АНТИТРОМБОТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ
ANTITHROMBOTIC MATERIAL

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001]
Настоящее изобретение относится к антитромбогенному материалу.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002]
Медицинское оборудование и медицинские инструменты, которые приводят в контакт с кровью (искусственные почки, искусственные легкие, искусственные кровеносные сосуды, искусственные клапаны, стенты, стент-графты, катетеры, устройства для захвата свободных тромбов, ангиоскопы, шовные материалы, кровопроводящие контуры, трубки, канюли, мешки для крови, шприцы и тому подобное) должны иметь высокую антитромбогенность для предотвращения ухудшения функционирования из-за свертывания крови. В обычно используемых способах придания антитромбогенности медицинскому оборудованию и медицинским инструментам на поверхность основного материала наносят, или химически с ней связывают, гепарин или производное гепарина в качестве антикоагулянта.
[0003]
В качестве способов связывания гепарина или производного гепарина с поверхностью основного материала главным образом известны 1) способы, в которых гепарин или производное гепарина ковалентно связывают с функциональной группой, введенной на поверхность основного материала; и 2) способы, в которых гепарин или производное гепарина связывают посредством ионного связывания с положительно заряженным катионным соединением, введенным на поверхность основного материала.
[0004]
В качестве способов 1) сообщалось о способе, в котором альдегидмодифицированный гепарин, полученный окислением с помощью обработки азотистой кислотой, ковалентно связывают с поверхностью основного материала (патентный документ 1), способе, в котором аминомодифицированный гепарин связывают с катионным соединением, полиэтиленимином (в дальнейшем в данном документе именуемом "ПЭИ"), для обеспечения ковалентного связывания с поверхностью основного материала, в который вводят радикалы (патентный документ 2), и способе, в котором ПЭИ, введенный на поверхность основного материала, ковалентно связывают с гепарином в присутствие восстанавливающего средства (патентный документ 3).
[0005]
В качестве способов 2) сообщалось о способах, в которых, пользуясь тем преимуществом, что гепарин и производные гепарина ионно отрицательно заряжены, гепарин или производное гепарина связывают посредством ионного связывания с положительно заряженным катионным соединением (патентные документы 4-7). Поскольку в антитромбогенных материалах, получаемых посредством данных способов, со временем происходит вымывание гепарина или производного гепарина, величину антитромбогенности можно контролировать посредством изменения количества связанного гепарина или производного гепарина и/или скорости их вымывания. Поэтому были исследованы различные комбинации с положительно заряженными катионными соединениями.
[0006]
Например, сообщалось о способах, в которых поверхность полиэтилентерефталата (в дальнейшем в данном документе именуемого "ПЭТФ") или полиамида в качестве основного материала обрабатывают полиамином, который представляет собой катионное соединение, посредством аминолиза или реакции образования амида, и для получения антитромбогенного материала с ней связывают посредством ионного связывания гепарин (патентные документы 4 и 5), и способах, в которых между смесью органических катионов, такой как четвертичная аммониевая соль, или четвертичным фосфониевым соединением и гепарином или производным гепарина образуется ионный комплекс, и получаемый ионный комплекс растворяют в органическом растворителе, и затем наносят раствор на поверхность основного материала, тем самым получая антитромбогенный материал (патентные документы 6 и 7). В качестве других способов сообщалось о способе, в котором полимер, содержащий третичную аминогруппу, наносят на поверхность основного материала, и затем аминогруппу модифицируют четвертичным аммонием, после чего связывают с ней гепарин посредством ионного связывания, тем самым получая антитромбогенный материал (патентный документ 8), и способах, в которых ПЭИ, который представляет собой катионное соединение, вводят на поверхность основного материала с помощью обработки озоном или плазменной обработки, и затем связывают с ним гепарин посредством ионного связывания, тем самым получая антитромбогенный материал (патентные документы 9 и 10).
[0007]
Также сообщалось о способе, в котором отрицательно заряженное неадсорбирующее белок вещество, такое как гепарин, связывают с поверхностью основного материала для ингибирования адсорбции клеток на поверхности (патентный документ 11).
ДОКУМЕНТЫ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ
Патентные документы
[0008]
Патентный документ 1: JP 4152075 B
Патентный документ 2: JP 3497612 B
Патентный документ 3: Японский перевод выложенной патентной заявки PCT № 10-513074
Патентный документ 4: JP 60-041947 B
Патентный документ 5: JP 60-047287 B
Патентный документ 6: JP 4273965 B
Патентный документ 7: JP 10-151192 A
Патентный документ 8: JP 3341503 B
Патентный документ 9: JP 3497612 B
Патентный документ 10: JP 3834602 B
Патентный документ 11: JP 4982752 B
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ПРОБЛЕМА, ДЛЯ РЕШЕНИЯ КОТОРОЙ ПРЕДНАЗНАЧЕНО НАСТОЯЩЕЕ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0009]
Тем не менее, в способах, раскрытых в патентных документах 1-3, степень свободы гепарина или производного гепарина уменьшается из-за его ковалентного связывания, и поэтому трудно получить требуемую антитромбогенность.
[0010]
Патентные документы 2-5 описывают способы, в которых положительно заряженное катионное соединение, такое как полиамин, вводят на поверхность основного материала, и гепарин или производное гепарина, который представляет собой анионное соединение, обладающее антикоагулянтной активностью, связывают с катионным соединением посредством ионного связывания для достижения иммобилизации. Однако отсутствует описание соответствующего количества гепарина или производного гепарина, подлежащего введению.
[0011]
В способах, раскрытых в патентных документах 6 и 7, ионный комплекс, содержащий гепарин и тому подобное, растворяют в органическом растворителе, и получаемый раствор наносят на основной материал. Однако используемый органический растворитель должен представлять собой растворитель, в котором растворим ионный комплекс, тогда как основной материал нерастворим. В процессе сушки после нанесения высоко гидрофильные части ионного комплекса предотвращают вызывание органическим растворителем агрегации. Поскольку это ведет к разделению фаз, в настоящее время раствор не может быть равномерно нанесен на поверхность основного материала. Кроме того, ковалентное связывание смеси органических катионов, такой как четвертичная аммониевая соль, или соединения с низким молекулярным весом, такого как четвертичное фосфониевое соединение, с основным материалом не происходит только благодаря его нанесению. Поэтому в случаях его использования в качестве антитромбогенного материала легко происходит вымывание, когда его приводят в контакт с жидкостью организма, такой как кровь, и скорость вымывания гепарина или производного гепарина нельзя контролировать.
[0012]
Патентные документы 8-10 описывают способы, в которых поверхность основного материала покрывают катионным полимером, содержащим аминогруппу, и затем гепарин связывают с катионным полимером посредством ионного связывания. Однако не было проведено исследований соответствующего количества полимера, подлежащего введению на поверхность основного материала. В случаях, когда количество полимера для покрытия слишком мало, не может быть получена высокая антитромбогенность, тогда как в случаях, когда это количество слишком велико, может быть закрыта структура на поверхности основного материала.
[0013]
Как описано в патентном документе 11, обычно известно, что прикрепление гепарина или тому подобного к основному материалу ведет к уменьшению адгезивности клеток к поверхности основного материала. Таким образом, в случаях, когда антитромбогенный материал с использованием гепарина или тому подобного используют для искусственного кровеносного сосуда, стента, стент-графта или тому подобного, тромбообразование может быть предотвращено, но биологическое внедрение материала посредством адгезии/роста эндотелиальных клеток и тому подобное могут быть ингибированы.
[0014]
С учетом этого, целью настоящего изобретения является обеспечение антитромбогенного материала, который является высоко безопасным при своей низкой гемолитической токсичности и способным к поддержанию высокой антитромбогенности в течение продолжительного периода.
[0015]
Другой целью настоящего изобретения является обеспечение антитромбогенного материала, который не уменьшает адгезивность клеток к поверхности основного материала, при том, что антитромбогенность сохраняется.
СРЕДСТВА РЕШЕНИЯ ДАННЫХ ПРОБЛЕМ
[0016]
В результате интенсивных исследований с целью решения проблем, описанных выше, авторы настоящего изобретения обнаружили следующие изобретения с (1) по (13).
(1) Антитромбогенный материал, содержащий:
материал покрытия, содержащий:
полимер, содержащий в качестве составляющего мономера соединение, выбранное из группы, состоящей из алкилениминов, виниламинов, аллиламинов, лизина, протамина и диаллилдиметиламмоний хлорида; и
анионное соединение, содержащее атом серы и обладающее антикоагулянтной активностью; и
основной материал, поверхность которого покрыта материалом покрытия;
причем
полимер ковалентно связан с основным материалом; и
относительное содержание атомов азота по отношению к содержанию всех атомов при измерении с помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФС) на поверхности составляет от 6,0 до 12,0 атомного процента.
(2) Антитромбогенный материал в соответствии с (1), в котором относительное содержание атомов серы по отношению к содержанию всех атомов при измерении с помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФС) на поверхности составляет от 3,0 до 6,0 атомного процента.
(3) Антитромбогенный материал в соответствии с (1) или (2), в котором полимер содержит четвертичную аммониевую группу.
(4) Антитромбогенный материал в соответствии с (3), в котором каждая углеродная цепь, связанная с атомом азота в четвертичной аммониевой группе, образована алкильной группой, и углеродное число на алкильную группу составляет от 1 до 12.
(5) Антитромбогенный материал в соответствии с любым из (1)-(4), в котором материал покрытия содержит:
анионный полимер, содержащий в качестве составляющего мономера соединение, выбранное из группы, состоящей из акриловой кислоты, метакриловой кислоты, α-глутаминовой кислоты, γ-глутаминовой кислоты и аспарагиновой кислоты; или
анионное соединение, выбранное из группы, состоящей из щавелевой кислоты, малоновой кислоты, янтарной кислоты, фумаровой кислоты, глутаровой кислоты, адипиновой кислоты, пимелиновой кислоты, пробковой кислоты, азелаиновой кислоты, себациновой кислоты, яблочной кислоты, винной кислоты и лимонной кислоты.
(6) Антитромбогенный материал в соответствии с любым из (1)-(4), в котором анионное соединение, содержащее атом серы и обладающее антикоагулянтной активностью, представляет собой гепарин или производное гепарина.
(7) Антитромбогенный материал в соответствии с любым из (1)-(6), в котором средневесовой молекулярный вес полимера составляет от 600 до 2000000.
(8) Антитромбогенный материал в соответствии с (5), в котором средневесовой молекулярный вес анионного полимера составляет от 600 до 2000000.
(9) Антитромбогенный материал в соответствии с любым из (1)-(8), в котором относительное содержание компонента n2 как разделенного пика атомов азота по отношению ко всем компонентам пика N1s при измерении с помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФС) на поверхности составляет от 20 до 70 атомных процентов.
(10) Антитромбогенный материал в соответствии с любым из (1)-(9), в котором относительное содержание компонента c3 как разделенного пика атомов углерода по отношению ко всем компонентам пика C1s при измерении с помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФС) на поверхности составляет не менее чем 2,0 атомного процента.
(11) Антитромбогенный материал в соответствии с любым из (1)-(10), в котором материал покрытия имеет среднюю толщину, составляющую от 1 до 600 нм.
(12) Антитромбогенный материал в соответствии с любым из (1)-(11), в котором материал покрытия расположен до глубины, составляющей от 20 до 100 нм от границы основного материала.
(13) Антитромбогенный материал в соответствии с любым из (1)-(12), имеющий клеточную адгезивность.
[0017]
Кроме того, в результате интенсивных исследований с целью решения проблем описанный выше, авторы настоящего изобретения обнаружили следующие изобретения с (14) по (17).
(14) Антитромбогенный материал, содержащий:
материал покрытия, содержащий:
полимер, содержащий в качестве составляющего мономера соединение, выбранное из группы, состоящей из алкилениминов, виниламинов, аллиламинов, лизина, протамина и диаллилдиметиламмоний хлорида; и
гепарин или производное гепарина; и
основной материал, поверхность которого покрыта материалом покрытия;
причем
полимер ковалентно связан с основным материалом; и
относительное содержание атомов азота по отношению к содержанию всех атомов при измерении с помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФС) на поверхности составляет от 7,0 до 12,0 атомного процента.
(15) Антитромбогенный материал, содержащий:
материал покрытия, содержащий:
полимер, содержащий в качестве составляющего мономера соединение, выбранное из группы, состоящей из алкилениминов, виниламинов, аллиламинов, лизина, протамина и диаллилдиметиламмоний хлорида; и
анионное соединение, содержащее атом серы и обладающее антикоагулянтной активностью; и
основной материал, поверхность которого покрыта материалом покрытия;
причем
полимер ковалентно связан с основным материалом; и
относительное содержание атомов серы по отношению к содержанию всех атомов при измерении с помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФС) на поверхности составляет от 3,0 до 6,0 атомного процента.
2
(16) Антитромбогенный материал в соответствии с (14) или (15), в котором количество на поверхности, оцененное на основании активности против фактора Xa после погружения в физиологический солевой раствор в течение 30 минут, составляет не менее чем 30 мМЕ/см.
2
(17) Антитромбогенный материал в соответствии с любым из (14)-(16), в котором полное покрывающее количество, оцененное на основании активности против фактора Xa, составляет не более чем 10000 мМЕ/см.
