DE3854157T2 - Medizinisches material und verfahren zur herstellung. - Google Patents

Medizinisches material und verfahren zur herstellung.

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DE3854157T2
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Description

    Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft medizinische Materialien und ein Verfahren zur Herstellung derselben. Insbesondere betrifft die Erfindung medizinische Materialien, umfassend ein Reaktionsprodukt eines Copolymers mit Epoxygruppen und fluorierten Seitenketten und eine Cellulose (d.h. eine makroinolekulare Verbindung mit einer großen Zahl von Hydroxylgruppen), sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben.
  • Die erfindungsgemäßen medizinischen Materialien werden vorzugsweise als Werkstoff für die verschiedensten medizinischen Vorrichtungen, insbesondere für inedizinische Vorrichtungen, die mit Blut, z.B. künstlichen Organen, Plasmascheidern und Hämofiltern, in Berührung gelangen, eingesetzt.
  • Stand der Technik
  • Bislang wurden bereits zahlreiche makromolekulare Materialien als medizinische Werkstoffe eingesetzt. Cellulosematerialien sind wegen ihrer Sicherheit, (guten) Verarbeitbarkeit und wirtschaftlichen Vorteile besonders weit verbreitet. Andererseits bildet beim Einsatz dieser makromolekularen Materialien die biologische Verträglichkeit ein Problem. Besonders problematisch sind solche übliche Eigenschaften makromolekularer Materialien, wie die Koagulation von Blut oder die Aktivierung des Immunsystems bei Verwendung (derselben) für Vorrichtungen, die mit Blut in Berührung gelangen. Zur Verbesserung der Blutkoagulationsaktivität makromolekularer Materialien wurde bereits ein Verfahren, bei welchem beispielsweise Cellulose mit Heparin verbunden wird, vorgeschlagen (veröffentlichte japanische Patentanmeldung Nr. 57288/1978). Dieses Verfahren läßt jedoch noch zu wünschen übrig, so daß ein Bedarf nach Entwicklung noch besserer medizinischer Materialien besteht.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung medizinischer Materialien hervorragender biologischer Verträglichkeit.
  • Erfindungsgemäß werden nun medizinische Materialien sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben - wie folgt - bereitgestellt:
  • (1) Ein medizinisches Material, umfassend ein Reaktionsprodukt eines Copolymers mit einer epoxygruppenhaltigen hydrophilen polymeren Einheit und einer fluorierte Seitenketten enthaltenden hydrophoben polymeren Einheit und Cellulose,
  • wobei die hydrophile polymere Einheit 5 - 90 Gew.-% Acrylalkyl- oder -hydroxyalkylester und 0,01 - 60 Gew.-% eines Acrylglycidylesters und die hydrophobe polymere Einheit 10 - 90 Gew.-% eines polyfluorierten Acrylalkylesters umfassen und
  • wobei das Reaktionsprodukt durch Inberührungbringen des Copolymers in-flüssiger Phase in Gegenwart eines Lewis- Säurekatalysators oder eines alkalischen Katalysators mit der Oberfläche eines Cellulosegrundstoffs mit funktionellen OH-Gruppen zur Reaktion der reaktionsfähigen Epoxygruppen des Copolymers mit den funktionellen OH- Gruppen auf der Oberfläche des Grundstoffs unter Ausbildung einer Bindung erhalten wird.
  • (2) Ein medizinisches Material nach Punkt 1, wobei ein Polymer mit 45 - 55 Gew.-% der epoxygruppenhaltigen hydrophilen polymeren Einheit und zum Rest mit der fluorierte Seitenketten enthaltenden hydrophoben polymeren Einheit und Cellulose über die genannten Epoxygruppen und die Hydroxylgruppen der Cellulose (aneinander)gebunden sind,
  • das dadurch gekennzeichnet ist, daß die genannte hydrophile polymere Einheit folgende Zusammensetzung aufweist:
  • Methylmethacrylat 100 Gew.-Teile
  • Butylmethacrylat 90 - 110 Gew.-Teile
  • Hydroxyethylmethacrylat 35 - 45 Gew.-Teile und
  • Glycidylmethacrylat 10 - 15 Gew.-Teile.
  • (3) Ein Verfahren zur Herstellung von medizinischen Materialien durch Umsetzen eines Copolymers mit einer epoxygruppenhaltigen hydrophilen polymeren Einheit und einer fluorierte Seitenketten enthaltenden hydrophoben polymeren Einheit mit Cellulose, wobei das Copolymer in flüssiger Phase in Gegenwart eines Lewis-Säurekatalysators oder eines alkalischen Katalysators mit der Oberfläche eines Cellulosegrundstoffs mit funktionellen OH- Gruppen zur Reaktion der reaktionsfähigen Epoxygruppen des Copolymers mit den funktionellen OH-Gruppen auf der Oberfläche des Grundstoffs unter Ausbildung einer Bindung in Berührung gebracht wird.
  • (4) Ein Verfahren zur Herstellung medizinischer Materialien nach Punkt 3, wobei eine Masse der folgenden Zusammensetzung:
  • Methylmethacrylat 100 Gew.-Teile
  • Butylmethacrylat 90 - 110 Gew.-Teile
  • Hydroxyethylmethacrylat 35 - 45 Gew.-Teile und
  • Glycidylmethacrylat 10 - 15 Gew.-Teile
  • zu der epoxgruppenhaltigen hydrophilen polymeren Einheit verarbeitet wird und
  • wobei der Gewichtsanteil an der hydrophilen polymeren Einheit 45 - 55% beträgt und der Rest aus einer fluovierte Seitenketten enthaltenden hyrophoben polymeren Einheit eines Copolymers besteht und wobei die genannte Epoxygruppe mit der funktionellen Gruppe von Cellulose verbunden wird.
  • (5) Ein Verfahren zur Herstellung medizinischer Materialien nach Punkt 3, wobei der Lewis-Säurekatalysator aus Bortrifluorid besteht.
  • (6) Ein Verfahren zur Herstellung medizinischer Materialien nach Punkt 3, wobei der alkalische Katalysator aus Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid besteht.
  • 7) Ein Verfahren zur Herstellung medizinischer Materialien nach einem der Punkte 3 bis 5, wobei als Lösungsmittel Dioxan, Aceton, Methylethylketon oder Tetrahydrofuran verwendet wird.
  • Wie bereits ausgeführt, umfassen die erfindungsgemäßen medizinischen Materialien ein Reaktionsprodukt der genannten Copolymeren mit Cellulose, wobei das Copolymer eine epoxygruppenhaltige, hydrophile polymere Einheit und eine eine fluorierte Seitenkette enthaltende hydrophobe polymere Einheit umfaßt.
