ）−e−ｃａｐｒｏｌａｃｔｏｎの合成
【化１９】
2017203062.tif 000020
フラスコに4-methoxycyclohexanone (MCHN, 1.52 g, 0.012 mol)、CHCl3 (20 ml)を加えて撹拌した後、m-chloroperoxybenzoic acid(mCPBA, 3.48 g, 0.015mol)とCHCl3 (10ml)の混合溶液を加え、3 h撹拌した。反応終了後、析出した塩を濾別し、ろ液は2倍希釈した飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で二回洗浄後、有機層は硫酸マグネシウムにより乾燥し、減圧下にて濃縮、乾燥した。次にフラッシュカラムクロマトグラフィー(展開層：酢酸エチル)による精製を行いg-(methoxy)-e-caprolactonを得た。(収量：0.75 g 、収率：49.5%、1H-NMR (500 MHz, CDCl3)：d 4.52-4.45, 4.09-4.02 (m, 2H, CH2COCH2 ), 3.60-3.53 (m, 1H, CH2CH(OCH3)CH2) , 3.34 (s, 3H, OCH3), 3.00-2.91, 2.45-2.38(m, 2H, CH2COCH2), 2.10-1.78 (m, 4H, CH2CH2CH) )。
【００７９】
（工程４）Ｐｏｌｙ（g−（ｍｅｔｈｏｘｙ）−e−ｃａｐｒｏｌａｃｔｏｎ）  （ＰＭＣＬ）の合成
【化２０】
2017203062.tif 000021
グローブボックス内でシュレンクチューブにMCL 144 mg (1 mmol, 100 eq)およびSn(Oct)2 4.05 mg(0.01 mmol,1eq)とToluene 0.3 mlを加えた後、合成室で110°Cで加熱し撹拌した。24 h後、温度を室温に戻し反応を停止した。その後、ヘキサンで再沈澱を行い。目的物を得た。(収量： 445 mg、収率：80.9%、GPC (THF) : Mn = 2,220, DM = 1.04.  1H-NMR (400 MHz, CDCl3)：d 4.31-4.17 (CHCH2O), 3.77-3.49 (CHCH2O) , 3.49-3.42 (OCH3) )。
図２には、得られたＰＭＣＬについてのNMR測定結果を示す。
【００８０】
［合成例３］側鎖にメトキシ基を含むポリウレタン（ＰＵ−ＭＰＤ）の合成
【化２１】
2017203062.tif 000022
窒素雰囲気下、 グローブボックス内で、methoxypropanediol (MPD) (212 mg, 2.0 mmol)、hexamethylene diisocyanate (HDI) (3.36 mg 2.0 mmol)、diphenyl phoshate (DPP) (25.0 mg 0.1 mmol 5%)、dry CHCl3 (1 ml 2M)中、室温で撹拌した。脱水操作として重合直前にモノマー溶液にCaH2を加えて30分撹拌させた。1H-NMRにてモノマーの消費を確認し、43時間後、触媒を失活させるためにtriethyl amineで反応を停止させた。
反応溶液を取り出し、diethyl ether (50 ml) で再沈殿を行った後、酢酸エチル (50 ml) で再沈殿を行い白色の固体MPD-PU を得た。 (収量：253 mg、収率: 46 %、GPC (THF) : Mn = 9,000, DM = 1.39. 1H-NMR (400MHz, CDCl3): δ 5.0 (s, 2H, NH), 4.16 (m, 4H, COOCH2), 3.61 (m, J = 4.0 Hz, 1H, CH2CHCH2), 3.46 (s, 3H, OCH3), 3.16 (t, 4H, J = 9.0 Hz, CONHCH2), 1.64 (q, J = 6.3 Hz, 4H, CONHCH2CH2CH2), 1.33 (t, 4H, J = 5.4 Hz, CONHCH2CH2CH2)）。
図３には、得られたＰＵ−ＭＰＤについてのNMR測定結果を示す。
［比較合成例１］側鎖にメトキシエチル基を有するポリウレタン（ＰＵ−ＣＭＥ）の合成
【化２２】
2017203062.tif 000023
