(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶解したまたは懸濁した陰イオン性化合物を含む水溶液を、ペンダントな陽イオン性の基および陰イオン性の対イオンを有する陰イオン交換材料と接触させ、これによって陰イオン性化合物を対イオンとイオン交換するイオン交換法であって、イオン交換材料もまたペンダントな両性イオンの基を有し、
ペンダントな陽イオンの基がＱ1であり、これは基Ｎ+Ｒ53、Ｐ+Ｒ53またはＳ+Ｒ52であり、ここで基Ｒ5は同一または相異なり、それぞれＣ1〜4アルキルまたはアリールであるか、或いは２個の基Ｒ5はそれが結合しているヘテロ原子と一緒になって炭素原子を５〜７個含む飽和または不飽和の複素環を形成していることを特徴とする方法。
【請求項２】
ペンダントな両性イオンの基において、その陽イオン性の部分が永久的な陽イオンであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
ペンダントな両性イオンの基において、その陰イオン性の部分がフォスフェート基またはフォスフォネート基であることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
陰イオン交換材料はペンダントな両性イオンの基およびペンダントな陽イオンの基を有する重合体で被覆された基質を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
該重合体が
（ａ）式Ｉ
ＹＢＸ                          Ｉ
式中Ｂは結合であるか、または直鎖または分岐鎖のアルキレン、アルキレン−オキサ−アルキレン、またはアルキレン−オリゴオキサ−アルキレン基であり、そのいずれも場合により１個またはそれ以上のフッ素置換基を含んでおり、
Ｘは両性イオン部分を有する有機基であり、そして
Ｙはエチレン型不飽和の重合可能な基である、
の両性イオン性単量体、および
（ｂ）式ＩＩ
Ｙ1Ｂ1Ｑ1                      ＩＩ
式中Ｂ1は結合であるか、または直鎖または分岐鎖のアルキレン、アルキレン−オキサ−アルキレン、またはアルキレン−オリゴオキサ−アルキレン基であり、そのいずれも場合により１個またはそれ以上のフッ素置換基を含んでおり、
Ｙ1はエチレン型不飽和の重合可能な基であり、そして
Ｑ1は陽イオン部分を有する有機基である、
の陽イオン性単量体、
を含む単量体から形成されることを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項６】
単量体はさらに式ＩＩＩ
Ｙ2Ｂ2Ｑ2                          ＩＩＩ
式中Ｂ2は結合であるか、または直鎖または分岐鎖のアルキレン、アルキレン−オキサ−アルキレン、またはアルキレン−オリゴオキサ−アルキレン基であり、そのいずれも場合により１個またはそれ以上のフッ素置換基を含んでおり、
Ｙ2はエチレン型不飽和の重合可能な基であり、そして
Ｑ2は炭素数少なくとも６のアルキル基、フッ素置換されたアルキル基、および少なくとも１個のシロキサン置換基を有するアルキル基から選ばれる疎水性の基を有する有機基である、
の疎水性の単量体を含んでいることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
Ｂ2およびＱ2が共にＣ6〜24−アルキル基、場合により炭素−炭素間不飽和結合を含む直鎖のアルキル基を表すことを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
単量体がさらに式ＩＶ
Ｙ3Ｂ3Ｑ3                    ＩＶ
式中Ｂ3は結合であるか、または直鎖または分岐鎖のアルキレン、アルキレン−オキサ−アルキレン、またはアルキレン−オリゴオキサ−アルキレン基であり、そのいずれも場合により１個またはそれ以上のフッ素置換基を含んでおり、
Ｙ3はエチレン型不飽和の重合可能な基であり、そして
Ｑ3は基質の表面上にあるか或いは重合体上でペンダントになっている一緒に反応する基と反応し得る反応性の基を有する有機基である、の架橋可能な共重合単量体を含んでいることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
Ｙ、Ｙ1、Ｙ2およびＹ3はそれぞれ独立に
0004051414.tif 000010
式中Ｒは水素またはＣ1〜Ｃ4アルキル基であり、
Ａは−Ｏ−または−ＮＲ1−であって、ここでＲ1は水素またはＣ1〜Ｃ4アルキル基であるか、Ｒ1は−Ｂ−Ｘ、Ｂ1Ｑ1、Ｂ2Ｑ2、またはＢ3Ｑ3であり、Ｂ、Ｂ1、Ｂ2、Ｂ3、Ｑ1、Ｑ2およびＱ3、並びにＸはそれぞれ式Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶに関連して上記に定義した意味を有し、
Ｋは基−（ＣＨ2）pＯＣ（Ｏ）−、−（ＣＨ2）pＣ（Ｏ）Ｏ−、−（ＣＨ2）pＯＣ（Ｏ）Ｏ−、−（ＣＨ2）pＮＲ2−、−（ＣＨ2）pＮＲ2Ｃ（Ｏ）−、−（ＣＨ2）pＣ（Ｏ）ＮＲ2−、−（ＣＨ2）pＮＲ2Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−（ＣＨ2）pＯＣ（Ｏ）ＮＲ2−、−（ＣＨ2）pＮＲ2Ｃ（Ｏ）ＮＲ2−（ここで基Ｒ2は同一または相異なる）、−（ＣＨ2）pＯ−、−（ＣＨ2）pＳＯ3−、または場合によりＢと一緒になった原子価結合であり、ｐは１〜１２、Ｒ2は水素またはＣ1〜Ｃ4アルキル基である、から選ばれることを特徴とする請求項４〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
Ｂ、Ｂ1、Ｂ2およびＢ3はそれぞれ直鎖または分岐鎖のＣ1〜24アルキレン基を表すことを特徴とする請求項５〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
Ｘは燐酸アンモニウムエステル基を表すことを特徴とする請求項４〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
溶液がその中に陰イオン的に帯電したムコポリサッカリドを懸濁または溶解していることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
基Ｎ+Ｒ53、Ｐ+Ｒ53またはＳ+Ｒ52である式Ｑ1のペンダントな陽イオン性の基、
ここで基Ｒ5は同一または相異なり、それぞれＣ1〜4アルキルまたはアリールであるか、或いは２個の基Ｒ5はそれが結合しているヘテロ原子と一緒になって炭素原子を５〜７個含む飽和または不飽和の複素環を形成しており、そして
陽イオン性の部分が第４級アンモニウムもしくはフォスフォニウム基、または第３級スルフォニウム基であるペンダントな両性イオンの基Ｘ
を有する基質を含むことを特徴とするイオン交換材料。
【請求項１４】
両性イオンＸの陰イオンの部分がフォスフェート基またはフォスフォネート基であることを特徴とする請求項１３記載の材料。
【請求項１５】
Ｘが式
0004051414.tif 000011
式中部位Ｘ1およびＸ2は同一または相異なり、−Ｏ−、Ｓ−、−ＮＨ−または原子価結合であり、Ｗ+はアンモニウム、フォスフォニウムまたはスルフォニウムの陽イオン性の基、および陰イオン性部分と陽イオン性部分とを連結するＣ1〜12アルキレン基から成る基である、
の基であることを特徴とする請求項１４記載の材料。
【請求項１６】
Ｗが陽イオンの基としてアンモニウム基を含んでいることを特徴とする請求項１５記載の材料。
【請求項１７】
Ｗ+は式−Ｗ1−Ｎ+Ｒ233、−Ｗ1−Ｐ+Ｒ23a3、−Ｗ1−Ｓ+Ｒ23a3、または−Ｗ1−Ｈｅｔ+の中の一つの基であり、
