JPH01131226A - 血液適合性に優れた気体透過性材料 - Google Patents

血液適合性に優れた気体透過性材料

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JPH01131226A
JPH01131226A JP62290419A JP29041987A JPH01131226A JP H01131226 A JPH01131226 A JP H01131226A JP 62290419 A JP62290419 A JP 62290419A JP 29041987 A JP29041987 A JP 29041987A JP H01131226 A JPH01131226 A JP H01131226A
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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、心臓手術に伴う開心術において、血液の循環
および酸素供給を維持するために用いられる人工心肺装
置、肺不全患者の肺機能を代行する人工肺、長期の体外
循環に用いられるECMO(Ex traCorpor
eal Me、mbrane Oxygenator)
などのガス交換器の酸素交換膜素材に関する。
(従来の技術) 現在、開心術に用いられている市販の人工心肺装置のガ
ス交換器(血液に酸素を添加し、炭酸ガスを除去して静
脈血を動脈血化する部分)は、その酸素付加機構により
次の3種類に大別される:■ガスー血液直接接触型(気
泡型、フィルム型など);■小孔(直径数百〜数千オン
グストローム)を通してガス交換を行う型(ホローファ
イバー型。
積層型など);■ガス拡散型(均質膜中にガスが熔解・
拡散して該膜を透過する型)。
これらのうち■は静脈匍に直接酸素を気泡化して吹き込
み、動脈血化するタイプである。この方式では血液と酸
素ガスとが直接接触するために赤血球膜が破壊され、遊
離ヘモグロビンが増加する。
つまり溶血が生じやすい。さらに、酸素ガスが直接吹き
込まれるため、このガスが血液中に微細な気泡となって
残留する。これを除去することは困難であり、血液が受
ける損傷が大きい。そのため長1」間にわたり心肺機能
を代行することは困難である。
■の小孔を通してガス交換を行うタイプにおいては、■
のタイプのような血液とガスとの直接の接触はないため
、血球の損傷や血液中へのガス気泡の混入といった問題
は解消される。しかし、小孔を通して血液中の水分や血
漿成分が滲出するためガス交換能が経時的に低下する。
さらに、このような膜の素材は3通常、ポリプロピレン
などであり、これらは血液適合性に乏しい。つまり、こ
れらの材料を使用すると血液凝固因子の活性化や補体の
活性化が起こり、さらには血小板および白血球の凝集、
融解などが生じやすい。これらの反応を抑制するには1
例えばヘパリンなどの抗凝固剤を大量に投与することが
必要となる。ヘパリンの大量投与は出血を引き起こしや
すく、生命に危険をおよぼす。このように、■のタイプ
のガス交換器を長時間にわたり使用することは、出血や
血球成分の損傷による臓器不全が多発するため不可能で
ある。
■のタイプでは均質な膜面を通してガス交換が行われる
ため、■のタイプのような血球の損傷および血液中への
ガス気泡の混入という問題がなく。
かつ■タイプのように水分や血漿成分の滲出という欠点
もない。このタイプの膜は1通常シリコーンラバー(シ
リコーン系ポリマー)により調、製される。シリコーン
ラバーは他の材料に比べると比較的血液適合性に優れる
とされている。このように、■〜■のタイプのガス交換
器においては、この■のタイプが最も好適であると考え
られる。しかし、この膜についても次のような欠点があ
る。
(a)シリコーンラバーは単独では強度が低いため。
強度保持のために膜厚を厚くしたり、補強剤としてフィ
