(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
親水性ポリマー鎖としてポリ（２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート）セグメントを分子中に含有する改質ポリマーであって、
前記セグメントがその片末端で嵩高い脂質残基に結合しており、かつガラス転移点が約４５℃以下であり、
一般式:
0004189889.tif 000021
上式中、Ｂ′′′はステロール類から選ばれ、その水酸基の酸素原子を介してポリ（２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート）セグメントと共有結合する脂質残基を示し、Ｒは水素原子またはメチル基を示し、そしてnは１０〜５００のある整数を示す、で表される改質ポリマー。
【請求項２】
ステロール類が動物または植物源から得られるものである請求項１記載の改質ポリマー。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の改質ポリマーを含有する溶液または分散液から調製された生体適合性ポリマー組成物。
【請求項４】
医療用デバイスまたは器具の表面に血液または生体適合性を付与するための請求項１〜３のいずれかに記載の改質ポリマーを含むポリマー組成物。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、親水性ポリマー鎖としてポリ（２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート）セグメントを分子中に含有する改質ポリマーおよびその使用、特に、医療用材料としての使用に関する。
背景技術
ポリ（２−ヒドロキシエチルメタアクリレート）（以下、ポリＨＥＭＡという場合あり）は生体親和性または生体適合性が比較的よいポリマーとして評価されてきており、さらに生体適合性医療材料へ向けたＨＥＭＡセグメントを分子中に含むＡＢＡ型ブロック共重合体も提案されている（例えば、特開昭５５−５００２８号公報参照）。また、このようなブロック共重合体の医療用材料としての具体的な用途、例えば人工血管（特開昭５８−１７５５５３号、同６０−３１７６２号、同６０−３４４５１号公報）、医療用縫合糸（特開昭６０−３１７６１号公報）等への使用や、また別種のＡＢＡ型ブロック共重合体も提案されている（例えば、特開昭６１−２３６８３１号公報および同６０−２３２１６６号公報）。
前者の一群の公報には、Ｂセグメントが両末端にイソシアナート基を有するポリアルキレンオキシドから誘導されるセグメントであり、そしてＡセグメントがω−ヒドロキシアルキルアクリレートから誘導されるセグメントであるブロック共重合体が記載されている。特開昭６１−２３６８３１号公報には、Ｂセグメントが両末端にイソシアナート基を有するポリスチレンから誘導されるセグメントであり、Ａセグメントがポリヘキシルアクリレートから誘導されるセグメントであるブロック共重合体が記載されている。
また、後者の、特開昭６０−２３２１６６号公報には、いずれも疎水性ブロックに属するが、疎水性の程度の異なるＡブロックとＢブロックからなるＡＢＡ型のブロックコポリマーが記載されている。ちなみに、これらのＡブロックはポリフルオロアルキル基を有する（メタ）アクリル酸エステルから誘導され、Ｂブロックはポリスチレン系、ポリブタジエン系のセグメントを含む。これらのブロック共重合体について、抗凝血性材料としての用途も提案されている。
前者に属する特開昭５５−５００２８号公報によれば、記載されているブロック共重合体は、分子の集合レベルで親水性ドメインと疎水性ドメインを溶液中で形成しうること、すなわちミクロ相分離構造をとりうることにより、生体適合性を有するようになることが示唆されている。
以上のように、多種多様なポリマーが、特に、医療用の生体適合性材料用途に向けて開発されてきており、それらの一部はある程度、それらの開発目的の沿うものも存在するように思われる。
しかしながら、人工心臓、透析膜、人工肺、コンタクトレンズ、カテーテルなどの様々な医療用デバイスに対する血液または生体適合性表面の構築にとって、従来の材料では必ずしも満足できるものとはいえない。したがって、本発明の目的は、血液または生体適合性により優れた材料を提供することにある。