ここでＷ1は炭素数が１以上のアルキレンであって、場合により１個またはそれ以上のエチレン型の不飽和二重または三重結合、二置換アリール、アルキレンアリール、アリールアルキレン、またはアルキレンアリールアルキレン、二置換シクロアルキル、アルキレンシクロアルキル、シクロアルキルアルキレンまたはアルキレンシクロアルキルアルキレンを含み、またＷ1基は場合により１個またはそれ以上の弗素置換基および／または１個またはそれ以上の官能基を含み、そして
基Ｒ23は同一または相異なり、それぞれ水素または炭素数１〜４のアルキル、またはアリールであるか、あるいは二つの基Ｒ23がそれと結合した窒素原子と一緒になって５〜７個の炭素原子を含む複素環を形成するか、或いはまた３個の基Ｒ23がそれと結合した窒素原子と一緒になって各環にそれぞれ５〜７個の原子を含む融合環構造を形成し、また場合により１個またはそれ以上の基Ｒ23は親水性の官能基で置換されており、そして
基Ｒ23aは同一または相異なり、それぞれＲ23または基ＯＲ23であり、
Ｈｅｔは芳香族の窒素、燐、または硫黄を含む環であることを特徴とする請求項１５記載の材料。
【請求項１８】
Ｗ1が直鎖のアルキレン基であることを特徴とする請求項１７記載の材料。
【請求項１９】
Ｘが式
0004051414.tif 000012
式中Ｒ12は同一または相異なり、それぞれ水素またはＣ1〜4アルキルであり、ｅは１から６である、
の基であることを特徴とする請求項１４記載の材料。
【請求項２０】
ペンダントな両性イオンの基およびペンダントな陽イオンの基を有する重合体で被覆された基質を有することを特徴とする請求項１３〜１９のいずれか１項に記載の材料。
【請求項２１】
基質が膜の形をしていることを特徴とする請求項２０記載の材料。
【請求項２２】
基質がポリエステル、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、鋼、セルロースもしくはシリカであることを特徴とする請求項１６または１７記載の材料。
【発明の詳細な説明】
本発明は陰イオン交換による分離方法および該方法に使用される新規重合体に関する。特に本発明は凝固阻害剤のような陰イオン成分を血液から除去する方法に関する。
世界特許公開明細書Ａ−９３／０１２２１号において、本出願人らは表面に被覆してその生体適合性を改善するような種々の重合体およびその使用法を記載している。これらの重合体は、下地の基質表面に該重合体を結合する安定な表面を提供できる両性イオン基およびペンダント基を含んでいる。この結合は、疎水性の基質に物理吸着するペンダントな疎水性基をつけることにより、重合体上にあるペンダントなイオン性の基と基質の表面にある反対に帯電した基との間の対イオン間の引力により、一緒に反応し得る重合体上のペンダント基と基質表面の基との間に共有結合的な結合をつくることにより、或いは被覆後に重合体を架橋することによりつくることができる。被覆後架橋する方法はまた、表面に物理吸着、共有結合、または対イオン間の結合によって結合した重合体の安定性を改善するのにも使用することができる。この重合体は該明細書に報告されているように血小板の粘着値が低いことによって示されるように、良好な血液相容性（ｈｅｍｏｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）をもっている。
基質の表面、例えばコンタクトレンズの表面に両性イオン基が存在すると、涙のフィルムのような生体液から蛋白質および脂質が沈着する割合が低いことが示されている。世界特許公開明細書Ａ−９２／０７８８５号には、共重合可能な両性イオン性単量体と非イオン性共単量体から成る架橋した共重合体のヒドロゲルからつくられたコンタクトレンズでは、蛋白質の沈着の割合が減少していることが記載されている。
世界特許公開明細書Ａ−９３／２１９７０号においては、ペンダントなフォスフォリルコリン基を有する表面に対しては、このような基が存在しない同様な表面に比べ、微生物、特にバクテリアの付着が少ないことが記載されている。
表面の血液凝固性（ｔｈｒｏｍｂｏｇｅｎｉｃｉｔｙ）を減少させる他の方法は、基質の表面に血液凝固活性をもった化合物を結合または吸着させる方法である。例えばヘパリンは共有結合またはイオン結合によって表面に結合させることができる。米国特許Ａ−３，６３４，１２３号では、陽イオン性表面活性剤を混入することにより表面に対するヘパリンの結合を増大させている。ヨーロッパ特許Ａ−０３５０１６１号では、表面を先ず陽イオン性表面活性剤で被覆し、次いでヘパリンで被覆する関連プロセスが記載されている。ヨーロッパ特許Ａ−００８６１８７号では、表面を最初陽イオン性重合体で被覆し、次いでヘパリンで被覆している。日本特許Ａ−５３／１３７２６８号では、陽イオン性の単量体とポリエチレングリコール単量体が架橋したアクリル系共重合体をポリウレタンと配合し、ヘパリンで被覆し得る管にしている。ヨーロッパ特許Ａ−００８６１８６号では、末端カーボハイドレート単位を経て共有結合により、ヘパリンを下地の表面に結合させている。米国特許Ａ５３４２６２１号では、ヘパリンとフォスファチジルコリンとの錯体をカプロラクトンまたはＬ−乳酸（両方とも全体としては帯電していない）の重合体と混合し、次いで医療器具を被覆するのに使用している。
一般に血液を体外循環装置を通して流すことが必要な複雑な手術を受ける患者は、循環系にヘパリンを投与して血液の凝結を防ぐ必要がある。その後ヘパリンは中和するか血流から除去しなければならない。ヘパリンを中和する他の活性化合物を投与せずに、循環系からヘパリンを除去するために、体外血液循環経路で使用されるフィルターの表面で、プロタミン、即ちヘパリンを中和するのに用いられる陽イオン性ポリペプチドを不動化し、全身的にヘパリンを含む患者からヘパリンを除去することが示唆されている。
Ｊ．Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈ誌、Ａ７２２巻（１９９６年）８７〜９６頁、およびＩｎｔ．Ｓｙｍｐ．Ｃｈｒｏｍａｔｏｇ．，第３５回年会、Ｒｅｓ．  Ｇｒｏｕｐ  Ｌｉｑ．Ｃｈｒｏｍ．Ｊｐｎ誌（１９９５年）５９３〜５９７頁において、ＹａｎｇらはＨＰＬＣに対するイオン交換性をもった静止相について記載している。これらの材料はシリカをベースにし、これに第２級アミン基を含む有機基を結合させ、この基はさらに部分的に変性して両性イオン基にされている。
本発明の新規イオン交換法においては、基質はその表面の所に両性イオンのペンダント基、および陰イオン性の対イオンをもった陽イオン性のペンダント基を有し、陰イオン的に帯電した化合物を懸濁または溶解して含む水溶液と接触しており、この陰イオン性の化合物が対イオンとイオン交換する。
本発明方法は血液の処理、特に凝結阻害剤、例えば陰イオン性のムコポリサッカリドを除去するのに特に有用である。陰イオン的に帯電したムコポリサッカリドはヘパリンまたは同様な血液凝結阻害化合物、例えばヒルジンまたは硫酸コンドロイチンであることができ、或いはアルギネートまたはヒアルロン酸であることができる。両性イオン基が存在すると、血液または基質の表面に接触している生体液から他の成分が吸着されるのを最低限度に抑制し、それによりイオン交換が起り得る表面に付着物がつくのを防ぐと思われている。本発明方法においては、以後基Ｘとして参照する両性イオン基は、永久的な陽イオン、即ち第４級アンモニウムまたはフォスフォニウム、或いは第３級スルフォニウム基を有していることが好ましい。表面における陽イオン基も同様に永久的な陽イオン性をもち、ｐＨに対して敏感でないことが好ましい。陽イオンの基は好ましくはＮ+Ｒ53、Ｐ+Ｒ53またはＳ+Ｒ52であり、ここで基Ｒ5は同一または相異なり、それぞれＣ1〜4アルキルまたはアリール（好ましくはフェニル）であるか、或いは２個の基Ｒ5はそれが結合しているヘテロ原子と一緒になって炭素原子を５〜７個含む飽和または不飽和の複素環を形成し、好ましくはこの陽イオンの基はＮ+Ｒ53であって、ここにＲ5はＣ1〜4−アルキル、好ましくはメチルである。