ME-MPA (388 mg，2.02 mmol)、DPP (25.5 mg，0.10 mmol)、HDI (330 mg，1.96 mmol)、DCM (2.2 mL)を使用し、室温で重合を行った。1H-NMRにてモノマーの消費を確認し、２−プロパノールで再沈殿を行い、ポリマーを得た。得られたポリマーは粘性のない無色のゴム状ポリマーであった（GPC (THF) : Mn = 18,000， DM = 2.10. 1H-NMR (500MHz, CDCl3)：δ 5.17 (s, 2H, NH), 4.23 (m, 6H, COOCH2)，3.59 (t, J = 4.0 Hz，2H, CH2OCH3)，3.37 (s, 3H, OCH3)，3.12 (t, 4H, J = 9.0 Hz，CONHCH2)，1.49 (q, J = 6.5 Hz，4H, CONHCH2CH2CH2)，1.33 (t, 4H, J = 5.5 Hz，CONHCH2CH2CH2)，1.22 (s, 3H, CH3)．）。
ＰＵ−ＣＭＥは、生体親和性を示すことが知られているポリマーである。
［その他の比較例］
以下に示す各ポリマーをそれぞれ用意して、本発明に係るポリマーとの対比に用いた。
（１）ＰＭＥＡ（Poly(2-methoxyethyl acrylate)）
特許文献１等に記載されるポリマーであり、ＰＥＧの構成単位である（Ｃ２Ｈ４−Ｏ）をアクリル鎖の側鎖として導入した構造を有することで、中間水を含有すると共に、生体親和性を有することが知られているポリマーである。
【化２３】
2017203062.tif 000024
（２）ＰＥＴ（Poly(ethylene terephthalate)）
各種用途に汎用されるポリマーであり、エステル結合が連なったポリエステルの一種である。中間水の含有が観察されないポリマーである。
【化２４】
2017203062.tif 000025
（３）ＰＭＥＭＴＣ（poly(2-methoxyethyl 2-methyl(trimethylene carbonate)-2-carboxylate) 
特許文献３等に記載されるポリマーであり、ＰＥＧの構成単位である（Ｃ２Ｈ４−Ｏ）をポリカーボネートの主鎖に対する側鎖として導入した構造を有することで、中間水を含有すると共に、生体親和性を有することが知られているポリマー。
【化２５】
2017203062.tif 000026
（４）ＰＴＭＣ（Poly(trimethylene carbonate)）
ポリカーボネートの一種であり、ＰＭＤＯ（合成例１）における側鎖のメトキシ基を省略した構造に相当するポリマーである。
【化２６】
2017203062.tif 000027
（５）ＰＣＬ（Poly(e-caprolactone)）
ポリエステルの一種であり、ＰＭＣＬ（合成例２）における側鎖のメトキシ基を省略した構造に相当するポリマーである。
【化２７】
2017203062.tif 000028
（６）ＰＶＬ（Poly(δ-valerolactone）
ポリエステルの一種であり、上記ＰＣＬと比較してカルボニル炭素間の結合数が異なるポリマーである。
【化２８】
2017203062.tif 000029
（７）ＰＤＯ（Poly(p-dioxanone）
ポリエステルの一種であり、上記ＰＶＬと比較して、カルボニル炭素間に存在する炭素原子の一つを酸素で置換して、主鎖内部にエーテル結合を導入したポリマーである。
【化２９】
2017203062.tif 000030
（８）ＰＣ（Poly(cyclooctene)）
cis−シクロオクテンを開環重合して得られるポリマーであり、炭素原子が一重結合又は二重結合してなるポリマーである。
【化３０】
2017203062.tif 000031
（９）ＰＭ（Poly(3-methoxycyclooctene)）
メトキシ基を導入したシクロオクテン（３−メトキシシクロオクテン）を開環重合して得られるポリマーであり、炭素原子が一重結合又は二重結合してなる主鎖に対して、メトキシ基からなる側鎖が導入されたポリマーである。微量の中間水の含有が確認されているポリマーである（特開２０１４−１０５２２１号公報）。
【化３１】
2017203062.tif 000032
（１０）ＰＭＰＣ（Poly(2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine)）