ЭФФЕКТ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0018]
Поскольку антитромбогенный материал настоящего изобретения может поддерживать структуру поверхности основного материала, может замедлять вымывание компонентов, других чем анионное соединение, содержащее атом серы и обладающее антикоагулянтной активностью, благодаря тому, что полимер ковалентно связан с основным материалом, и может демонстрировать антикоагулянтную активность в течение продолжительного периода, антитромбогенный материал можно, предпочтительно, использовать для медицинского оборудования и медицинских инструментов, требующих антитромбогенности (искусственных почек, искусственных легких, искусственных кровеносных сосудов, искусственных клапанов, стентов, стент-графтов, катетеров, устройств для захвата свободных тромбов, ангиоскопов, шовных материалов, кровопроводящих контуров, трубок, канюлей, мешков для крови, шприцов и тому подобного).
СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0019]
Антитромбогенный материал настоящего изобретения отличается тем, что он содержит: материал покрытия, содержащий полимер, содержащий в качестве составляющего мономера соединение, выбранное из группы, состоящей из алкилениминов, виниламинов, аллиламинов, лизина, протамина и диаллилдиметиламмоний хлорида, и анионное соединение, содержащее атом серы и обладающее антикоагулянтной активностью; и основной материал, поверхность которого покрыта материалом покрытия; причем полимер ковалентно связан с основным материалом, и относительное содержание атомов азота по отношению к содержанию всех атомов при измерении с помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (в дальнейшем в данном документе именуемой "РФС") на поверхности составляет от 6,0 до 12,0 атомного процента.
[0020]
Следующие термины, используемые в настоящем описании, определены, как описано ниже, если не указано иное.
[0021]
Термин "антитромбогенность" в настоящем документе означает свойство, которое препятствует свертыванию крови на поверхности, контактирующей с кровью. Например, "антитромбогенность" означает свойство, которое ингибирует агрегацию тромбоцитов или свертывание крови, которые происходят вследствие, например, активации факторов свертывания крови, представленных тромбином.
[0022]
Термин "антитромбогенный материал" в настоящем документе означает материал, имеющий антитромбогенность. "Антитромбогенный материал" можно, но не обязательно, использовать в качестве материала, образующего медицинское оборудование и медицинские инструменты (искусственные почки, искусственные легкие, искусственные кровеносные сосуды, искусственные клапаны, стенты, стент-графты, катетеры, устройства для захвата свободных тромбов, ангиоскопы, шовные материалы, кровопроводящие контуры, трубки, канюли, мешки для крови, шприцы и тому подобное). Эти медицинское оборудование и медицинские инструменты часто приводят в контакт с кровью, и на поверхности медицинского оборудования и медицинских инструментов свертывание крови происходит с большой вероятностью. Поэтому в качестве материалов для таких медицинского оборудования и медицинских инструментов нужно использовать антитромбогенные материалы.
[0023]
Из материалов, образующих антитромбогенный материал, "основной материал" означает вещество, образующее поверхность, подлежащую покрытию материалом покрытия, определенным ниже. Предпочтительные примеры материала основного материала в настоящем изобретении включают, но без ограничения, сложные полиэфиры, вспененный пористый политетрафторэтилен (в дальнейшем в данном документе именуемый "вПТФЭ"), полиуретан, полиэфируретан, полиамид, винилхлорид, поликарбонат, полистирол, полиэтилен, полипропилен, полиметилпентен и полиметилметакрилат. Среди них предпочтительными в качестве основного материала антитромбогенного материала являются сложные полиэфиры благодаря их универсальности, и более предпочтительными являются полимеры, содержащие по меньшей мере сложный эфир в качестве составляющего мономера. Примеры данных полимеров включают ПЭТФ, политриметилентерефталат, полибутилентерефталат, полиэтиленнафталат и полибутиленнафталат. Среди них ПЭТФ является более предпочтительным в качестве основного материала антитромбогенного материала благодаря своей универсальности.
[0024]
"Материал покрытия" означает материал, которым покрыта по меньшей мере часть поверхности основного материала, и материал покрытия в настоящем изобретении содержит: полимер, содержащий в качестве составляющего мономера соединение, выбранное из группы, состоящей из алкилениминов, виниламинов, аллиламинов, лизина, протамина и диаллилдиметиламмоний хлорида; и анионное соединение, содержащее атом серы и обладающее антикоагулянтной активностью.
[0025]
В настоящем изобретении полимер, образующий материал покрытия, представляет собой полимер, содержащий в качестве составляющего мономера соединение, выбранное из группы, состоящей из алкилениминов, виниламинов, аллиламинов, лизина, протамина и диаллилдиметиламмоний хлорида. Поскольку эти составляющие мономеры содержат катионный атом азота, полимер становится катионным. С другой стороны, соединение, содержащее атом серы и обладающее антикоагулянтной активностью, является анионным, и может поэтому связываться с полимером посредством ионного связывания. Примеры анионного соединения, содержащего атом серы и обладающего антикоагулянтной активностью, включают гепарин и производные гепарина, сульфат декстрана, поливинилсульфонат и полистиролсульфонат. Гепарин и производные гепарина являются более предпочтительными. Гепарин и производные гепарина не ограничены при условии, что они могут ингибировать реакцию свертывания крови, и примеры гепарина и производных гепарина включают гепарин, который повсеместно и широко используют клинически, нефракционированный гепарин и гепарин с низким молекулярным весом, а также гепарины, имеющие высокое сродство к антитромбину III.
[0026]
Поскольку полимер, образующий материал покрытия, имеет катионные свойства, он может демонстрировать цитотоксичность. Поэтому вымывание полимера в жидкость организма, такую как кровь, не является предпочтительным. Таким образом, полимер, образующий материал покрытия, предпочтительно, ковалентно связан с поверхностью основного материала.
[0027]
Ковалентное связывание в настоящем документе означает химическую связь, образуемую посредством обобщения электрона(ов) между атомами. В настоящем изобретении ковалентная связь представляет собой ковалентную связь между атомами, такими как углерод, азот, кислород и/или сера, присутствующими на поверхностях полимера и основного материала, образующего материал покрытия, и может представлять собой одинарную или кратную связь. Примеры типа ковалентной связи включают, но без ограничения, аминную связь, азидную связь, амидную связь и иминную связь. Из них с точки зрения простоты образования ковалентной связи, стабильности после связывания и тому подобного более предпочтительной является амидная связь. В результате интенсивных исследований авторы настоящего изобретения обнаружили, что, в случаях, когда между полимером, образующим материал покрытия, и поверхностью основного материала образуются амидные связи, конфигурация полимера на поверхности основного материала оптимизирует состояние ионного связывания с анионным соединением, содержащим атом серы и обладающим антикоагулянтной активностью, например, гепарином или производным гепарина. Доказать ковалентные связи можно, проверив, происходит ли вымывание, посредством промывания растворителем, который растворяет полимер.
[0028]
Полимер, образующий материал покрытия, может представлять собой или гомополимер, или сополимер. В случаях, когда полимер представляет собой сополимер, сополимер может быть любым из статистического сополимера, блок-сополимера, графт-сополимера и чередующегося сополимера. Полимер, образующий материал покрытия, более предпочтительно, представляет собой блок-сополимер, поскольку в случаях блок-сополимера может быть достигнуто более сильное ионное связывание посредством взаимодействия между частью(ами) блока, содержащей постоянно повторяющиеся звенья, содержащие атомы азота, и анионным соединением, содержащим атом серы и обладающим антикоагулянтной активностью.
[0029]
Гомополимер в настоящем документе означает макромолекулярное соединение, получаемое посредством полимеризации составляющих мономеров одного типа. Сополимер в настоящем документе означает макромолекулярное соединение, получаемое посредством сополимеризации мономеров двух или более типов. Блок-сополимер означает сополимер, имеющий молекулярную структуру, в которой по меньшей мере два типа полимеров, имеющих различные повторяющиеся звенья, ковалентно связаны друг с другом с образованием более длинной цепи. Блок означает каждый из "по меньшей мере двух типов полимеров, имеющих различные повторяющиеся звенья", составляющих блок-сополимер.
[0030]
В настоящем изобретении структура полимера может быть или линейной, или разветвленной. В настоящем изобретении полимер, предпочтительно, является разветвленным, поскольку разветвленный полимер может образовывать более стабильные ионные связи в множестве положений с анионным соединением, содержащим атом серы и обладающим антикоагулянтной активностью.
[0031]
В настоящем изобретении полимер содержит по меньшей мере одну функциональную группу, выбранную из аминогрупп с первичной по третичную и четвертичной аммониевой группы. В частности, полимер, более предпочтительно, содержит четвертичную аммониевую группу, а не аминогруппы с первичной по третичную, поскольку четвертичная аммониевая группа имеет более сильное ионное взаимодействие с анионным соединением, содержащим атом серы и обладающим антикоагулянтной активностью, и, следовательно, обеспечивает возможность более легкого контроля скорости вымывания анионного соединения, содержащего атом серы и обладающего антикоагулянтной активностью.
[0032]
В настоящем изобретении углеродные числа трех алкильных групп, составляющих четвертичную аммониевую группу, не ограничены. Однако, в случаях, когда углеродные числа слишком высоки, гидрофобность высока, и стерическое несоответствие возрастает, так что анионное соединение, содержащее атом серы и обладающее антикоагулянтной активностью, не может эффективно связываться с четвертичной аммониевой группой посредством ионного связывания. Кроме того, в случаях, когда углеродное число слишком велико, полимер будет с большей вероятностью демонстрировать цитотоксичность, так что углеродное число на алкильную группу, связанную с атомом азота, составляющим четвертичную аммониевую группу, предпочтительно, составляет от 1 до 12, более предпочтительно от 2 до 6. Углеродные числа трех алкильных групп, связанных с атомом азота, составляющим четвертичную аммониевую группу, могут быть одинаковыми или отличающимися друг от друга.
[0033]
В настоящем изобретении в качестве полимера, предпочтительно, используют полиалкиленимин, поскольку количество анионного соединения, содержащего атом серы и обладающего антикоагулянтной активностью, адсорбируемого на нем посредством ионного взаимодействия, велико. Примеры полиалкиленимина включают ПЭИ, полипропиленимины и полибутиленимины, а также алкоксилированные полиалкиленимины. Среди них ПЭИ является более предпочтительным.
[0034]
Конкретные примеры ПЭИ включают "LUPASOL" (зарегистрированная торговая марка) (производится BASF), и "EPOMIN" (зарегистрированная торговая марка) (производится Nippon Shokubai Co., Ltd.). ПЭИ может представлять собой сополимер с одним или несколькими другими мономерами или модифицированный остов при условии отсутствия ухудшения эффекта настоящего изобретения. Модифицированный остов в настоящем документе означает полимер, который имеет те же самые мономерные повторяющиеся звенья, образующие полимер, но частично подвергся, например, радикальному распаду или рекомбинации благодаря обсуждаемому ниже облучению излучением.
[0035]
В настоящем изобретении составляющий мономер(ы), используемый для образования сополимера, другого чем алкиленимины, виниламины, аллиламины, лизин, протамин и диаллилдиметиламмоний хлорид, не ограничен(ы), и примеры составляющего мономера(ов) включают этиленгликоль, пропиленгликоль, винилпирролидон, виниловый спирт, винилкапролактам, винилацетат, стирол, метилметакрилат, гидроксиэтилметакрилат и силоксан. Содержание составляющего мономера(ов), используемого для образования сополимера, другого чем алкиленимины, виниламины, аллиламины, лизин, протамин и диаллилдиметиламмоний хлорид, составляет, предпочтительно, не более чем 10% по весу, поскольку ионное связывание с анионным соединением, содержащим атом серы и обладающим антикоагулянтной активностью, является слабым в случаях, когда данное содержание слишком велико.
[0036]
В настоящем изобретении в случаях, когда средневесовой молекулярный вес полимера, образующего материал покрытия, слишком мал и меньше, чем молекулярный вес анионного соединения, содержащего атом серы и обладающего антикоагулянтной активностью, на поверхности основного материала не могут быть образованы стабильные ионные связи, так что представляющая интерес антитромбогенность будет получена с меньшей вероятностью. С другой стороны, в случаях, когда средневесовой молекулярный вес полимера слишком велик, анионное соединение, содержащее атом серы и обладающее антикоагулянтной активностью, будет заключено внутри полимера, так что анионное соединение не будет доступно на внешней поверхности материала покрытия. Таким образом, средневесовой молекулярный вес полимера, образующего материал покрытия, составляет, предпочтительно, от 600 до 2000000, более предпочтительно от 1000 до 1500000, еще более предпочтительно от 10000 до 1000000. Средневесовой молекулярный вес полимера может быть измерен с помощью, например, гель-проникающей хроматографии или метода светового рассеяния.
[0037]
В настоящем изобретении гепарин или производное гепарина, образующие материал покрытия, могут быть или очищенными, или не очищенными. Гепарин или производные гепарина не ограничены при условии, что они могут ингибировать реакцию свертывания крови, и примеры гепарина или производного гепарина включают гепарин, который повсеместно и широко используют клинически, нефракционированный гепарин и гепарин с низким молекулярным весом, а также гепарины, имеющие высокое сродство к антитромбину III. Конкретные примеры гепарина включают "гепарин натрия" (производится Organon API Inc.).
[0038]
В настоящем изобретении авторы настоящего изобретения интенсивно работали над достижением поддержания высокой антитромбогенной активности анионного соединения, содержащего атом серы и обладающего антикоагулянтной активностью, в течение продолжительного периода при том, что поддерживается структура поверхности основного материала, и устранено вымывание компонентов, других чем анионное соединение, содержащее атом серы и обладающее антикоагулянтной активностью. В результате было обнаружено, что существует оптимальное значение относительного содержания атомов серы по отношению к содержанию всех атомов при измерении с помощью РФС на поверхности антитромбогенного материала. Относительное содержание атомов выражают как "атомный процент", и атомный процент означает долю конкретного типа атомов по отношению к содержанию всех атомов, которое принимают равным 100, в единицах количества атомов.
