JPS6287163A - 抗血栓性材料の製造法 - Google Patents

抗血栓性材料の製造法

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JPS6287163A
JPS6287163A JP60228474A JP22847485A JPS6287163A JP S6287163 A JPS6287163 A JP S6287163A JP 60228474 A JP60228474 A JP 60228474A JP 22847485 A JP22847485 A JP 22847485A JP S6287163 A JPS6287163 A JP S6287163A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、抗血栓性材料の製造法に関する。
さらに詳しくは、グラフト重合法による抗血栓性材料の
製造法に関する。
〔従来の技術〕
人工血管は抗血栓性の要求される代表的な医用材料の1
つであるが、現状では十分な抗血栓性を有するのちは得
られておらず、ごく一部の領域で実用化されているにす
ぎない。すなわち、従来より大口径動脈用の人工血管と
してポリエステル編物あるいはポリテトラフルオロエチ
レンからなる多孔性材料などが使用されているが、これ
らの材料の抗血栓性は十分ではないので、小口径の動脈
や血液の流速の小さい静脈では短時間のうちに血栓を生
成し閉塞してしまい、使用することができなかった。
また、特開昭46−42759号公報、特開昭50−1
50793号公報および特開昭51−24651号公報
等においては、ポリ (2−ヒドロキシエチル)メタク
リレートやポリビニルアルコールなどの親水性重合体を
架橋処理して得られるヒドロゲルからなる抗血栓性材料
が開示されているが、抗血栓性が不十分であるだけでな
く強度も小さいので、人工血管として使用するには問題
があった。また、特開昭49−125493号公報およ
び特開昭51−125978号公報においては、上記の
親水性重合体を形成する単量体を基材表面にグラフト重
合する方法が開示されているが、この方法では基材を適
当に選択することにより材料強度の改良はできても抗血
栓性については親水性重合体と同等の効果しか得られて
いないので、やはり小口径の動脈や静脈への適用は困難
であった。
さらに、特開昭48−66187号公報および特開昭5
3−106778号公報等にはヘパリンやウロキナーゼ
などの血液凝固抑制物質を材料の表面に固定して抗血栓
性を付与する方法が開示されている。この方法では初期
には優れた抗血栓性が得られるもののしだいに血液凝固
抑制効果が低下するので、長期間にわたって安定した抗
血栓性を得ることはできなかった。そして、このような
方法により製造される抗血栓性材料は、血液凝固抑制物
質が高価であることと滅菌が難しいために無菌的に製造
する必要があることからきわめて高価なものになるとい
う欠点があった。
このように従来から多くの提案がなされているにもかか
わらず現状では人工血管とし小口径の動脈や静脈などに
も適用し得るほど優れた抗血栓性を長期間にわたって維
持することのできる材料は得られていなかった。
本発明者らは、抗血栓性を改良するために種々検討した
結果、高分子材料からなる基材表面上に、水溶性でかつ
実質的に非イオン性の重合体をきわめて少1(1〜10
0μg/cnf)結合することにより、多量に結合した
場合よりも飛躍的に抗血栓性が改良されることを見出し
、先に特願昭59−87432号として特許出願を行っ
た。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記の特許出願にかかる発明は、優れた抗血栓性材料を
提供するものであるが、本発明者らの経験によれば、同
じ結合量であっても結合した重合体の鎖長によって抗血
栓性に差ができる可能性がある。しかしながら、従来よ
り行われているグラフト重合法によっては、重合体の鎖
長が常に一定の範囲になるように制御するのは難しかっ
た。
本発明の目的は、重合体の鎖長を最適範囲に制御し、極
めて高い抗血栓性を有する製品を製造できる方法を提供
することにある。また本発明の他の目的は、高い抗血栓
性を有する製品を安定して製造することのできる方法を
提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上述した目的は、グラフト重合の際にレドックス還元剤
及び/または重合調整剤を共存させることによって達成
される。すなわち本発明は高分子材料からなる基材表面
上に遊離ラジカルまたはペルオキシドを生成させ、次い
でレドックス還元剤及び/または重合調整剤の存在下に
水溶性単量体を作用させて基材表面上に該水溶性単量体
をグラフト重合することを特徴とする抗血栓性材料の製
造法である。
レドックス還元剤及び重合調整剤の使用量は使用する化
合物の種類によって最適範囲が異なるが、概ね10−’
mol/ 12〜10mol/ 1の範囲の濃度で使用
するのが適当である。
〔作 用〕
本発明によればレドックス還元剤及び/または重合調整
剤を使用しない場合にくらべてより優れた抗血栓性材料
が得られるが、その理由は、基材に結合するグラフト重