開発の開示
本発明者らは、ブロック共重合体（またはコポリマー）等の溶液中でのミクロ相分離構造の形成性とは別に、親水性ポリマー鎖の運動性を向上せしめたポリマーを提供できれば、例えば体液中のタンパク質等や血液中の血小板等の吸着に対してより高い抵抗性を示す可能性があるとの推測の下で研究を進めてきた。これは、理論に拘束されるものでないが、ある表面に高い運動性を有するポリマー鎖を構築できれば、それらの鎖のエントロピー弾性により上記のような体液成分の強い吸着抑制が期待できるとの観点に立つものである。
本発明者らは、このような運動性の増大は、特定の手段により親水性ポリマー鎖の片末端の運動性を低下させることにより達成できることを、ここに見い出した。より具体的には、親水性ポリマー鎖としてポリＨＥＭＡを用いる場合、その片末端の運動性を適切に低下させると、例えば、そのような運動性の低下が図られていないポリマーに比し、顕著にガラス転移点（ポリマー鎖のセグメント運動−ミクロブラウン運動−の凍結、解放に対応するとの知見もある）が低下するとともに、当該ポリマーでは体液成分に対する強い吸着抑制が観察できることを見い出した。
したがって、本発明によれば、親水性ポリマー鎖としてポリ（２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート）セグメントを分子中に含有する改質ポリマーであって、
（Ａ）ａ）１または２個の前記セグメントがその片末端で疎水性ポリマー鎖に結合しているか、
ｂ）グラフト鎖として複数の前記セグメントがそれらの片末端で幹ポリマーに結合しているか、或いは
ｃ）前記セグメントがその片末端で嵩高い脂質残基に結合しており、かつ
（Ｂ）ガラス転移点が約４５℃以下にある、
ことを特徴とする改質ポリマーが提供される。
また、前記改質ポリマーを含有する溶液または分散液から調製される生体適合性ポリマー組成物も提供される。
またさらに、前記改質ポリマーの生体適合性ポリマー組成物例えば医療用デバイスまたは器具それ自体の作製、或いはそれらの表面被覆のための使用も提供される。
発明の具体的態様の記述
本明細書で使用するところの「（メタ）アクリレート」の語は、メタクリレートまたはアクリレートのいずれかを意味する。
本明細書で使用するところの「医療用デバイスまたは器具」の語は、人工心臓、透析膜、人工肺、人工血管、コンタクトレンズ、カテーテル、などをはじめとするヒトの体液または組織と接触させて使用されるすべての物品を包含する概念である。
本発明に従う改質ポリマーは、親水性ポリマー鎖としてポリ（２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート）セグメントを分子中に含有し、そのセグメントの片末端の運動性が適切に抑制されることによりポリ（２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート）セグメントの運動性が有意に増強され、そのガラス転移点が約４５℃以下にあるものであれば、いずれのポリマーをも包含する。
このようなポリマーの好ましい態様一つとしては、一般式（Ｉ）：
0004189889.tif 000002
上式中、Ｂはアニオン重合触媒を用いて得られるポリ（α−メチル−置換もしくは未置換スチレン）、ポリ（置換もしくは未置換スチレン）、ポリラクチド、ポリ（アルキル（メタ）アクリレート）およびポリ（ジエン）ならびにこれらのコポリマーのリビングポリマーからなる群より選ばれる片末端または両末端リビングポリマーに由来するポリマーセグメントを示し、
Ｒは水素原子またはメチル基を示し、
ｍおよびｎは独立して１０〜５００のある整数を示し、そして
破線は、それで連結されたポリ（２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート）セグメントが存在するか、または存在しないことを示す、
で表される改質ポリマーを挙げることができる。