[0039]
То есть в настоящем изобретении относительное содержание атомов серы по отношению к содержанию всех атомов при измерении с помощью РФС на поверхности антитромбогенного материала составляет, предпочтительно, от 3,0 до 6,0 атомного процента, более предпочтительно от 3,2 до 5,5 атомного процента, еще более предпочтительно от 3,5 до 5,0 атомного процента. В случаях, когда относительное содержание атомов серы по отношению к содержанию всех атомов составляет менее чем 3,0 атомного процента, покрывающее количество анионного соединения, содержащего атом серы и обладающего антикоагулянтной активностью, мало, и поэтому представляющая интерес антитромбогенность не может быть получена. С другой стороны было обнаружено, что в случаях, когда относительное содержание атомов серы по отношению к содержанию всех атомов выше чем 6,0 атомного процента, покрывающее количество анионного соединения, содержащего атом серы и обладающего антикоагулянтной активностью, достаточно, и поэтому представляющая интерес антитромбогенность может быть получена, но количество полимера, подлежащего ковалентному связыванию с поверхностью основного материала для обеспечения ионного связывания, должно быть больше, так что, когда происходит вымывание, большое количество открытого полимера демонстрирует гемолитическую токсичность вследствие его катионных свойств.
[0040]
В случаях, когда относительное содержание атомов серы по отношению к содержанию всех атомов составляет не более чем 6,0 атомного процента, покрывающее количество анионного соединения, содержащего атом серы и обладающего антикоагулянтной активностью, является соответствующим, так что адгезивность эндотелиальных клеток может быть увеличена.
[0041]
Более конкретно, относительное содержание атомов серы по отношению к содержанию всех атомов на поверхности антитромбогенного материала может быть определено с помощью РФС.
Условия измерений
Аппарат: ESCALAB 220iXL (производится VG Scientific)
Возбуждающее рентгеновское излучение: монохроматический луч AlK α1, 2 (1486,6 эВ)
Диаметр рентгеновского луча: 1 мм
Угол вылета рентгеновских электронов: 90° (угол детектора по отношению к поверхности антитромбогенного материала)
[0042]
Поверхность антитромбогенного материала в настоящем документе означает часть от поверхности измерения до глубины, составляющей 10 нм, как детектируется при условиях измерений с помощью РФС, причем угол вылета рентгеновских электронов, то есть угол детектора по отношению к поверхности антитромбогенного материала, составляет 90°. В настоящем изобретении основной материал может содержать или не содержать атомы серы. В настоящем изобретении основной материал может содержать или не содержать атомы азота.
[0043]
С помощью излучения рентгеновских лучей на поверхность антитромбогенного материала и изменения энергии фотоэлектронов, генерируемых из нее, могут быть определены значения энергии связи связанных электронов в веществе. Из значений энергии связи может быть получена информация об атомах на поверхности антитромбогенного материала, а из энергетического сдвига пика при каждом значении энергии связи может быть получена информация о валентности и состоянии связи. Кроме того, с помощью использования относительной площади пика каждого пика возможен количественный анализ, то есть вычисление относительного содержания каждого типа атомов, валентности и состояния связи.
[0044]
Более конкретно, пик S2p, который указывает на присутствие атомов серы, появляется около значения энергии связи, составляющего от 161 эВ до 170 эВ. В настоящем изобретении было обнаружено, что доля площади пика S2p во всем пике составляет, предпочтительно, от 3,0 до 6,0 атомного процента. При вычислении относительного содержания атомов серы по отношению к содержанию всех атомов полученное значение округляют до одного знака после запятой.
[0045]
Аналогично, посредством РФС измерения было обнаружено, что существуют оптимальные значения относительного содержания атомов азота по отношению к содержанию всех атомов при измерении с помощью РФС на поверхности антитромбогенного материала. То есть относительное содержание атомов азота по отношению к содержанию всех атомов при измерении с помощью РФС на поверхности антитромбогенного материала составляет, предпочтительно, от 6,0 до 12,0 атомного процента, более предпочтительно от 7,0 до 12,0 атомного процента, еще более предпочтительно от 7,5 до 11,0 атомного процента, еще более предпочтительно от 8,0 до 10,0 атомного процента, с точки зрения увеличения антитромбогенности. В случаях, когда относительное содержание атомов азота по отношению к содержанию всех атомов составляет менее чем 6,0 атомного процента, количество полимера, ковалентно связанного с поверхностью основного материала, мало, так что может поддерживаться структура поверхности основного материала. Однако, поскольку покрывающее количество анионного соединения, содержащего атом серы и обладающего антикоагулянтной активностью, такого как гепарин или производное гепарина, которое связывается с поверхностью через полимер, в таких случаях мало, представляющая интерес антитромбогенность не может быть получена. С другой стороны, было обнаружено, что в случаях, когда относительное содержание атомов азота по отношению к содержанию всех атомов выше чем 12,0 атомного процента, количество полимера, ковалентно связанного с поверхностью основного материала, велико, так что покрывающее количество анионного соединения, содержащего атом серы и обладающего антикоагулянтной активностью, связанного через полимер посредством ионного связывания, является достаточным. Однако было также обнаружено, что, когда происходит вымывание соединения, содержащего атом серы и обладающего антикоагулянтной активностью, большое количество открытого полимера демонстрирует гемолитическую токсичность вследствие его катионных свойств.
[0046]
В случаях, когда относительное содержание атомов азота по отношению к содержанию всех атомов составляет не более чем 12,0 атомного процента, покрывающее количество анионного соединения, содержащего атом серы и обладающего антикоагулянтной активностью, является соответствующим, так что адгезивность эндотелиальных клеток может быть увеличена. Для достижения как антитромбогенности, так и клеточной адгезивности относительное содержание атомов азота по отношению к содержанию всех атомов при измерении с помощью РФС на поверхности антитромбогенного материала составляет, предпочтительно, от 6,0 до 12,0 атомного процента, более предпочтительно от 6,0 до 9,5 атомного процента, еще более предпочтительно от 8,0 до 9,5 атомного процента.
[0047]
Более конкретно, пик N1s, который указывает на присутствие атомов азота, появляется около значения энергии связи, составляющего от 396 эВ до 403 эВ. В настоящем изобретении было обнаружено, что доля площади пика N1s во всем пике составляет, предпочтительно, от 6,0 до 12,0 атомного процента. Пик N1s может быть разделен на компонент n1 (около 399 эВ), который относится к связям углерод-азот (в дальнейшем в данном документе именуемым "C-N"); и компонент n2 (около 401-402 эВ), который относится к аммониевой соли, C-N (структуре, отличающейся от n1) и/или оксиду азота (в дальнейшем в данном документе именуемому "NO"). Относительное содержание каждого компонента разделенного пика может быть вычислено в соответствии с уравнением 1 ниже. При данном вычислении относительное содержание атомов азота и относительное содержание каждого компонента разделенного пика по отношению к содержанию всех атомов округляют до одного знака после запятой.
[0048]
ratio
ratio
percent
Split=N1s×(Split/100) … Уравнение 1
ratio
Split: относительное содержание каждого компонента разделенного пика (%)
ratio
N1s: относительное содержание атомов азота по отношению к содержанию всех атомов (%)
percent
Split: отношение каждого компонента разделенного пика в пике N1s (%)
[0049]
percent
percent
percent
ratio
Компонент n2, который относится к NO, полученный посредством разделения пика N1s, указывает в настоящем изобретении на присутствие четвертичных аммониевых групп. Было обнаружено, что доля компонента n2 от всех компонентов пика N1s, то есть Split (n2), составляет, предпочтительно, от 20 до 70 атомных процентов, более предпочтительно от 25 до 65 атомных процентов, еще более предпочтительно от 30 до 60 атомных процентов. В случаях, когда Split (n2) составляет менее чем 20 атомных процентов, содержание четвертичных аммониевых групп низко. Поэтому ионное взаимодействие с анионным соединением, содержащим атом серы и обладающим антикоагулянтной активностью, слабо, и представляющая интерес антитромбогенность будет получена с меньшей вероятностью вследствие высокой скорости вымывания. С другой стороны, в случаях, когда Split (n2) выше чем 70 атомных процентов, ионное взаимодействие с анионным соединением, содержащим атом серы и обладающим антикоагулянтной активностью, слишком сильно. В таких случаях вследствие уменьшения степени свободы вследствие образования ионного комплекса невозможно поддерживать высокую антикоагулянтную активность в течение продолжительного периода, и скорость вымывания имеет тенденцию быть низкой. Из-за вышеуказанных причин относительное содержание компонента n2, то есть Split (n2), которое вычисляют в соответствии с уравнением 1, составляет, предпочтительно, от 1,4 до 8,4 атомного процента, более предпочтительно от 1,8 до 7,2 атомного процента, еще более предпочтительно от 2,4 до 6,0 атомного процента.
[0050]
Пик C1s, который показывает содержание атомов углерода, появляется около значения энергии связи, составляющего от 282 до 292 эВ. Пик C1s может быть в основном разделен на компонент c1 (около 285 эВ), который относится к связям углерод-водород (в дальнейшем в данном документе именуемым "CHx"), означающим присутствие насыщенного углеводорода(ов) и/или тому подобного, к связям углерод-углерод (в дальнейшем в данном документе именуемым "C-C") и/или к связям углерод=углерод (в дальнейшем в данном документе именуемым "C=C"); компонент c2 (около 286 эВ), который относится к связям углерод-кислород (в дальнейшем в данном документе именуемым "C-O"), означающим присутствие простого эфира(ов) и/или гидроксильных групп, и/или к связям углерод-азот (в дальнейшем в данном документе именуемым "C-N"); компонент c3 (около 287-288 эВ), который относится к связям углерод=кислород (в дальнейшем в данном документе именуемым "C=O"), означающим присутствие карбонильных групп; компонент c4 (около 288-289 эВ), который относится к связям кислород=углерод-кислород (в дальнейшем в данном документе именуемым "O=C-O"), означающим присутствие сложноэфирных групп и/или карбоксильных групп; и компонент c5 (около 290-292 эВ), который относится к сателлитному пику связей π-π* (в дальнейшем в данном документе именуемых "π-π"), означающих присутствие сопряженной системы (систем), такой как бензольные кольца. Относительное содержание каждого компонента разделенного пика может быть вычислено в соответствии с уравнением 2 ниже. При данном вычислении относительное содержание атомов углерода и относительное содержание каждого компонента разделенного пика по отношению к содержанию всех атомов округляют до одного знака после запятой.
[0051]
ratio
ratio
percent
Split=C1s×(Split/100) … Уравнение 2
ratio
Split: относительное содержание каждого компонента разделенного пика (%)
ratio
C1s: относительное содержание атомов углерода по отношению к содержанию всех атомов (%)
percent
Split: отношение каждого компонента разделенного пика в пике C1s (%)
[0052]
Компонент c3, который относится к связям C=O, полученный посредством разделения пика C1s, указывает в настоящем изобретении на присутствие амидных групп. Было обнаружено, что в настоящем изобретении доля компонента c3 от всех компонентов пика C1s, то есть относительное содержание амидных групп, при измерении с помощью РФС на поверхности антитромбогенного материала в настоящем изобретении составляет, предпочтительно, не менее чем 2,0 атомного процента, более предпочтительно не менее чем 3,0 атомного процента. В случаях, когда относительное содержание амидных групп составляет менее чем 2,0 атомного процента, количество ковалентных связей за счет амидных связей между полимером, образующим материал покрытия, и поверхностью основного материала мало, и поэтому покрывающее количество материала покрытия мало. Кроме того, конфигурация полимера на поверхности основного материала отрицательно влияет на состояние ионного связывания с анионным соединением, содержащим атом серы и обладающим антикоагулянтной активностью. Таким образом, представляющая интерес антитромбогенность будет получена с меньшей вероятностью.
[0053]
Антитромбогенный материал настоящего изобретения можно успешно использовать для медицинского оборудования и медицинских инструментов (искусственных почек, искусственных легких, искусственных кровеносных сосудов, искусственных клапанов, стентов, стент-графтов, катетеров, устройств для захвата свободных тромбов, ангиоскопов, шовных материалов, кровопроводящих контуров, трубок, канюлей, мешков для крови, шприцов и тому подобного). Антитромбогенный материал настоящего изобретения, особенно предпочтительно, используют в качестве материала для устройства для захвата свободных тромбов и искусственных кровеносных сосудов.
[0054]
В случаях, когда антитромбогенный материал настоящего изобретения используют для устройства для захвата свободных тромбов, предпочтительным является использование антитромбогенного материала настоящего изобретения для всех элементов устройства для захвата свободных тромбов. Поскольку пористый материал, который является элементом для захвата свободных тромбов, требует наиболее высокой антитромбогенности, по меньшей мере пористый материал может быть покрыт материалом покрытия как основной материал. Примеры пористого материала как основного материала включают, но без ограничения, пористые мембраны и сетки. Сетки являются предпочтительными, поскольку они имеют лучшую однородность пор или отверстий. Предпочтительные примеры материала пористого материала включают, но без ограничения, металлы, такие как никель-титановый сплав, и полиуретаны и сложные полиэфиры. Более предпочтительно, используют ПЭТФ, который представляет собой сложный полиэфир.