  • Vermutlich kann man die Blutkoagulationsaktivität makromolekularer Verbindungen vermindern oder beseitigen, indem man an diese ein Polymer mit gutem Ausgleich zwischen hydrophiler Einheit und hydrophober Einheit bindet. Als epoxygruppenhaltige hydrophile Einheit werden Vinylester, Acrylester, Vinylglycidylester und Acrylglycidylester bevorzugt. Als eine fluorierte Seitenkette enthaltende hydrophobe, polymere Einheit seien vorzugsweise polyfluorierte Alkylester von Vinylestern und polyfluorierte Alkylester von Acrylsäureestern genannt.
  • Insbesondere besteht die epoxygruppenhaltige hydrophile polymere Einheit aus Acrylestern und Acrylglycidylestern, die eine fluorierte Seitenkette enthaltende, hydrophobe, polymere Einheit aus polyfluorierten Alkylestern der Acrylsäureester.
  • Bevorzugt als Acrylester sind Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl-, Hydroxymethyl- oder Hydroxyethylacrylat oder -methacrylat. Das bevorzugte Polymer besitzt die Formel:
  • worin bedeuten:
  • R¹, R² und R³, die gleich oder verschieden sein können, Wasserstoffatome oder kurzkettige Alkylgruppen;
  • R&sup4; ein Wasserstoffatom oder eine kurzkettige Alkylgruppe oder eine Hydroxyalkylgruppe;
  • X eine fluorierte Alkylgruppe und
  • m, n bzw. p jeweils ein Gewichtsverhältnis (%) des Ausgangsmonomers, wobei m:n:p 5-90 : 0,01-60 : 10-90 beträgt.
  • Die genannten Reste R¹, R² und R³ stehen vorzugsweise für Wasserstoff bzw. Methyl. R&sup4; bedeutet vorzugsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Hydroxyethyl oder Hydroxypropyl. X entspricht vorzugsweise einer Gruppe der Formeln -CF&sub3;, -CH&sub2;CF&sub3;, CHF-CF&sub3;, CF&sub2;-CF&sub3;, -CH&sub2;(CF&sub2;)&sub2;H, -CH(CF&sub3;)&sub2;, -CH&sub2;(CF&sub2;)&sub4;H oder -CH&sub2;CH&sub2;C&sub8;F&sub1;&sub7;. Das Gewichtsverhältnis der Ausgangsmonomeren in den genannten Copolymeren m:n:p beträgt vorzugsweise 20-50 : 20-50 : 20-50.
  • Besonders bevorzugte Copolymere besitzen die Formel:
  • worin das Gewichtsverhältnis m:n:p 5-90 : 0,01-60 : 10-90 beträgt.
  • Das Gewichtsverhältnis (%) der Ausgangsmonomeren der hydrophilen polymeren Einheit in bezug auf die hydrophobe polymere Einheit beträgt bei den vorliegenden Copolymeren zweckmäßigerweise etwa 70-50 : 30-50. Als Ausgangsmonomere für die hydrophile, polymere Einheit werden vorzugsweise Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl-, Hydroxymethyl- oder Hydroxyethylacrylat oder -methacrylat oder eine Mischung derselben verwendet. Als Ausgangsmonomer für die hydrophobe, polymere Einheit werden vorzugsweise polyfluorierte Alkyl- (beispielsweise Trifluormethyl-, 2,2,2-Trifluorethyl-, 1,2,2,2- Tetrafluorethyl-, Pentafluorethyl-, 2,2,3,3-Tetrafluorpropyl-, Di(trifluormethyl)methyl-, 2,2,3,3,4,4,5,5-Octafluoramyl- oder 2-Heptadecylfluoroctylethyl)ester von Acryl- oder Methacrylsäure verwendet.
  • Diese Polymeren erhält man in üblicher bekannter Weise, beispielsweise durch wäßrige Suspensionspolymerisation, Blockpolymerisation oder Lösungspolymerisation.
  • Die Epoxygruppe in der hydrophilen, polymeren Einheit kann man (in das Polymer) entweder durch Polymerisieren von Glycidylacrylat oder Glycidylmethacrylat zusammen mit anderen Monomeren oder durch Umsetzen von Glycidylacrylat oder Glycidylmethacrylat mit einem hydrophilen Polymer in Gegenwart eines Polymerisationsanspringmittels, z.B. Ammoniumcer(IV)- nitrat oder eines Wasserstoffperoxid/Eisen(II)-Salzes, einführen. Der Anteil an Epoxygruppe im Polymer beträgt zweckmäßigerweise 0,01 - 60 Gew.-%, ausgedrückt als Menge an Glycidylmethacrylat.
  • Die Umsetzung zwischen dem Copolymer und einem Cellulosegrundmaterial erfolgt durch Auflösen des Copolymers in einem geeigneten organischen Lösungsmittel, z.B. Aceton, Methylethylketon, Dioxan oder Tetrahydrofuran, und Zusatz eines Lewis-Säurekatalysators oder eines basischen Katalysators und ferner eines Cellulosegrundmaterials zu der Lösung. Das Cellulosegrundmaterial kann in den verschiedensten Formen, beispielsweise als Membran, Hohlfasern oder Fasern, vorliegen. Hierbei erfolgt die Umsetzung durch Eintauchen des Formlings in eine Lösung des Copolymers und eines Katalysators.
  • Die hierbei erhaltenen Reaktionsprodukte sind biologisch verträglich. Da bestimmte Eigenschaften der makromolekularen Verbindungen, z.B. die Blutkoagulation, die Aktivierung des Immunsystems und die Plättchendeformation schwächer geworden oder verschwunden sind, eignen sich somit die Produkte in besonders vorteilhafter Weise zum Einsatz in künstlichen Organen und medizinischen Vorrichtungen, beispielsweise Dialysegeräten, Blutfiltern, Plasmascheidern und Dauerkathetern in Blutgefäßen, die mit Blut in Berührung gelangen.
  • Die folgenden Beispiele und Testbeispiele sollen die Erfindung noch näher erläutern.
  • Beispiel 1 Copolymerherstellung (Beispiel 1)
  • Ein Polymerisationsrohr aus Glas wurde mit 0,25 Teil (Gew.- Teil, dies gilt auch im folgenden) Azobisisobutyronitril als Polymerisationsanspringmittel, 12,5 Teilen Methylmethacrylat, 25 Teilen Glycidylmethacrylat und 12,5 Teilen Hexafluorisopropylmethacrylat beschickt. Das Polymerisationsrohr wurde in flüssigem Stickstoff gekühlt, mittels einer Vakuumpumpe entgast, mit Stickstoff gespült, entgast und schmelzversiegelt. Dann wurde das Rohr in einem Thermostaten auf 60ºC erwärmt, bis sich der Inhalt verfestigt hatte. Nach dem Abkühlen und Öffnen wurde der Inhalt in Tetrahydrofuran eingetragen. Beim Wiederausfällen mit Methanol erhielt man ein weißes Polymer (im folgenden als "Polymer A" bezeichnet). Der Glycidylmethacrylatgehalt im Polymer wurde aufgrund eines Tests auf Epoxygruppen mit 44,3 Gew.-% bestimmt.