細胞膜を被っているリン脂質構造であるリン脂質極性基をアクリル鎖の側鎖として導入したポリマーであり、中間水を有すると共に、生体親和性を有することが知られているポリマー。ＰＭＰＣ自体は水溶性であるため、ブチルメタクリレート（ＢＭＡ）との共重合体（ＰＭＰＣ：ＢＭＡ＝３０：７０）として非水溶性としたものを比較例として使用した。
【化３２】
2017203062.tif 000033
【００８１】
［実施例１］血小板粘着試験
以下に示す方法により、上記合成例１〜３で合成したＰＭＤＯ、ＰＭＣＬ、ＰＵ-ＭＰＤの各ポリマー、及び対比のための比較例として準備した各種ポリマーについて血小板粘着試験を行った。何らかの理由によって生体組織中のタンパク質の非特異的吸着、変性、多層吸着等が生起した際に、血小板は当該吸着や変性を生じたタンパク質に吸着して変性して血栓等を生じるため、各種物質表面が示す生体親和性の程度を評価する手段として一般的である。つまり、生体親和性を示さない物質表面に血小板を含む血液等が接触した際には、高い頻度で血小板の接着が観察される一方で、生体親和性が高い物質表面では血小板の接着が抑制されることが知られており、血小板の粘着頻度によって物質表面が示す生体親和性の程度を評価することが可能である。
【００８２】
（１）血小板粘着試験のサンプル作成
上記のＰＥＴを除く各ポリマーは、以下に示す方法により、それぞれCHCl3、THF等の適宜の溶媒に溶解してＰＥＴ基板上にスピンコートすることにより血小板粘着試験用のサンプル（ポリマー基板）とした。ＰＥＴに対する血小板粘着試験は、殺菌・洗浄・乾燥したＰＥＴ基板を用いて行った。
ＰＥＴフィルムをハンドプレス (CAN SYSTEM HANDPRESS FK-HP200) (F.K.)を用いて直径14 mmの円形に切り出した。その後、メタノールに浸漬し、殺菌・洗浄を行い、室温常圧下で一晩乾燥させたものをＰＥＴ基板として使用した。
各ポリマーのコーティングは、ＰＥＴ基板をスピンコーター (MS-A100) (MIKASA) 上に置き、それぞれ調製した0.2 wt/vol%ポリマー溶液40 μLを滴下し、スピン条件 : 500 rpm 5 s, 2000 rpm 10 s, SLOPE 5 s, 4000 rpm 5 s, SLOPE 4 sにて回転させた。その後、10分間放置し、再びポリマー溶液40 μLを滴下し、同一条件でスピンコートした。2回コーティングした基板は、24時間、室温、常圧下で乾燥させて、各ポリマー基板とした。  なお、ポリマー溶液の調製においては、以下のようにポリマー毎に適切な溶媒を使用した。
ＣＨＣｌ３：ＰＭＤＯ，ＰＭＣＬ，ＰＵ−ＭＰＤ，ＰＵ−ＣＭＥ，ＰＭＥＭＴＣ，ＰＤＯ.  
ＴＨＦ：ＰＴＭＣ，ＰＶＬ，ＰＣＬ，ＰＣ，ＰＭ.  
メタノール：ＰＭＥＡ，ＰＭＰＣ.
（２）ヒト血小板粘着試験
試験に使用した血小板懸濁液は、以下のようにして調製した。ヒト全血を遠心分離(1500 rpm, 5分)し、上澄みを15 mLチューブに回収し、血漿成分PRP (= platelet rich plasma)とした。残りの血液をさらに遠心分離(4000 rpm, 10分)し、同様に上澄みを15 mLチューブに回収し、血漿成分PPP (= platelet poor plasma）とした。PRPをPBS溶溶にて800倍に希釈し、光学顕微鏡で血小板数をカウントし、以下の方法で各ポリマー基板に滴下した際に血小板濃度が4 × 107cells/cm2 となるように、更にPPPで希釈して血小板懸濁液とした。
上記で作成した各ポリマー基板を8 mm四方に切り、シャーレ中に置いたSEM専用試料台に電導テープで固定し、調製した血小板懸濁液をポリマー基板に200 μLずつ滴下し、蓋をして水滴を固定した後、インキュベーター(37°C, 1時間)内で静置させた。その後、基板を傾けて血小板懸濁液を除去し、更にPBS溶液中で2回洗浄した。次に、25 % グルタルアルデヒド水溶液をPBSで希釈して調製した1 %グルタルアルデヒド溶液を約6 mL入れた3.5 cmディッシュに各ポリマー基板を浸漬させ、37 °Cにて2時間静置してポリマー基板表面に接着した血小板を固定化した。血小板を固定化した基板はPBS溶液に10分、PBS溶液 : 水 = 1 : 1に8分、ミリQ水に8分浸漬し、さらに8分ミリQ水に浸漬し、洗浄した後、風乾した。その後、試料表面に白金-パラジウムをイオンコーター(JFC-1200 FINE COATER) (JEOL)にて真空蒸着させ、SEM観察用試料とした。