[0055]
С точки зрения увеличения точности захвата свободных тромбов, в случаях, когда сетка как материал представляет собой ПЭТФ, диаметр одного волокна из волокон, образующих сетку, составляет, предпочтительно, от 10 мкм до 50 мкм, более предпочтительно от 20 мкм до 40 мкм. Отверстие сетки составляет, предпочтительно, от 10 мкм до 200 мкм, более предпочтительно от 50 мкм до 150 мкм.
[0056]
В случаях, когда антитромбогенный материал настоящего изобретения используют для искусственного кровеносного сосуда, предпочтительным является использование антитромбогенного материала настоящего изобретения для всех элементов искусственного кровеносного сосуда. Поскольку внутренняя поверхность искусственного кровеносного сосуда контактирует с кровью и, следовательно, требует наиболее высокой антитромбогенности, по меньшей мере внутренняя поверхность искусственного кровеносного сосуда как основной материал может быть покрыта материалом покрытия. Предпочтительные примеры материала, образующего внутреннюю поверхность искусственного кровеносного сосуда, в качестве основного материала включают, но без ограничения, тканевые структуры, состоящие из основных и уточных нитей, образованных из моноволокон или мультиволокон. Предпочтительные примеры материала основного материала включают, но без ограничения, найлоны и сложные полиэфиры и вПТФЭ. Более предпочтительно, используют ПЭТФ, который представляет собой сложный полиэфир.
[0057]
С точки зрения достижения подходящей гибкости искусственного кровеносного сосуда, в случаях, когда сетка как материал представляет собой ПЭТФ, предпочтительными являются моноволокна и мультиволокна, имеющие диаметр одного волокна, составляющий не более чем 15 мкм; более предпочтительными являются моноволокна и мультиволокна, имеющие диаметр одного волокна, составляющий не более чем 10 мкм; и еще более предпочтительными являются моноволокна и мультиволокна, имеющие диаметр одного волокна, составляющий не более чем 5 мкм.
[0058]
В случаях обычного антитромбогенного материала покрытие сетки как основного материала материалом покрытия может вызывать разрушение микроструктуры сетки, отверстий, что ведет к уменьшению точности захвата тромбов. Кроме того, разрушение микроструктуры внутренней поверхности искусственного кровеносного сосуда, то есть тканевой структуры, состоящей из основных и уточных нитей, может влиять на кровоток и/или тому подобное, способствуя образованию тромба. Тем не менее, например, в антитромбогенном материале настоящего изобретения в случаях, когда покрытие с помощью полимера осуществляют так, что относительное содержание атомов азота по отношению к содержанию всех атомов при измерении с помощью РФС составляет не более чем 12,0 атомного процента, и покрытие с помощью анионного соединения, содержащего атом серы и обладающего антикоагулянтной активностью, осуществляют так, что относительное содержание атомов серы по отношению к содержанию всех атомов при измерении с помощью РФС составляет не более чем 6,0 атомного процента на поверхности антитромбогенного материала, толщина материала покрытия составляет от 1 до 600 нм, так что высокая антитромбогенность может поддерживаться в течение продолжительного периода без разрушения микроструктуры отверстий сетки, используемой для устройства для захвата свободных тромбов, или микроструктуры тканевой структуры, используемой для внутренней поверхности искусственного кровеносного сосуда.
[0059]
В случаях, когда средняя толщина материала покрытия, которым покрыт основной материал, слишком велика, микроструктура поверхности основного материала может быть разрушена. Поэтому средняя толщина составляет, предпочтительно, от 1 до 600 нм, более предпочтительно от 1 до 200 нм, еще более предпочтительно от 1 до 100 нм. Средняя толщина в настоящем документе означает толщину, в которой атомы, происходящие из материала покрытия, можно наблюдать с помощью упоминаемого ниже сканирующего просвечивающего электронного микроскопа (в дальнейшем в данном документе именуемого "СПЭМ"). Среднюю толщину выражают как среднее значений полученных по меньшей мере в трех положениях.
[0060]
Способы получения антитромбогенного материала настоящего изобретения описаны ниже. Например, при получении волокон, образующих сетку как основной материал устройства для захвата свободных тромбов, или при получении волокон, образующих тканевую структуру как основной материал искусственного кровеносного сосуда, покрытие материалом покрытия может быть осуществлено посредством добавления представляющего интерес основного материала в раствор, который содержит полимер, содержащий в качестве составляющего мономера соединение, выбранное из группы, состоящей из алкилениминов, виниламинов, аллиламинов, лизина, протамина и диаллилдиметиламмоний хлорида, и анионное соединение, содержащее атом серы и обладающее антикоагулянтной активностью. В качестве альтернативы, поверхность основного материала может быть покрыта материалом покрытия после полного или частичного реагирования полимера с анионным соединением, содержащим атом серы и обладающим антикоагулянтной активностью.
[0061]
В частности, с точки зрения эффективного предоставления поверхности основного материала возможности демонстрировать антитромбогенность, более предпочтительным является способ, в котором полимер, содержащий в качестве составляющего мономера соединение, выбранное из группы, состоящей из алкилениминов, виниламинов, аллиламинов, лизина, протамина и диаллилдиметиламмоний хлорида, ковалентно связывают с поверхностью основного материала на первом этапе покрытия, а затем анионное соединение, содержащее атом серы и обладающее антикоагулянтной активностью, связывают с полимером посредством ионного связывания на втором этапе покрытия.
[0062]
В случаях, когда полимер содержит аминогруппу(ы) с первичной по третичную, может быть включен этап модификации полимера четвертичным аммонием после первого этапа покрытия, для того чтобы увеличить ионное взаимодействие с анионным соединением, содержащим атом серы и обладающим антикоагулянтной активностью, и обеспечить легкий контроль скорости вымывания анионного соединения, содержащего атом серы и обладающего антикоагулянтной активностью.
[0063]
Далее следует способ получения в случае, когда используют способ, в котором полимер, содержащий в качестве составляющего мономера соединение, выбранное из группы, состоящей из алкилениминов, виниламинов, аллиламинов, лизина, протамина и диаллилдиметиламмоний хлорида, ковалентно связывают с поверхностью основного материала на первом этапе покрытия, и затем анионное соединение, содержащее атом серы и обладающее антикоагулянтной активностью, связывают с полимером посредством ионного связывания на втором этапе покрытия.
[0064]
Способ ковалентного связывания материала покрытия с поверхностью основного материала не ограничен. В случаях, когда основной материал содержит функциональную группу(ы) (например, гидроксил, тиол, аминогруппу, карбоксил, альдегид, изоцианат и/или тиоизоцианат), основной материал может быть ковалентно связан с ним посредством химической реакции. Например, в случаях, когда поверхность основного материала содержит карбоксильную группу и/или тому подобное, полимер, содержащий гидроксильную группу, тиольную группу, аминогруппу и/или тому подобное может быть ковалентно связан с поверхностью основного материала. Примеры способа ковалентного связывания в таких случаях включают способ, в котором соединение, содержащее гидроксильную группу, тиольную группу, аминогруппу и/или тому подобное ковалентно связывают с полимером, и получаемый полимер ковалентно связывают с поверхностью основного материала, содержащей карбоксильную группу и/или тому подобное.
[0065]
В случаях, когда основной материал не содержит функциональных групп, примеры способа ковалентного связывания включают способ, в котором поверхность основного материала обрабатывают с помощью плазмы, коронного разряда или тому подобного с последующим ковалентным связыванием с ним полимера, и способ, в котором осуществляют облучение излучением, для того чтобы вызвать генерацию радикалов на поверхности основного материала и полимера, и ковалентное связывание между поверхностью основного материала и полимером достигается посредством реакции рекомбинации радикалов. В качестве излучения главным образом используют гамма-излучение или электронный пучок. В случаях, когда используют гамма-излучение, активность источника гамма-излучения составляет, предпочтительно, от 2500000 до 10000000 Ки, более предпочтительно от 3000000 до 7500000 Ки. В случаях, когда используют электронный пучок, ускоряющее напряжение электронного пучка составляет, предпочтительно, не менее чем 5 МэВ, более предпочтительно не менее чем 10 МэВ. Доза излучения составляет, предпочтительно, от 1 до 50 кГр, более предпочтительно от 5 до 35 кГр. Температура облучения составляет, предпочтительно, от 10 до 60°C, более предпочтительно от 20 до 50°C.
[0066]
В случаях способа, в котором для ковалентного связывания осуществляют облучение излучением, для контроля количества генерируемых радикалов можно использовать антиоксидант. Антиоксидант в настоящем документе означает молекулу, которая стремится передать электроны другим молекулам. Примеры антиоксиданта, который будет использоваться, включают, но без ограничения, водорастворимые витамины; полифенолы; спирты, такие как метанол, этанол, пропанол, этиленгликоль, пропиленгликоль и глицерин; сахара, такие как глюкоза, галактоза, манноза и трегалоза; неорганические соли, такие как гидросульфит натрия, пиросульфит натрия и дитионат натрия; мочевую кислоту; цистеин; глутатион; и буферы, такие как бис(2-гидроксиэтил)имино-трис(гидроксиметил)метан (в дальнейшем в данном документе именуемый "бис-трис"). С точки зрения удобства работы, остаточной эффективности и тому подобного, предпочтительными являются метанол, этанол, пропиленгликоль, и бис-трис. Более предпочтительными являются пропиленгликоль и бис-трис. Эти антиоксиданты могут использоваться по отдельности, или могут использоваться в виде смеси двух или более из них. Антиоксидант, предпочтительно, добавляют в водный раствор.
[0067]
В настоящем изобретении, с точки зрения поддержания высокой антитромбогенности в течение более долгого периода, после первого этапа покрытия осуществляют, предпочтительно, первый дополнительный этап, в котором один или оба из
анионного полимера, содержащего в качестве составляющего мономера соединение, выбранное из группы, состоящей из акриловой кислоты, метакриловой кислоты, α-глутаминовой кислоты, γ-глутаминовой кислоты и аспарагиновой кислоты; и
по меньшей мере одного анионного соединения, выбранного из группы, состоящей из щавелевой кислоты, малоновой кислоты, янтарной кислоты, фумаровой кислоты, глутаровой кислоты, адипиновой кислоты, пимелиновой кислоты, пробковой кислоты, азелаиновой кислоты, себациновой кислоты, яблочной кислоты, винной кислоты и лимонной кислоты;
ковалентно связывают с поверхностью полимера. Более предпочтительно, после первого дополнительного этапа ковалентного связывания анионного полимера и/или анионного соединения с поверхностью полимера осуществляют второй дополнительный этап, в котором катионный полимер, содержащий в качестве составляющего мономера соединение, выбранное из группы, состоящей из алкилениминов, виниламинов, аллиламинов, лизина, протамина и диаллилдиметиламмония, ковалентно связывают с анионным полимером и/или анионным соединением, после чего осуществляют второй этап покрытия, в котором анионное соединение, содержащее атом серы и обладающее антикоагулянтной активностью, такое как гепарин или производное гепарина, ковалентно связывают с катионным полимером. Если необходимо, могут быть осуществлены третий и четвертый дополнительные этапы с использованием анионного полимера или анионного соединения и катионного полимера.
[0068]
Анионный полимер представляет собой, предпочтительно, но не обязательно, полиакриловую кислоту (в дальнейшем в данном документе именуемую "ПАК"), полиметакриловую кислоту, поли(α-глутаминовую кислоту), поли(γ-глутаминовую кислоту) или полиаспарагиновую кислоту, поскольку в случаях, когда весовая доля анионных функциональных групп высока, посредством ковалентного связывания с основным материалом и материалом покрытия может быть достигнуто большее покрывающее количество. Анионный полимер, более предпочтительно, представляет собой ПАК.
[0069]
Конкретные примеры ПАК включают "полиакриловую кислоту" (производится Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). ПАК может представлять собой сополимер с одним или несколькими другими мономерами или модифицированный остов при условии отсутствия ухудшения эффекта настоящего изобретения.
[0070]
Анионный полимер может, но не обязательно, образовывать сополимер с одним или несколькими составляющими мономерами, другими чем описанные выше. Примеры таких мономеров включают этиленгликоль, пропиленгликоль, винилпирролидон, виниловый спирт, винилкапролактам, винилацетат, стирол, метилметакрилат, гидроксиэтилметакрилат и силоксан. Содержание составляющего мономера(ов), образующего сополимер с анионным полимером, составляет, предпочтительно, не более чем 10% по весу, поскольку величина покрытия, образуемого посредством ковалентного связывания с основным материалом и материалом покрытия, мала в случаях, когда данное содержание слишком велико.
[0071]
В случаях, когда средневесовой молекулярный вес анионного полимера слишком мал, величина покрытия, образуемого посредством ковалентного связывания с основным материалом и материалом покрытия, мала, так что высокая антитромбогенность будет получена с меньшей вероятностью. С другой стороны, в случаях, когда средневесовой молекулярный вес анионного полимера слишком велик, материал покрытия будет заключен внутри полимера. Таким образом, средневесовой молекулярный вес анионного полимера составляет, предпочтительно, от 600 до 2000000, более предпочтительно от 10000 до 1000000.
[0072]
Анионное соединение представляет собой, предпочтительно, но не обязательно, щавелевую кислоту, малоновую кислоту, янтарную кислоту, фумаровую кислоту, глутаровую кислоту, адипиновую кислоту, пимелиновую кислоту, пробковую кислоту, азелаиновую кислоту, себациновую кислоту, яблочную кислоту, винную кислоту или лимонную кислоту, поскольку, в случаях, когда весовая доля анионных функциональных групп высока, посредством ковалентного связывания с основным материалом и материалом покрытия может быть достигнуто большее покрывающее количество. Янтарная кислота является более предпочтительной.