両性イオンの陰イオンはフォスフェート基またはフォスフォネート基、通常は燐酸エステル、最も好ましくは燐酸ジエステルであり、従って１個の負の電荷をもっていることが好適である。
最も好ましくはＸは式
0004051414.tif 000002
の基である。ここでＸ1およびＸ2は同一または相異なり、−Ｏ−、Ｓ−、−ＮＨ−または原子価の結合、好ましくは−Ｏ−であり、Ｗ+はアンモニウム、フォスフォニウム又はスルフォニウムの陽イオン性の基、及び陰イオン性部分と陽イオン性部分とを連結する基、好ましくはＣ1〜12アルキレン基である。
好ましくはＷは陽イオン性の基としてアンモニウム基、さらに好ましくは第４級アンモニウム基を含んでいる。
基Ｗ+は例えば式−Ｗ1−Ｎ+Ｒ233、−Ｗ1−Ｐ+Ｒ23a3、−Ｗ1−Ｓ+Ｒ23a3、または−Ｗ1−Ｈｅｔ+の一つの基であることができ、ここで、
Ｗ1は炭素数が１以上、好ましくは２〜６のアルキレンであって随時１個またはそれ以上のエチレン型の不飽和二重または三重結合、二置換アリール、アルキレンアリール、アリールアルキレン、またはアルキレンアリールアルキレン、二置換シクロアルキル、アルキレンシクロアルキル、シクロアルキルアルキレンまたはアルキレンシクロアルキルアルキレンを含み、またＷ1基は場合により１個またはそれ以上の弗素置換基および／または１個またはそれ以上の官能基を含み、
基Ｒ23は同一または相異なり、それぞれ水素または炭素数１〜４のアルキル、好ましくはメチル、またはアリール、例えばフェニルであるか、あるいは二つの基Ｒ23がそれと結合した窒素原子と一緒になって５〜７個の炭素原子を含む複素環を形成するか、或いはまた３個の基Ｒ23がそれと結合した窒素原子と一緒になって各環にそれぞれ５〜７個の原子を含む融合環構造を形成し、場合により１個またはそれ以上の基Ｒ23は親水性の官能基で置換されており、
基Ｒ23aは同一または相異なり、それぞれＲ23または基ＯＲ23であって、ここにＲ23は上記定義の通りであり、
Ｈｅｔは芳香族の窒素、燐、または硫黄、好ましくは窒素を含む環、例えばピリジン環である。
好ましくはＷ1は直鎖のアルキレン基、最も好ましくは１，２−エチレン基である。
式ＶＩの好適なな基Ｘは下記式ＶＡの基である。
式（ＶＡ）の基は
0004051414.tif 000003
であり、ここで基Ｒ12は同一または相異なり、それぞれ水素またはＣ1〜4アルキルであり、ｅは１〜６、好ましくは２〜４である。
基Ｒ12は同じであることが好ましい。また好ましくは少なくとも一つの基Ｒ12はメチルであり、さらに好ましくは基Ｒ12はすべてメチルである。
ｅは好ましくは２又は３であり、さらに好ましくは２である。
Ｘが式（ＶＡ）の基である場合には、Ｂは式−（ＣＲ132）−または−（ＣＲ132）2−、例えば−（ＣＨ2）−または−（ＣＨ2ＣＨ2）−であることが好ましい。
陽イオンの基は好ましくは基Ｎ+Ｒ53、Ｐ+Ｒ53またはＳ+Ｒ52であり、ここでＲ5は同一または相異なり、それぞれＣ1〜4アルキルまたはアリール（好ましくはフェニル）であるか、或いは２個の基Ｒ5はそれが結合しているヘテロ原子と一緒になって炭素原子を５〜７個含む飽和または不飽和の複素環を形成している。好ましくはＱ1はＮ+Ｒ53であり、ここでＲ5はＣ1〜4−アルキル、好ましくはメチルである。
反対イオンは適当なイオン、好ましくは強酸、最も好ましくはｐｋａが１より小さい例えば０以下の酸、さらに好ましくは−１より小さい例えば無機酸から導かれたものである。反対イオンはハロゲン化物、最も好ましくは塩化物である。
イオン交換過程においては、表面は基質の表面のところで不動化された陽イオンの基および両性イオンの基を有し、該基質は通常粒状物または膜の形をしている。膜は中空の繊維の形をした再生セルロースからなることができる。このような繊維には、陽イオンの基および両性イオンの基の両方を含む予めつくられた重合体で被覆し、被覆した後に下記に記載するような架橋可能な単量体を用いて架橋させることにより所望のペンダント基をつけることができる。別法として、下記に記載するような一般的な型の適当な単量体を用い、米国特許Ａ−５，４５３，４６７号記載の方法を使用して、陽イオン性または両性イオン性の単量体をセルロース繊維の表面に直接グラフト重合させることができる。さらに別法として、世界特許公開明細書Ａ−９３／１５７７５号記載の一般的な方法を用い可溶性のセルロース繊維の上にこのような単量体をグラフト重合させ、次にこの繊維の上に被覆することができる。下記のような三元重合体を用い、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、および鋼を含む種々の基質をうまく被覆するのに使用することができ、またフィルターはこれらの任意の材料から成る被覆された表面を含むことができる。別法として、重合体は、塊状でイオン交換材料として使用し得る架橋した材料を形成するための、２個またはそれ以上のエチレン型不飽和基を有する架橋用単量体の存在下において形成することができる。
基質はイオン交換に使用される任意の基質、例えば架橋したアクリル重合体またはポリスチレンをベースにした重合体の基質であることができ、或いはシリカの支持体をベースにしたものであることができる。このような基質で、適当な反応性の基、例えばアミン、カルボキシレート、またはヒドロキシル基を有するものは入手可能である。別法として、これらの基質は製造することもできる。例えばシリカの基質はこれを例えばアミン、クロロベンジルまたはグリシドオキシ置換基を有するトリメトキシシランのようなシランと反応させることができる。陽イオン性の基を表面のヒドロキシル、アミンまたはカルボキシレート基に結合させる試薬は本出願人らの以前の世界特許公開明細書Ａ−９１０６０２０号に記載されており、また両性イオン基を結合させる試薬は本出願人らの以前の世界特許公開明細書Ａ−９１１３６３９号および同Ａ−９２０７８５８号に記載されている。両性イオン性単量体を含む架橋した重合体は世界特許公開明細書Ａ−９２０７８８５号記載の方法で製造することができる。
好適な方法は粒状または膜状の基質をペンダントの陽イオン基および両性イオン基を含む予め製造された重合体で被覆する方法である。
ペンダントの陽イオン基および両性イオン基を含む重合体は、一般に共重合可能な単量体の共重合体である。エチレン型不飽和単量体の付加重合により重合体を形成することが最も便利であるが、別法としてこの重合体は縮合重合体であるか、または別の型の付加重合体、例えば環式単量体の開環によって形成される重合体であることができる。
エチレン型不飽和単量体の共重合体は
（ａ）式Ｉ
ＹＢＸ                        Ｉ
式中Ｂは結合であるか、または直鎖または分岐鎖のアルキレン、アルキレン−オキサ−アルキレン、またはアルキレン−オリゴオキサ−アルキレン基であり、そのいずれも場合により１個またはそれ以上のフッ素置換基を含んでおり、
Ｘは両性イオン部分を有する、好ましくは上記の有機基であり、
そして
Ｙはエチレン型不飽和の重合可能な基である、
の両性イオン性単量体、および
（ｂ）式ＩＩ
Ｙ1Ｂ1Ｑ1                      ＩＩ
式中Ｂ1は結合であるか、または直鎖または分岐鎖のアルキレン、アルキレン−オキサ−アルキレン、またはアルキレン−オリゴオキサ−アルキレン基であり、そのいずれも場合により１個またはそれ以上のフッ素置換基を含んでおり、
