JP3633141B2

JP3633141B2 - Anti-bacterial molded product

Info

Publication number: JP3633141B2
Application number: JP25857896A
Authority: JP
Inventors: 睦夫村上; 一裕棚橋; 修川並
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1996-09-30
Filing date: 1996-09-30
Publication date: 2005-03-30
Anticipated expiration: 2016-09-30
Also published as: JPH10101828A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バクテリアまたはバクテリア由来の菌体成分の付着を抑制する抗バクテリア成型品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
我々の生活空間には各種の細菌、カビ、バクテリア等の微生物が存在している。そして、高温多湿な環境下ではそれらの繁殖がとくに活発であり繊維の変質、変色などの現象や、腐敗・発酵現象を起こしたり、不快な臭気を発生したりしている。また、医療施設においても創傷感染や術後感染などが少なからず発生し、関心の高い事項の１つである。
【０００３】
従来、抗菌および抗カビ加工法としては天然または合成繊維に抗菌力をもつ化合物、たとえば第四級アンモニウム塩などを塗布したり、化合物溶液に繊維を含浸する方法、銀や銅などの金属またはその化合物を練り込む方法などが知られている。しかし、これらの方法では効力に持続性がなかったり、抗菌剤の脱落による安全衛生上および排水公害の面からも問題であった。またこれが食品用途特に飲料関係に応用された場合、味覚を損なうだけでなく有害となることが懸念される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、例えば水、水溶液、体液、血液中などに含まれるバクテリアまたはバクテリア由来の菌体成分の付着を抑制し、その耐久性に優れる抗バクテリア成型品を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、下記の構成を有する。
【０００６】
「基材に、ポリエチレンオキサイド単位を側鎖に有する下記一般式（１）で示される繰り返し単位を有する重合度が１５〜２００の重合体を設けたことを特徴とする抗バクテリア成型品。
【０００７】
【化２】