[0073]
В случаях, когда в качестве материала основного материала используют сложный полиэфир, полимер может быть приведен с ним в контакт при нагревании, для того чтобы сделать возможным ковалентное связывание посредством реакции аминолиза, хотя способ ковалентного связывания ей не ограничен. В качестве альтернативы, сложноэфирные связи на поверхности основного материала могут быть гидролизованы посредством обработки кислотой или щелочью, и карбоксильные группы, генерируемые на поверхности основного материала, могут быть ковалентно связаны с аминогруппами в полимере посредством реакции конденсации. В данных способах реакция может быть осуществлена посредством приведения полимера в контакт с поверхностью основного материала или посредством приведения раствора материала покрытия в растворителе в контакт с поверхностью основного материала. Предпочтительные примеры растворителя включают воду и спирты. С точки зрения удобства работы, остаточной эффективности и тому подобного, вода является особенно предпочтительной. В качестве альтернативы, мономеры, образующие полимер, могут быть полимеризованы в состоянии, в котором мономеры контактируют с поверхностью основного материала, и затем может быть осуществлена реакция для достижения ковалентного связывания.
[0074]
Примеры средства для нагревания включают, но без ограничения, электрическое нагревание, микроволновое нагревание и нагревание дальним инфракрасным излучением. В случаях, когда полимер должен быть ковалентно связан с основным материалом на основе сложного полиэфира посредством реакции аминолиза, реакция аминолиза полимера с основным материалом на основе сложного полиэфира будет протекать с меньшей вероятностью при низкой температуре нагревания. Поэтому температура нагревания, предпочтительно, не меньше, чем температура около температуры стеклования. С другой стороны, в случаях, когда температура нагревания слишком высока, реакция аминолиза протекает достаточным образом, но скелетная структура основного материала на основе сложного полиэфира разрушается. Поэтому температура нагревания, предпочтительно, не выше, чем точка плавления.
[0075]
В настоящем изобретении было обнаружено, что важен этап гидролиза и окисления сложноэфирных связей на поверхности основного материала до первого этапа покрытия. Более конкретно, предпочтительно, используют способ, в котором обработку осуществляют с использованием кислоты или щелочи, а также окисляющего средства. В настоящем изобретении было обнаружено, что поверхность основного материала не может быть покрыта достаточным количеством полимера с помощью способа, в котором обработку осуществляют с помощью только кислоты или щелочи. Это происходит потому, что, например, в способе, в котором обработку осуществляют с использованием только кислоты или щелочи, гидроксильные группы и карбоксильные группы, генерируемые гидролизом сложноэфирных связей, существуют вместе, что ведет к неэффективному протеканию реакции конденсации с аминогруппами в полимере. Кроме того, присутствие гидроксильных групп не является предпочтительным, поскольку они с большой вероятностью активируют комплемент, когда они контактируют с кровью. То есть, с точки зрения увеличения антитромбогенности посредством увеличения степени покрытия полимера без активации комплемента, особенно предпочтительно, используют способ, в котором обработку осуществляют с использованием кислоты или щелочи, а также окисляющего средства.
[0076]
С точки зрения сочетания на этапе гидролиза и окисления сложноэфирных связей на поверхности основного материала с использованием кислоты или щелочи, а также окисляющего средства, в настоящем изобретении было обнаружено, что способ, в котором обработку осуществляют с использованием кислоты и окисляющего средства, является наиболее предпочтительным. Обработка с использованием кислоты и окисляющего средства может быть осуществлена после обработки поверхности основного материала с использованием щелочи.
[0077]
п
Примеры используемого типа кислоты включают, но без ограничения, неорганические кислоты, такие как соляная кислота, бромоводородная кислота, йодоводородная кислота, гипохлористая кислота, хлористая кислота, перхлорная кислота, серная кислота, фторсульфоновая кислота, азотная кислота, фосфорная кислота, гексафторсурьмяная кислота, тетрафторборная кислота, хромовая кислота и борная кислота; сульфоновые кислоты, такие как метансульфоновая кислота, этансульфоновая кислота, бензолсульфоновая кислота, -толуолсульфоновая кислота, трифторметансульфоновая кислота и полистиролсульфонат натрия; карбоновые кислоты, такие как уксусная кислота, лимонная кислота, муравьиная кислота, глюконовая кислота, молочная кислота, щавелевая кислота и винная кислота; винилкарбоновые кислоты, такие как аскорбиновая кислота и кислота Мельдрума; и нуклеиновые кислоты, такие как дезоксирибонуклеиновая кислота и рибонуклеиновая кислота. Среди них более предпочтительными с точки зрения, например, удобства работы являются соляная кислота, серная кислота и тому подобное.
[0078]
Примеры используемого типа основания включают, но без ограничения, гидроксиды щелочных металлов, такие как гидроксид лития, гидроксид натрия, гидроксид калия, гидроксид рубидия и гидроксид цезия; гидроксиды тетраалкиламмония, такие как гидроксид тетраметиламмония и гидроксид тетраэтиламмония; гидроксиды щелочноземельных металлов, такие как гидроксид кальция, гидроксид стронция, гидроксид бария, гидроксид европия и гидроксид таллия; соединения гуанидина; гидроксиды аминных комплексов, такие как гидроксид диаминсеребра (I) и гидроксид тетрааминмеди (II); гидроксид триметилсульфония; и гидроксид дифенилйодония. Среди них более предпочтительными с точки зрения, например, удобства работы являются гидроксид лития, гидроксид натрия, гидроксид калия и тому подобное.
[0079]
Примеры используемого типа окисляющего средства включают, но без ограничения, нитрат калия; гипохлористую кислоту; хлористую кислоту; перхлорную кислоту; галогены, такие как фтор, хлор, бром и йод; перманганаты, такие как перманганат калия, перманганат натрия тригидрат, перманганат аммония, перманганат серебра, перманганат цинка гексагидрат, перманганат магния, перманганат кальция и перманганат бария; цериевый нитрат аммония; хромовую кислоту; дихромовую кислоту; пероксиды, такие как раствор пероксида водорода; реактив Толленса; и диоксид серы. Среди них более предпочтительными с точки зрения, например, их силы как окисляющих средств и пригодности для предотвращения деградации антитромбогенного материала являются перманганаты.
[0080]
Примеры способа ковалентного связывания полимера с поверхностью основного материала на основе сложного полиэфира включают способ, в котором реакцию конденсации осуществляют с использованием средства дегидратации-конденсации или тому подобного.
[0081]
N
Nʹ
N
Nʹ
N
Nʹ
N
Nʹ
N
трет
Nʹ
N
Nʹ
мезо-п
N
Nʹ
трет
N
Nʹ
п
Примеры используемого типа средства дегидратации-конденсации включают, но без ограничения, карбодиимидные соединения, такие как ,-дициклогексилкарбодиимид, ,-диизопропилкарбодиимид, 1-этил-3-(3-диметиламинопропил)карбодиимид, гидрохлорид 1-этил-3-(3-диметиламинопропил)карбодиимида (в дальнейшем в данном документе именуемый "EDC"), 1,3-бис(2,2-диметил-1,3-диоксолан-4-илметил)карбодиимид, -{3-(диметиламино)пропил-}--этилкарбодиимид, метиодид -{3-(диметиламино)пропил-}--этилкарбодиимида, --бутил--этилкарбодиимид, -циклогексил--(2-морфолиноэтил)карбодиимид, -толуолсульфонат, ,-ди--бутилкарбодиимид и ,-ди--трикарбодиимид; и соединения триазина, такие как н-гидрат хлорида 4-(4,6-диметокси-1,3,5-триазин-2-ил)-4-метилморфолина (в дальнейшем в данном документе именуемый "DMT-MM").
[0082]
N
Средство дегидратации-конденсации можно использовать вместе с ускорителем дегидратации-конденсации. Примеры используемого ускорителя дегидратации-конденсации включают, но без ограничения, пиридин, 4-диметиламинопиридин (в дальнейшем в данном документе именуемый "DMAP"), триэтиламин, изопропиламин, 1-гидроксибензотриазол и -гидроксисукцинимид.
[0083]
Полимер, средство дегидратации-конденсации и ускоритель дегидратации-конденсации могут быть получены в виде смешанного водного раствора, который будет использоваться для реакции, или могут быть последовательно добавлены для осуществления реакции.
[0084]
В случаях, когда в качестве материала основного материала используют вПТФЭ, может быть использован способ, в котором поверхность основного материала функционализируют с использованием плазмы или коронного разряда, хотя способ этим не ограничен. В качестве альтернативы, можно использовать способ, в котором для экстракции атомов фтора, присутствующих на поверхности основного материала, используют средство обработки поверхности на основе фторуглеродной смолы или тому подобное, и гидроксильные группы, карбоксильные группы, карбонильные группы и/или тому подобное образуются с помощью реакции с кислородом, водородом, водяным паром и/или тому подобным в воздухе.
[0085]
Таким же образом, как и в случаях основного материала на основе сложного полиэфира, описанного выше, может быть осуществлен первый этап покрытия, заключающийся в ковалентном связывании полимера с поверхностью основного материала из вПТФЭ.
[0086]
В случаях, когда полимер содержит аминогруппу(ы) с первичной по третичную, может быть включен этап модификации полимера с помощью четвертичного аммония, для того чтобы увеличить ионное взаимодействие с анионным соединением, содержащим атом серы и обладающим антикоагулянтной активностью, и обеспечить легкий контроль скорости вымывания анионного соединения, содержащего атом серы и обладающего антикоагулянтной активностью.
[0087]
Что касается способа модификации полимера с помощью четвертичного аммония, полимер можно модифицировать с помощью четвертичного аммония до ковалентного связывания полимера с поверхностью основного материала, или полимер можно модифицировать с помощью четвертичного аммония после ковалентного связывания полимера с поверхностью основного материала. С точки зрения увеличения ионного взаимодействия между полимером и анионным соединением, содержащим атом серы и обладающим антикоагулянтной активностью, четвертичные аммониевые группы, содержащиеся в полимере, предпочтительно, присутствуют на внешней поверхности материала покрытия. Поэтому предпочтительной является модификация полимера с помощью четвертичного аммония после ковалентного связывания полимера с поверхностью основного материала. Более конкретно, после ковалентного связывания полимера с поверхностью основного материала алкилгалогенидное соединение, такое как этилхлорид или этилбромид, или глицидил-содержащая четвертичная аммониевая соль могут быть непосредственно приведены в контакт с полимером или могут быть приведены в контакт с полимером после его растворения в водном растворе или органическом растворителе.
[0088]
Второй этап покрытия, заключающийся в связывании анионного соединения, содержащего атом серы и обладающего антикоагулянтной активностью, с полимером посредством ионного связывания, не ограничен, и предпочтительным является способ, в котором соединение в состояния водного раствора приводят в контакт с полимером.
[0089]
2
2
2
В настоящем изобретении измеряли активность против фактора Xa на поверхности антитромбогенного материала. Активность против фактора Xa в настоящем документе представляет собой показатель, указывающий на степень ингибирования активности фактора Xa, который способствует превращению протромбина в тромбин. Например, в случаях, когда анионное соединение, содержащее атом серы и обладающее антикоагулянтной активностью, в антитромбогенном материале представляет собой гепарин или производное гепарина, его количество на поверхности может быть известно на основании единицы активности против фактора Xa. Для измерения использовали "Testzym (зарегистрированная торговая марка) Heparin S" (производится Sekisui Medical Co., Ltd.). В случаях, когда активность против фактора Xa слишком низка, количество гепарина или производного гепарина на поверхности антитромбогенного материала мало, и представляющая интерес антитромбогенность будет получена с меньшей вероятностью. С другой стороны, в случаях, когда активность против фактора Xa слишком высока, количество гепарина или производного гепарина на поверхности является достаточным для достижения представляющей интерес антитромбогенности, но увеличение толщины материала покрытия может приводить к сложности поддержания микроструктуры поверхности основного материала. То есть активность против фактора Xa составляет, предпочтительно 25 мМЕ/см, более предпочтительно 30 мМЕ/см, еще более предпочтительно 50 мМЕ/см. Количество на поверхности, оцененное на основании активности против фактора Xa, в настоящем документе означает значение, измеренное после 30 минут погружения в физиологический солевой раствор.
[0090]
2
2
2
2
2
2
Антитромбогенный материал настоящего изобретения отличается тем, что, независимо от того, что полное покрывающее количество гепарина или производного гепарина, которым покрыта поверхность основного материала, оцененное на основании активности против фактора Xa, мало, исходное количество гепарина или производного гепарина на поверхности после 30 минут погружения в физиологический солевой раствор высоко. Полное покрывающее количество в настоящем документе означает сумму полного количества вымываемого гепарина или производного гепарина и остающегося на поверхности антитромбогенного материала количества гепарина или производного гепарина на поверхности, оцененного на основании активности против фактора Xa. В случаях, когда полное покрывающее количество слишком велико, микроструктура поверхности основного материала разрушается, тогда как в случаях, когда полное покрывающее количество слишком мало, представляющая интерес антитромбогенность будет получена с меньшей вероятностью. То есть, предпочтительно, полное покрывающее количество, оцененное на основании активности против фактора Xa, на поверхности антитромбогенного материала составляет не более чем 10000 мМЕ/см, и исходное количество на поверхности после 30 минут погружения в физиологический солевой раствор составляет не менее чем 25 мМЕ/см. Более предпочтительно, полное покрывающее количество составляет не более чем 10000 мМЕ/см, и исходное количество на поверхности после 30 минут погружения в физиологический солевой раствор составляет не менее чем 30 мМЕ/см. Еще более предпочтительно, полное покрывающее количество составляет не более чем 5000 мМЕ/см, и исходное количество на поверхности после 30 минут погружения в физиологический солевой раствор составляет не менее чем 50 мМЕ/см.