Ｙ1はエチレン型不飽和の重合可能な基であり、
Ｑ1は陽イオン部分を有する好ましくは上記に記載した有機基、
の陽イオン性単量体、
を含む単量体から形成することができる。
好ましくは共重合体は基質の表面で安定な結合を与え得るさらに他の側鎖を含んでいる。このような基は一般に重合の際に三元重合単量体を混入することによって導入される。三元重合単量体は例えば基質に物理吸着させるための疎水性の基を含んでいるが、この場合基質の表面は疎水性であるか、或いは基質の表面において一緒に反応する基と共有結合を形成し得る共有結合性の反応性の基を含んでいることができる。別法として、該共重合体は架橋可能のペンダント基を有する重合体を、架橋が起るような条件下におくことによって被覆した後に架橋させることができる。
疎水性の基を有する三元重合単量体は一般に式ＩＩＩ
Ｙ2Ｂ2Ｑ2                        ＩＩＩ
式中Ｂ2は結合であるか、または直鎖または分岐鎖のアルキレン、アルキレン−オキサ−アルキレン、またはアルキレン−オリゴオキサ−アルキレン基であり、そのいずれも場合により１個またはそれ以上のフッ素置換基を含んでおり、
Ｙ2はエチレン型不飽和の重合可能な基であり、そして
Ｑ2は炭素数少なくとも６のアルキル基、フッ素置換基を有するアルキル基、および少なくとも１個のシロキサン置換基を有するアルキル基から成る群から選ばれる疎水性の基を有する有機基である、
で示される。
共有結合性の反応性をもった三元重合単量体は一般式
Ｙ3Ｂ3Ｑ3                  ＩＶ
式中Ｂ3は結合であるか、または直鎖または分岐鎖のアルキレン、アルキレン−オキサ−アルキレン、またはアルキレン−オリゴオキサ−アルキレン基であり、そのいずれも場合により１個またはそれ以上のフッ素置換基を含んでおり、
Ｙ3はエチレン型不飽和の重合可能な基であり、そして
Ｑ3は外部から刺激を加えた場合基質の表面上にある、または重合体上のペンダントである一緒に反応する基と反応し得る反応性の基を有する有機基である、
を有することができる。
反応性の基Ｑ3はまた重合体に架橋性を与えることができる。例えばこのような基は互いに反応することができるか、または共重合体上のペンダント基のような一緒に反応する異なった基、例えばアミン、或いはもっと普通にはヒドロキシル基と反応することができる。このようなペンダント基と架橋し得る、或いは反応して表面に共有結合し得る反応性の基の例は、例えばアルデヒド基、またはハロゲン、例えば塩素、のような反応性の置換基を１個またはそれ以上含むシランまたはシロキサン基、または一般的に炭素数１〜４のアルコキシ、例えばメトキシまたはエトキシであり、さらに好ましくはＱ3はヒドロキシル、アミノ、カルボキシ、エポシキ、−ＣＨＯＨＣＨ2Ｈａｌ（ここでＨａｌはハロゲン原子、例えば塩素、臭素またはヨウ素）、スクシンイミド、トシレート、トリフレート、イミダゾール、カルボニル−アミノ、または随時置換基をもったトリアジン基である。
表面に共有結合するのではなく共重合単量体を架橋するのに使用される好適な反応性の共重合単量体ＩＶは、Ｑ3が架橋可能なシンナミル、エポキシ、−ＣＨＯＨＣＨ2Ｈａｌ（ここでＨａｌはハロゲン原子）、メチロール、シリル、エチレン型不飽和の架橋可能な基、例えばアセチレン型、ジアセチレン型、ビニル型またはジビニル型の基、またはアセトアセトキシまたはクロロアルキルスルフォン、好ましくはクロロエチルスルフォン基を含むものである。
単量体Ｉ〜ＩＶの各々において、エチレン型不飽和基は好ましくは
0004051414.tif 000004
式中Ｒは水素またはＣ1〜Ｃ4アルキル基、
Ａは−Ｏ−または−ＮＲ1−であって、ここでＲ1は水素またはＣ1〜Ｃ4アルキル基であるか、Ｒ1は−Ｂ−Ｘ、Ｂ1Ｑ1、Ｂ2Ｑ2、またはＢ3Ｑ3であり、Ｂ、Ｂ1、Ｂ2、Ｂ3、Ｑ1、Ｑ2およびＱ3、並びにＸはそれぞれ式Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶにおいて上記に定義した意味を有し、
Ｋは基−（ＣＨ2）pＯＣ（Ｏ）−、−（ＣＨ2）pＣ（Ｏ）Ｏ−、−（ＣＨ2）pＯＣ（Ｏ）Ｏ−、−（ＣＨ2）pＮＲ2−、−（ＣＨ2）pＮＲ2Ｃ（Ｏ）−、−（ＣＨ2）pＣ（Ｏ）ＮＲ2−、−（ＣＨ2）pＮＲ2Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−（ＣＨ2）pＯＣ（Ｏ）ＮＲ2−、−（ＣＨ2）pＮＲ2Ｃ（Ｏ）ＮＲ2−（ここで基Ｒ2は同一または相異なる）、−（ＣＨ2）pＯ−、−（ＣＨ2）pＳＯ3−、または随時Ｂと一緒になって原子価結合であり、ｐは１〜１２、Ｒ2は水素またはＣ1〜Ｃ4アルキル基である、
から選ばれる。
好ましくは一緒に共重合するすべての単量体のエチレン型不飽和基はアクリレート型かスチレン型のいずれかであり、最も好ましくはそれぞれ同じ式を有している。
好ましくは両性イオン性単量体は一般式ＶＩ
0004051414.tif 000005
式中Ｒ、ＡおよびＢは上記と同じ意味を有し、
基Ｒ3は同一または相異なり、それぞれ水素、Ｃ1〜4アルキル、アリール、アルカリール、アラルキルであるか、または２個または３個の基Ｒ1はそれが結合する窒素原子と一緒になって飽和または不飽和の複素環を形成し、ｅは１〜６、好ましくは２〜４である、
の式を有している。
上記両性イオン単量体、式ＩＩの陽イオン性共重合単量体および式ＩＩＩの疎水性単量体から得られる三元重合体、並びに或る種の四元重合体は新規化合物であり、本出願人らの同日付出願の明細書（ａｇｅｎｔｓ  ｒｅｆ  ＨＭＪ０２８２０ＷＯ）に記載されている。
ペンダント基を導入して表面上に安定な結合をつくることにより、三元重合体は多くの種類の下地の基質に安定に結合させることができる。
抗凝結剤処理をした血液を体外循環系のフィルターを通して流す代わりに、全身に投与された凝結阻害剤を除去できる装置を永久的または一時的に体内の循環系に移植することによりヘパリン（または他の凝結阻害剤）の除去を行なうことができる。即ち両性イオンおよび陽イオン基を有する表面は、患者の血管の中に導入された血管の杭（ｓｔｅｎｔ）の表面であることができる。この具体化例においては、装置は適切な場所につくられた活性成分の貯蔵器として作用し、長期間に亙って活性成分をゆっくりと循環器に放出することができる。別法として、移植を行なう前に、予め装置に対イオン的に帯電したムコポリサッカリドまたは他の活性陰イオン性化合物を装入しておき、ゆっくりと薬品を放出するシステムとして作用させることができる。このシステムでは、陰イオン性のムコポリサッカリドまたは他の陰イオン性活性化合物は本発明方法において陰イオンを交換する対イオンである。
本発明方法は、陰イオンを交換して陰イオン化合物を置換する適当な陰イオン再生剤を含む第２の水性液体で、基質を処理することにより基質から陰イオン性化合物を回収する次の工程を含むことができる。
本発明の方法および生成物に使用される重合体中の両性イオンおよび陽イオンのペンダントな基の割合は、所望の最終用途に依存している。流体の組成物から高い割合のムコポリサッカリドを除去するか、および／または高密度の陰イオン性ムコポリサッカリドを表面に沈着させて後で使用したい場合には、陽イオン性のペンダント基の量は両性イオンの基の割合に比べ比較的高くなければならない。しかし低い割合でムコポリサッカリドを吸着させて抗血液凝固症的な挙動を行なわせる必要があるが、蛋白質およびリン脂質成分および血小板の沈澱を最低限度に抑制することにより表面の重要な特性が得られるような場合には、両性イオンのペンダント基が高い割合で存在することが望ましい。相対的な割合（当量）は１：１００〜１００：１（両性イオン対イオン）、好ましくは１：１０〜１０：１、さらに好ましくは１：２〜２０：１である。