（式中Ｒ_１はＨまたはＣＨ_３、Ｒ_２はＨ、ＣＨ_３およびＣ_２Ｈ_５から選ばれ、ｎは５０〜２００の整数を示す）」
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【０００９】
本発明でいうバクテリアとは、とくに限定されるものではなく、例えば、大腸菌で代表されるグラム陰性菌や黄色ブドウ球菌で代表されるグラム陽性菌および真菌、藻類、リケッチア、マイコプラズマ、ウイルスなどを例示することができる。
【００１０】
本発明でいう重合体とは、ポリエチレンオキサイド単位を側鎖に有する上記一般式（１）で示される繰り返し単位を有し、その重合度が、１５〜２００のものをいう。但し、他の重合成分と共重合していてもよく、例えば、アクリロニトリルとの共重合体、具体的にはポリエチレングリコールモノアクリル酸、中でもメトキシポリエチレングリコールメタクリレートなどが化学的にも安定であり好ましいｎは官能基の自由度に関与し、短すぎるとバクテリアに認識されず、ポリマ表面に付着して増殖する。また長すぎると合成しにくいので、ｎは１５〜２００好ましくは２０〜１２０がよい。とりわけ５０〜１００がより好ましい、Ｒ_１、Ｒ_２は水素またはアルキル基であり、炭素数が多いと疎水性が強くなるため官能基がバクテリアと接触しにくくなるので、最も炭素数が少ないメチル基が最良である。また、該重合体は使用条件において溶出物がなく、実質上不活性である。
【００１１】
本発明でいう抗バクテリア成型品の製造方法の一態様を以下に挙げる。
【００１２】
ポリエチレングリコールモノアクリル酸あるいはメタクリル酸エステルを製造しこれを塩化ビニル単位を含むビニル重合体成分にグラフト重合する。ここでいうビニル重合体成分とは、塩化ビニルホモポリマーの他に塩化ビニルと酢酸ビニルの共重合体、塩化ビニルと酢酸ビニル、エチレンの三元共重合体、またこれらのポリマーに可塑剤や安定剤などを混合したものなどを例示することができる。ここでいうポリエチレングリコールモノアクリル酸あるいはメタクリル酸エステルは、対応するポリエチレングリコールとアクリル酸メチルあるいはメタクリル酸メチルのエステル交換反応により得ることができる。
【００１３】
また、グラフトする方法は、公知の方法など特に限定されるものではないが、ビニル重合体成分に光官能基を導入し、その光分解から生成するラジカルによる光グラフト重合が高グラフト率の重合体を得ることができる点で、好ましい方法である。
【００１４】
本発明において、基材としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリエチレンまたはそれらの混合物などが挙げられる。
【００１５】
本発明でいう抗バクテリア成型品の製法としては、該重合体を、上記基材成分と、ブレンドし、抗バクテリア成型品として成型する方法、又、該重合体を有機溶媒に溶解した後、各種合成樹脂からなる上記基材表面にコーティングする方法などが挙げられる。
【００１６】
接触の方法として、通液したり瀘別する方法も好ましく用いられる。そして単独または、各種セルロース系誘導体、アクリロニトリル系重合体、ポリビニルアルコール系重合体、ポリメチルメタクリレート系重合体などから成る多孔質膜のようなものと組み合わせた使い方も可能である。
【００１７】
本発明でいう抗バクテリア成型品の使用例をあげると、該成型品に輸液、透析液、血液、生理食塩液、水溶液、水またはアルコール、ジュースなどを循環または通液させる方法、循環または通液回路からの漏洩を防ぐため該成型品で被覆する方法などがある。
【００１８】
以下に実施例を示すが、本発明はこれら実施例により限定されるものでない。
【００１９】
【実施例】
実施例
（１）ＤＴＣ化ＰＶＣの合成
３リットルセパラブルフラスコにＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）２．０リットルを仕込み、撹拌下でポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）１２０ｇを少量ずつ仕込み、常温で溶解させた。温度を上げ内温が５５℃になれば、ＤＭＦ５０ｍｌにＮ，Ｎ−ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム（ＤＴＣ−Ｎａ）５．４０８ｇを溶解させたものを添加し、５５℃で３時間遮光下で反応した。この反応物を冷却したメタノール３リットル中に再沈し、撹拌後大過剰の水で十分水洗した。メタノール洗浄後分離し、乾燥してＤＴＣ化ＰＶＣ１１０ｇを得た。このポリマ中のＳ含量は１．２％であった。
【００２０】
（２）光グラフトポリマの合成
２リットルセパラブルフラスコに光照射装置をセットし、あらかじめ溶解しておいたメトキシポリエチレングリコールメタクリレート（Ｍ−９０Ｇ、エチレンオキサイド部分の重合度９０）４００ｇ／テトラヒドロフラン６７０ｍｌ溶液を仕込み、次いでジメチルアミノエチルメタクリレート１．０ｇ、さらにＤＴＣ化ＰＶＣ１００ｇ／テトラヒドロフラン１０００ｍｌ溶液を仕込む。内温を４０℃にコントロールしながら光照射を行い重合反応を行った。所定時間ごとに粘度測定し、規定粘度に到達すれば光照射を終了した。メタノール中に沈殿させ、水及びメタノールで十分洗浄後乾燥し１８０ｇのグラフトポリマを得た。このポリマのグラフト率は７５％であった。
【００２１】
実施例２
実施例１に示したグラフトポリマ５ｇをテトラヒドロフラン５０ｍｌに溶解後、ポリウレタンのチューブ（５Ｆｒサイズ）を軸方向に浸漬してグラフトポリマを塗布して乾燥した。該チューブ（２ｃｍ長）をアルコールで消毒した後、大腸菌（ＭＣ１０６１株）を菌濃度１０^４個／ｍｌになるように懸濁した燐酸緩衝液に浸漬し、２４時間静置した。２４時間後にチューブに付着した菌数を測定した。対照としてグラフトポリマを塗布していないポリウレタンチューブについても同様に操作した。その結果、付着菌数は、グラフトポリマを塗布していないポリウレタンチューブの場合は１０２４個、グラフトポリマを塗布したチューブでは８９個であった。
【００２２】