[0091]
В настоящем изобретении в качестве показателя, указывающего на антитромбогенность, количественно оценивали вес тромбов после контакта с цельной человеческой кровью. С использованием антитромбогенного материала, получаемого посредством покрытия материалом покрытия настоящего изобретения, и, в качестве положительного контроля, основного материала того же типа, который не содержит материал покрытия, проводили тесты в трех повторностях. Относительные значения веса тромбов вычисляли в соответствии со следующим уравнением 3, и, в случаях, когда среднее относительных значений составляет не менее чем 10%, количество тромбов, прикрепленных к антитромбогенному материалу в настоящем изобретении мало, что является предпочтительным.
[0092]
Относительное значение веса тромбов (%)=(Bt/Bp) ×100… Уравнение 3
Bt: вес тромбов образца
Bp: вес тромбов положительного контроля
[0093]
В настоящем изобретении, поскольку антитромбогенный материал постоянно используется, происходит вымывание анионного соединения, содержащего атом серы и обладающего антикоагулянтной активностью. При этом процессе открытый полимер может демонстрировать гемолитическую токсичность вследствие своих катионных свойств. В качестве показателя, указывающего на гемолитическую токсичность, использовали степень гемолиза, вычисленную в соответствии со следующим уравнением 4. Гемолитическую токсичность относят к различный уровням на основании значения степени гемолиза, как показано в таблице 1, в соответствии с тестом гемолитической токсичности, описанным в руководстве, опубликованном Министерством здравоохранения, труда и социального обеспечения, "Basic Principles of Biological Safety Evaluation Required for Application for Approval to Market Medical Devices". Гемолитическая токсичность в настоящем изобретении, предпочтительно, имеет "негемолитический" или "слабо гемолитический" уровень, более предпочтительно имеет "негемолитический" уровень.
[0094]
Степень гемолиза (%)=[(At-An)/(Ap-An)]×100 … Уравнение 4
At: поглощение образца
An: поглощение отрицательного контроля
Ap: поглощение положительного контроля
[0095]
Таблица 1
Степень гемолиза (%)
Уровень
Степень гемолиза <u><</u> 2
Негемолитический
2 < степень гемолиза <u><</u> 10
Слабо гемолитический
10 < степень гемолиза <u><</u> 20
Умеренно гемолитический
20 < степень гемолиза <u><</u> 40
Сильно гемолитический
40 < степень гемолиза
Очень сильно гемолитический
[0096]
Антитромбогенный материал настоящего изобретения дополнительно отличается тем, что материал покрытия, образованный полимером, анионным соединением, содержащим атом серы и обладающим антикоагулянтной активностью, и тому подобным, присутствует не от границы основного материала, но также присутствует в направлении в глубину от границы основного материала, в отличие от антитромбогенных материалов предшествующего уровня техники.
[0097]
Более конкретно, присутствует или нет материал покрытия в направлении в глубину от границы основного материала, может быть подтверждено посредством комбинации, например, СПЭМ и РФС. СПЭМ имеет детекторы, такие как энергодисперсионный рентгеновский спектрометр (в дальнейшем в данном документе именуемый "EDX") и спектрометр потерь энергии электронов (в дальнейшем в данном документе именуемый "EELS"). Условия измерений для СПЭМ выглядят следующим образом.
Условия измерений
Аппарат: полевой эмиссионный просвечивающий электронный микроскоп JEM-2100F (производится JEOL Ltd.)
Детектор EELS: GIF Tridiem (производится GATAN, Inc.)
Детектор EDX: JED-2300T (производится JEOL Ltd.)
Получение изображений: Digital Micrograph (производится GATAN, Inc.)
Подготовка образцов: изготовление ультратонких срезов (суспендирование с использованием медной микросетки; используют акриловую смолу в качестве смолы для заливки)
Ускоряющее напряжение: 200 кВ
Диаметр пучка: диаметр 0,7 нм
Энергетическое разрешение: ПШПВ приблизительно 1,0 эВ
[0098]
Поверхность антитромбогенного материала в настоящем документе означает часть от поверхности измерения до глубины, составляющей 10 нм при измерении с помощью РФС, и граница антитромбогенного материала в настоящем документе означает границу с акриловой смолой, в которую залит антитромбогенный материал во время подготовки образцов перед измерением с использованием СПЭМ.
[0099]
Присутствует или нет материал покрытия в направлении в глубину от границы основного материала, может быть подтверждено с помощью, например, измерения с использованием СПЭМ. Присутствие материала покрытия может быть подтверждено посредством осуществления наблюдения атомов, происходящих из материала покрытия, который представляет собой полимер и анионное соединение, содержащее атом серы и обладающее антикоагулянтной активностью, от границы в направлении в глубину антитромбогенного материала, и обнаружения атомов, происходящих из материала покрытия, в более глубоком положении, чем положение, в котором обнаруживаются атомы, происходящие из основного материала. Например, в случаях, когда основной материал представляет собой сложный полиэфир или вПТФЭ, присутствие материала покрытия может быть подтверждено посредством обнаружения атомов азота, происходящих из полимера и/или атомов серы, происходящих из анионного соединения, содержащего атом серы и обладающего антикоагулянтной активностью, в более глубоком положении, чем положение, в котором обнаруживаются атомы кислорода, атомы фтора и/или тому подобные, происходящие из основного материала. Граница основного материала в настоящем документе означает положение в направлении в глубину, в котором обнаруживаются атомы, происходящие из основного материала. Вывод о присутствии каждого типа атомов делают на основании того, может ли интенсивность пика, происходящего от атомов, быть обнаружена в спектре, получаемом посредством измерения с помощью СПЭМ после вычитания фона.
[0100]
В настоящем изобретении атомы, происходящие из материала покрытия, который представляет собой полимер и анионное соединение, содержащее атом серы и обладающее антикоагулянтной активностью, присутствуют в положениях, более удаленных от границы антитромбогенного материала в направлении в глубину от положения границы основного материала. Более конкретно, атомы азота и атомы серы, предпочтительно, присутствуют до глубины, составляющей по меньшей мере от 20 до 100 нм, более предпочтительно, присутствуют до глубины, составляющей от 50 до 90 нм, от границы основного материала. В настоящем изобретении было обнаружено, что, в случаях, когда материал покрытия присутствует до глубины, составляющей по меньшей мере от 20 до 100 нм, от границы основного материала, количество вымываемого анионного соединения, содержащего атом серы и обладающего антикоагулянтной активностью, и скорость вымывания соединения являются оптимальными, и высокая антитромбогенность может поддерживаться в течение продолжительного периода. В случаях, когда материал покрытия присутствует только до глубины, составляющей менее чем 50 нм, вымывание анионного соединения, содержащего атом серы и обладающего антикоагулянтной активностью, происходит слишком быстро, что не является предпочтительным. С другой стороны, в случаях, когда материал покрытия присутствует до глубины, составляющей более чем 100 нм, количество вымываемого соединения и скорость вымывания являются оптимальными, но быстро протекает деградация основного материала на основе сложного полиэфира вследствие гидролиза, вызываемого кислотой или щелочью и окисляющим средством, что ведет к ухудшению механических свойств основного материала, таких как прочность на разрыв, что не является предпочтительным. В настоящем изобретении в случаях основного материала, который не является пористым материалом, имеющим поры, материал покрытия, предпочтительно, связан до глубины, составляющей от 20 до 100 нм.
ПРИМЕРЫ
[0101]
Настоящее изобретение описано ниже подробно с помощью примеров и сравнительных примеров. Тем не менее, настоящее изобретение ими не ограничено.
[0102]
Пример 1
Сетку из ПЭТФ (диаметр 27 мкм; расстояние между волокнами 100 мкм) в качестве основного материала погружали в водный раствор of 5,0 вес. % перманганата калия (производится Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) и 0,6 моль/л серной кислоты (производится Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), и позволяли реакции протекать при 60°C в течение 3 часов, тем самым гидролизуя и окисляя сетку из ПЭТФ (этап гидролиза/окисления). Водный раствор после реакции удаляли, и сетку промывали с помощью соляной кислоты (производится Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) и дистиллированной воды.
[0103]
Затем сетку из ПЭТФ погружали в водный раствор 0,5 вес. % DMT-MM (производится Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) и 5,0 вес. % ПЭИ (LUPASOL (зарегистрированная торговая марка) P, производится BASF), который представляет собой часть материала покрытия, и позволяли реакции протекать при 30°C в течение 2 часов, тем самым ковалентно связывая ПЭИ с сеткой из ПЭТФ посредством реакции конденсации (первый этап покрытия). Водный раствор после реакции удаляли, и сетку промывали с помощью дистиллированной воды.
[0104]
Далее сетку из ПЭТФ погружали в 1 вес. % водный метанольный раствор этилбромида (производится Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) или пентилбромида (производится Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), и позволяли реакции протекать при 35°C в течение 1 часа, и затем при 50°C в течение 4 часов, тем самым обеспечивая возможность модификации ПЭИ, ковалентно связанного с поверхностью сетки из ПЭТФ, с помощью четвертичного аммония (этап модификации с помощью четвертичного аммония). Водный раствор после реакции удаляли, и сетку промывали с помощью метанола и дистиллированной воды.
[0105]
В конце сетку погружали в водный раствор (pH 4) 0,75 вес. % гепарина натрия (производится Organon API Inc.) и 0,1 моль/л хлорида натрия, и позволяли реакции протекать при 70°C в течение 6 часов, тем самым обеспечивая возможность ионного связывания с ПЭИ (второй этап покрытия). Водный раствор после реакции удаляли, и сетку промывали с помощью дистиллированной воды.
[0106]
В данном случае сетка из ПЭТФ, прошедшая второй этап покрытия без проведения этапа модификации с помощью четвертичного аммония, предлагалась в качестве образца 1; сетка из ПЭТФ, прошедшая этап модификации с помощью четвертичного аммония с использованием этилбромида, предлагалась в качестве образца 2; и сетка из ПЭТФ, прошедшая этап модификации с помощью четвертичного аммония с использованием пентилбромида, предлагалась в качестве образца 3.
[0107]
Каждый образец подвергали измерению количества на поверхности на основании активности против фактора Xa после 30 минут погружения в физиологический солевой раствор, оценке посредством теста с цельной человеческой кровью и оценке гемолитической токсичности. Результаты показаны в таблице 2. Как показано в таблице 2, образцы 1-3 продемонстрировали большие количества на поверхности в соответствии с измерением на основании активности против фактора Xa. При оценке посредством теста с цельной человеческой кровью наблюдали отсутствие адгезии тромбов (-), и гемолитическая токсичность была оценена как негемолитическая (-).
[0108]
Пример 2
Первый этап покрытия осуществляли посредством той же операции, что и в примере 1, и затем сетку из ПЭТФ погружали в раствор 0,5 вес. % DMT-MM и 40 вес. % янтарного ангидрида (производится Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) в диметилацетамиде, после чего позволяли реакции протекать при 50°C в течение 17 часов (первый дополнительный этап). Раствор после реакции удаляли, и сетку промывали с помощью метанола и дистиллированной воды. Затем сетку из ПЭТФ погружали в водный раствор 0,5 вес. % DMT-MM и 5,0 вес. % ПЭИ, и позволяли реакции протекать при 30°C в течение 2 часов (второй дополнительный этап). Водный раствор после реакции удаляли, и сетку промывали с помощью дистиллированной воды. Этап модификации с помощью четвертичного аммония осуществляли с использованием этилбромида посредством той же операции, что и в примере 1, и затем осуществляли второй этап покрытия.
[0109]
В данном случае сетка из ПЭТФ, прошедшая второй дополнительный этап с использованием ПЭИ (LUPASOL (зарегистрированная торговая марка) P, производится BASF), предлагалась в качестве образца 4, и сетка из ПЭТФ, прошедшая второй дополнительный этап с использованием ПЭИ (LUPASOL (зарегистрированная торговая марка) SK, производится BASF), предлагалась в качестве образца 5.
[0110]
Каждый образец подвергали измерению количества на поверхности на основании активности против фактора Xa после 30 минут погружения в физиологический солевой раствор, оценке посредством теста с цельной человеческой кровью и оценке гемолитической токсичности. Результаты показаны в таблице 2. Как показано в таблице 2, образцы 4 и 5 продемонстрировали большие количества на поверхности в соответствии с измерением на основании активности против фактора Xa. При оценке посредством теста с цельной человеческой кровью наблюдали отсутствие адгезии тромбов (-), и гемолитическая токсичность была оценена как негемолитическая (-).
[0111]
Пример 3
Первый этап покрытия осуществляли посредством той же операции, что и в примере 1, и затем сетку из ПЭТФ погружали в водный раствор 0,5 вес. % DMT-MM и 0,5 вес. % ПАК (производится Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), после чего позволяли реакции протекать при 30°C в течение 2 часов (первый дополнительный этап). Водный раствор после реакции удаляли, и сетку промывали с помощью водного раствора карбоната натрия и дистиллированной воды.