  • Copolymerherstellung (Beispiel 2)
  • Ein Polymerisationsrohr aus Glas wurde mit 0,25 Teil (Gew.- Teil, dies gilt auch im folgenden) Azobisisobutyronitril als Polymerisationsanspringmittel, 10 Teilen Methylmethacrylat, 10 Teilen Butylmethacrylat, 10 Teilen Glycidylmethacrylat und 20 Teilen Hexafluorisopropylmethacrylat beschickt. Das Polymerisationsrohr wurde in flüssigem Stickstoff gekühlt, mittels einer Vakuumpumpe entgast und mit Stickstoff gespült, entgast und dann schmelzversiegelt. Dann wurde das Rohr in einem Thermostaten auf 60ºC erwärmt, bis sich der Inhalt verfestigt hatte. Nach dem Abkühlen und Öffnen wurde der Inhalt in Tetrahydrofuran eingetragen. Beim Umfällen mit Methanol erhielt man ein weißes Polymer (im folgenden als Polymer B) bezeichnet. Der Glycidylmethacrylatgehalt im Polymer wurde aufgrund einer Analyse der Epoxygruppen mit 19,2 Gew.-% bestimmt.
  • Die in der geschilderten Weise hergestellten Polymeren A und B wurden jeweils in Aceton gelöst, um eine 0,5 g/v %ige Lösung zuzubereiten. Jeder der Lösungen wurde Bortrifluorid in einer Konzentration von 0,01 g/v % zugesetzt. In 200 ml jeder der erhaltenen Lösungen wurde 24 h lang 0,5 g einer Cellulosefolie getaucht.
  • Die behandelten Cellulosefolien wurden gründlich mit Aceton und Wasser gewaschen, wobei ein erfindungsgemäßes medizinisches Material erhalten wurde.
  • Ein Fourier-Transformationsinfrarot(ATR) -Spektrum des erhaltenen Materials ist in Fig. 1 dargestellt. Fig. 1 ist ein ATR-Spektrum einer durch Behandeln der Cellulose mit dem Polymer A erhaltenen Probe, bei der eine aus dem Polymer A auf der Oberfläche dcer Cellulose herrührende Estercarbonylstreckschwingung bei 1730 cm&supmin;¹ nachgewiesen wurde.
  • Test zur Bestimmung des Kontaktwinkels
  • Von den in der geschilderten Weise erhaltenen medizinischen Materialien wurde der Kontaktwinkel mit Wasser bestimmt. Die Messung erfolgte nach der Tröpfchenmethode, wobei 0,80 ul destilliertes Wasser auf den Prüfling getropft und der Kontaktwinkel 60 s nach dem Auftropfen mit Hilfe eines Direkt ablesegoniometers (n = 10) bestimmt wurde.
  • Die Ergebnisse finden sich in Tabelle 1. TABELLE 1 Prüfling Kontaktwinkel (Grad) Mit dem Polymer behandelte Cellulosefolie Unbehandelte Cellulosefolie
  • Aus Tabelle 1 geht hervor, dar die Oberfläche der erfindungsgemäß behandelten Cellulosefolie stärker wasserabstoßend gemacht wurde, als es die Oberfläche der unbehandelten Cellulosefolie war.
  • Beispiel 2
  • 1) In jeweils 300 ml 0,1, 0,5, 1,0 bzw. 10,0 g/v %iger wäßriger Natriumhydroxidlösungen wurde 30 min lang 0,1 g einer Cellulosefolie getaucht, um die Hydroxylgruppe der Cellulose in ein Natriumsalz zu überführen.
  • 2) Die mit Natriumhydroxid behandelten Cellulosefolien wurden jeweils 24 h lang in eine 0,5 g/v%ige Lösung des Polymers B in Aceton getaucht. Die jeweils behandelte Cellulosefolie wurde gründlich mit Wasser gewaschen, wobei ein erfindungsgemäßes medizinisches Material erhalten wurde.
  • 3) Test auf den Kontaktwinkel.
  • Die erhaltenen medizinischen Materialien wurden nach der Tröpfchenmethode auf ihren Kontaktwinkel mit Wasser hin untersucht. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle 2. TABELLE 2 Prüfling Kontaktwinkel (Grad) Mit dem Polymer behandelte Cellulosefolie (es wurde eine g/v %ige wäßrige Natriumhydroxidlösung verwendet) Unbehandelte Cellulosefolie
  • Aus Tabelle 2 geht hervor, daß die Umwandlung der Cellulose in das Natriumsalz bei Behandlung mit der 0,1 g/v %igen wäßrigen Natriumhydroxidlösung unzureichend ist und daß eine 0,5 g/v %ige Mindestkonzentration erforderlich ist.
  • Beispiel 3
  • 1) Das in der geschilderten Weise hergestellte Polymer B wurde zur Zubereitung einer 0,5 g/v %igen Lösung jeweils in Methylethylketon, Aceton, Tetrahydrofuran bzw. Chloroform gelöst.
  • 2) In jede der Lösungen des gemäß 1) erhaltenen Polymers B wurde 24 h lang 0,1 g einer Cellulosefolie getaucht. Die jeweilige Folie war (zuvor) 30 min lang in 300 ml einer 0,5 g/v %igen wäßrigen Natriumhydroxidlösung getaucht worden. Die behandelte Cellulosefolie wurde gründlich mit Wasser gewaschen, wobei ein erfindungsgemäßes Material erhalten wurde.
  • 3) Test bezüglich des Kontaktwinkels.
  • Von den in der geschilderten Weise hergestellten medizinischen Materialien wurde nach der Tröpfchenmethode der Kontaktwinkel mit Wasser bestimmt. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle 3. TABELLE 3 Prüfling Kontaktwinkel (Grad) Mit der Methylethylketonlösung des Polymers B behandelte Cellulosefolie Mit der Acetonlösung des Polymers B behandelte Cellulosefolie Mit der Tetrahydrofuranlösung des Polymers B behandelte Cellulosefolie Mit der Chloroformlösung des Polymers B behandelte Cellulosefolie Unbehandelte Cellulosefolie
  • Aus Tabelle 3 geht hervor, daß sich zur Behandlung der Cellulosefolie mit einer Lösung des Polymers B Methylethylketon, Aceton oder Tetrahydrofuran eignen, daß jedoch Chloroform ungeeignet ist.
  • Testbeispiel 1 Test hinsichtlich der Fähigkeit zur Expansion von (Blut-)Plättchen
  • Mit den gemäß Beispiel 1 hergestellten erfindungsgemäßen medizinischen Materialien wurde ein Test bezüglich der Fähigkeit zur Expansion von (Blut-)Plättchen durchgeführt. Die betreffenden medizinischen Materialien wurden durch Behandeln einer Cellulosefolie mit dem Polymer B hergestellt.