Ｂに関して、ポリ（α−メチル置換もしくは未置換スチレン）およびポリ（置換もしくは未置換スチレン）における、置換基は、スチレンのベンゼン環上に置換することのできる基であって、本発明の目的に沿うものであれば、どのような基であってもよい。このような置換基の具体的なものとしては、Ｃ1-6アルキル、例えばメチル、エチル、イソプロピルハロゲン化またはシリル化Ｃ1-6の低級アルキル、例えばトリフッ化メチル、ビス（トリメチルシリル）メチル、ハロゲン原子、例えば塩素原子、フッ素原子を挙げることができる。なお、本明細書では「低級アルキル」の語と「Ｃ1-6アルキル」の語は、互換可能に用いており、これらには、例えばメチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉｓｏ−プロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ヘキシル等が包含される。
Ｂが両末端リビングポリマーに由来するポリマーセグメントは、一般に、スチレンおよびその誘導体をモノマーとし、アニオン重合触媒としてＮａ−ナフタレンを使用して都合よく得ることができる。例えば、こうして形成された両末端リビングポリマーに、さらなるモノマーとして、水酸基が保護された２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートを加えてアニオン重合反応を継続し、次いで水酸基の保護基を脱離すれば、Ｂ部の両側にポリ（２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート）鎖が付加された改質ポリマーを提供することができる。この方法は、後述する疎水性ポリマー鎖を有する本発明の改質ポリマーの製造にも適用される。
従来、モノマーとして２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートを用いるリビングアニオン重合では、ブロック共重合体の製造が極めて困難であるものとされていた。しかし、上記のように水酸基が適当に保護された２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートをモノマーとして用いることにより、本発明の目的に沿う十分な運動性を有し、かつ体液成分に対する吸着抵抗性を付与するのに十分な分子量のポリ（２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート）鎖を形成することができる。
また、Ｂ部を構成することのできるその他の疎水性ポリマー鎖としては、ポリラクチド、ポリ（Ｃ1-20アルキル（メタ）アクリレート）、ポリ（ジエン）に由来する鎖が挙げられ、上記ポリスチレン類を含めたこれらのＢの典型的なポリマーセグメントを構成するポリマーとしては、ポリスチレン、ポリ［４−［ビス（トリメチルシリル）メチルスチレン］］、ポリ［ｐ−［ビス（トリメチルシリル）メチルイソプロペニルベンゼン］］、ポリ（α−メチルスチレン）、等）、ポリ（ラクチド）（例、ポリグリコリド、ポリ乳酸、等）、ポリアルキル（メタ）アクリレート（例、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸イソプロピル、ポリメタクリル酸デシル、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸イソプロピル、等）、ポリ（ジエン）（例、ポリブタジエン、ポリイソプレン、等）が挙げられる。
本願発明に従う改質ポリマーは、本質的には、親水性ポリマー鎖の運動性の高低が重要であるので、上記Ｂ部を構成するポリマーセグメントの分子量に制限はないが、一般に、５〜１００の繰り返し単位からなるものが好ましい。
一方、ポリ（２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート）セグメントまたは鎖部分がとることのできる分子量は、Ｂ部を構成する疎水性ポリマー鎖の種類によって若干影響を受け、その最適値が異なるが、一般に、約１，３００〜約６５，０００（上記ｎまたはｍが約１０〜５００に相当する）にある。また、ｎまたはｍで表示すると、これらは、好ましくは２００以下、より好ましくは５０〜１５０の範囲にある。
本発明に従う、ブロックコポリマーは、上述したようにＡＢＡ型をとることができるが、ＡＢ型のブロックコポリマーが好ましい。
より具体的には、一般式（Ｉ−ａ）：
0004189889.tif 000003
上式中、Ｂ′は、式