三元重合体は単量体混合物の中に存在することができ、例えば表面での吸着性をもっているかまたは下地基質に対し共有結合し得る重合体をつくるために三元重合体を使用することができる。重合体中におけるこのような三元単量体の全割合は０．１〜７５％の範囲であることができる。
共重合体および三元重合体は希釈用の共重合単量体を含んでいることができる。このような共重合単量体は最高９０モル％、通常５０モル％より少ない量で使用される。Ｃ1〜24アルキル（メタ）アクリレート、アルキル（メタ）アクリルアミド、およびヒドロキシＣ1〜24アルキル（メタ）アクリレート、およびアルキル（メタ）アクリルアミドのような共重合可能な非イオン性単量体を使用すことができる。
共重合体または三元重合体は、陽イオン性の基と結合する対イオンにより分子間架橋を与えるために、陰イオン性のペンダント基を含んでいることができる。このような場合、重合体が全体的に陽イオン的に帯電しているためには、陰イオン性の基の当量のレベルは陽イオン性の基の当量のレベルよりも低い。例えば陰イオン性の基がカルボン酸、スルフォン酸、またはフォスフォン酸から誘導されるような陰イオン性の共重合可能な単量体を使用することができる。
本発明の両性イオン／陽イオン重合体は非常に安定であり、使用中汚れに対し抵抗性をもっていることが見出された。
下記実施例により本発明を例示する。
性能試験
ヘパリン活性
試料へのヘパリンの装入
１．フィルター片
ＰＢＳ中にヘパリンを含む溶液（通常は５０Ｕ／ｍｌ。他の実験においては塩水中のヘパリンの濃度を４または２００Ｕ／ｍｌにし、陽イオン被覆した表面上において同じヘパリン表面活性を得た）５ｍｌを用い、試験管振盪機上で３０分間室温において試料を保温した。３０分後、試料の両側を先ずＰＢＳで、次いで脱イオン水を用いて１０秒間洗滌した。ティッシュペーパー上で空気中において試料を乾燥し、室温で保存する。
２．全体フィルター
ヘパリンのＰＢＳ溶液（５０Ｕ／ｍｌ）１００ｍｌを動脈用フィルターに充填し、入口／出口側を閉じる。このフィルターを３０分間回転させ、装置のすべての部分がヘパリンを含ませた溶液と接触するようにする。次いでフィルターから液を抜き取り、ＰＢＳで３回充填／抜き取りを繰り返し、さらに脱イオン水を用いて３回充填／抜き取りを繰り返す。空気流でフィルターを乾燥し、室温で保存する。
ヘパリン試験用の試料の調製
ヘパリンを含ませたフィルター片（浸漬被覆するか、または動脈用全体フィルターから取り出したもの）を通常はＰＢＳ／ＢＳＡ  １％／ＮａＮ3  ０．１％中で３７℃において５時間保温し、不安定に結合したヘパリンを除去する。次いで試料を上記のようにＰＢＳおよび脱イオン水で洗滌し、空気中で乾燥する。０．２〜０．４×０．４ｃｍの試料を切り出し、下記のようにして試験を行なう。
ヘパリン試験
色素試験（ヘパリン  ＣＲＳ１０６、Ｓｉｇｍａ社）。マニュアルに記載された「セミマイクロ法（Ｓｅｍｉ−Ｍｉｃｒｏ  Ｍｅｔｈｏｄ）」を使用した。ヘパリンを含ませた被覆試料をポリスチレンの試験管の中に入れる。試験管を３７℃の水浴の中に入れる（５本）。２００μｌの子牛の因子ｘａを加え、試験管を振盪する。１分間撹拌した後、２００μｌの因子ｘａを試験管に加え、５分間撹拌する。２００μｌの酢酸（＞９０％）を試験管に加え、試験管を振盪する。２００μｌの溶液を試験管から取り出し、マイクロプレートの穴に加え（１試料当たり２個の穴）、ＰＢＳ２００μｌを含む穴に対し４０５ｎｍで測定する。以前の結果によれば、ＰＢＳは試薬に対するブランクの値として同じ吸光率の読みを与えることが示された。ヘパリン活性は可溶性のヘパリンを用いてつくられた標準曲線を使用して計算される。
血小板の付着
ヘパリンを含ませた試料および含まない試料を人の血液（凝固阻害剤としてクエン酸塩またはヘパリン）と共に２〜３時間保温し、走査電子顕微鏡を用いて血小板の付着度を測定する。
フィブリノーゲン吸着度
ヘパリンを含みまたは含まない被覆した材料の試料を人の血漿と共に１０分間保温し、ＰＢＳ／ＢＳＡ  １％で洗滌し、次いでセイヨウワサビ・パーオキシダーゼ（Ｄａｋｏ  Ｃｏｄｅ  Ｎｏ．Ａ０８０）と共役した抗ヒト・フィブリノーゲン抗体と共に３０分間保温する。試料を洗滌し、試料をパーオキシダーゼ（ｏ−フェニレンジアミン二塩酸塩、０．４ｍｇ／ｍｌ）に対する基質、および尿素過酸化水素を含む燐酸塩クエン酸塩緩衝液（Ｓｉｇｍａ  Ｐ−９３０５）と共に保温することによって結合した抗体を測定した。１０分後４５０ｎｍにおける吸光率を試薬のブランク試料に対して測定した。
子牛の血液を用いる潅流
二つの動脈用のフィルター（対照フィルターおよび被覆したヘパリンを含ませたフィルターまたは被覆したヘパリンを含ませていないフィルター）を並列にし、ヘパリンの濃度を低下させ子牛の血液を用い（３．５Ｌ／分）、６時間潅流させ、肉眼で見える血栓を目で検出し、また撮影した。
塩化物の観測値
この重合系中の対イオンは塩素イオンである。塩素イオンを定量すれば陽イオン性のメタクリレートの濃度を測定することができる。
方法
２５ｍｌのメタノールに０．２５ｇの重合体を加える。材料が完全に溶解した後、７５ｍｌの蒸溜水を重合体／メタノール混合物に加えた。混合物のｐＨが８〜９に低下するように調節する。クロム酸カリウム１．０ｍｌ（蒸溜水中５％ｗ／ｖ）をピペットでフラスコに加え、０．０１ｍの硝酸銀標準溶液で最初の褐色／赤の終点に対して滴定する。重合体試料を加えずに７５ｍｌの蒸溜水を用いて滴定を繰り返し、ブランクの読みを得た。重合体中の陽イオン性のメタクリレートの濃度は塩素イオンの濃度に正比例する。
実施例  １
ポリ（２−（メタクリロイルオキシエチル）−２’−トリメチルアンモニウム）エチルフォスフェート内部塩−コ−／ｎ−ドデシルメタクリレート−コ−１１−メタクリロイルウンデシル−１−トリメチルアンモニウムブロミド）（４０：７１：８）の製造
２−（メタクリロイルオキシエチル）−２’−（トリメチルアンモニウム）エチルフォスフェート内部塩（２．３２ｇ、０．００７９モル）、ｎ−ドデシルメタクリレート（３．６１ｇ、０．０１４２モル）および１１−メタクリロイルウンデシル−１−トリメチルアンモニウムブロミド（０．５９ｇ、０．００１６モル、下記参考例１の方法により合成）を４３ｍｌのプロパン−２−オルおよび１７ｍｌの酢酸エチルに溶解する。
この単量体溶液に乾燥窒素ガス（モレキュラー・シーブの上を通して乾燥）を３０分間通して完全に脱ガスする。３ｍｌの脱ガスしたエタノールを用い、反応開始剤のＡＩＢＮ（０．０１３６０ｇ、溶液の０．０２重量％）を溶液の中に流し込む。さらに５分間溶液を脱ガスする。溶液を窒素で僅かに正の圧力下に保ち（通気器の中に鉱油を数ｍｌ加えることに相当）ながら、溶液を６２℃に加熱し、約４６時間激しく撹拌する。この時間後、反応混合物を約４０℃に冷却した後、回転蒸発器を用いて真空下で約４０℃においてすべての溶媒を除去し、固体の発泡体を得た。
次いでこの発泡体を２４ｍｌのジクロロメタンに溶解し、過剰の２００ｍｌのアセトン中に滴下して沈澱させる。ブヒナー濾斗の上に生成物を集め、２０ｍｌの量のアセトンを用いて３回洗滌する。白色の固体を真空中で１６時間４０℃において乾燥し、秤量する。
収率８３％で得られた重合体は白色の固体であった。
1ＨＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤ3ＯＤ：ＣＤＣｌ3）４．３１（ｂ），４．２１（ｂ），４．０７（ｂ），３．９８（ｂ），３．７２（ｂ），３．３７，３．３３，３．２９（ｓ），３．２２，３．１７，１．９５，１．８４（ｂ），１．６７（ｂ），１．３３（ｓ），１．０６（ｂ），０．９３（ｓ）；Ｃ13ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ｄ，ｐｐｍ，ＣＤ3ＯＤ／ＣＤＣｌ3）１７６．３７，６６．９１，６５．９０，６３．６８，６０．０５，５４．５０，５３．３７，４５．５４，３２．６９，３０．４４，３０．１３，２８．９２，２６．９３，２３．４１，１７．３１，１４．５６。