合体の結合数が増すとともにその鎖長は一定の範囲に制
限されるためではないかと推定される。すなわち、レド
ックス還元剤あるいは重合調整剤は基材表面上のペルオ
キシドを効率よくラジカルに変換し、基材表面にグラフ
ト重合の開始点を多数形成させるので、グラフト重合体
の結合数が増加する。そしてこれらの化合物は連鎖移動
剤としても作用するので、重合体鎖の伸長が抑制され重
合度は比較的低い範囲に制限されるものと考えられる。
このように、比較的鎖長の短い重合体が多数結合した場
合の方が、同じ結合重量でも鎖長の長い重合体が少量結
合した場合よりも優れた抗血栓性を示すものと考えられ
る。
〔実施例〕
本発明を実施するには、まず高分子材料からなる基材表
面上に遊離ラジカルまたはペルオキシドを生成させる。
遊離ラジカルまたはペルオキシドを生成させる方法とし
ては、(1)電子線やガンマ線などの高エネルギー放射
線を照射する方法、(2)紫外線を照射する方法、(3
)低温プラズマ放電処理、(4)グロー放電処理、(5
)オゾン処理および(6)過酸化ベンゾイルのようなラ
ジカル重合開始剤を添加する方法などがある。また、基
材としは公知の高分子材料のほとんどが使用可能であり
、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレ
ン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化
ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアク
リロニトリル、ポリ少チルメタクリレート、スチレン−
ブタジェン系ブロック共重合体、アクリロニトリル−ブ
タジェン−スチレン系ブロック共重合体、ポリブタジェ
ン、ポリイソプレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレー
ト、ポリブチレンテレタレート、ポリ゛エーテルーエス
テル系ブロック共重合体、ポリカーボネート、ポリアミ
ド、ポリウレタン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホ
ン、シリコーン、セルロースおよび酢酸セルロースなど
を例示することができる。基材の形態については、非多
孔質、多孔質、織物、編物などいずれの形態でもよく、
形状についてもチューブ状、円筒状、シート状、板状、
ブロック状、繊維状など使用目的に応じていかなる形状
のものでも使用できる。また、′これらは単一の材料か
ら構成されていてもよいし、複数の材料からなる複合構
造物であってもよい。
本発明においては、遊離ラジカルまたはペルオキシドを
生成させた基材に水溶性単量体を作用させてグラフト重
合を行うが、使用する水溶性単量体としては、アクリル
アミド、ジメチルアクリルアミド、メタクリルアミド、
ビニルピロリドンおよび、アクリル酸またはメタクリル
酸のポリアルキレングリコールエステルなどを例示する
ことができる。これらは単独で使用してもよいし、2種
類以上を同時に使用することもできる。また、水溶性単
量体はそのまま使用することもできるが、水溶液の形で
使用するのが好ましい。
本発明において使用するレドックス還元剤とは過酸化物
などの酸化性物質とレドックス反応を起こす還元性物質
であり、塩化第1鉄、硫酸第1鉄、モール塩などの2価
の鉄塩、酸性亜硫酸ソーダ、ロンガリット、アスコルビ
ン酸またはその塩及び酒石酸などを例示することができ
る。また、重合調整剤とは、重合速度あるいは重合度を
抑制する作用を有する化合物でありチオグリコール酸、
アリルアルコール、イソプロピルアルコール及びメタノ
ールなどの各種アルコール類ならびにエチルメルカプタ
ン、プロピルメルカプタン及びブチルメルカプタンなど
のメルカプタン類を例示することができる。
グラフト重合は、基材表面上に生成した遊離ラジカルま
たはペルオキシドが開始剤となって、水溶性単量体と接
触させると直ちに反応が開始される。反応は常温でも進
行するが、場合によっては加熱あるいは冷却してもよい
以下、実施具体例により本発明をさらに具体的に説明す
る。なお、以下の例においては、抗血栓性の指標として
タンパク質の吸着特性を利用した。
すなわち、抗血栓性の優れたものほどIgGのような糖
タンパク質の吸着が少ないと言われているので、IgG
の吸着量を測定して抗血栓性を評価した。
実施例1 針状電極をボリウ・レタンチューブの両端にセットし、
印加電圧50V、50m Il /min空気流下で5
秒間グロ、−放電を行い、チューブ表面を処理した。次
いでこのチューブを種々の濃度のモール塩を含むジメチ
ルアクリルアミドの1.5 mol/Il水溶液に浸清
し、窒素雰囲気下30℃で20時間グラフト重合を行っ
た。 次いで牛ガンマグロブリン(IgG)をフルオレ
セインイソチオシアネート(FITC)で螢光ラベルし
、これに非螢光ラベルIgGを混合して全タンパク質濃
度が2■/ m 1の水溶液を調整し、この液にグラフ
ト重合処理したチューブを浸漬して37℃で3時間タン
パク質を吸着させた。
その後チユーブ面をゆるやかに緩衝液で洗浄して非吸着
タンパク質を除去し、さらにオートクレーブを用いて3
気圧1時間の条件下で吸着タンパク質を加水分解して、