0004189889.tif 000004
で表される繰り返し単位を含み、ここでａ、ｂ、ｃおよびｄは独立して５〜１００のある整数を示し、そしてｎは１０〜５００、好ましくは１０〜２００、より好ましくは５０〜１５０のある整数を示す、
で表されるポリマーを挙げることができる。
このようなブロックコポリマーの親水性ポリマーセグメントと疎水性ポリマーセグメントの構成比率は、ブロックコポリマー中、それぞれのモノマー換算によるモル比で、親水性ポリマーセグメントが少なくとも５０％を占めることが必要である。親水性ポリマーセグメントが５０モル％未満である場合には、十分な血液または生体適合性を示す調製物が得られない場合があるからである。なお、好ましくは親水性ポリマーセグメントの比率は、７５モル％以上、より好ましくは８０モル％以上である。
以上のような構成を有するブロックコポリマーは、親水性ポリマー鎖を構成するポリマーを溶解するが、疎水性ポリマー鎖を構成するポリマーは実質的に溶解しない。選択溶媒中に分散させると数１０ｎｍ〜数μｍの径を有する、微細なミセルを形成し、しかも、このミセルは疎水性ポリマーセグメントをコアーとする粒子を形成する。さらに、この粒子は、概念上、前記コアーの表面上を親水性ポリマーセグメント（ポリＨＥＭＡ）がブラシ状に配置した構造をとって高い運動性を有することに特徴がある。このような選択溶媒としては、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メタノール、エタノールおよびこれらの水混合液を挙げることができる。
本発明により提供されるもう一つの好ましい態様の改質ポリマーとしては、一般式（II）：
0004189889.tif 000005
上式中、Ｂ″は、式
0004189889.tif 000006
で表され、Ｘはα−メチル−置換もしくは未置換スチレン、置換もしくは未置換スチレン、Ｃ1-20アルキル（メタ）アクリレートおよびジエンからなる群より選ばれるモノマー由来の繰り返し単位を示し、Ｙは連続基Ｌを介してポリ（２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートセグメントが共有結合した重合性不飽和結合に由来するポリマー主鎖部分を示し、ｐは０または５以上のある整数を示し、ｐとｑは合計５〜５００のある整数を示し、
Ｌは、式
0004189889.tif 000007
で表される連結基を示し、
Ｒは水素原子またはメチル基を示し、そして
ｎは１０〜５００のある整数を示す、
で表される改質ポリマーが挙げられる。
繰り返し単位Ｘは、その定義から理解できるように、ラクチドを除き、式（Ｉ）のＢについて定義する疎水性ポリマー鎖を形成するモノマーと共通するモノマーから誘導される単位を意味する。したがって、スチレン類の置換基、アルキル（メタ）アクリレート、ジエン等については、式（Ｉ）のＢに関する説明を参照されたい。
繰り返し単位Ｙは上記定義から理解できるように、マクロマー（macromer）から誘導できる単位である。このようなマクロマーとしては、ポリ（２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート）の片末端に、連結基Ｌを介して重合性、特にフリーラジカル重合性不飽和基をもつものを挙げることができる。連結基Ｌはラジカル重合に悪影響を及ぼさない限りいかなる有機基であってもよいが、マクロマーの製造が容易であるとの観点からは、
0004189889.tif 000008
であることが好ましい。より具体的には、Ｙは、
0004189889.tif 000009
で表されるマクロマーあるいはその類似のマクロマーから誘導できる繰り返し単位であることが、特に好ましい。
すなわち、式（II）で表される改質ポリマーは、好ましくは、前記モノマーとマクロマーから、それ自体公知のラジカル共重合によって製造できる（ｐは１以上）が、マクロマーの単独重合から製造したものであってもよい（ｐは０）。共重合の場合、ｐ対ｑの比率は任意に選ぶことができるが、一般に５：９５〜９５：５、好ましくは１０：９０〜５０：５０である。
なお、上記マクロマーは、４−ビニルベンジルアルコールまたはアリルアルコールとアニオン重合触媒から対応するアルコキシドを生成させた後、この系に水酸基を保護した２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートを加えてアニオン重合反応を行うことにより製造できる。