ラーを充填する必要がある。このため、ガスの拡散が遅
くなり、酸素交換能が低い。(b)シリコーンラバーの
唾液適合性は、なお充分であるとはいえず、血液凝固が
起こるため、使用に際しては、ヘパリンの大量投与が必
要であり、そのため。
出血が起こりやすく、生命に危険をおよぼす。(C)補
体の活性化により、血球凝固系の変化、血管壁の(白血
球、リンパ球などの)透過性の亢進、白血球の増加など
が起こる。その結果2発熱やショック症状が起こるなど
して生命に危険をおよぼしたり3手術後の回復が遅れる
ことがある。このタイプのガス交換器を有する人工心肺
装置もその使用可能な期間はせいぜい2〜3日間であり
、これ以上の期間にわたって使用を継続した場合の救命
率は零に近い。
上記の■のシリコーンラバー膜の代わりに用いられ得る
素材としては9例えば2次のようなポリマーが研究され
ている。(a)の強度を改善するための例としては、米
国特許第3.419.634号および第3.419,6
35号に、シリコーン−ポリカーボネート共重合体の製
造が開示されている。さらに米国特許第3,767.7
37号にはその共重合体を用いた薄膜の製造方法が開示
されている。特開昭61−430号公報にはジアミノポ
リシロキサン、イソシアネート化合物および多価アミン
を反応させて得られるポリウレアでなる選択性気体透過
膜が開示されている。さらに、特願昭60−24156
7号明細書(高分子基盤技術研究組番号: PM−80
)にはジアミノポリシロキサン、イソシアネート化合物
および第3級窒素を有する多価ヒドロキシ化合物を反応
させて得られるポリウレタンウレアからなる気体選択透
過膜が開示されている。これらのポリマーは比較的高強
度であるが血液適合性がいまだ充分であるとはいえず、
上記(b)および(C)の問題点を解決するには至って
いない。さらに、上記特開昭61−430号公報および
特願昭60−241567号明細書に記載のポリマーは
分子内にシロキサン結合とウレア結合という全く極性の
異なる2種類の結合が存在するため膜形成時の溶剤の選
択が難しく、薄膜化が困難である。
上記(b)に記載の血液凝固性の問題を解決しうる材料
としては、高分子論文集、 36.223 (1979
)に。
ヘパリンをイオン結合によりある種のポリマーに結合さ
せたものが開示されている。使用されるポリマーは、ジ
メチルアミノエチルメタクリレート。
メトキシポリエチレングリコールメタクリレートおよび
グリシジルメタクリレートの三元共重合体の第3級アミ
ノ基を4級化した後、ポリウレタンにブレンドし、熱処
理により架橋させたポリマーである。この材料から得ら
れた成形体は、その表面からヘパリンをスロー・リリー
スさせるため。
血液凝固が阻止される。しかし、ガス透過性は充分とは
いえず1人工心肺などには利用できない。
特開昭58−188458号公報には主鎖にポリシロキ
サンを含むポリウレタンまたはポリウレタンウレアから
なる抗血栓性エラストマーが開示されている。
しかし、このエラストマーの抗血栓性は充分に高いとは
いえない。さらに気体透過性も充分ではなく、かつ補体
活性も抑制されないため、上記用途には利用できない。
(C)に記載の血液中の補体活性化の問題を解決しうる
材料は、透析型人工腎臓用の透析膜の分野に多く見られ
る。例えば1人工臓器16 (2)、 81B−821
(1987)にはセルロース膜をジエチルアミノエチル
化した膜は、もとのセルロース膜に比較して、透析中の
補体活性化を著しく抑制すると報告されている。しかし
、この膜はガス透過性に乏しいため人工肺の膜材料とし
ては実用に供し難い。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は上記従来の欠点を解決するものであり。
その目的とするところは、酸素透過性が良好であり、血
液適合性に優れ、かつ薄膜化で容易である。