  • In Plastikspritzen mit jeweils 0,5 ml einer 3,8%igen wäßrigen Natriumcitratlösung wurden jeweils 4,5 ml venöses Blut von gesunden Personen aufgezogen. Das Blut wurde in Plastikteströhrchen überführt und 5 min lang mit 800 U/min zentrifugiert. Das PRP (plättchenreiche Plasma) wurde mit einem Verdünnungsmittel (3, 8%ige wäßrige Natriumcitratlösung/- physiologische Kochsalzlösung = 1/9) auf eine Plättchenmenge von 60 000/mm³ zur Herstellung einer Plättchensuspension eingestellt. Die Plättchensuspension wurde auf Testprüflinge getropft und (mit diesen) 30 min lang bei Raumtemperatur in Kontakt gelassen. Danach wurden die Prüflinge grob mit dem zuvor genannten Verdünnungsmittel gewaschen, mit 2,5%igem wäßrigem Glutaraldehyd fixiert, mit einer Ethanolreihe getrocknet und bezüglich der Haftung an den Plättchen und morphologischer Änderung unter einem Abtastelektronenmikroskop betrachtet. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle 4.
  • Die morphologischen Änderungen wurden durch Unterteilen in folgende drei Typen klassifiziert:
  • Typ I: Übergang von der normalen Scheibenform in eine kugelförmige Form mit drei nach außen gehenden Scheinfüßchen;
  • Typ II: Mit vier oder mehr nach außen weisenden Scheinfüßchen. Der Zellkörper war auf die Hälfte einer Länge des Scheinfüßchens expandiert;
  • Typ III: Von einem dünnen Zellkörper, der sich bis zur Hälfte oder mehr der Länge des Scheinfüßchens erstreckte, bis zu einem vollständig expandierten Zellkörper. TABELLE 4 Plättchenübergang Prüfling Anzahl an haftenden (Plättchen) Typ Mit dem Polymer B in THF-Lösung gemäß Beispiel behandelte Cellulosefolie Mit dem Polymer B in Aceton lösung gemäß Beispiel behandelte Cellulosefolie Unbehandelte Cellulosefolie
  • Aus Tabelle 4 geht hervor, daß mit der erfindungsgemäßen Cellulosefolie Plättchen weniger transformiert werden als mit der unbehandelten Folie, wobei insbesondere die in den Typ III übergegangenen Plättchen weit weniger sind. Die Anzahl der an der Folie haftenden Plättchen ist bei der erfindungsgemäßen Folie ebenfalls geringer als bei der unbehandelten Folie.
  • Testbeispiel 2 Bestimmung der Änderung im Komplementwert
  • Nach der im folgenden beschriebenen Originalmethode von Mayer wurde für die mit dem Polymer B des Beispiels 1 hergestellten medizinischen Materialien die Änderung im Komplementwert bestimmt.
  • Der Testprüfling wurde zuvor in physiologische Kochsalzlösung getaucht, bis ein Sorptionsgleichgewicht erreicht war. Das Wasser auf der Oberfläche des Prüflings wurde grob entfernt, worauf jeweils 20 cm² große Stücke des Prüflings hergestellt wurden. Jedes Stück wurde in ein Kunststoffteströhrchen gelegt. Nach Zugabe von jeweils 1 ml Serum eines ausgewachsenen Hundes und 3-stündiger Aktivierung bei 37ºC wurde die Änderung im Komplementwert CH&sub5;&sub0; bestimmt. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle 5. TABELLE 5 Prüfling CH&sub5;&sub0;-Wert vor dem Kontakt CH&sub5;&sub0;-Wert nach dem Kontakt Anteil an verbrauchtem CH&sub5;&sub0; (%) Mit dem Polymer B in THF-Lösung entsprechend Beispiel behandelte Cellulosefolie Mit dem Polymer B in Aceton lösung gemäß Beispiel behandelte Cellulosefolie Unbehandelte Cellulosefolie
  • Aus Tabelle 5 geht hervor, daß bei der erfindungsgemäßen Cellulosefolie die Abnahme im Serumkomplementwert CH&sub5;&sub0; (Komplementwert gemäß der 50% Hämolysemethode) weit geringer ist als bei der unbehandelten Folie.
  • Beispiel 4
  • Hohlfasern aus Kupferammonium-regenerierter Cellulose (etwa 200 um Innendurchmesser, etwa 224 um Außendurchmesser) wurden in ein Glasrohr gefüllt. Ein Faserende war an ein Rohr angeschlossen, das seinerseits an ein Absauggerät angeschlossen war. Das andere Faserende tauchte in eine 0,5 g/v %ige wäßrige NaOH-Lösung ein. Danach wurden die Innen- und Außenflächen der Hohlfasern aus regenerierter Cellulose mit Hilfe der Saugkraft des Absauggeräts mit der NaOH gefüllt (in Kontakt gebracht) und nach dem Füllen (Inkontaktbringen) 30 min lang stehengelassen. Danach wurde die NaOH auf den Innen- und Außenflächen der Hohlfasern beseitigt. Die Innenund Außenflächen der Hohlfasern wurden nunmehr in entsprechender Weise - wie beschrieben - mit der 0,5 g/v %igen TH-- Lösung des Polymers B von Beispiel 1 gefüllt (in Kontakt gebracht) und bei Raumtemperatur 24 h lang stehengelassen. Nach Verwerfen (Beseitigung) der Lösung wurde mit einer Säure und gründlich mit organischen Lösungsmitteln (THF, Ethanol) und destilliertem Wasser gewaschen und in einem warmen Luftstrom bei 25ºC getrocknet. Zur Gewährleistung einer vollständigen Trocknung der Fasern wurden diese über Nacht in einem Ofen bei 60ºC liegengelassen.
  • Nunmehr wurde ein in Fig. 2 dargestelltes Dialysegerät (künstliche Niere) 1 hergestellt. In dem Dialysegerät befindet sich ein aus 341 Hohlfasern aus Kupferammonium-regenerierter Cellulose in einer wirksamen Länge von 14 cm bestehendes und in einen zylindrischen Körper 4 eingefügtes Hohlfaserbündel 5. Beide Enden (des Bündels) werden dann mit Urethanvergußhilfsmitteln 6, 7 fixiert. Ferner sind mit Hilfe von Hauben 12, 13 (fest) befestigte Kopfstücke bzw. Sammler 10, 11 vorgesehen. Die Fläche im Inneren der Membran des Dialysegeräts betrug 300 cm². Darüber hinaus waren noch ein Einlaßrohr 2 und ein Auslaßrohr 3 für das Dialysat nahe den beiden Enden des zylindrischen Körpers 4 des in Fig. 2 dargestellten Dialysegeräts sowie ferner eine Bluteinlaßöffnung 8 und eine Blutauslaßöffnung 9 für die Kopfstücke bzw. Sammler 10 bzw. 11 vorgesehen. Das Dialysegerät wurde mit destilliertem Wasser gefüllt und - so wie es war - in einen Autoklaven gestellt. Darin wurde es 60 min lang bei 115ºC sterilisiert.