本発明により提供される、さらにもう一つの好ましい態様の改質ポリマーとしては、一般式（III）：
0004189889.tif 000010
上式中、Ｂ″′はステロール類から選ばれ、その水酸基の酸素原子を介してポリ（２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート）セグメントと共有結合する脂質残基を示し、
Ｒは水素原子またはメチル基を示し、そして
ｎは１０〜５００のある整数を示す、
で表される改質ポリマーを挙げることができる。
上記ステロール類は、本発明の目的に沿うものであれば、化学合成されたもの、或いは天然の植物または動物源から得られるステロール類自体またはそれらの誘導体であってもよい。しかしながら、入手容易性の観点から、ステロール類は、植物または動物源から得られるものが好ましい。このようなステロール類としては、コレステロール、コレスタノール、スチグマステロール、２２−ジヒドロスピナステロール、エルゴステロール、グラミステロール、ラノステロールおよびアグノステロール等を挙げる事ができる。
これらのステロール類は、共通してステロイド骨格の３位に水酸基を有する嵩高い脂質に分類できる。したがって、式（III）の改質ポリマーはこの３位水酸基を介してポリ（２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート）が共有結合した構造を有する。これらの改質ポリマーの製造は、上述のマクロマーの製造法に準じて、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）等の不活性溶媒中で、ステロール類とそれ自体既知のアニオン重合触媒から、対応するアルコキシドを生成させ、次いでこの系に水酸基を保護した２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートを加えてアニオン重合反応を行い、必要により水酸基の保護基を脱離することにより、都合よく実施することができる。
こうして得られる改質ポリマーは、上記式（Ｉ）で示されるブロックコポリマーと同様に各種の形態に成形することができる。
以上に開示した本発明に従う改質ポリマーは、分子中のポリ（２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート）鎖は、高い運動性を示し、例えばガラス転移点が約４５℃以下にある。またガラス転移点が、好ましくは３５℃以下、より好ましくは２５℃改質ポリマーが本発明の目的上、より好ましい。例えば、２−ヒドロキシエチルメタアクリレート（ＨＥＭＡ）の水酸基を保護したモノマー（Ｐｒｏ  ＨＥＭＡ）のアニオン重合およびＨＥＭＡのラジカル重合によって得られたポリＨＥＭＡ（Ｐｏｌｙ  ＨＥＭＡ）は、それぞれ８０℃および５０℃にガラス転移点を有するのに対し、後述の実施例１で製造される、本発明に従うポリ｛４−［ビス（トリメチルシリル）メチルスチレン］−ブロック−（２−ヒドロキシエチルメタクリレート）｝（ＢＨ１０）は、ガラス転移点が１１℃にあり、片末端の運動性が抑制されていない前者のポリマーに比し、有意に低いガラス転移点を有することがわかる。
このような低いガラス転移点を有する改質ポリマーは、後述するように、体液中の成分、例えばタンパク質や血小板等の吸着性が極めて低い。こうして、本発明により提供される改質ポリマーは、特に、体液と接触した状態で使用される医療用デバイス等のそれ自体の作製やその表面被覆組成物として有利に使用できる。
したがって本発明によれば、上記改質ポリマーを含有する溶液または分散液から調製された生体適合性ポリマー組成物も提供される。この生体適合性ポリマー組成物を医療用デバイス等に使用する場合、必要により組成物の保全性を高めるための素材、例えば、プラスチック、ガラス、金属と組み合わせて使用することもできる。このような使用例として、強く意図されているものとしては、人工心臓、透析膜、人工肺、人工血管、コンタクトレンズ、カテーテル等が挙げられる。その他、生体に由来する流体（体液）を用いて各種試験を行う際の試験管、ピペット等にも、本発明に従う組成物を好適に使用することができる。