人工心肺装置のガス交換膜に最適な材料を提供すること
にある。
(問題点を解決するための手段) 本発明の血液適合性に優れた気体透過性材料は。
ジイソシアネート、イソシアネート基と反応し得る水酸
基を分子末端に有するポリシロキサン、第3級アミノ基
を有するポリオールまたはポリアミン、および必要に応
じて他のポリオールまたはポリアミンを反応させて得ら
れる。ポリウレタンまたはポリウレタンウレアからなる
本発明の血液適合性に優れた気体透過性材料は。
ジイソシアネート、イソシアネート基と反応し得るアミ
ノ基を分子末端に有するポリシロキサン。
第3級アミノ基を有するポリアミン、および必要に応じ
てポリオールまたは他のポリアミンを反応させて得られ
る。ポリウレタンウレアからなる。
本発明の血液適合性に優れた気体透過性材料は。
ジイソシアネート イソシアネート基と反応し得る水酸
基またはアミノ基を分子末端に有するポリシロキサン、
第3級アミノ基を有するポリオールまたはポリアミン、
および必要に応じて他のポリオールまたはポリアミンを
反応させて得られるポリウレタンまたはポリウレタンウ
レアに含まれる第3級アミノ基を4級塩化し、これをヘ
パリン類で処理することにより得られる。
本発明の気体透過性材料であるポリウレタンまたはポリ
ウレタンウレアに用いられるジイソシアネートとしては
、ポリウレタンまたはポリウレタンウレアの調製に通常
用いられるジイソシアネート類(芳香族、脂肪族、脂環
族)がいずれも利用され得る。上記芳香族ジイソシアネ
ートとしては。
2.4−トリレンジイソシアネート、 2.6− )リ
レンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、
4.4’−ジフェニルメタンジイソシアネ−1・。
4.4゛−ジフェニルプロパンジイソシアネート。
フェニレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネ
ートなどの炭素数8〜25の芳香族ジイソシアネートが
ある。脂肪族ジイソシアネートとしては、ヘキサメチレ
ンジイソシアネート、ヘプタメチレンジイソシアネート
、オクタメチレンジイソシアネート ノナメチレンジイ
ソシアネート、デカメチレンジイソシアネートなどの炭
素数6〜20の脂肪族ジイソシアネートがある。脂環族
ジイソシアネートとしては、4,4°−ジシクロヘキシ
ルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネー
トなどの炭素数8〜20の脂環族ジイソシアネートがあ
る。上記ジイソシアネートは2種以上が混合されて用い
られ得る。以下、ポリシロキサン。
3級アミノ基を有するポリオール、ポリアミンなど本発
明のポリマーに使用される成分は、それぞれについて2
種以上が混合されて用いられ得る。
イソシアネート基と反応し得る水酸基もしくはアミノ店
を分子末端に有するポリシロキサンは次の一般式(1)
で示されるものが好ましい:(ここで、XおよびYはそ
れぞれ独立して−011,−Nl!□または炭素数1〜
5の1置換アミノ基、R9およびR3はそれぞれ独立し
て炭素数2〜10のアルキレン基、オキシアルキレン基
、アラルキレン基またはアリーレン基、 R2はそれぞ
れ独立して炭素数1〜10のアルキル基、了り−ル基ま
たはアラルキル基であり;nは5〜300の整数である
。) このポリシロキサンの分子量は、200〜20,000
゜好ましくは500〜8,000である。得られるポリ
ウレタンまたはポリウレタンウレア中のこのポリシロキ
サンの含量は20〜95%、好ましくは30〜85%で
ある。
本発明に使用される第3級アミノ基を有するポリオール
またはポリアミンとしては1次の一般式(II)〜([
V)で示されるポリオール;−船人(■)〜(IV)の
ポリオールに工゛チリンオキシドまたはプロピレンオキ
シドが付加したポリオール;および次の一般式(V)〜