  • Testbeispiel 3 Test auf den extrakorporealen Kreislauf
  • Kaninchen wurden am Rücken auf dem Kitajima-Fixiertisch fixiert. Die Haare im Operationsbereich wurden mit Hilfe eines elektrischen Schneidgeräts geschoren, worauf die Fläche mit Hilfe eines mit Alkohol getränkten Baumwollbauschs gesäubert wurde. Längs der Medianlinie wurde von der Unterkieferseite her durch bis zum Schlüsselbein ein Schnitt geführt. Danach wurde die Faszie geöffnet. Die rechte (linke) Karotisarterie wurde sorgfältig gelöst, um keine Nerven, verzweigten Blutgefäße und das umgebende Gewebe zu verletzen. Danach wurde die linke (rechte) Gesichtsvene ähnlich sorgfältig tief gelöst. In diese wurde ein Dauerkatheter, Surflow (registriertes Warenzeichen von Terumo K.K.), hergestellt von Terumo K.K., der mit einer Gummihaube zur Mischinjektion ausgestattet und zuvor mit 1 IU/ml Heparin enthaltender physiologischer Kochsalzlösung gefüllt worden war, eingeführt. Der Katheter wurde abgebunden und fixiert. In die zuvor genannte Arterie wurde in entsprechender Weise ein Katheter eingeführt, abgebunden und fixiert.
  • Für das in der geschilderten Weise hergerichtete Kaninchen 20 wurde unter Verwendung des gemäß Beispiel 4 hergestellten Diaiysegeräts bzw. eines Membrandialysegeräts aus unbehandelten kupferammoniumregenerierten Cellulosehohlfasern derselben Meinbranfläche als Vergleichsmaterial ein Versuchskreislauf erstellt. Hierbei war, wie aus Fig. 3 hervorgeht, ein Katheter 21 in der Arterie des Kaninchens 20 an die Pumpe 22 angeschlossen.
  • Danach wurde über einen Katheter 26 eine Kammer 24 an die Vene des Kaninchens 20 angeschlossen. Die Pumpe 22 und das Dialysegerät 1 wurden über einen Schlauch 27, der mit dem "Eingang" 28 eines Manometers verbunden war, verbunden. Das Dialysegerät 1 war ferner über einen Schlauch 29 mit der Kammer 24 verbunden. Diese stand ihrerseits mit dem "Ausgang" 25 des Manometers in Verbindung. Andererseits standen die Einlaß- und Auslaßöffnungen für das Dialysat des Dialysegeräts 1 über die mit einer Pumpe 31 versehene und in ein Wasserbad 32 von 37ºC eintauchende Leitung 30 in Verbindung. Der in der geschilderten Weise konstruierte Kreislauf wurde zunächst mit 1 IU/ml Heparin enthaltender physiologischer Kochsalzlösung (100 ml) gewaschen.
  • Der extrakorporeale Kreislauf wurde mit einem auf 10 ml/min eingestellten Blutstrom betrieben. Die Zirkulation wurde 10 min lang nach Verabreichung von Heparin als Antikoagulationsmittel in einer Dosis von 300 IU/kg gestartet. Weitere 100 IU/kg Heparin wurden 60 min lang nach Beginn der Zirkulation zugegeben. Der Kreislauf wurde 2 h lang laufengelassen. Sofort zu bzw. 5 min, 10 min, 15 min, 20 min, 30 min, 45 min, 60 min bzw. 120 min nach Beginn der Zirkulation wurde 1 ml Blut entnommen und zur Verhinderung einer Koagulation mit 1,5% EDTA-2Na in physiologischer Kochsalzlösung behandelt. Dann wurden mit Hilfe von ELT-8 (hergestellt von Orth Instrument Company) die Blutkörperchen gezählt. Die Ergebnisse für die Leukozytenzahl (WBC), die Plättchenzahl (PLT) und den Hämatokritwert (HCT) sind in Tabelle 6 und 7 angegeben. Tabelle 6 enthält die Ergebnisse mit dem Versuchskreislauf unter Verwendung des gemäß Beispiel 4 hergestellten Membrandialysegeräts aus mit dem Polymer B behandelten kupferammoniumregenerierten Cellulosehohlfasern. Die Tabelle 7 enthält die Ergebnisse aus dem Vergleichsversuchskreislauf unter Verwendung des Membrandialysegeräts aus unbehandelten Kupferammonium-regenerierter Cellulosehohlfasern. Die Leukozytenzahl und die plättchenzahl sind unter Benutzung der folgenden Gleichung Ht korrigiert. Die Angaben basieren auf dem Ht-Wert unmittelbar vor Beginn der Zirkulation:
  • Cx = Co Htx/Hto
  • worin bedeuten:
  • Cx den korrigierten Wert;
  • Co einen berechneten Wert bei der Bestimmung;
  • Htx den korrigierten Grund-Ht-Wert = anfänglicher Ht-Wert;
  • Hto den Ht-Wert nach Erhalt des Co-Werts.
  • Die auf diesen Ergebnissen basierende Änderung der Leukozytenzahl ist in Fig. 4 graphisch dargestellt. TABELLE 6 Dauer (min) Zu Anfang *Obere Zeile: Meßwert Untere Zeile: Korrigierter Wert TABELLE 7 Dauer (min) Zu Anfang *Obere Zeile: Meßwert Untere Zeile: Korrigierter Wert
  • Referenzbeispiel (Herstellung von Copolymeren)
  • Das aus der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 221410/1985 bekannte Verfahren wurde wie folgt durchgeführt:
  • 1) Adipinsäure und Triethylenglykol wurden einer Polykondensation unterworfen. Das Reaktionsprodukt wird mit Wasserstoffperoxid zur Herstellung eines polymeren Peroxids (PPO) peroxidiert.
  • 2) Acrylpolymere (Methylmethacrylat/Butylmethacrylat/Hydroxyethylmethacrylat/Glycidylmethacrylat = 40/40/15/5 und 40/40/10/10) mit Peroxybindungen in der Hauptkette werden unter Verwendung des PPO als Polymerisationsanspringmittel hergestellt.
  • 3) Blockcopolymere mit einem Perfluoracrylat (fluorhaltiges Monomer) werden durch Dispersionspolymerisation unter Verwendung des gemäß 2) erhaltenen Acrylpolymers als Polymerisationsanspringmittel hergestellt.