以下、具体例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明がこれらの例に限定されることを意味しない。
実施例１：ポリ｛４−［ビス（トリメチルシリル）メチルスチレン］−ブロック−（２−ヒドロキシエチルメタクリレート）｝の製造
0004189889.tif 000011
−７４℃下、溶媒にテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を用いてモノマーである４−［ビス（トリメチルシリル）メチル］スチレン（１０ｍｍｏｌ）（以下ＢＳＭＳ）及び開始剤であるｎ−ブチルリチウム（１ｍｍｏｌ）を、それぞれシリンジで加え２時間反応させた。その後１，１−ジフェニルエチレンを開始剤の３倍モル量シリンジで加えさらに３０分間撹拌した。この系に２−トリメチルシリルオキシエチルメタクリレート（９０ｍｍｏｌ）（以下Ｐｒｏ−ＨＥＭＡ）を、滴下ロートによって系中に加え１時間反応させた。反応停止はメタノールで行った。脱保護は反応混合物を０．１Ｎ−ＨＣｌを数滴加えた蒸留水中に添加することにより行った。こうして、標題のブロックポリマー［ポリ（ＢＳＭＳ）−ブロック−ＨＥＭＡ）またはＢＨ１０と略記する］が定量的に得られた。
得られたブロックポリマーを無水酢酸でエステル化した後、ＮＭＲおよびゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）による測定により分子量約１４，０００（分子量分布＝１．１）で、ポリマー中のＢＳＭＳ含量が１０モル％であることが確認された。
実施例２  ポリ（α−メチルスチレン−ブロック−ＨＥＭＡ）の製造
0004189889.tif 000012
−７４℃下、溶媒にＴＨＦを用いてモノマーであるα−メチルスチレン（２０ｍｍｏｌ）（以下α−ＭｅＳｔ）および開始剤であるｓｅｃ.−ブチルリチウムの触媒量をそれぞれシリンジで加え２時間反応させた。その後、１，１−ジフェニルエチレンを開始剤の３倍モル量シリンジで加えさらに３０分間撹拌した。この系にＰｒｏ−ＨＥＭＡ（８０ｍｍｏｌ）を滴下ロートによって系中に加え１時間反応させた。反応停止はメタノールを添加して行った。脱保護は反応混合物を０．１Ｎ−ＨＣｌを数滴加えた蒸留水中に添加することにより行った。標題のブロックポリマーが定量的に得られた。得られたブロックポリマーを無水安息香酸でエステル化後、ＮＭＲおよびＧＰＣ測定により、分子量約１２，０００で、ブロックポリマー中のα−ＭｅＳｔ含量が２０モル％であることが判明した。以下、本実施例で得られたブロックポリマーをＭＨ２０と略記する。
実施例３  ポリ（乳酸−ブロック−ＨＥＭＡ）の製造
0004189889.tif 000013
０℃下、溶媒にＴＨＦを用いて、モノマーであるラクチド（２０ｍｍｏｌ）および開始剤であるカリウムエトキシド（触媒量）をそれぞれシリンジで溶媒に加え２時間反応させた。この系を−７４℃に下げ、ｐｒｏ−ＨＥＭＡ（８０ｍｍｏｌ）を滴下ロートによって系中に加え、２時間反応させた。反応停止はメタノールの添加によって行った。こうして標題のブロックポリマーが定量的に得られた。得られたブロックポリマーを無水安息香酸でエステル化した後、ＮＭＲおよびＧＰＣ測定したところ、分子量は約１３，０００で、ブロックポリマー中の乳酸含量が２０モル％であることが確認された。本実施例で得られたブロックポリマーはＬＨ２０と略記する。
実施例４
（１）ポリ（ＨＥＭＡ）マクロマーの製造
0004189889.tif 000014
−３０℃下、溶媒ＴＨＦに開始剤として４−ビニルベンジルアルコール（５ｍｍｏｌ）およびカリウムナフタレン（５ｍｍｏｌ）を加え、カリウム（４−ビニルベンジルアルコキシド）を生成させた。この系にＰｒｏ−ＨＥＭＡ（１５０ｍｍｏｌ）を加え、３０分反応させた。反応後、０．１ＮＨＣｌを数滴含む蒸留水中に反応溶液を添加することにより脱保護基反応を行った。こうして標題のマクロマーが定量的に得られた。得られたマクロマーを無水安息香酸でエステル化後、ＮＭＲ、ＧＰＣにより解析したところ、このマクロマーは分子量４，０００で片末端に定量的にビニルベンジル基を有することが確認された。
（２）ポリ（スチレン−グラフト−ＨＥＭＡ）の製造