(Vl)で示されるポリアミンが挙げられる: (以下余白) R4R5R4 110cIIcII□NCII□Cll0II    
               (II )1  ’、
R。
110ct(z  CC1l zOH(TV )デ R5゜ 82NCIl□CH2CH□−N−CI□CI Z C
11□N+1□        (V)(ここで、 R
,、R,、RtおよびRI□はそれぞれ独立して水素原
子または炭素数1〜5のアルキル基:R5+R1Gおよ
びRoは炭素数1〜20のアルキル基、シクロアルキル
基、アリ−(mは1〜5の整数を示す)  ;Re、 
R9,RlJおよびRlJはそれぞれ独立して炭素数1
〜10のアルキル基、アリール基またはアラルキル基で
あり;ただし、R8およびRq、 そしてR13および
RlJは、それぞれ同一のアルキレン基であって窒素原
子と共に異節環を形成していてもよい。) 上記3級アミノ基を有するポリオール(II)〜(■)
(以下、アミンジオールとする)のうち。
(II)で示されるタイプとしては次の化合物が挙げら
れる:3−メチルー3−アザー1,5−ベンタンジオー
ル、3−エチル−3−アザ−1,5−ベンタンジオール
、3−n−プロピル−3−アザ−1゜5−ベンタンジオ
ール、3iso−プロピル−3−アザ−1,5−ベンタ
ンジオール、3−n−ブチル−3−アザ−1,5−ベン
タンジオール、3−sec−ブチル−3−アザ−1,5
−ベンタンジオール、3−tert−ブチル−3−アザ
−1,5−ベンタンジオール、3−ペンチル−3−アザ
−1,5−ペンクンジオール、3−へキシル−3−アザ
−1,5−ベンタンジオール、3−シクロへキシル−3
−アザ−1゜5−ベンタンジオール、3−フェニル−3
−アザ−1,5−ベンタンジオール、3−ベンジル−3
−アザ−1,5−ベンタンジオール、3−へブチル−3
−アザ−1,5−ベンタンジオール、3−オクチル−3
−アザ−1,5−ベンタンジオール、3−ノニル−3−
アザ−1,5−ベンタンジオール、3−デシル−3−ア
ザ−1,5−ベンタンジオール、4−メチル−4−アザ
−2,6−へブタンジオール、4−エチル−4−アザ−
2,6−へブタンジオール、4−n−プロピル−4−ア
ザ−2,6−ヘプタンジオール、4−iso−プロピル
−4−アザ−2,6−へブタンジオール、4−n−ブチ
ル−4−アザ−2,6−へブタンジオール、4−iso
−ブチル−4−アザ−2,6−へブタンジオール、4−
sec−ブチル−4−アザ−2,6−へブタンジオール
、4−tert−ブチル−4−アザ−2,6−へブタン
ジオール、4−ペンチル−4−アザ−2,6−へブタン
ジオール、4−へキシル−4−アザ−2,6−へブタン
ジオール、4−シクロへキシル−4−アザ−2,6−へ
ブタンジオール、4−フェニル−4−アザ−2,6−へ
ブタンジオール、4−ベンジル−4−アザ−2,6−へ
ブタンジオール、4−へブチル−4−アザ−2,6−へ
ブタンジオール、4−オクチル−4−アザ−2,6−へ
ブタンジオール、4−ノニル−4−アザ−236−へブ
タンジオール、4−デシル−4−アザ−2,6−へブタ
ンジオール、3−N、N−ジメチルアミノエチル−3−
アザ−1,5−ベンタンジオール、3−N、 N−ジエ
チルアミノエチル−3−アザ−1,5−ベンタンジオー
ル、3−N、N−ジ−n−プロピルアミノエチル−3−
アザ−1,5−ベンタンジオール、3−N、N−ジー1
so−プロピルアミノエチル−3−アザ−1,5−ベン
タンジオール、3−N、N−ジ−n−ブチルアミノエチ
ル−3−アザ−1,5−ベンタンジオール、3−N、N
−ジー5ec−ブチルアミノエチル−3−アザ−1,5
−ベンタンジオール、3−N、N−ジペンチルアミノエ
チルー3−アザ−1,5−ベンタンジオール、3−N、
N−ジヘキシルアミノエチルー3−アザ−1,5−ベン
タンジオール、3−ジシクロへキシルアミノエチル−3
−アザ−1,5−ベンタンジオール、3−ジベンジルア