上記処理によりポリマー表面に接着した血小板の数をSEMのモニター上において目視で計数して、単位面積当たりの血小板粘着数に換算した。計数は、各基板毎に５点行い、その平均と標準偏差を求めた。
図４〜６には、各ポリマー基板の表面に粘着した血小板の密度を示す。なお、血小板粘着試験においては、評価に使用したヒト全血の状態に応じて同一の表面に対する血小板の粘着密度が変化するため、図４〜６では、それぞれ同一の血小板懸濁液を用いて異なるポリマー表面で評価を行った結果を示す。また、使用した血小板懸濁液の違いによらず、血小板粘着が顕著なＰＥＴ表面では１４〜１６×１０５個／ｃｍ程度の密度で血小板粘着を生じるため、図４〜６ではそれぞれＰＥＴ表面での血小板粘着密度を１００として、各種ポリマーで観察された血小板粘着密度を記載した。
図４〜６に示すように、使用した血小板懸濁液の違いによらず、ＰＥＴ表面を基準として血小板粘着が抑制されるＰＭＥＡ表面では全てその５％以下の頻度で血小板粘着が観察されたことから、各評価が良好に行われたことが示された。
図４に示すように、合成例１で合成したＰＭＤＯでは、メトキシ基からなる側鎖を有さない点でのみ相違するＰＴＭＣと比較して血小板の粘着頻度が大きく低下し、ＰＭＥＡに近い程度まで血小板粘着が抑制されたことが分かる。同様に、図５に示すように、合成例２で合成したＰＭＣＬにおいても、メトキシ基からなる側鎖を有さない点でのみ相違するＰＣＬと比較して血小板の粘着頻度が低下し、ＰＭＥＡに近い程度まで血小板粘着が抑制されたことが分かる。
また、図６に示すように、合成例３で合成したＰＵ−ＭＰＤでは、同一の主鎖構造に対して側鎖としてＰＭＥＡと同様のエーテル構造を導入したＰＵ−ＣＭＥと同等以下の血小板の粘着頻度が観察されると共に、当該ＰＵ−ＣＭＥから生体親和性への寄与が小さいと思われるヘキサメチレンジイソシアネートに由来する部分（-NH-C6H12-NH-）を除外した構造に該当するＰＭＥＭＴＣと同程度の血小板の粘着頻度が観察され、メトキシ基からなる側鎖を導入することによる生体親和性の発現が裏付けられた。
［比較例Ａ］
図７には、主鎖にカルボニル炭素を有する一方で側鎖を有しない各種ポリマーにおいて観察される血小板の粘着頻度を示す（比較例Ａ）。図７に示すように、主鎖内部におけるカルボニル炭素と酸素原子の配置の違いによって血小板の粘着頻度が大きく変化することが分かる。そして、特に主鎖内部にエーテル結合を構成するエーテル酸素が存在するＰＤＯポリマーにおいて、血小板の粘着頻度が低下する傾向が見られる。優れた生体親和性を示すＰＥＧにおいては、エーテル酸素と水分子に含まれる水素原子との間に水素結合が生じることが生体親和性の発現に関係すると考えられていることから、同様の機構によりエーテル酸素を含むＰＤＯポリマーにおいても一定程度の血小板の粘着頻度低下が生じるものと推察される。
［比較例Ｂ］
また、図８には、カルボニル炭素やエーテル酸素を含まず、炭素原子間の結合により構成される主鎖のみからなるＰＣポリマーと、当該ＰＣの一部に側鎖としてメトキシ基を導入したものに該当するＰＭポリマーにおいて観察される血小板の粘着頻度を示す（比較例Ｂ）。図８に示すように、炭素原子間の結合により構成される主鎖のみからなるＰＣポリマーではＰＥＴと同程度の血小板粘着が見られるのに対して、当該ＰＣポリマーにエーテル酸素を含むメトキシ基を側鎖として導入することで生体親和性が改善する一方で、必ずしもＰＭＥＡポリマー等に見られるような良好な生体親和性を発現するに至っていない。
図８が示すように、炭素からなるポリマー主鎖にメトキシ基等のエーテル酸素を含む側鎖を導入した際には十分な生体親和性を発現しないのに対して、本発明に係るポリマーにおいては同様の側鎖の導入により良好な生体親和性を発現する機構は以下のように推察される。つまり、本発明に係るポリマーにおいては、いずれも主鎖にカルボニル炭素を含んでおり、当該構造の主鎖に対してエーテル酸素を含む側鎖が導入されることで、その相乗作用によって良好な生体親和性を発現するものと推察される。主鎖のカルボニル炭素とエーテル酸素を含む側鎖とが相乗作用を生じる機構は明らかではないが、カルボニル炭素に二重結合するカルボニル酸素は水分子に含まれる水素原子と高い親和性を示すことが知られており（例えば、非特許文献２）、水分子に含まれる一対の水素原子に対して当該カルボニル酸素と側鎖に含まれるエーテル酸素とがそれぞれ水素結合を生じることにより、主鎖部分と側鎖部分に跨ってＰＥＧと同様の水和構造を形成するためと推察される。