0004189889.tif 000015
上記（１）で得られたポリ（ＨＥＭＡ）マクロマー（１５ｇ）、スチレン（５ｇ）、ベンゼン（２０ｍＬ）およびアゾビスイソブチロニトリル（０．１ｇ）をガラスアンプル管に仕込み、凍結、脱気、封管の後、６０℃で２４時間反応させた。生成物をジエチルエーテルに添加することにより、標題のポリマーが定量的に得られた。得られたポリマーを無水安息香酸でエステル化後、ＮＭＲ、ＧＰＣによる解析により、分子量６０，０００のポリスチレン／ポリ（ＨＥＭＡ）：重量組成７５／２５のグラフトポリマーであることが確認された。このポリマーは、以下、ＧＳＨと略記する。
実施例５  コレステロール末端化ポリ（ＨＥＭＡ）の製造
0004189889.tif 000016
４−ビニルベンジルアルコールの代わりにコレステロール（５ｍｍｏｌ）を使用すること以外、実施例４（１）に記載された方法を繰り返した。こうして、コレステロールを分子の末端に定量的に有する分子量４，５００の標題のポリマーを得た。このポリマーは、以下、Ｃｏｌ−ＰＨＥＭＡと略記する。
試験例  各種ポリマーのガラス転移点
各種ポリマーのポリ（ＨＥＭＡ）鎖の運動性を見積るため示差熱分析計によりガラス転移点を求めた。比較例として、分子の片末端に発明の改質ポリマーのような疎水性基をもたないポリＨＥＭＡと、その他、本発明のコポリマーまたはグラフトポリマーのポリＨＥＭＡ以外の部分を構成するホモポリマーについても同様にガラス転移点を求めた。結果を下記表１に示す。
0004189889.tif 000017
表より、本発明の改質ポリマーは、対応するホモポリマー等に比し、極めて低いガラス転移点（Ｔｇ）を示す（高い運動性を有する）ことがわかる。
実施例６  高分子ミセルの形成およびフィルムへのキャスト
実施例１で得られたブロックコポリマー（ＢＨ１０、１００ｍｇを２０ｍＬのジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）に分散させた。得られた分散液の動的光散乱を測定したところ、約１００ｎｍのミセルが形成されていることが確認できた。
この分散液をテフロン上にキャストし、膜厚約１００μｍのフィルムを作製した。このフィルムの水中平衡膨潤度を測定したところ、約８０％であった。これに対し、ホモポリマー（ポリＨＥＭＡ）自体をジメチルホルムアミドからキャストしたフィルムの水中平衡膨潤度は、３０〜４０％であった。
本発明に従う、疎水性セグメントと親水性セグメントを有するブロックコポリマーの選択性溶媒からのキャストフィルムの方が、親水性セグメントのみからなるポリマーからのキャストフィルムより極めて含水性に富んでいることを示す。
また、このＢＨ１０フィルム表面のぬれ性を示す接触角（ｃｏｓθ）は、０．５５であり、ポリＨＥＭＡ（θ＝０．３）より有意に大きいことも確認された。
比較例１
ラジカル重合で生成したＢＳＭＳとＨＥＭＡのランダムコポリマー（ポリＢＳＭＳ−ｃｏ−ＨＥＭＡ）
0004189889.tif 000018
を、実施例６と同様の方法で動的光散乱を測定したが、高分子ミセルの形成は認められなかった。この溶液をテフロン上にキャストして膜厚約１００μｍのフィルムを形成した。この膜の水中平衡膨潤度は、２５％であった。一方、ぬれ性（ｃｏｓθ）は、０．２５であった。
比較例２
実施例１で合成したブロックコポリマー（ＢＨ１０）を、両セグメントの良溶媒であるピリジンに溶解し、実施例２と同様の方法で動的接触角および光散乱を測定したところ、ｃｏｓθは０．２８であり、微粒子（高分子ミセル）は観測されなかった。
実施例７  ＢＨ１０の表面処理剤としての特性
上記ＢＨ１０を用いてガラスプレート上の表面処理を行った。方法は上記ＢＨ１０のＤＭＦ溶液（０．５％）中にガラスプレートを浸す（浸漬法）ことによりコーティングを行った。このようにして得られた表面と何もコートしていないガラス表面と比較して血小板の粘着（血小板の回収率より求めた）および活性化（細胞内Ｃａイオンレベルにより求めた）を比較検討した結果、ＢＨ１０で表面をコートした表面は極端に血小板の粘着および活性化が抑制されていることが確認された。この結果は、電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いてそれぞれの表面に粘着した血小板の形態を観察した結果からも同様の傾向が確認された。すなわち、ガラス表面をＢＨ１０で表面処理を施すことにより非常に優れた血液適合性をガラス表面に付与することがわかる。