ミノエチル−3−アザ−1,5−ベンタンジオール、3
−N、N−ジメチルアミノプロピル−3−アザ−1,5
−ベンタンジオール、3−N、N−ジエチルアミノプロ
ピル−3−アザ−1,5−ベンタンジオール、3−N、
N−ジ−n−プロピルアミノプロビル−°3−アザー1
.5−ペンクンジオール、3−N、 N−ジー1so−
プロピルアミノプロピル−3−アザ−1,5−ベンタン
ジオール、3−N、N−ジ−n−ブチルアミノプロピル
−3−アザ−1,5−ベンタンジオール、3−N、N−
ジー1so−ブチルアミノプロピル−3−アザ−1,5
−ベンタンジオール、3−N、N−ジー5ec−ブチル
アミノプロピル−3−アザ−1,5−ベンタンジオール
、3−N、N−ジインチルアミノプロピル−3−アザ−
I+5−ベンタンジオール、3−N、N−ジヘキシルア
ミノプロピルー3−アザ−1,5−ベンタンジオール、
3−N、 N−ジシクロへキシルアミノプロピル−3−
アザ−1,5−ベンタンジオール、3−N、N−ジベン
ジルアミノプロピル−3−アザ−1,5−ベンタンジオ
ール、4−N、N−ジメチルアミノエチル−4−アザ−
2,6−へブタンジオール、4−N、N−ジエチルアミ
ノエチル−4−アザ−2,6−へブタンジオール、4−
N、N−ジ−n−プロピルアミノエチル−4−アザ−2
,6−へブタンジオール、4−N。
N−ジー1so−プロピルアミノエチル−4−アザ−2
,6−へブタンジオール、4−N、N−ジ−n−プロピ
ルアミノエチル−4−アザ−2,6−へブタンジオール
、4−N、N−ジー1so−プロピルアミノエチル−4
ニアザー2,6−ヘプタンジオールN, N−ジ−n−
ブチルアミノエチル−4−アザ−2、6−ヘプタンジオ
ール、4−N,N−ジーisoーブチルアミノエチル−
4−アザ−2.6−ヘプタンジオール、4−N,N−ジ
ーsecーブチルアミノエチル−4−アザ−2.6−へ
ブタンジオール、4−N, N−ジヘプチルアミノエチ
ルー4ーアザ−2.6−ヘプタンジオール、4−N、N
−ジヘキシルアミノエチルー4−アザ−2,6−へブタ
ンジオール、4−N、 N−ジシクロへキシルアミノエ
チル−4−アザ−2,6−へブタンジオール、4−N、
N−ジベンジルアミノエチル−4−アザ−2,6−へブ
タンジオール、4−N、N−ジメチルアミノプロピル−
4−アザ−2,6−へブタンジオール、4−N、N−ジ
エチルアミノプロピル−4−アザ−2,6−へブタンジ
オール、4N、N−ジ−n−プロピルアミノプロピル−
4−アザ−2,6−へブタンジオール、4−N、 N−
ジー1so−プロピルアミノプロピル−4−アヂー2.
6−へブタンジオール、4−N、N−ジ−n−ブチルア
ミノプロピル−4−アザ−2,6−ヘプタンジオール、
4−N、N−ジー1so−ブチルアミノプロピル−4−
アザ−2,6−ヘプタンジオール、4−N、N−ジー5
ec−ブチルアミノプロピル−4−アザ−2,6−へブ
タンジオール、l−N、N−ジペンチルアミノプロピル
ー4−アザ−2,6−ヘプタンジオール、4−N、N−
ジヘキシルアミノプロビルー4−アザ−2,6−へブタ
ンジオール、4−N、 N−ジヘプチルアミノブロピル
ー4−アザ−2゜6−ヘプタンジオール、4−N、N−
ジシクロへキシルアミノプロピル−4−アザ−2,G−
−\ブタンジオール、4−N、N−ジオクチルアミノプ
ロピル−4−アザ−2,6−へブタンジオール、4−N
1−ジノニルアミノプロビル−4−アザ−2,6−へブ
タンジオール、4”N、N−ノデシルアミノプロビル〜
4−アリ’−2,6−ヘプタンジオール、  ll−翫
N−ジヘンジルアミノブロピル−4−アザ−2,6−へ
ブタンジオール。
上記(1■)式で示されるアミンジオールとしては2次
の化合物がノI(げられろ:N、N”−ジ(β−ヒドロ
キシプロピル)ピペラジン、 N、 N”; (β−ヒ
ドロキシエチル)ピペラジン N、’+4°−ジ(β−
ヒドロキシプロピル) 12.5−ジノチルピペラジン