  • 4) Die erhaltenen Blockcopolymeren werden durch 8- bis 10- stündige Wärmebehandlung bei 80ºC nachbehandelt, um auch noch die restliche Peroxideinheit zu behandeln (in Methylethylketon/Methylisobutylketon-Lösung). Weiterhin erfolgt eine Reinigung durch Austausch (des Lösungsmittels) durch ein schwaches Lösungsmittel.
  • Beispiel 5
  • 1) Die Copolymeren C und D einer im folgenden angegebenen Zusammensetzung wurden zur Zubereitung einer jeweils 0,5 g/v 5%igen Lösung in Dioxan gelöst.
  • Copolymer C
  • Copolymer mit einer Fluorblockkette und einer Acrylblockkette (Mischungsverhältnis: 50/50), wobei die Acrylblockkette folgende Zusammensetzung aufweist: Methylmethacrylat/- Butylmethacrylat/Hydroxyethylmethacrylat/Glycidylmethacrylat = 40/40/15/5 (Gewichtsverhältnis für das Ausgangsmaterial (%)).
  • Copolymer D
  • Copolymer mit einer Fluorblockkette und einer Acrylblockkette (Mischungsverhältnis: 50/50). Die Acrylblockkette besitzt folgende Zusammensetzung: Methylmethacrylat/Butylmethacrylat/Hydroxyethylmethacrylat/Glycidylmethacrylat = 40/40/10/10 (Gewichtsverhältnis für das Ausgangsmaterial (%)).
  • 2) Jeder der erhaltenen Lösungen wurde Bortrifluorid in einer Konzentration von 0,01 g/v % zugesetzt. In 200 ml jeder der erhaltenen Lösungen wurde 24 h lang 0,5 g einer Cellulosefolie getaucht. Die behandelten Cellulosefolien wurden gründlich mit Wasser gewaschen, wobei ein medizinisches Material gemäß der Erfindung erhalten wurde.
  • In Fig. 5 bis 7 sind elektronenspektralphotometrische Daten zur chemischen Analyse (ESCA) dargestellt. Die Figur 5 zeigt ein ESCA-Spektrum für Cellulose, in dem auf der Celluloseoberfläche Kohlenstoffatome und Sauerstoffatome aufgefunden sind. Die Figur 6 zeigt ein ESCA-Spektrum der mit dem Copolymer behandelten Cellulose, in welcher auf der Oberfläche der Cellulose Kohlenstoffatome, Sauerstoffatome und Fluoratome nachgewiesen sind. Die Figur 7 zeigt die Beziehung zwischen der Behandlungsdauer der Celluloseoberfläche mit dem Copolymer und der Fluoratomkonzentration auf der Celluloseoberfläche (bestimmt durch ESCA). Etwa 30 min nach Beginn der Reaktion hat die Fluorkonzentration einen nahezu konstanten Wert erreicht. Vermutlich führt die Reaktion bereits zu einem früheren Zeitpunkt zu einem konstanten Wert der Oberflächenzusammensetzung.
  • Test zur Bestimmung des Kontaktwinkels
  • Von den in der geschilderten Weise erhaltenen medizinischen Materialien wurde der Kontaktwinkel mit Wasser bestimmt. Die Messung erfolgte nach der Tröpfchenmethode, wobei 0,80 ul destilliertes Wasser auf den Prüfling getropft und der Kontaktwinkel 60 s nach dem Auftropfen mit Hilfe eines Direkt ablesegoniometers (n = 10) bestimmt wurde.
  • Die Ergebnisse finden sich in Tabelle 8. TABELLE 8 Prüfling Kontaktwinkel (Grad) Mit dem Copolymer behandelte Cellulosefolie Unbehandelte Cellulosefolie
  • Aus Tabelle 8 geht hervor, daß die Oberfläche der erfindungsgemäß behandelten Cellulosefolie stärker wasserabstoßend gemacht wurde, als es die Oberfläche der unbehandelten Cellulosefolie war.
  • Beispiel 6
  • 1) In jeweils 300 ml 0,1, 0,5, 1,0 bzw. 10,0 g/v %iger wäßriger Natriumhydroxidlösungen wurde 30 min lang 0,1 g einer Cellulosefolie getaucht, um die Hydroxylgruppe der Cellulose in ein Natriumsalz zu überführen.
  • 2) Die mit Natriumhydroxid behandelten Cellulosefolien wurden jeweils 24 h lang in eine 0,5 g/v %ige Dioxanlösung des Polymers D in Aceton getaucht. Die jeweils behandelte Cellulosefolie wurde gründlich mit Wasser gewaschen, wobei ein erfindungsgemäßes medizinisches Material erhalten wurde.
  • 3) Test auf den Kontaktwinkel.
  • Die erhaltenen medizinischen Materialien wurden nach der Tröpfchenmethode auf ihren Kontaktwinkel mit Wasser hin untersucht. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle 9. TABELLE 9 Prüfling Kontaktwinkel (Grad) Mit dem Polymer behandelte Cellulosefolie (es wurde eine g/v %ige wäßrige Natriumhydroxidlösung verwendet) Unbehandelte Cellulosefolie
  • Aus Tabelle 9 geht hervor, daß die Umwandlung der Cellulose in das Natriumsalz bei Behandlung mit der 0,1 g/v %igen wäßrigen Natriumhydroxidlösung unzureichend ist und daß eine 0,5 g/v %ige Mindestkonzentration erforderlich ist.
  • Beispiel 7
  • 1) Die in der geschilderten Weise hergestellten Copolymeren C bzw. D wurden durch Zubereitung einer jeweils 0,5 g/v %igen Lösung in Methylethylketon, Aceton bzw. Chloroform gelöst.
  • 2) In jede der gemäß 1) zubereiteten Lösungen des Copolymers C oder D wurde 24 h lang 0,1 g einer Cellulosefolie, die zuvor 30 min lang in 300 ml einer 0,5 g/v %igen wäßrigen Natriumhydroxidlösung getaucht worden war, eingetaucht. Die behandelte Cellulosefolie wurde gründlich mit Wasser gewaschen, um ein erfindungsgemäßes medizinisches Material herzustellen.
  • 3) Test bezüglich des Kontaktwinkels.
  • Von den in der geschilderten Weise hergestellten medizinischen Materialien wurde nach der Tröpfchenmethode der Kontaktwinkel mit Wasser bestimmt. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle 10. TABELLE 10 Prüfling Kontaktwinkel (Grad) Mit der Methylethylketonlösung des Copolymers D behandelte Cellulosefolie Mit der Acetonlösung des Copolymers behandelte Cellulosefolie Mit der Chloroformlösung des Copolymers C behandelte Cellulosefolie Unbehandelte Cellulosefolie
  • Aus Tabelle 10 geht hervor, daß sich zur Behandlung der Cellulosefolie mit einer Lösung des Copolymers C bzw. D Methylethylketon oder Aceton eignen und daß Chloroform ungeeignet ist.