（血小板の粘着の測定）
血小板浮遊液の調製
日本白色種ウサギ大腿部動脈から採血した血液に３．８％クエン酸ナトリウム１０（容量／容量）％を添加した後、遠心分離法（１２００ｒｐｍ、２０分、２４０Ｇ）によって、多血小板血漿（ＰＲＰ）を得た。さらに遠心（１５００ｒｐｍ、１２分、３８０Ｇ）して血小板ペレットを得た。このペレットをＣａ2+およびＭｇ2+を含まないハンクス緩衝液（Hanks Buffer）に再浮遊し、次いで細胞膜透過性のＦｕｒａ２−ＡＭを添加後、３７℃で４５分間インキュベーションすることによりＦｕｒａ２を細胞内に封入した。その後、細胞外のＦｕｒａ２−ＡＭを除去するために血小板を２回洗浄し、血小板濃度を２〜３×１０8ｃｅｌｌ／ｍＬに調整した。この系に２（重量／重量）％塩化カルシウム溶液を再添加して細胞外カルシウム濃度を１ｍＭに調整した。
上記で調製した血小板浮遊液をＢＨ１０表面と１０分間接触させたところ、血小板の５％が表面に吸着した。同一条件下で、ガラス、ポリＰＨＥＭＡ、ポリＢＳＭＳ表面を調べたところ、それぞれ５０％、３０％、４０％が吸着していた。
これら条件下で吸着していない血小板内のカルシウムイオン濃度を測定したところ、ＢＨ１０、ガラス、ポリＰＨＥＭＡ、ポリＰＢＳＭＳで２００ｎｍｏｌ／Ｌ、９００ｎｍｏｌ／Ｌ、４００ｎｍｏｌ／Ｌ、７００ｎｍｏｌ／ＬとＢＨ１０表面に接触させた血小板の活性化が極めて抑制されていることが判明した。
上記の血小板粘着性は、各表面と接触後の液中に浮遊している血小板の数をコールターカウンター（Ｍｏｄｅｌ ２ＢＩ、Coulter Electronics Inc.）による計数の結果から換算した。一方、カルシウムイオン濃度は、T. J. Rinkら、FEBBS LETTER, １９８２, VOl. １４８, ２１−に記載の方法により測定した。
比較例３
上記比較例２に従って調製したＢＨ１０のピリジン（親水性セグメントおよび疎水性セグメントの両者を溶解する）溶液からキャストしたフィルム表面を、実施例７と同様の方法で血小板粘着性および未粘着血小板のカルシウムイオン濃度について測定した。血小板の３５％が上記表面に吸着し、上記カルシウムイオン濃度は５００ｎｍｏｌ／Ｌと高い活性化値を示した。
実施例８
実施例７と同様に、ＢＨ１０のＤＭＦ溶液［０．５（重量／重量）％］中に、ポリスチレンストリップ、ポリＨＥＭＡ膜、塩化ビニル板、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）板を、それぞれ１分間浸漬し、乾燥させた。これらの表面による血小板粘着性およびカルシウムイオン活性化について測定した。
結果を下記表２にまとめる。
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本発明のブロックポリマー調製物によるガラス表面の処理と同様に、上記処理により各種プラスチック表面の血液適合性が有意に向上することがみられる。
実施例９
実施例２、３、４および５で得られたポリマーＭＨ２０、ＬＨ２０、ＧＳＨおよびＣｏｌ−ＰＨＥＭＡを、選択溶媒としてメタノールを使用したこと以外、実施例６と同様に、それぞれの分散液でガラス表面処理を行った。分散液中の粒子径、ならびに処理ガラス表面の血小板粘着性およびカルシウム濃度について上述の方法により測定した。結果を下記表３に示す。
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産業上の利用可能性
本発明によれば、各種表面、特に医療用具の表面に血液または生体適合性を付与できる改質ポリマー組成物が提供できる。たとえば、手術用カテーテルを本発明の組成物で表面処理すれば、高性能カテーテルが作製できる。現在、６ｍｍ以下の極細人工血管の作製は、実質的に不可能であるが、本調製物を用いると、他の材料で作製した極細人工血管の表面をコートするだけで血液適合性に優れた極細人工血管を作製できる。このような利点は、特に、本調製物（特に成型品）の表面が、たとえば有意に低減した血小板粘着性および血液成分活性化特性をもつことにより達成される。こうして、本発明は医療関連産業で利用可能である。