[0112]
Затем сетку из ПЭТФ дополнительно погружали в водный раствор 0,5 вес. % DMT-MM и 5,0 вес. % ПЭИ, и позволяли реакции протекать при 30°C в течение 2 часов (второй дополнительный этап). Водный раствор после реакции удаляли, и сетку промывали с помощью дистиллированной воды. Этап модификации с помощью четвертичного аммония осуществляли с использованием этилбромида посредством той же операции, что и в примере 1, и затем осуществляли второй этап покрытия.
[0113]
В данном случае сетка из ПЭТФ, прошедшая второй дополнительный этап с использованием ПЭИ (средний молекулярный вес приблизительно 600; производится Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), предлагалась в качестве образца 6; сетка из ПЭТФ, прошедшая второй дополнительный этап с использованием ПЭИ (LUPASOL (зарегистрированная торговая марка) P, производится BASF), предлагалась в качестве образца 7; и сетка из ПЭТФ, прошедшая второй дополнительный этап с использованием поли(аллиламингидрохлорида) (в дальнейшем в данном документе именуемого "ПАГ") (средневесовой молекулярный вес 900000; производится Sigma-Aldrich), предлагалась в качестве образца 8.
[0114]
Каждый образец подвергали измерению количества на поверхности на основании активности против фактора Xa после 30 минут погружения в физиологический солевой раствор, оценке посредством теста с цельной человеческой кровью и оценке гемолитической токсичности. Результаты показаны в таблице 2. Как показано в таблице 2, образцы 6-8 продемонстрировали большие количества на поверхности в соответствии с измерением на основании активности против фактора Xa. При оценке посредством теста с цельной человеческой кровью наблюдали отсутствие адгезии тромбов (-), и гемолитическая токсичность была оценена как негемолитическая (-).
[0115]
Пример 4
Первый этап покрытия осуществляли посредством той же операции, что и в примере 1, за исключением того, что вместо ПЭИ (LUPASOL (зарегистрированная торговая марка) P, производится BASF) использовали поли(аллиламингидрохлорид) (в дальнейшем в данном документе именуемый "ПАГ") (средневесовой молекулярный вес 900000; производится Sigma-Aldrich) или поли-L-лизин гидробромид (в дальнейшем в данном документе именуемый PLys) (средний молекулярный вес 30000-70000; производится Sigma-Aldrich). Этап модификации с помощью четвертичного аммония осуществляли посредством той же операции, что и в примере 1, с использованием этилбромида, и затем осуществляли второй этап покрытия.
[0116]
В данном случае сетка из ПЭТФ, прошедшая первый этап покрытия с использованием ПАГ вместо ПЭИ (LUPASOL (зарегистрированная торговая марка) P, производится BASF), предлагалась в качестве образца 9, и сетка из ПЭТФ, прошедшая первый этап покрытия с использованием PLys вместо ПЭИ (LUPASOL (зарегистрированная торговая марка) P, производится BASF), предлагалась в качестве образца 10.
[0117]
Каждый образец подвергали измерению количества на поверхности на основании активности против фактора Xa после 30 минут погружения в физиологический солевой раствор, оценке посредством теста с цельной человеческой кровью и оценке гемолитической токсичности. Результаты показаны в таблице 2. Как показано в таблице 2, образцы 9 и 10 продемонстрировали большие количества на поверхности в соответствии с измерением на основании активности против фактора Xa. При оценке посредством теста с цельной человеческой кровью наблюдали отсутствие адгезии тромбов (-), и гемолитическая токсичность была оценена как негемолитическая (-).
[0118]
Пример 5
Сетку из ПЭТФ погружали в водный раствор 5% ПЭИ и облучали 5 кГр гамма-излучения (гамма-облучатель JS-8500 с кобальтом-60, производится Nordion International Inc.) для обеспечения ковалентного связывания (первый этап покрытия). Водный раствор после реакции удаляли, и сетку промывали с помощью Triton-X100 (производится Sigma-Aldrich), физиологического солевого раствора и дистиллированной воды. Этап модификации с помощью четвертичного аммония осуществляли с использованием этилбромида посредством той же операции, что и в примере 1, и затем осуществляли второй этап покрытия.
[0119]
В данном случае сетка из ПЭТФ, прошедшая первый этап покрытия с использованием ПЭИ (LUPASOL (зарегистрированная торговая марка) P, производится BASF), предлагалась в качестве образца 11.
[0120]
Каждый образец подвергали измерению количества на поверхности на основании активности против фактора Xa после 30 минут погружения в физиологический солевой раствор, оценке посредством теста с цельной человеческой кровью и оценке гемолитической токсичности. Результаты показаны в таблице 2. Как показано в таблице 2, образец 11 продемонстрировали среднее количество на поверхности в соответствии с измерением на основании активности против фактора Xa. При оценке посредством теста с цельной человеческой кровью наблюдали отсутствие адгезии тромбов (-), и гемолитическая токсичность была оценена как негемолитическая (-).
[0121]
Пример 6
Второй этап покрытия осуществляли посредством той же операции, что и в примере 1, за исключением того, что вместо гепарина натрия (производится Organon API Inc.) для получения итоговой сетки из ПЭТФ в качестве образца 12 использовали натрия сульфат декстрана (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.).
[0122]
Образец 12 подвергали оценке посредством теста с цельной человеческой кровью и оценке гемолитической токсичности. Результаты показаны в таблице 2. Как показано в таблице 2, при оценке посредством теста с цельной человеческой кровью наблюдали отсутствие адгезии тромбов (-), и гемолитическая токсичность была оценена как негемолитическая (-).
[0123]
Сравнительный пример 1
Сетку из ПЭТФ погружали в водный раствор 5% ПЭИ и облучали 5 кГр гамма-излучения (гамма-облучатель JS-8500 с кобальтом-60, производится Nordion International Inc.) для обеспечения ковалентного связывания (первый этап покрытия). Водный раствор после реакции удаляли, и сетку промывали с помощью Triton-X100 (производится Sigma-Aldrich), физиологического солевого раствора и дистиллированной воды. Этап модификации с помощью четвертичного аммония осуществляли с использованием этилбромида посредством той же операции, что и в примере 1, и затем осуществляли второй этап покрытия.
[0124]
В данном случае сетка из ПЭТФ, которую подвергали первому этапу покрытия с использованием ПЭИ (средний молекулярный вес приблизительно 600; производится Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), но не подвергали после этого этапу модификации с помощью четвертичного аммония, предлагалась в качестве образца 13; сетка из ПЭТФ, прошедшая первый этап покрытия с использованием ПЭИ (средний молекулярный вес приблизительно 600; производится Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), предлагалась в качестве образца 14; сетка из ПЭТФ, прошедшая первый этап покрытия с использованием ПЭИ (LUPASOL (зарегистрированная торговая марка) SK, производится BASF), предлагалась в качестве образца 15; и сетка из ПЭТФ, прошедшая первый этап покрытия с использованием ПЭИ (LUPASOL (зарегистрированная торговая марка) P, производится BASF), и затем второй этап покрытия с использованием натрия сульфата декстрана (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), предлагалась в качестве образца 16.
[0125]
Каждый образец подвергали измерению количества на поверхности на основании активности против фактора Xa после 30 минут погружения в физиологический солевой раствор, оценке посредством теста с цельной человеческой кровью и оценке гемолитической токсичности. Результаты показаны в таблице 2. Как показано в таблице 2, образцы 13-16 были оценены как негемолитические (-) с точки зрения гемолитической токсичности. Однако при оценке посредством теста с цельной человеческой кровью наблюдали адгезию тромбов (+). Количество на поверхности в соответствии с измерением на основании активности против фактора Xa оказалось мало.
[0126]
Сравнительный пример 2
Сетку из ПЭТФ погружали в водный раствор 5% ПЭИ, и нагревали при 80°C в течение 2 часов, тем самым ковалентно связывая ПЭИ с сеткой из ПЭТФ посредством реакции аминолиза (первый этап покрытия). Водный раствор после реакции удаляли, и сетку промывали с помощью дистиллированной воды. Этап модификации с помощью четвертичного аммония осуществляли с использованием этилбромида посредством той же операции, что и в примере 1, и затем осуществляли второй этап покрытия.
[0127]
В данном случае сетка из ПЭТФ, прошедшая первый этап покрытия с использованием ПЭИ (средний молекулярный вес приблизительно 600; производится Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), предлагалась в качестве образца 17; сетка из ПЭТФ, прошедшая первый этап покрытия с использованием ПЭИ (LUPASOL (зарегистрированная торговая марка) P, производится BASF), предлагалась в качестве образца 18; и сетка из ПЭТФ, прошедшая первый этап покрытия с использованием ПЭИ (LUPASOL (зарегистрированная торговая марка) SK, производится BASF), предлагалась в качестве образца 19.
[0128]
Каждый образец подвергали измерению количества на поверхности на основании активности против фактора Xa после 30 минут погружения в физиологический солевой раствор, оценке посредством теста с цельной человеческой кровью и оценке гемолитической токсичности. Результаты показаны в таблице 2. Как показано в таблице 2, образцы 17-19 были оценены как негемолитические (-) с точки зрения гемолитической токсичности. Однако при оценке посредством теста с цельной человеческой кровью наблюдали адгезию тромбов (+). Количество на поверхности в соответствии с измерением на основании активности против фактора Xa оказалось мало.
[0129]
Сравнительный пример 3
Первый этап покрытия осуществляли посредством той же операции, что и в примере 1, за исключением того, что вместо ПЭИ (LUPASOL (зарегистрированная торговая марка) P, производится BASF) использовали ПЭИ (средний молекулярный вес приблизительно 600; производится Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). Этап модификации с помощью четвертичного аммония осуществляли посредством той же операции, что и в примере 1, с использованием этилбромида, и затем осуществляли второй этап покрытия. Получаемая сетка из ПЭТФ предлагалась в качестве образца 20.
[0130]
Образец 20 подвергали измерению количества на поверхности на основании активности против фактора Xa после 30 минут погружения в физиологический солевой раствор, оценке посредством теста с цельной человеческой кровью и оценке гемолитической токсичности. Результаты показаны в таблице 2. Как показано в таблице 2, образцы 20 были оценены как негемолитические (-) с точки зрения гемолитической токсичности. Однако при оценке посредством теста с цельной человеческой кровью наблюдали адгезию тромбов (+). Количество на поверхности в соответствии с измерением на основании активности против фактора Xa оказалось мало.
[0131]
Сравнительный пример 4
Первый этап покрытия осуществляли посредством той же операции, что и в примере 1, и затем сетку из ПЭТФ погружали в водный раствор 0,5 вес. % DMT-MM и 0,5 вес. % ПАК (производится Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), после чего позволяли реакции протекать при 30°C в течение 2 часов (первый дополнительный этап). Водный раствор после реакции удаляли, и сетку промывали с помощью водного раствора карбоната натрия и дистиллированной воды.
[0132]
Затем сетку из ПЭТФ дополнительно погружали в водный раствор 0,5 вес. % DMT-MM и 5,0 вес. % ПЭИ, и позволяли реакции протекать при 30°C в течение 2 часов (второй дополнительный этап). Водный раствор после реакции удаляли, и сетку промывали с помощью дистиллированной воды.
[0133]
Затем сетку из ПЭТФ дополнительно погружали в водный раствор 0,5 вес. % DMT-MM и 0,5 вес. % ПАК (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), и позволяли реакции протекать при 30°C в течение 2 часов (третий дополнительный этап). Водный раствор после реакции удаляли, и сетку промывали с помощью водного раствора карбоната натрия и дистиллированной воды.
[0134]
Затем сетку из ПЭТФ дополнительно погружали в водный раствор 0,5 вес. % DMT-MM и 5,0 вес. % ПЭИ, и позволяли реакции протекать при 30°C в течение 2 часов (четвертый дополнительный этап). Водный раствор после реакции удаляли, и сетку промывали с помощью дистиллированной воды. Этап модификации с помощью четвертичного аммония осуществляли посредством той же операции, что и в примере 1, с использованием этилбромида, и затем осуществляли второй этап покрытия.
[0135]
В данном случае сетка из ПЭТФ, прошедшая четвертый дополнительный этап с использованием ПЭИ (LUPASOL (зарегистрированная торговая марка) P, производится BASF), предлагалась в качестве образца 21, и сетка из ПЭТФ, прошедшая четвертый дополнительный этап с использованием ПЭИ (LUPASOL (зарегистрированная торговая марка) SK, производится BASF), предлагалась в качестве образца 22.
[0136]
Каждый образец подвергали измерению количества на поверхности на основании активности против фактора Xa после 30 минут погружения в физиологический солевой раствор, оценке посредством теста с цельной человеческой кровью и оценке гемолитической токсичности. Результаты показаны в таблице 2. Как показано в таблице 2, образцы 21 и 22 продемонстрировали большие количества на поверхности в соответствии с измерением на основании активности против фактора Xa. При оценке посредством теста с цельной человеческой кровью наблюдали отсутствие адгезии тромбов (-). Гемолитическая токсичность была оценена как слабо гемолитическая (+).
[0137]
Пример 7
В данном случае осуществляли ту же операцию, что и в примере 1, за исключением того, что в качестве основного материала использовали пленку из ПЭТФ. Пленка из ПЭТФ, прошедшая второй этап покрытия без осуществления этапа модификации с помощью четвертичного аммония, аналогично образцу 1, предлагалась в качестве образца 23; пленка из ПЭТФ, прошедшая этап модификации с помощью четвертичного аммония с использованием этилбромида, аналогично образцу 2, предлагалась в качестве образца 24; и сетка из ПЭТФ, прошедшая этап модификации с помощью четвертичного аммония с использованием пентилбромида, аналогично образцу 3, предлагалась в качестве образца 25. Образцы 23-25 подвергали оценке посредством теста клеточной адгезивности. Результаты показаны в таблице 3. Как показано в таблице 3, образцы 23-25 были оценены как (++) с точки зрения клеточной адгезивности.