一方、図７に示すＰＤＯポリマーにおいても、カルボニル酸素とエーテル酸素が近接して存在するにも関わらず、必ずしも良好な生体親和性が発現しない機構は、エーテル酸素が主鎖に含まれるために、その位置自由度が十分でなく、カルボニル酸素とエーテル酸素に跨る水和構造の形成が必ずしも高密度に生じないためと推察される。これに対して、本発明に係るポリマーにおいては、エーテル酸素が側鎖部分に含まれるために、カルボニル酸素に対する位置の自由度が比較的高く、カルボニル酸素とエーテル酸素に跨る水和構造の形成が容易であると推察される。
【００８３】
［実施例２］ヒト血管内皮細胞（ＨＵＶＥＣ）初期接着試験
特許文献５に記載されるように、物質表面が含有する中間水の量に応じて血液等に浮遊する細胞が当該表面に接着を生じるか否かが決定されること、及び、細胞の種類毎に接着／非接着の閾値となる中間水の量が異なることが明らかになっている。つまり、中間水を有しないＰＥＴ等の表面では全ての種類の細胞が接着するのに対して、ＰＭＥＡポリマーの表面においては血小板等の接着が抑制される一方で、血管内皮細胞やがん細胞のように比較的接着性が高い細胞の接着が生じることが知られている。また、中間水の量が多いＰＭＰＣポリマーの表面においては、血管内皮細胞やがん細胞等の接着も抑制されることが知られている。
本実施例では、合成例１で合成したＰＭＤＯポリマーについてヒト血管内皮細胞の初期接着試験を行い、生体親和性材料としての使用用途について検証を行った。
上記で準備したＰＭＤＯ等をコーティングしたポリマー基板、及び、対照のために中間水を有するポリマーとしてＰＭＥＡ，ＰＭＰＣ，ＰＭＥＭＴＣをコーティングしたポリマー基板、中間水を有しないポリマーとしてＰＴＭＣをコーティングしたポリマー基板とＰＥＴ基板を６ｗｅｌｌ  ｐｌａｔｅに収め、クリーンベンチ内で３０分間ＵＶ滅菌を行った。その後、ポリマー基板をリン酸緩衝(phosphate buffered saline:PBS)溶液５００μＬで洗浄した後、ＨＵＶＥＣ用培地である２０％ＦＢＳ  ＤＭＥＭ／Ｆ−１２を５００μＬずつ加え、３７℃で一晩静置してポリマー表面を安定化（プレコンディショニング）した。
初期接着試験に用いた細胞溶液は、ＨＵＶＥＣ（継代数５）が培養されている１０ｃｍディッシュをＰＢＳ溶液２ｍＬで洗浄し、トリプシン／エチレンジアミンテトラ酢酸イオン（ＥＤＴＡ）酵素溶液を２ｍＬ入れ、３７℃で２分間培養して水溶液中に細胞を回収した。その溶液を１３００ｒｐｍで５分間遠心分離し、上澄みを除去後、顕微鏡にて細胞数をカウントし、２０％ＦＢＳ  ＤＭＥＭ／Ｆ−１２を加え播種密度が５．０×１０４ｃｅｌｌｓ／ｃｍ２になるように細胞溶液を調製した。
プレコンディショニングで使用した培地を除去した後、調製した細胞溶液（５００μＬ）と２０％ＦＢＳ  ＤＭＥＭ／Ｆ−１２（５００μＬ）を各ポリマー基板上に滴下し、３７℃１時間培養した。その後、リン酸緩衝溶液でリンスして未接着の細胞等を除去した後に、ホルムアルデヒドで固定、抗体染色により接着した細胞を染色し、共焦点レーザー顕微鏡にてポリマー表面に接着した細胞数を計数した。
図９には、各ポリマー表面における細胞接着数の測定結果を示す。ＰＭＰＣでコートした基板には、ほとんど血管内皮細胞が接着していないのに対し、ＰＭＤＯでコートした基板には、ＰＭＥＡ等と同程度の頻度で血管内皮細胞が接着することが分かる。
上記実施例１での結果と総合すると、ＰＭＤＯポリマー表面では血小板等の浮遊性の細胞の接着が有効に抑制される一方で、血管内皮細胞のように接着性が比較的高い細胞の接着が生じることが明らかとなり、ＰＭＥＡ等と同様に良好な生体親和性が発揮されていると共に、各種細胞の選択的接着が必要とされる細胞フィルターや、細胞培養用の基材等、広汎な用途に使用可能であることが示された。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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