実施例３実施例１に示したグラフトポリマ５ｇをテトラヒドロフラン５０ｍｌに溶解後、ポリ塩化ビニルのチューブ（５Ｆｒサイズ）を軸方向に浸漬してグラフトポリマを塗布して乾燥した。該チューブ（２cm長）をアルコールで消毒した後、大腸菌（MC1061株）を菌濃度10⁴個／ｍｌになるように懸濁した燐酸緩衝液に浸漬し、24時間静置した。24時間後にチューブに付着した菌数を測定した。対照としてグラフトポリマを塗布していないポリ塩化ビニルチューブについても同様に操作した。その結果、付着菌数は、グラフトポリマを塗布していないポリ塩化ビニルチューブの場合は１０５０個、グラフトポリマを塗布したチューブでは１０５個であった。
【００２５】
実施例４アクリロニトリル１８２重量部とメトキシポリエチレングリコールメタクリレート（Ｍ−１００Ｇ、エチレンオキサイド部分の重合度100 ）７８部をジメチルスルホキシド１４７４部に加え、重合開始剤として２，２´−アゾビス−２，４−ジメチルバレロニトリル１．４部を添加し、５０℃で２４時間重合した後、水／メタノールで再沈、精製してＭ−１００Ｇ共重合ポリアクリロニトリルを得た。
【００２６】
該重合体４ｇをジメチルアセトアミド８０ｇに溶解し、ポリウレタンチューブ（５Ｆｒサイズ）にコーティングした。約２４時間乾燥した後、該チューブを実施例２のように大腸菌を用いて９時間後の付着菌数を測定した。その結果、付着菌数は、未処理のポリウレタンチューブの場合は８６０個、該重合体をコーティングしたチューブは３５０個であった。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の抗バクテリア成型品は、合成樹脂成型品に容易にコーティングまたは混合でき、バクテリアを含有する媒体に接触させてもバイオフィルムを形成せず、バクテリア由来の菌体成分の付着を抑制するので安全衛生上及び取扱上からも有用である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an antibacterial molded article that suppresses adhesion of bacteria or bacterial cell components derived from bacteria.
[0002]
[Prior art]
In our living space, there are various microorganisms such as bacteria, molds and bacteria. In a hot and humid environment, their breeding is particularly active, causing phenomena such as fiber alteration and discoloration, rot and fermentation, and unpleasant odors. In medical facilities, wound infections and post-operative infections occur frequently, which is one of high interest.
[0003]
Conventionally, antibacterial and antifungal processing methods include applying antibacterial compounds such as quaternary ammonium salts to natural or synthetic fibers, impregnating fibers in compound solutions, metals such as silver and copper or their A method of kneading a compound is known. However, these methods are not durable and have problems in terms of safety and hygiene due to dropping off of antibacterial agents and drainage pollution. Moreover, when this is applied to food applications, particularly beverages, there is a concern that it not only impairs the taste but also becomes harmful.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an antibacterial molded article that suppresses adhesion of bacteria or bacteria-derived bacterial cell components contained in, for example, water, aqueous solutions, body fluids, blood, and the like, and has excellent durability.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
[0006]
“An antibacterial molded article characterized in that a polymer having a degree of polymerization of 15 to 200 having a repeating unit represented by the following general formula (1) having a polyethylene oxide unit in the side chain is provided on a base material.
[0007]
[Chemical formula 2]