[0138]
Пример 8
Осуществляли ту же операцию, что и в примере 3, за исключением того, что в качестве основного материала использовали пленку из ПЭТФ. Пленку из ПЭТФ подвергали второму дополнительному этапу с использованием ПЭИ (LUPASOL (зарегистрированная торговая марка) P, производится BASF), аналогично образцу 7, для получения образца 26. Образец 26 подвергали оценке посредством теста клеточной адгезивности. Результаты показаны в таблице 3. Как показано в таблице 3, образец 26 был оценен как (+) с точки зрения клеточной адгезивности.
[0139]
Пример 9
Осуществляли ту же операцию, что и в примере 5, за исключением того, что в качестве основного материала использовали пленку из ПЭТФ. Пленку из ПЭТФ подвергали первому этапу покрытия с использованием ПЭИ (LUPASOL (зарегистрированная торговая марка) P, производится BASF), аналогично образцу 11, для получения образца 27. Образец 27 подвергали оценке посредством теста клеточной адгезивности. Результаты показаны в таблице 3. Как показано в таблице 3, образец 27 был оценен как (++) с точки зрения клеточной адгезивности.
[0140]
Сравнительный пример 5
Осуществляли ту же операцию, что и в сравнительном примере 1, за исключением того, что в качестве основного материала использовали пленку из ПЭТФ. Пленка из ПЭТФ, которую подвергали первому этапу покрытия с использованием ПЭИ (средний молекулярный вес приблизительно 600; производится Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), но не подвергали после этого этапу модификации с помощью четвертичного аммония, аналогично образцу 13, предлагалась в качестве образца 28; и пленка из ПЭТФ, которую подвергали первому этапу покрытия с использованием ПЭИ (средний молекулярный вес приблизительно 600; производится Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), аналогично образцу 14, предлагалась в качестве образца 29. Образцы 28 и 29 подвергали оценке посредством теста клеточной адгезивности. Результаты показаны в таблице 3. Как показано в таблице 3, образцы 28 и 29 были оценены как (++) с точки зрения клеточной адгезивности.
[0141]
Сравнительный пример 6
Осуществляли ту же операцию, что и в сравнительном примере 4 за исключением того, что в качестве основного материала использовали пленку из ПЭТФ. Пленка из ПЭТФ, прошедшая четвертый дополнительный этап с использованием ПЭИ (LUPASOL (зарегистрированная торговая марка) P, производится BASF), аналогично образцу 21, предлагалась в качестве образца 30, и пленка из ПЭТФ, прошедшая четвертый дополнительный этап с использованием ПЭИ (LUPASOL (зарегистрированная торговая марка) SK, производится BASF), аналогично образцу 22, предлагалась в качестве образца 31. Образцы 30 и 31 подвергали оценке посредством теста клеточной адгезивности. Результаты показаны в таблице 3. Как показано в таблице 3, образцы 30 и 31 были оценены как (-) с точки зрения клеточной адгезивности.
[0142]
В отношении антитромбогенности и безопасности материала настоящего изобретения ниже описаны способ оценки количества на поверхности на основании активности против фактора Xa, способ оценки посредством теста с цельной человеческой кровью, и способ оценки гемолитической токсичности.
[0143]
В отношении клеточной адгезивности материала настоящего изобретения ниже описан способ оценки посредством теста клеточной адгезивности, в котором с помощью поглощения измеряют количество прилипающих клеток после культивирования.
[0144]
Оценка 1: количество на поверхности, оцененное на основании активности против фактора Xa)
2
2
Антитромбогенный материал (например, сетку из ПЭТФ), полученный посредством покрытия материалом покрытия, нарезали на части, имеющие размер, составляющий 0,5×0,5 см, и эти части промывали физиологическим солевым раствором при 37°C в течение 30 минут. Промытую сетку из ПЭТФ вводили в реакцию в соответствии с процедурой для "Testzym (зарегистрированная торговая марка) Heparin S" (производится Sekisui Medical Co., Ltd.), и измеряли поглощение на 405 нм с использованием микропланшет-ридера (MTP-300, производится Corona Electric Co., Ltd.), после чего вычисляли количество на поверхности на основании активности против фактора Xa в соответствии с процедурой для Testzym Heparin S. Чем выше количество на поверхности, тем лучше. Количество на поверхности составляет, предпочтительно, не менее чем 25 мМЕ/см, более предпочтительно не менее чем 50 мМЕ/см.
[0145]
Оценка 2: тест с цельной человеческой кровью
2
Антитромбогенный материал (например, сетку из ПЭТФ), полученный посредством покрытия материалом покрытия, или основной материал того же типа, который не покрывали материалом покрытия (положительный контроль), нарезали на части, имеющие эффективную площадь поверхности, составляющую 1,0 см. Эти части промывали физиологическим солевым раствором при 37°C в течение 30 минут и помещали в микропробирку объемом 2 мл. После добавления Heparin Sodium Injection (производится Ajinomoto Pharmaceuticals Co., Ltd.) к свежей человеческой крови до концентрации, составляющей 0,5 ед/мл, 2 мл полученной человеческой крови добавляли в микропробирку, и затем пробирку инкубировали при 37°C в течение 2 часов. После этого сетку удаляли и отмывали с помощью ФСБ(-) (производится Nissui Pharmaceutical Co., Ltd.), после чего количественно определяли вес прикрепленных тромбов. Вес тромбов определяли посредством измерения сухого веса сетки до теста и сетки после отмывания и вычисления разницы между этими весами. Проводили тесты для каждого образца и положительного контроля в трех повторностях. В случаях, когда среднее относительных значений веса тромба, вычисленных в соответствии с уравнением 3, составляло не менее чем 10%, материал был оценен как имеющий адгезию тромбов (+), тогда как в случаях, когда среднее составляло менее чем 10%, материал был оценен как не имеющий адгезии тромбов (-).
[0146]
Оценка 3: тест гемолитическо токсичности
Свежую человеческую кровь вводили в колбу Эрленмейера, содержащую стеклянные шарики, так что кровь протекала вдоль поверхности стенок колбы. Затем колбу помещали на ладонь и горизонтально встряхивали круговыми движениями со скоростью приблизительно два вращения в секунду в течение приблизительно 5 минут для получения дефибринированной крови. Антитромбогенный материал (например, сетку из ПЭТФ), полученный посредством покрытия материалом покрытия, нарезали на части, имеющие размер, составляющий 1,0×2,0 см, и эти части промывали физиологическим солевым раствором при 37°C в течение 30 минут. Промытые части помещали в микропробирку объемом 2 мл. В микропробирку, содержащую сетку, добавляли 1 мл дефибринированной крови после 50-кратного разбавления физиологическим солевым раствором, и затем пробирку инкубировали при 37°C в течение 4 часов. После этого микропробирку центрифугировали при 750 g в течение 5 минут. Получаемый супернатант собирали и подвергали измерению УФ-поглощения при 576 нм. В случаях, когда значение, вычисленное в соответствии с уравнением 4, составляло больше чем 2, то есть в случаях, когда материал был гемолитическим, материал был оценен как (+), тогда как в случаях, когда значение составляло не больше чем 2, то есть в случаях, когда материал был негемолитическим, материал был оценен как (-). Поскольку материал, предпочтительно, не имеет гемолитической токсичности, материал, предпочтительно, является негемолитическим.
[0147]
Оценка 4: тест клеточной адгезивности
4
2
2
Клеточная адгезивность является свойством, указывающим на склонность клеток к адгезии к материалу, и ее измеряют с помощью следующего способа оценки. Из каждого из образцов 23-31 вырезали образец в форме диска, имеющий диаметр, составляющий 15 мм, с использованием пробивающего устройства. Каждый образец в форме диска помещали в лунку 24-луночного микропланшета для клеточных культур (производится Sumitomo Bakelite Co., Ltd.), так что сторона внутренней стенки была обращена вверх, и поверх образца помещали металлический груз в форме трубки, имеющий толщину, составляющую 1 мм. В каждую лунку добавляли нормальные человеческие эндотелиальные клетки пупочной вены (Takara Bio Inc.), суспендированные в наборе-2 для культивирования эндотелиальных клеток с 2% FBS (производится Takara Bio Inc.), так что лунка содержала 4×10 клеток. Клетки культивировали в 1 мл среды при 37°C в атмосфере 5% CO в течение 24 часов. После промывания лунки с помощью ФСБ(-) (производится Nissui Pharmaceutical Co., Ltd.) в нее добавляли 100 мкл Cell Counting Kit-8 (производится Dojindo Laboratories), и клетки культивировали при 37°C в атмосфере 5% CO в течение 4 часов. Затем измеряли поглощение на 450 нм с использованием микропланшет-ридера (MTP-300, производится Corona Electric Co., Ltd.), после чего вычисляли поглощение, как показано в следующем уравнении 5.
As=At-Ab … Уравнение 5
At: измеренное поглощение
Ab: поглощение пустого раствора (среда и раствор Cell Counting Kit-8; не содержит клеток)
As: вычисленное поглощение
[0148]
В данном случае, поскольку количество прилипающих клеток после культивирования может быть известно из вычисленного поглощения As, на основании поглощения As определяли уровень клеточной адгезивности. Более конкретно, в случаях, когда As составляло менее чем 0,5, клеточную адгезивность считали слабой, и образец был оценен как (-); в случаях, когда As составляло не менее чем 0,5, клеточную адгезивность считали сильной, и образец был оценен как (+); и, в случаях, когда As составляло не менее чем 0,7, клеточную адгезивность считали еще более сильной, и образец был оценен как (++).
[0149]
Таблица 2
Образец
Полимер
Серосодержащее соединение
Относительное содержание элемента серы (атомный процент)
Относительное содержание элемента азота (атомный процент)
Средневесовой молекулярный вес
Углеродное число алкильной группы (число)
Количество на поверхности в соответствии с измерением на основании активности против фактора Xa (мМЕ/см<sup>2</sup>)
Адгезия тромбов
Гемолитическая токсичность
Пример 1
1
ПЭИ
гепарин
4,0
8,3
750000
0
64,2
-
-
2
ПЭИ
гепарин
3,8
8,2
750000
2
83,5
-
-
3
ПЭИ
гепарин
3,9
8,0
750000
5
88,6
-
-
Пример 2
4
ПЭИ
гепарин
3,3
8,0
750000
2
не менее чем 100
-
-
5
ПЭИ
гепарин
3,5
8,2
2000000
2
не менее чем 100
-
-
Пример 3
6
ПЭИ
гепарин
4,3
8,9
600
2
не менее чем 100
-
-
7
ПЭИ
гепарин
3,9
9,8
750000
2
не менее чем 100
-
-
8
ПАГ
гепарин
3,4
6,5
900000
2
55,4
-
-
Пример 4
9
ПАГ
гепарин
3,2
7,3
900000
2
52,3
-
-
10
PLys
гепарин
3,2
7,1
300000-700000
2
41,5
-
-
Пример 5
11
ПЭИ
гепарин
3,1
6,4
750000
2
25,5
-
-
Пример 6
12
ПЭИ
сульфатдекстрана
3,6
8,2
750000
2
-
-
-
Сравнительный пример 1
13
ПЭИ
гепарин
1,0
2,5
600
0
3,2
+
-
14
ПЭИ
гепарин
1,0
2,4
600
2
8,2
+
-
15
ПЭИ
гепарин
1,0
2,9
2000000
2
8,4
+
-
16
ПЭИ
сульфат декстрана
2,6
5,6
750000
2
-
+
-
Сравнительный пример 2
17
ПЭИ
гепарин
1,1
2,6
600
2
8,8
+
-
18
ПЭИ
гепарин
1,1
3,4
750000
2
10,5
+
-
19
ПЭИ
гепарин
1,1
3,1
2000000
2
10,1
+
-
Сравнительный пример 3
20
ПЭИ
гепарин
1,4
3,4
600
2
15,7
+
-
Сравнительный пример 4
21
ПЭИ
гепарин
6,3
12,8
750000
12
не менее чем 100
-
+
22
ПЭИ
гепарин
6,3
12,5
2000000
12
не менее чем 100
-
+
[0150]
Таблица 3
Образец
Полимер
Серосодержащее соединение
Относительное содержание элемента серы (атомный процент)
Относительное содержание элемента азота (атомный процент)
Средневесовой молекулярный вес
Углеродное число алкильной группы (число)
Клеточная адгезивность
Пример 7
23
ПЭИ
гепарин
4,0
8,3
750000
0
++
24
ПЭИ
гепарин
3,8
8,2
750000
2
++
25
ПЭИ
гепарин
3,9
8,0
750000
5
++
Пример 8
26
ПЭИ
гепарин
3,9
9,8
750000
2
+
Пример 9
27
ПЭИ
гепарин
3,1
6,4
750000
2
++
Сравнительный пример 5
28
ПЭИ
гепарин
1,0
2,5
600
0
++
29
ПЭИ
гепарин
1,0
2,4
600
2
++
Сравнительный пример 6
30
ПЭИ
гепарин
6,3
12,8
750000
12
-
31
ПЭИ
гепарин
6,3
12,5
2000000
12
-
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
[0151]
Антитромбогенный материал настоящего изобретения можно использовать для медицинского оборудования и медицинских инструментов, требующих поддержания высокой антитромбогенности в течение продолжительного периода, в области медицины.