実施例  ２
ポリ（２（メタクリロイルオキシエチル）−２’−トリメチルアンモニウム）エチルフォスフェート内部塩−コ−ｎ−ドデシルメタクリレート−コ−コリンメタクリレート）の製造
実施例１に使用したのと同じ方法を用いたが、１１−メタクリロイルウンデシル−１−トリメチルアンモニウムブロミドの代わりにコリンメタクリレート（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リド）を用い、種々の重合を行なった。両性イオン性の単量体であるラウリル（ドデシル）メタクリレート単量体とコリンメタクリレートとを下記表１記載のモル比で混合し、下記表記載の濃度で反応開始剤としてＡＩＢＮを使用した。重合溶液中の固体分の全重量％も各実施例で変化させたので、下記表に報告されている。
実質的に請求項１記載の方法で重合体を回収したが、低分子量の重合体を除去するために余分に溶解および沈澱工程を含ませた。
重合体生成物に対し塩化物の測定を行ない、陽イオン性の単量体の生成物中への包含率を決定した。又、簡単な分子量の測定も行なった。
実施例  ３
ポリ（２−（メタクリロイルオキシエチル）−２’−（トリメチルアンモニウムエチル）フォスフェート内部塩−コ−（ｎ−ドデシルメタクリレート）−コ−（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リド）−コ−（３−トリメトキシシリルプロピルメタクリレート）３０：６０：６：４重合体の製造
３．１  単量体供給合成法
両性イオン性の単量体（４０．６８ｇ、０．１３８モル）および陽イオン性の単量体（５．３７ｇ、０．０２７５モル）をＰ2Ｏ5で乾燥したグローブボックスの環境下において秤量した。ドデシルメタクリレート（６９．４５ｇ、０．２７３モル）、トリメトキシシリル単量体（４．５３ｇ、０．０１８２モル）およびα−アゾ−イソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）反応開始剤（１．２０２ｇ、１％）を空気中で秤量する。水凝縮器、窒素ガス流入口、および単量体供給管を備えた三つ口フラスコに無水のｎ−プロパノール（６０ｇ）溶媒を予め加え、加熱した９０℃の油浴に浸漬する。単量体および反応開始剤を３００ｇのｎ−プロパノール溶媒に溶解し、パラフィンで密封したメスフラスコ中で磁気的に撹拌する。メスフラスコの中に配置したポリプロピレンの管の中に反応混合物を引き込み、ぜん動ポンプを用いてシリコーンの管を通し、加熱した反応容器の中に滴下する。加熱した反応容器の中に完全に移すには２．２５時間かかった。さらに１時間反応混合物を撹拌する。３ｍｌのｎ−プロパノールに溶解した第２のＡＩＢＮ反応開始剤装入物（０．１２ｇ）を加え、さらに５０分間反応混合物を撹拌した。全部で４時間の反応時間を要した。
室温に冷却した後、焼結ガラスのフィルターを通して反応混合物を濾過する。回転蒸発器を用いて４０〜５０℃において溶媒を除去し、白色の発泡体残留物を得た。これを後で４８０ｍｌのジクロロメタンおよび４０ｍｌのメタノールから成る溶媒に再溶解し、４０００ｍｌのアセトン中に滴下して沈澱させた。白色の固体生成物がアセトンから沈降し、僅かに曇った上澄液が残った。この生成物を、ブヒナー・フラスコおよび１１３  Ｗｈａｔｍａｎ湿潤補強濾紙を用いて分離し、室温で真空炉中において最高２４時間乾燥した後、第２回目の処理を行ないアセトン中で沈澱させた。生成物を秤量し（８２．９ｇ）、収率は６８．９重量％であった。生成物は褐色ガラスの瓶に入れ、冷凍した。
生成物の特性
重合体の重量分析計算値：Ｃ  ６３．０８％、Ｈ  １０．１３％、Ｐ  ３．５５％、Ｎ  １．９３％、Ｓｉ  ０．４３％、Ｃｌ  ０．８１％；検出値：Ｃ  ５８．１％、Ｈ  ９．９８％、Ｐ  ３．０９％、Ｎ  １．９０％、Ｓｉ  ０．２０％、1Ｈｎｍｒ（４００ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤ3ＯＤ：ＣＤＣｌ3  １：１  ｖ：ｖ）４．３４，４．３０，３．９８，３．７２，３．３８，３．２９，３．２２，１．６７，１．３２，０．９２，０．１０。エタノール：クロロフォルム（１：１  ｖ：ｖ）１ｍｌ中に１０ｍｇを含む溶液の比粘度は０．１３。重合体生成物に対し塩素イオン試験を行ない、陽イオン性単量体の包含率を決定した。計算値：４．７６重量％、検出値：４．８２重量％および４．９４重量％。
３．２  ワン・ポット合成法（ｏｎｅ  ｐｏｔ  ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ）両性イオン単量体（４．８７ｇ、１．６５×１０-2モル）、ドデシルメタクリレート（８．１１ｇ、３．１９×１０-2モル）、陽イオン単量体（０．６７ｇ、０．３２×１０-2モル）およびトリメトキシシリル単量体（０．５３ｇ、０．２１×１０-2モル）を、１５：８５ｖ／ｖ％のＭｅＯＨ：ＥｔＯＨ溶媒混合物１１４ｍｌを用いて反応容器の中に洗い流して加える。無水の陽イオン性単量体を予め３ｍｌの純メタノールに溶解した後、反応容器の中に洗い流した。ドデシルメタクリレート単量体は予め使用前に賦活した塩基性アルミナ（Ｂｒｏｃｋｍａｎ  １  約１５０メッシュ、５０ｇ）のカラムに通す。乾燥した窒素ガスを２０分間通して室温で反応混合物の脱ガスを行なった後、反応容器を６７℃に加熱した油浴に浸漬する。容器を１５分間加熱した後、ＡＩＢＮ反応開始剤（０．１４ｇ）を２ｍｌの溶媒混合物で反応混合物の中に洗い流す。反応混合物を磁気的に撹拌し、窒素雰囲気を鉱油の通気器を通してガスを通すのに十分な正の圧力に保つ。反応時間は３９時間であった。
室温に冷却した後、反応混合物は僅かな曇りをもつだけで透明になった。回転蒸発器を用いて室温で溶媒を除去し、白色の発泡体の残留物を得た。これを後で５０ｍｌのジクロロメタンに再び溶解し、激しく撹拌しながら５００ｍｌのアセトン中に滴下して加えた。アセトンから白色の固体生成物が沈降し、僅かに曇った上澄液が残った。ブヒナー・フラスコおよび１１３  Ｗｈａｔｍａｎ湿潤補強濾紙を用いて生成物を分離し、室温において真空炉中で最高７２時間乾燥した。生成物を秤量し、収率は９１重量％であった。これをガラスのジャーに入れ、冷凍した。
特性
重合体の重量分析計算値：Ｃ  ６２．９３％、Ｈ  １０．１１％、Ｐ  ３．６１％、Ｎ  １．９５％、Ｓｉ  ０．４２％、Ｃｌ  ０．８０％；検出値：Ｃ  ５７．８８％、Ｈ  １０．２０％、Ｐ  ３．３０％、Ｎ  １．８４％、Ｓｉ  ０．１２％、Ｃｌ  ０．７８％  1Ｈｎｍｒ（４００ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤ3ＯＤ：ＣＤＣｌ3  １：１  ｖ：ｖ）４．３３，４．２９，３．９７，３．７１，３．３８，３．３４，３．２９，３．２２，１．６７，１．３２，０．９２，０．０９。エタノール：クロロフォルム（１：１  ｖ：ｖ）１ｍｌ中に１０ｍｇを含む溶液の比粘度は０．３２。
実施例  ４
ポリ（２−（メタクリロイルオキシエチル）−２’−（トリメチルアンモニウムエチル）フォスフェート内部塩−コ−ｎ−ドデシルメタクリレート−コ−（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リド）−コ−（ヒドロキシプロピルメタクリレート）−コ−（３−トリメトキシシリルプロピルメタクリレート）２３：４７：６：２０：４重合体の製造