  • Testbeispiel 4 Test hinsichtlich der Fähigkeit zur Expansion von (Blut-)Plättchen
  • Mit den gemäß Beispielen 5 und 7 hergestellten erfindungsgemäßen medizinischen Materialien wurde ein Test bezüglich der Fähigkeit zur Expansion von (Blut-)Plättchen durchgeführt.
  • In Plastikspritzen mit jeweils 0,5 ml einer 3,8%igen wäßrigen Natriumcitratlösung wurden jeweils 4,5 ml venöses Blut von gesunden Personen aufgezogen. Das Blut wurde in Plastikteströhrchen überführt und 5 min lang mit 800 U/min zentrifugiert. Das PRP (plättchenreiche Plasma) wurde mit einem Verdünnungsmittel (3,8%ige wäßrige Natriumcitratlösung/- hysiologische Kochsalzlösung = 1/9) auf eine Plättchenmenge von 60 000/mm³ zur Herstellung einer Plättchensuspension eingestellt. Die Plättchensuspension wurde auf Testprüflinge getropft und (mit diesen) 30 min lang bei Raumtemperatur in Kontakt gelassen. Danach wurden die Prüflinge grob mit dem zuvor genannten Verdünnungsmittel gewaschen, mit 2,5%igem wäßrigem Glutaraldehyd fixiert, mit einer Ethanolreihe getrocknet und bezüglich der Haftung an den Plättchen und morphologischer Änderung unter einem Abtastelektronenmikroskop betrachtet. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle II.
  • Die morphologischen Änderungen wurden durch Unterteilen in folgende drei Typen klassifiziert:
  • Typ I: Übergang von der normalen Scheibenform in eine kugelförmige Form mit drei nach außen gehenden Scheinfüßchen;
  • Typ II: Mit vier oder mehr nach außen weisenden Scheinfüßchen. Der Zellkörper war auf die Hälfte einer Länge des Scheinfüßchens expandiert;
  • Typ III: Von einem dünnen Zellkörper, der sich bis zur Hälfte oder mehr der Länge des Scheinfüßchens erstreckte, bis zu einem vollständig expandierten Zellkörper. TABELLE II Plättchenübergang Prüfling Typ Anzahl an haftenden (Plättchen) Cellulosefolie, behandelt mit dem Copolymer C von Beispiel behandelte Cellulosefolie Unbehandelte Celolulosefolie (1000 x 5 Ansichten)
  • Aus Tabelle 11 geht hervor, daß mit der erfindungsgemäßen Cellulosefolie Plättchen weniger transformiert werden als mit der unbehandelten Folie, wobei insbesondere die in den Typ III übergegangenen Plättchen weit weniger sind. Die Anzahl der an der Folie haftenden Plättchen ist bei der erfindungsgemäßen Folie ebenfalls geringer als bei der unbehandelten Folie.
  • Testbeispiel 5
  • Bestimmung der Änderung im Komplementwert Nach der im folgenden beschriebenen Originalmethode von Mayer wurde für die gemäß Beispiel 5 und 7 hergestellten medizinischen Materialien die Änderung im Komplementwert bestimmt.
  • Der Testprüfling wurde zuvor in physiologische Kochsalzlösung getaucht, bis ein Sorptionsgleichgewicht erreicht war. Das Wasser auf der Oberfläche des Prüflings wurde grob entfernt, worauf jeweils 20 cm² große Stücke des Prüflings hergestellt wurden. Jedes Stück wurde in ein Kunststoffteströhrchen gelegt. Nach Zugabe von jeweils 1 ml Serum eines ausgewachsenen Hundes und 3-stündiger Aktivierung bei 37ºC wurde die Änderung im Komplementwert CH&sub5;&sub0; bestimmt. Die Ergebnisse finden sich Tabelle 12. TABELLE 12 Komplementwert Prüfling CH&sub5;&sub0;-Wert vor dem Kontakt CH&sub5;&sub0;-Wert nach dem Kontakt Anteil an verbrauchtem CH&sub5;&sub0; Cellulosefolie, behandelt mit dem Copolymer gemäß Beispiel Unbehandelte Cellulosefolie Folie aus Polymethylmethacrylat
  • Aus Tabelle 12 geht hervor, daß bei der erfindungsgemäßen Cellulosefolie die Abnahme im Serumkomplementwert CH&sub5;&sub0; (Komplementwert gemäß der 50% Hämolysemethode) weit geringer ist als bei der unbehandelten Folie.
  • Beispiel 8
  • In entsprechender Weise wie in Beispiel 4 wurde ein Dialysegerät hergestellt, wobei jedoch anstelle des Polymers B von Beispiel 1 die Polymeren C bzw. D von Beispiel 5 verwendet wurden.
  • Testbeispiel 6
  • In entsprechender Weise wie in Testbeispiel 3 wurden Kaninchen auf einem Kitajima-Fixiertisch fixiert. Unter Verwendung des Dialysegeräts von Beispiel 8 und eines Membrandialysegeräts aus unbehandelten kupferammoniumregenerierten Cellulosehohlfasern derselben Membranfläche als Kontrollgerät wurde ein Test für den extrakorporealen Kreislauf durchgeführt.
  • Der extrakorporeale Kreislauf wurde mit einem auf 10 ml/min eingestellten Blutstrom betrieben. Die Zirkulation wurde 10 min lang nach Verabreichung von Heparin als Antikoagulationsmittel in einer Dosis von 300 IU/kg gestartet. Weitere 100 IU/kg Heparin wurden 60 min lang nach Beginn der Zirkulation zugegeben. Der Kreislauf wurde 2 h lang laufengelassen. Sofort zu bzw. 5 min, 10 min, 15 min, 20, min, 30 min, 45 min, 60 min bzw. 120 min nach Beginn der Zirkulation wurde 1 ml Blut entnommen und zur Verhinderung einer Koagulation mit 1,5% EDTA-2Na in physiologischer Kochsalzlösung behandelt. Dann wurden mit Hilfe von ELT-8 (hergestellt von Orth Instrument Company) die Blutkörperchen gezählt. Die Ergebnisse für die Leukozytenzahl (WBC), die Plättchenzahl (PLT) und den Hämatokritwert (HCT) sind in Tabellen 13 bis 15 angegeben. Tabelle 13 enthält die Ergebnisse mit dem Versuchskreislauf unter Verwendung des gemäß Beispiel 8 hergestellten Membrandialysegeräts aus mit dem Polymer B behandelten kupferammoniumregenerierten Cellulosehohlfasern. Die Tabelle 14 enthält die Ergebnisse aus dem Vergleichsversuchskreislauf unter Verwendung des Membrandialysegeräts aus unbehandelten kupferammoniumregenerierter Cellulosehohlfasern. Tabelle 15 enthält die Daten von einem ähnlichen Versuchskreislauf ohne jedes Dialysegeräte. Die Leukozytenzahl und die Plättchenzahl sind unter Benutzung der folgenden gleichung Ht-korrigiert. Die Angaben basieren auf dem Ht- Wert unmittelbar vor Beginn der Zirkulation:
  • Cx = C&sub0; Htx/Hto
  • worin bedeuten:
  • Cx den korrigierten Wert;
  • Co einen berechneten Wert bei der Bestimmung;
  • Htx den korrigierten Grund-Ht-Wert = anfänglicher Ht-Wert;
  • Hto den Ht-Wert nach Erhalt des Co-Werts.