、 N、 N’−ジ(β−ヒドロキシエチル)−2,6
−ジノチルピペラジン、 N、 N’−ジ(β−ヒドロ
キシプロピル)−2,6−ジニチルピペラジン。
N、 N’−ジ(β−ヒドロキシエチル) −2,6−
ジニチルピペラジン。
上記(IV)式で示されるアミンジオールとしては1次
の化合物が挙げられる:2−N、N−ジメチルアミノメ
チル−2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−N
、N−ジエチルアミノメチル−2−メチル−1,3−プ
ロパンジオール、2−N、N−ジ−n−プロピルアミノ
メチル−2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−
N、N−ジ−1so−プロピルアミノメチル−2−メチ
ル−1,3−プロパンジオール、2−N、N−ジ−n−
ブチルアミツメデル−2−メチル−1,3−プロパンジ
オール、2−N、N−ジー1so−ブチルアミノメチル
−2−メチル−1゜3−プロパンジオール、2−N、N
−ジー5ec−ブチルアミノメチル−2−メチル−1,
3−プロパンジオール、2−N、N−ジペンチルアミノ
メチルー2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−
N、N−ジヘキンルアミノメチルー2−メチル−1,3
−プロパンジオール、l−N、N−ジシクロへキシルア
ミノメチル−2−メチル−1,3−プロパンジオール、
l−N、N−ジヘンシルアミノメチルー2−メチル−1
,3−プロパンジオール、2−N、N−ジメチルアミノ
メチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、l−
N、!I−ジエチルアミノメチルー2−エチル−1,3
−プロパンジオール、2−N、N−ジ−n−プロピルア
ミノメチル−2=エチル−1,3−プロパンジオール、
  2−N、 N−ジー1so−プロピルアミノメチル
−2−エチル−1,3−プロパンジオール12〜N、 
N−ジ−n−ブチルアミノメチル−2−エチル−1,3
−プロパンジオール、2−N、N−ジー1so−ブチル
アミノメチル−2−エチル−1゜3−プロパンジオール
、2N、N−ジーS e C−ブチルアミノメチル−2
−エチル−1,3−プロパンジオール、2N、N−ジペ
ンチルアミノメチルー2−エチル−1,3−プロパンジ
オール、2−N、N−ジヘキシルアミノメチルー2−エ
チル−1,3−プロパンジオール、l−N、N−ジシク
ロへキシルアミノメチル−2−エチル−1,3−プロパ
ンジオール、2−N、N−ジベンジルアミノメチル−2
−エチル−1,3−プロパンジオール。
本発明には、」二記のように、−船人(II)〜(■)
のアミンジオールにエチレンオキシドまたはプロピレン
オキシドが付加したタイプ(エポキシ付加タイプ)のポ
リオールも使用され得る。これらの化合物のエチレンオ
キシドまたはプロピレンオキシドの付加数はアミンジオ
ール1分子あたり1〜20分子である。
他方、(V)または(V[)で示されるポリアミン(以
下、アミノジアミンとする)のうち、 (V)で示され
るタイプとしては次の化合物が挙げられる=4−メチル
−4−アザ−1,7−ジアミツヘブタン、4−エチル−
4−アラ−1,フージアミノへブタン、4−n−プロピ
ル−4−アザ−1,7−ジアミノへブタン、4−4so
−プロピル−4−アザ−1,7−ジアミツヘブタン、4
−n−ブチル−4−アザ〜1.7−ジアミノへブタン、
4−iso−ブチル−4−アザ−1,7−ジアミノへブ
タン、4−sec−ブチル−4−アザ−1,7−ジアミ
ツヘブタン、4〜tert−ブチル−4−アザ−1,7
−ジアミノへブタン、4−ペンチル−4−アザ−1,7
−ジアミノへブタン、4−n−へキシル−4−アザ−1
,7−ジアミノへブタン、4−シクロへキシル−4−ア
ザ−1、7−ジアミツヘブタン、4−へブチル−4−ア