４．１  単量体供給合成法
両性イオン性の単量体（３４．１０ｇ、０．１１６モル）および陽イオン性の単量体（６．３ｇ、０．０３０モル）をＰ2Ｏ5で乾燥したグローブボックスの環境下において秤量した。ドデシルメタクリレート（６０．０１ｇ、０．２３６モル）、ヒドロキシプロピルメタクリレート単量体（１４．５１ｇ、０．１０１モル）、トリメトキシシリル単量体（５．００ｇ、０．０２０モル）およびＡＩＢＮ反応開始剤（０．２４０９ｇ、０．２％）を空気中で秤量する。水凝縮器、窒素ガス流入口、および単量体供給管を備えた三つ口フラスコに無水のｎ−プロパノール：酢酸イソプロピル（質量比６０：４０）溶媒を予め加え、加熱した９０℃の油浴に浸漬する。単量体および反応開始剤をｎ−プロパノール：酢酸イソプロピル溶媒に溶解し、パラフィンで密封したメスフラスコ中で磁気的に撹拌する。メスフラスコの中に配置したポリプロピレンの管の中に反応混合物を引き込み、ぜん動ポンプを用いてシリコーンの管を通し加熱した反応容器の中に滴下して加える。加熱した反応容器の中に完全に移すには２時間かかった。さらに１時間反応混合物を撹拌する。第２のＡＩＢＮ反応開始剤装入物（０．０２４１ｇ、０．０２重量％）を加え、さらに１時間反応混合物を撹拌した。全部で４時間の反応時間を要した。ｎ−プロパノール：酢酸イソプロピル（１６８．０６ｇ：１１２．０８ｇ）中における全固体分含量は３０重量％であった。
室温に冷却した後、反応混合物を二つのバッチに分割した。反応混合物の第１のバッチ（２４０ｍｌ）を激しく撹拌した酢酸メチル（２０００ｍｌ）に滴下して沈澱させた。生成物をブヒナー・フラスコおよび１１３  Ｗｈａｔｍａｎ湿潤補強濾紙を用いて分離し、室温で最高２４時間乾燥した。液体窒素を用いて生成物を迅速に凍結させ、摩砕して細かい粉末にし、室温で真空中においてさらに２４時間乾燥した。生成物（５０．６７ｇ、回収した質量基準で８１．８％）を褐色のガラス瓶に入れ、４℃で貯蔵した。
重合体の重量分析計算値：Ｃ  ６２．４％、Ｈ  ９．９％、Ｐ  ３．０％、Ｎ  １．９％、Ｓｉ  ０．４％、Ｃｌ  ０．８％；検出値：Ｃ  ５７．０％、Ｈ  ９．４％、Ｐ  ２．７％、Ｎ  １．７％、1Ｈｎｍｒ（４００ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤ3ＯＤ：ＣＤＣｌ3  １：１  ｖ：ｖ）４．４１，４．０８，３．８３，３．４６，３．４０，３．３４，２．０７，１．６７，１．４３，１．１８，１．０４。
重合体生成物に対し塩素イオン試験を行ない、陽イオン性単量体の包含率を決定した。計算値：５．２３重量％、検出値：４．６６重量％および４．７１重量％。
４．２  ワン・ポット合成法
両性イオン性単量体（３．９８ｇ、１．３５×１０-2モル）、ドデシルメタクリレート（７．００９ｇ、２．７６×１０-2モル）、陽イオン性単量体（０．７３３ｇ、０．３５×１０-2モル）、ヒドロキシプロピルメタクリレート単量体（１．６９１ｇ、０．６７×１０-2モル）およびトリメトキシシリル単量体（０．５８５ｇ、０．２４×１０-2モル）を、１５：８５ｖ／ｖ％のＭｅＯＨ：ＥｔＯＨ溶媒混合物９８ｍｌを用いて反応容器の中に洗い流して加える。無水の陽イオン性単量体を予め３ｍｌの純メタノールに溶解した後、反応容器の中に洗い流した。ドデシルメタクリレート単量体は予め使用前に賦活した塩基性アルミナ（Ｂｒｏｃｋｍａｎｎ  １、約１５０メッシュ、５０ｇ）のカラムに通す。乾燥した窒素ガスを２０分間通して室温で反応混合物の脱ガスを行なった後、反応容器を６７℃に加熱した油浴に浸漬する。容器を１５分間加熱した後、ＡＩＢＮ反応開始剤（０．１４ｇ、１．１重量％）を２ｍｌの溶媒混合物で反応混合物の中に洗い流す。反応混合物を磁気的に撹拌し、窒素雰囲気を鉱油の通気器を通してガスを通すのに十分な正の圧力下に保つ。反応時間は３９．５時間であった。
室温に冷却した後、反応混合物を焼結ガラスで濾過した。回転蒸発器をを用いて４０℃より低い温度で溶媒を除去し、白色の発泡体の残留物を得た。これは後に５８ｍｌのジクロロメタンに再び溶解し、激しく撹拌しながら６００ｍｌのアセトン中に滴下して加えた。アセトンから白色の固体生成物が析出し、僅かに曇った上澄液が残った。ブヒナー・フラスコおよび１１３  Ｗｈａｔｍａｎ湿潤補強濾紙を用いて生成物を分離し、室温において真空炉中で最高２０時間乾燥した。生成物を摩砕し、室温で真空下２４時間乾燥し、秤量し、収率は９３．２重量％であった。これをガラスのジャーに入れ、冷凍した。
重合体の重量分析計算値：Ｃ  ６２．４１％、Ｈ  ９．９１％、Ｐ  ２．９９％、Ｎ  １．７０％、Ｓｉ  ０．４７％、Ｃｌ  ０．８９％；検出値：Ｃ  ５８．４５％、Ｈ  ９．４５％、Ｐ  ２．５５％、Ｎ  １．６５％、Ｓｉ  ０．３４％、Ｃｌ  １．０６％、1Ｈｎｍｒ（４００ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤ3ＯＤ：ＣＤＣｌ3  １：１  ｖ：ｖ）４．３３，４．２９，３．９７，３．７１，３．３８，３．３４，３．２９，３．２２，１．６７，１．３２，０．９２，０．０９。エタノール１ｍｌ中に１０ｍｇを含む溶液の比粘度は０．３３。重合体生成物に対し塩素イオン試験を行ない、陽イオン性単量体の包含率を決定した。計算値：５．２４重量％、検出値：５．１６重量％および５．２６重量％。
実施例  ５
ポリ（２−（メタクリロイルオキシエチル）−２’−（トリメチルアンモニウムエチル）フォスフェート内部塩−コ−（ｎ−ドデシルメタクリレート−コ−（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リド）３３．３：６０：６．７重合体の製造
単量体供給合成法
無水のｎ−プロパノール：酢酸イソプロピル（３０．０ｇ：８．０ｇ）溶媒混合物に室温において、両性イオン性の単量体（１３．５ｇ、４．５８×１０-2モル）、ドデシルメタクリレート（２０．９ｇ、８．２３×１０-2モル）、および陽イオン性単量体（２．５ｇ、１．２０×１０-2モル）を加えた。この混合物にＡＩＢＮ（０．７ｇ、０．２０重量％）を４ｇの酢酸イソプロピルに溶解して加えた。この混合物をパラフィンで密封したメスフラスコ中で撹拌し、ぜん動ポンプを介して加熱した９０℃の油浴中に浸漬した無水のｎ−プロパノール：酢酸イソプロピル（２７ｇ：２０ｇ）溶媒撹拌混合物にＮ2ガスを流しながら滴下して加える。酢酸イソプロピル（４ｇ）およびｎ−プロパノール（４ｇ）でポンプの管を洗滌して９０℃の反応混合物に加える。さらに１時間反応混合物を撹拌し、２ｍｌの酢酸イソプロピルに溶解したＡＩＢＮ（０．０１ｇ、０．０２重量％）を加え、酢酸イソプロピル（２ｇ）でポンプの管を洗滌し、さらに１時間反応混合物を撹拌する。
４時間後に加熱を止め、室温において反応混合物を酢酸エチル（４５０ｇ）中にポンプで加え、次いでポンプのラインをｎ−プロパノール（３ｇ）で洗滌する。生成物を沈降させ、上澄液をデカンテーションする。イソプロパノール（４７ｇ）を用いて生成物を溶解し、４５分間の間に酢酸エチル（７２０ｇ）の中にポンプで加え、ポンプのラインをイソプロパノール（６ｇ）で洗滌し、生成物を沈降させる。上澄液をデカントし、生成物をアセトン（１６０ｇ）で１０分間撹拌して洗滌する。上澄液をデカンテーションし、アセトン洗滌液（８０ｇ）を用いて生成物を濾過する（Ｗｈａｔｍａｎ  １３  湿潤補強濾紙）。真空デシケーター中で室温において生成物を最高１６時間乾燥し、秤量し（３１．６ｇ、回収した質量基準で８７％の収率）、褐色のガラス瓶中で４℃において貯蔵した。
特性