(Wherein R ₁ is selected from H or CH ₃ , R ₂ is selected from H, CH ₃ and C ₂ H ₅ , and n represents an integer of 50 to 200) ”
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0009]
The bacteria referred to in the present invention are not particularly limited, and examples thereof include gram-negative bacteria represented by E. coli and gram-positive bacteria represented by Staphylococcus aureus, fungi, algae, rickettsia, mycoplasma, and viruses. can do.
[0010]
The polymer referred to in the present invention means a polymer having a repeating unit represented by the above general formula (1) having a polyethylene oxide unit in the side chain and a polymerization degree of 15 to 200. However, it may be copolymerized with other polymerization components. For example, a copolymer with acrylonitrile, specifically, polyethylene glycol monoacrylic acid, especially methoxypolyethylene glycol methacrylate is preferable because it is chemically stable. Is involved in the degree of freedom of the functional group, and if it is too short, it is not recognized by bacteria and grows attached to the polymer surface. Moreover, since it is difficult to synthesize | combine when too long, n is 15-200, Preferably 20-120 is good. In particular, 50 to 100 are more preferable. R ₁ and R ₂ are hydrogen or an alkyl group, and when the number of carbon atoms is large, the hydrophobicity becomes strong and the functional group is difficult to come into contact with bacteria. Is the best. Further, the polymer is substantially inactive without any eluate under use conditions.
[0011]
One embodiment of the method for producing an antibacterial molded product as referred to in the present invention will be described below.
[0012]
Polyethylene glycol monoacrylic acid or methacrylic acid ester is produced, and this is graft-polymerized to a vinyl polymer component containing vinyl chloride units. The vinyl polymer component here means a vinyl chloride / vinyl acetate copolymer, a vinyl chloride / vinyl acetate copolymer, a terpolymer of ethylene, and a plasticizer and a stable polymer. What mixed the agent etc. can be illustrated. The polyethylene glycol monoacrylic acid or methacrylic acid ester mentioned here can be obtained by a transesterification reaction between the corresponding polyethylene glycol and methyl acrylate or methyl methacrylate.
[0013]
In addition, the grafting method is not particularly limited, such as a known method, but a polymer having a high graft ratio is obtained by introducing a photofunctional group into a vinyl polymer component and performing photograft polymerization by radicals generated from the photolysis. Is a preferable method in that it can be obtained.
[0014]
In the present invention, the substrate is not particularly limited, and examples thereof include polyurethane, polyvinyl chloride, polyamide, polyethylene or a mixture thereof.
[0015]
As the method for producing an antibacterial molded product in the present invention, the polymer is blended with the above-mentioned base component and molded as an antibacterial molded product, or after the polymer is dissolved in an organic solvent, Examples include a method of coating the surface of the substrate made of a synthetic resin.
[0016]
As a contact method, a method of passing or separating liquid is also preferably used. And it can be used alone or in combination with a porous membrane made of various cellulose derivatives, acrylonitrile polymers, polyvinyl alcohol polymers, polymethyl methacrylate polymers and the like.
[0017]
Examples of the use of the antibacterial molded product according to the present invention include a method for circulating or passing an infusion solution, dialysate, blood, physiological saline solution, aqueous solution, water or alcohol, juice, etc., circulation or fluid passing through the molded product. In order to prevent leakage from the circuit, there is a method of covering with the molded product.
[0018]
Examples are shown below, but the present invention is not limited to these examples.
[0019]
【Example】
Example (1) Synthesis of DTC-converted PVC Charged 2.0 liters of N, N-dimethylformamide (DMF) into a 3 liter separable flask, charged with 120 g of polyvinyl chloride (PVC) little by little under stirring, and dissolved at room temperature. I let you. When the temperature was raised and the internal temperature reached 55 ° C, a solution obtained by dissolving 5.408 g of sodium N, N-diethyldithiocarbamate (DTC-Na) in 50 ml of DMF was added, and the reaction was carried out at 55 ° C for 3 hours in the dark. This reaction product was re-precipitated in 3 liters of cooled methanol, and then sufficiently washed with a large excess of water after stirring. After washing with methanol, it was separated and dried to obtain 110 g of DTC PVC. The S content in this polymer was 1.2%.
[0020]
(2) Synthesis of photograft polymer A light irradiation device was set in a 2 liter separable flask, and a pre-dissolved solution of 400 g of methoxypolyethylene glycol methacrylate (M-90G, degree of polymerization of ethylene oxide part 90) / 670 ml of tetrahydrofuran was added. Then, 1.0 g of dimethylaminoethyl methacrylate and a solution of 100 g of DTC PVC / 1000 ml of tetrahydrofuran are charged. The polymerization reaction was carried out by light irradiation while controlling the internal temperature at 40 ° C. Viscosity was measured every predetermined time, and light irradiation was terminated when the specified viscosity was reached. It was precipitated in methanol, sufficiently washed with water and methanol and dried to obtain 180 g of graft polymer. The graft ratio of this polymer was 75%.
[0021]
Example 2
After 5 g of the graft polymer shown in Example 1 was dissolved in 50 ml of tetrahydrofuran, a polyurethane tube (5 Fr size) was immersed in the axial direction, and the graft polymer was applied and dried. After the tube (2 cm length) was sterilized with alcohol, E. coli (MC1061 strain) was immersed in phosphate buffer solution was suspended at a cell concentration ¹⁰⁴ cells / ml, and allowed to stand 24 hours. The number of bacteria attached to the tube was measured after 24 hours. As a control, the same operation was performed for a polyurethane tube not coated with a graft polymer. As a result, the number of adherent bacteria was 1024 in the case of the polyurethane tube not coated with the graft polymer and 89 in the tube coated with the graft polymer.
[0022]
Example 3 After 5 g of the graft polymer shown in Example 1 was dissolved in 50 ml of tetrahydrofuran, a polyvinyl chloride tube (5 Fr size) was immersed in the axial direction, and the graft polymer was applied and dried. After sterilizing the tube (2 cm long) with alcohol, Escherichia coli (MC1061 strain) was immersed in a phosphate buffer solution suspended at a concentration of 10 ⁴ cells / ml and allowed to stand for 24 hours. The number of bacteria attached to the tube after 24 hours was measured. As a control, the same operation was performed for a polyvinyl chloride tube not coated with a graft polymer. As a result, the number of adherent bacteria was 1050 for the polyvinyl chloride tube not coated with the graft polymer and 105 for the tube coated with the graft polymer .
[0025]
Example 4 182 parts by weight of acrylonitrile and 78 parts of methoxypolyethylene glycol methacrylate (M-100G, degree of polymerization of ethylene oxide part 100) were added to 1474 parts of dimethyl sulfoxide, and 2,2'-azobis-2,4- as a polymerization initiator. After adding 1.4 parts of dimethylvaleronitrile and polymerizing at 50 ° C. for 24 hours, reprecipitation with water / methanol and purification were carried out to obtain M-100G copolymer polyacrylonitrile.
[0026]
4 g of the polymer was dissolved in 80 g of dimethylacetamide and coated on a polyurethane tube (5 Fr size). After drying for about 24 hours, the number of attached bacteria after 9 hours was measured using Escherichia coli for the tube as in Example 2. As a result, the number of adherent bacteria was 860 in the case of an untreated polyurethane tube, and 350 tubes coated with the polymer.
[0027]
【The invention's effect】
The anti-bacterial molded product of the present invention can be easily coated or mixed with a synthetic resin molded product, does not form a biofilm even when brought into contact with a medium containing bacteria, and suppresses adhesion of bacterial cell components derived from bacteria. It is also useful for safety and health and handling.