  • Die auf diesen Ergebnissen basierende Änderung der Leukozytenzahl ist in Fig. 10 graphisch dargestellt. TABELLE 13 Dauer (min) Ergebnisse Berechnet *1 : mm³ *2 : 10&sup4; /mm³ TABELLE 14 Dauer (min) Ergebnisse Berechnet *1 : mm³ *2 : 10&sup4; /mm³ TABELLE 15 Dauer (min) Ergebnisse Berechnet *1 : min³ *2 : 10&sup4; /mm³
  • Industrielle Einsetzbarkeit
  • Die medizinischen Materialien gemäß der Erfindung in Form eines Reaktionsprodukts aus einem Polymer mit Epoxygruppen und fluorierten Seitenketten und einer makromolekularen Verbindung mit einer großen Zahl von Hydroxylgruppen, Aminogruppen oder Carboxylgruppen sind in hohem Maße biologisch verträglich und eignen sich insbesondere als Werkstoffe für medizinische Geräte, die mit Blut in Kontakt gelangen.
  • Weiterhin wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur Herstellung medizinischer Materialien durch Umsetzen des genannten Copolymers mit der genannten makromolekularen Verbindung geschaffen. Erfindungsgemäß lassen sich in hohem Maße biologisch verträgliche medizinische Materialien ohne Schwierigkeiten herstellen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen:
  • Fig. 1 ist ein Fourier-Transformations-Infrarot-ATR- Spektrum der behandelten Cellulosefolie;
  • Fig. 2 ist ein Modul für einen extrakorporealen Kreislauf mit dem Dialysegerät;
  • Fig. 3 ist ein Versuchskreislauf;
  • Fig. 4 ist eine graphische Darstellung der zeitlichen Änderung der Leukozytenzahl;
  • Fig. 5 ist ein ESCA-Spektrum von Cellulose;
  • Fig. 6 ist ein ESCA-Spektrum des erfindungsgemäßen medizinischen Materials;
  • Fig. 7 zeigt eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Behandlungsdauer der Celluloseoberfläche und der Atomkonzentration auf der Celluloseoberfläche und
  • Fig. 8 zeigt eine graphische Darstellung der zeitlichen Änderung der Leukozytenzahl.

Claims (7)

1. Medizinisches Material, umfassend ein Reaktionsprodukt eines Copolymers mit einer epoxygruppenhaltigen hydrophilen polymeren Einheit und einer fluorierte Seitenketten enthaltenden hydrophoben polymeren Einheit und Cellulose,
wobei die hydrophile polymere Einheit 5 - 90 Gew.-% Acrylalkyl- oder -hydroxyalkylester und 0,01 - 60 Gew.-% eines Acrylglycidylesters und die hydrophobe polymere Einheit 10 - 90 Gew.-% eines polyfluorierten Acrylalkylesters umfassen und
wobei das Reaktionsprodukt durch Inberührungbringen des Copolymers in flüssiger Phase in Gegenwart eines Lewis- Säurekatalysators oder eines alkalischen Katalysators mit der Oberfläche eines Cellulosegrundstoffs mit funktionellen OH-Gruppen zur Reaktion der reaktionsfähigen Epoxygruppen des Copolymers mit den funktionellen OH- Gruppen aüf der Oberfläche des Grundstoffs unter Ausbildung einer Bindung erhalten wird.
2. Medizinisches Material nach Anspruch 1, wobei ein Polymer mit 45 - 55 Gew.-% der epoxygruppenhaltigen hydrophilen polymeren Einheit und zum Rest mit der fluorierte Seitenketten enthaltenden hydrophoben polymeren Einheit und Cellulose über die genannten Epoxygruppen und die Hydroxylgruppen der Cellulose (aneinander-)gebunden sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die genannte hydrophile polymere Einheit folgende Zusammensetzung aufweist:
Methylmethacrylat 100 Gew.-Teile
Butylmethacrylat 90 - 110 Gew.-Teile
Hydroxyethylmethacrylat 35 - 45 Gew.-Teile und
Glycidylmethacrylat 10 - 15 Gew.-Teile.
3. Verfahren zur Herstellung von medizinischen Materialien durch Umsetzen eines Copolymers mit einer epoxygruppenhaltigen hydrophilen polymeren Einheit und einer fluorierte Seitenketten enthaltenden hydrophoben polymeren Einheit mit Cellulose, wobei das Copolymer in flüssiger Phase in Gegenwart eines Lewis-Säurekatalysators oder eines alkalischen Katalysators mit der Oberfläche eines Cellulosegrundstoffs mit funktionellen OH-Gruppen zur Reaktion der reaktionsfähigen Epoxygruppen des Copolymers mit den funktionellen OH-Gruppen auf der Oberfläche des Grundstoffs unter Ausbildung einer Bindung in Berührung gebracht wird.
4. Verfahren zur Herstellung medizinischer Materialien nach Anspruch 3, wobei eine Masse der folgenden Zusammensetzung:
Methylmethacrylat 100 Gew.-Teile
Butylmethacrylat 90 - 110 Gew.-Teile
Hydroxyethylmethacrylat 35 - 45 Gew.-Teile und
Glycidylmethacrylat 10 - 15 Gew.-Teile
zu der epoxgruppenhaltigen hydrophilen polymeren Einheit verarbeitet wird und
wobei der Gewichtsanteil an der hydrophilen polymeren Einheit 45 - 55% beträgt und der Rest aus einer fluorierte Seitenketten enthaltenden hyrophoben polymeren Einheit eines Copolymers besteht und wobei die genannte Epoxygruppe mit der funktionellen Gruppe von Cellulose verbunden wird.
5. Verfahren zur Herstellung medizinischer Materialien nach Anspruch 3, wobei der Lewis-Säurekatalysator aus Bortrifluorid besteht.
6. Verfahren zur Herstellung medizinischer Materialien nach Anspruch 3, wobei der alkalische Katalysator aus Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid besteht.
7. Verfahren zur herstellung medizinischer Materialien nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei als Lösungsmittel Dioxan, Aceton, Methylethylketon oder Tetrahydrofuran verwendet wird.
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