FITCの螢光強度を励起波長490nm、螢光波長5
20ra+で測定した。測定結果と別に作成しておいた
検量線とから吸着したIgG量を算出した。結果を表1
に示す。
表1 モール塩濃度とIgG吸着量との関係表1から明
らかなように、モール塩を使用するとIgGの吸着が極
めて少なくなり、抗血栓性が優れていることがわかる。
また、モール塩の濃度は10−’ mol/ 1以上で
あれば抗血栓性にほとんど変化はない。
実施例2 実施例1と同様にしてポルウレタンチューブをグロー放
電処理し、このチューブをジメチルアクリルアミドを1
.5mol/1.モール塩を10−” mat/i含有
する水溶液に浸漬して30℃で1〜20時間グラフト重
合を実施した。次いで実施例1と同様にしてIgGの吸
着量を測定した。結果を表2に示す。
表2 重合時間とIgG吸着量との関係表2から明らか
なように、重合時間が3時間以上であれば、抗血栓性は
ほぼ一定になることがわかる。
実施例3 実施例1と同様にしてポリウレタンチューブをグロー放
電処理し、このチューブをジメチルアクリルアミドを1
.5mol / II 、  アリルアルコールを2〜
lO重量%含有する3種類の水溶液に浸漬して60℃で
5時間グラフト重合を実施した。次いで実施例1と同様
にしてIgGの吸着量を測定した。
結果を表3に示す。
実施例4 実施例1と同様にしてポリウレタンチューブをグロー放
電処理し、このチューブをジメチルアクリルアミドを1
.5+wol / it 、 アリルアルコールを5重
量%含有する水溶液に浸漬して60℃で0.25〜24
時間グラフト重合を実施した。次いで実施例1と同様に
してIgGの吸着量を測定した。結果を表4に示す。
表4 重合時間とIgG吸着量との関係実施例5 実施例1と同様にしてポリウレタンチューブをグロー放
電処理し、このチューブをアクリルアミドを10重量%
、モール塩を10−” mol/ l含有する水溶液に
浸漬して、30℃で3時間グラフト重合を実施した。次
いで実施例1と同様にしてIgGの吸着量を測定したと
ころ、0.26μg/−であったり これに対し、モール塩を使用しない場合のIgG吸着量
は0.41μg/cAであった。
実施例6 実施例1と同様にしてポリウレタンチューブをグロー放
電処理し、このチューブをジメチルアクリルアミドを1
’、 5 mol/ l 、 アスコルビン酸を0.2
〜1.0重量%含有する3種類の水溶液に浸漬して、4
0℃で20時間グラフト重合を実施した。次いで実施例
1と同様にしてIgGの吸着量を測定した。結果を表5
に示す。
実施例7 実施例1と同様にしてポリウレタンチューブをグロー放
電処理し、このチューブをジメチルアクリルアミドを1
.5mol/ l 、チオグリコール酸を0.2〜1.
0重量%含有する3種類の水溶液に浸漬して40℃で2
0時間グラフト重合を実施した。次いで実施例1と同様
にしてIgGの吸着量を測定した。結果を表6に示す。
実施例8 実施例1と同様にしてポリエチレンチューブをグロー放
電処理し、このチューブをジメチルアクリルアミドを1
.5mol/ l 、 アリルアルコールを5重量%含
有する水溶液に浸漬して60℃で0.25〜24時間グ
ラフト重合を実施した。次いで実施例1と同様にしてI
gGの吸着量を測定した。結果を表7に示す。
表7 重合時間とrgG吸着量との関係〔発明の効果〕 以上の結果から明らかなように、本発明の方法によれば
極めて優れた抗血栓性を有する材料を容易に製造するこ
とができる。しかも、レドックス還元剤及び重合調整剤
の効果は広い範囲で安定しているので、常に一定した品
質のものを製造することができる。
また、レドックス還元剤あるいは重合調整剤を使用する
ことによって、グラフト重合時のホモ重合体の生成が抑
制され、得られた抗血栓性材料の表面に付着するホモ重
合体は量も少なく重合度も低いので、それを除去する操
作も容易になる。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)高分子材料からなる基材表面上に遊離ラジカルま
    たはペルオキシドを生成させ、次いでレドックス還元剤
    及び/または重合調整剤の存在下に水溶性単重体を作用
    させて上記基材表面上に該水溶性単量体をグラフト重合
    することを特徴とする抗血栓性材料の製造法。
  2. (2)レドックス還元剤が2価の鉄塩である特許請求の
    範囲第1項記載の製造法。
  3. (3)2価の鉄塩がモール塩である特許請求の範囲第2
    項記載の製造法。
  4. (4)レドックス還元剤が酸性亜硫酸ソーダ、ロンガリ
    ット、アスコルビン酸またはその塩及び酒石酸からなる
    群より選ばれた1種または2種以上の化合物である特許
    請求の範囲第1項記載の製造法。
  5. (5)重合調整剤が、チオグリコール酸、アリルアルコ
    ール、イソプロピルアルコール、メタノール、エチルメ
    ルカプタン、プロピルメルカプタン及びブチルメルカプ
    タンからなる群より選ばれた1種または2種以上の化合
    物である特許請求の範囲第1項記載の製造法。
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