Claims

基材に、ポリエチレンオキサイド単位を側鎖に有する下記一般式（１）で示される繰り返し単位を有する重合度が１５〜２００の重合体を設けたことを特徴とする抗バクテリア成型品。

（式中Ｒ_１はＨまたはＣＨ_３、Ｒ_２はＨ、ＣＨ_３およびＣ_２Ｈ_５から選ばれ、ｎは５０〜２００の整数を示す）An antibacterial molded article, wherein a polymer having a repeating degree of 15 to 200 having a repeating unit represented by the following general formula (1) having a polyethylene oxide unit in the side chain is provided on a base material.

(Wherein R ₁ is selected from H or CH ₃ , R ₂ is selected from H, CH ₃ and C ₂ H ₅ , and n represents an integer of 50 to 200)

該重合体をコーティングにより設けたことを特徴とする請求項１記載の抗バクテリア成型品。2. The antibacterial molded article according to claim 1, wherein the polymer is provided by coating.

該重合体を基材に混合することにより設けたことを特徴とする請求項１記載の抗バクテリア成型品。The antibacterial molded article according to claim 1, wherein the antibacterial molded article is provided by mixing the polymer with a base material.

該基材が、合成樹脂成型品であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の抗バクテリア成型品。The antibacterial molded product according to any one of claims 1 to 3, wherein the substrate is a synthetic resin molded product.

該合成樹脂成型品が、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリエチレンおよびこれらの混合物から選ばれる材料から成ることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の抗バクテリア成型品。The antibacterial molded article according to any one of claims 1 to 4, wherein the synthetic resin molded article is made of a material selected from polyurethane, polyvinyl chloride, polyamide, polyethylene, and a mixture thereof.

該抗バクテリア成型品が、カテーテル、チューブ、シース、ステント、チューブコネクター、排液バック、血液回路および飲料用途から選ばれることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の抗バクテリア成型品。The antibacterial molded product according to any one of claims 1 to 5, wherein the antibacterial molded product is selected from a catheter, a tube, a sheath, a stent, a tube connector, a drainage bag, a blood circuit, and a beverage application. .

該抗バクテリア成型品が、腹腔内に留置するチューブ、コネクターおよびポートから選ばれることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の抗バクテリア成型品。The antibacterial molded product according to any one of claims 1 to 5, wherein the antibacterial molded product is selected from a tube, a connector and a port placed in the abdominal cavity.