1Ｈｎｍｒ（４００ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤ3ＯＤ：ＣＤＣｌ3  １：１  ｖ：ｖ）４．４１，４．０８，３．８３，３．４６，３．４０，３．３４，２．０７，１．６７，１．４３，１．１８。エタノール１ｍｌ中に１０ｍｇを含む溶液の比粘度は０．２６であった。
重合体生成物に対し塩素イオン試験を行ない、陽イオン性単量体の包含率を決定した。計算値：５．２３重量％、検出値：５．２８重量％および５．３６重量％。
実施例  ６
実施例１および２の若干の重合体の試料について、フィブリノーゲン吸着性およびヘパリン活性に関する性能試験を行なった。イソプロピルアルコール１ｍｌ中に重合体１０ｍｇを含む被覆溶液をつくり、ポリエチレンテレフタレート（ｐ．ｅ．ｔ．）の試料の表面に被覆するのに用いた。フィブリノーゲン試験を行なうｐ．ｅ．ｔ．試料は１×３ｃｍのシートであり、ヘパリン試験にかけるｐ．ｅ．ｔ．試料は４０μのフィルター用織物材料であった。乾燥した被膜をＰＢＳ中５０Ｕ／ｍｌのヘパリン溶液と接触させ、先ずＰＢＳで洗滌し、次いで脱イオン水で洗滌した後乾燥した。重合体／ヘパリンで被覆した基質について上記のフィブリノーゲン試験およびヘパリン試験を行なった。実施例２の重合体に対するヘパリン活性およびフィブリノーゲン吸着試験の結果は下記表２に示されている。
実施例１の重合体／ヘパリン被覆材料についてさらに安定性試験を行なった。この試験では、重合体（実施例１）／ヘパリン被覆基質を、燐酸塩緩衝液中に１％の血清アルブミンを含む溶液に３７℃において０．５〜６時間浸漬した。処理した試料を取り出し、先ずＰＢＳで、次いで脱イオン水で洗滌し、ヘパリン活性を測定した。その結果によれば、ＢＳＡ／ＰＢＳで６時間保温した後もヘパリン活性の損失は何等認められなかったが、市販のＤｕｒａｆｌｏおよびＭｅｄｔｒｏｎｉｃ  Ｍ−４０の表面に関して行なった対照試験では、安定性は極めて悪いことが示された。Ｃａｒｍｅｄａ  Ｂｉｏａｃｔｉｖｅの表面を用いた結果も同等な安定性を示した。
実施例  ７
さらに他の性能試験として、実施例１の重合体で被覆した基質に、ヘパリンを含ませまたは含ませないで、１５Ｕ／ｍｌでヘパリンを加えた血液と６０分間接触させる。処理された試料を取り出し、先ずＰＢＳで、次いで脱イオン水で洗滌し、ヘパリン活性を測定した。その結果、ペンダント状の陽イオン性のフォスフォリルコリン基を有する重合体で被覆した表面はヘパリンを含む血液からヘパリンを引き付けてそれと結合することが示された。また走査電子顕微鏡下で表面を研究し、ヘパリンを含んだ試料またはヘパリンを含まない試料に対し、生体的な沈着物（例えば血小板、血液細胞および蛋白質）は全く観測されなかった。
これと比較して、３種の市販のヘパリンを含んだ表面に対し試験を行なった。Ｄｕｒａｆｌｏはイオン結合したヘパリンを使用し、Ｍｅｄｔｒｏｎｉｃ  Ｍ−４０はイオン結合したヘパリンを使用すると考えられており、Ｍｅｄｔｒｏｎｉｃ  ＣＢＭ−４０（Ｃａｒｍｅｄａ  Ｂｉｏａｃｔｉｖｅ）は末端で結合したヘパリンを使用している。
これらの実験に対し、１％の血清アルブミン（ＢＳＡ）を加えまたは加えない燐酸塩で緩衝した塩水５ｍｌ、または新しいヘパリンを投与した人の血液と共にフィルターの試料を室温で保温した。６０分後、塩水および脱イオン水で試料を完全に洗滌し、ヘパリン活性を測定した。
結果を表３に示す。ＰＢＳと共に保温を行なう前においてヘパリン活性はＤｕｒａｆｌｏの試料に対しては２４０ｍＵ／ｃｍ2であり、Ｍｅｄｔｒｏｎｉｃ  Ｍ４０に対しては３３．５ｍＵ／ｃｍ2であった。Ｃａｒｍｅｄａ  ＢｉｏＡｃｔｉｖｅの表面のヘパリンはＢＳＡを用いた場合これよりも安定であったが、初期ヘパリン活性は試験したすべてのフィルターの中で最低であった。前の結果はヘパリンが結合したＣａｒｍｅｄａを用いた他の２０μのＭｅｄｔｒｏｎｉｃのフィルターは僅かに２．３ｍＵ／ｃｍ2であることを示した。
表３には、本発明の重合体が１５Ｕ／ｍｌのヘパリン濃度の血液試料からヘパリンを引き付けこれと結合することが示されている。
最初の結果は、ヘパリンを含んでいない被膜はヘパリンを含んだ人の血液と共に保温した後、ヘパリン活性をもっていることを示している（表３参照）。
二つの同様な動脈用フィルターをヘパリンと結合する実施例１の陽イオン／両性イオン性の重合体で被覆した。一つのフィルターだけに上記のようにしてヘパリンを含ませ、他のフィルターは単にＰＢＳで洗滌するだけにした。両方のフィルターを並列にしてこれに６時間の間子牛の血液を潅流した（３．５Ｌ／分）。血液はヘパリンを６４４Ｕ／ｋｇで含んでいる。このシステムの活性化血液凝固時間（ｈｅｍｏｃｈｒｏｎ法により測定）は９分潅流後４４７秒であったが、６０分潅流後には２５７秒に低下した。３０６分潅流した後では活性化血液凝固時間は２１２秒であった。両方のフィルターは同じような性能を示し、前と同様な潅流実験において被覆していないフィルターに比べ、血液凝固の程度は著しく少なかった。
実施例  ８
実施例１および３〜５の重合体の他の試料を実施例６記載の被覆溶液を用い動脈用フィルターの上に被覆した。このフィルターを重合体溶液で浸漬被覆し、次いで一晩乾燥した。実施例３および４の重合体を一晩７０℃に保ち、完全に架橋させる。次いでこのフィルターについて上記の性能試験を用いフィブリノーゲン吸着性を試験した。若干のフィルターは、重合体で被覆した後、上記一般的な試験法を用い、ヘパリンを含ませた後、フィブリノーゲン吸着およびヘパリン活性試験を行なった。対照は未処理のフィルターである。表４には対照に比べフィブリノーゲン吸着度が低下する結果、およびヘパリンを含ませた装置に対するヘパリン活性が示されている。２種の市販のヘパリン被覆材料、即ちヘパリンが共有結合（末端点で結合）していると考られるＭｅｄｔｒｏｎｉｃ  ＣＢ−Ｍ４０、およびヘパリンがイオン結合していると考られるＭｅｄｔｒｏｎｉｃ  Ｍ−４０に対し、フィブリノーゲン吸着性およびヘパリン活性について比較を行なった。その結果、ヘパリンが重合体に吸着され、その機構はイオン交換過程であることが示された。ＰＣ重合体で被覆したフィルターはフィブリノーゲンによる汚れが減少した。
0004051414.tif 000006
0004051414.tif 000007
0004051414.tif 000008
0004051414.tif 000009
参考例  １
１１−メタクリロイルウンデシル−１−トリメチルアンモニウムブロミドの合成
工程１
乾燥酢酸エチル（３０ｍｌ）中に１１−ブロモ−１−ウンデカノール（５．０５ｇ、０．０２モル）、トリエチルアミン（２．８６ｇ、０．０２８モル）を含む溶液に、酢酸エチル（２０ｍｌ）中に塩化メタクロイル（３．０３ｇ、０．０２９モル）を含む溶液をゆっくりと加え、得られた混合物を室温において９０分間撹拌する。
固体分を濾過し、真空中で溶媒を除去して主として１−ブロモ−１１−ウンデシルメタクリレート（収率６．２６ｇ、９７％）を得た。1ＨＮＭＲによれば原料は認められず、ＴＬＣのＲｆ値は０．６９（クロロフォルム／石油エーテル７：３、ｖ：ｖ）であった。この材料を工程２に移す。
工程２
工程１の生成物（６．２６ｇ、０．０１９モル）を乾燥アセトニトリル（４０ｍｌ）中に溶解し、アセトニトリル（２０ｍｌ）中にトリメチルアミン（２．８ｇ、０．０４７モル）を含む混合物に加えた。系中に窒素を流してパージし、ドライアイス凝縮器で密封した。この反応混合物を２０時間５０℃に加熱し、アルミニウム箔で光から防いだ。
水流ポンプで残ったトリメチルアミンを除去し、次いで溶媒を真空中で除去して灰色の粉末を得た。これをエーテル（２５０ｍｌ）で洗滌し、白色の固体を集めた（５．６７ｇ、７６％収率）。エーテルを蒸発乾個させ、残留物を再びエーテル（１００ｍｌ）で処理してさらに白色の固体（１．０２ｇ、１３％）を得た。1ＨＮＭＲは所望の生成物が生成していることを示した。