ザ−1,7−ジアミノへブタン、4−オクチル−4−ア
ザ−1,7−ジアミノへブタン、4−ノニル−4−アザ
−1,7−ジアミノへブタン、4−デシル−4−アザ−
1,7−ジアミノへブタン、4−フェニル−4−アザ−
1,7−ジアミツヘブタン、4−ペンシル−4−アザ−
1,7−ジアミノへブタン、4−ジメチルアミノエチル
−4−アザ−1,7−ジアミノへブタン、4−ジエチル
アミノエチル−4−アザ−1、7−ジアミノへブタン、
4−ジ−n−プロピルアミノエチル−4−アザ−1,7
−ジアミノへブタン、4−N、N−ジー1so−プロピ
ルアミノエチル−4−アザ−1,7−ジアミツヘブタン
、4N、N−ジ−n−ブチルアミノエチル−4−アザ−
1,7−ジアミノへブタン、4−N、N−ジー1so−
ブチルアミノエチル−4−アザ−1,7−ジアミノへブ
タン、4−N、N−ジー5ec−ブチルアミノエチル−
4−アザ−1,7−ジアミノへブタン、  4−N、 
N−ジインチルアミノエチル−4−アザ−1,7−ジア
ミノへブタン、4−N、N−ジヘキシルアミノエチルー
4−アザ−1,7−ジアミツヘブタン、4−N。
N−ジシクロへキシルアミノエチル−4−アザ−1、7
−ジアミノへブタン、4−N、N−ジヘプチルアミノエ
チルー4−アザ−1,7−ジアミノへブタン、4−N、
N−ジオクチルアミノエチル−4−アザ−1,7−ジア
ミノへブタン、4−N、N−ジノニルアミノエチル−4
−アザ−1,7−ジアミノへブタン、4−N、N−ジデ
シルアミノエチル−4−アザ−1,7−ジアミノへブタ
ン、4−N、N−ジメチルアミノプロピル−4−アザ−
1,7−ジアミノへブタン、4−N、N−ジエチルアミ
ノプロビル−4−アザ−1,7−ジアミノへブタン、4
−N、N−ジ−n−プロピルアミノプロピル−4−アザ
−1,7−ジアミツヘブタン、4−N、N−ジー1so
−プロピルアミノプロピル−4−アザ−1,7−ジアミ
ノへブタン、4−N、N−ジ−n−ブチルアミノプロピ
ル−4−アザ−1,7−ジアミノへブタン、4−ジーN
、N−1so−ブチルアミノプロピル−4−アザ−1,
7−ジアミノへブタン、4−N、N−ジーsec −ブ
チルアミノプロピル−4−アザ−1,7−ジアミツヘブ
タン、  4−N、 N−ジペンチルアミノプロピルー
4−アザ−1,7−ジアミノへブタン、4−N。
N−ジヘキシルアミノプロピルー4−アヂ〜117〜ジ
アミノへブタン、4−N、N−ジシクロへキシルアミノ
プロピル−4−アザ−1,7−ジアミノへブタン、4−
N、N−ジヘプチルアミノブロピルー4−アザ−1,7
−ジアミノへブタン、/1−N、N−ジオクチルアミノ
プロピル−4−アザ−1,7−ジアミノへブタン、4−
N、N−ジノニルアミノプロピル−4−アザ−1,7−
ジアミノへブタン、4−N、N−ジデシルアミノプロピ
ル−4−アザ−1,7−ジアミノへブタン、4−N、N
−ジベンジルアミノプロピル−4−アザ−1,7−ジア
ミノへブタン。
上記(V)で示されるアミノジアミンとしては。
次の化合物が挙げられる:N、N’−ジ(γ−アミノプ
ロピル)ピペラジン、 N、 N’−ジ(γ−アミノプ
ロピル) −2,6−シメチルピペラジン、 N、 N
’−ジ(γ−アミノプロピル) −2,6−シエチルピ
ペラジン。
これら3級アミノ基を有するアミンジオール(■)〜(
■)(そのエポキシ付加物をも包含する;以下、アミン
ジオールとはそのエポキシ付加物をも包含していう)お
よびアミノジアミン(V)〜(Vl)のうち1式(II
)または式(V)において175またはR11がジアル
キルアミノプロピル基であるアミンジオールおよびアミ
ノジアミンが特に好適である。アミンジオール(n)〜
(IV)およびアミノジアミン(V)〜(Vl)は、い
ずれも、それに由来する3級アミノ基が、得られるポリ
マー中に0.01〜3.00mmol/g、好ましくは
0.05〜2.OOmmol/gとなるような割合で用
いられる。
本発明のポリウレタンまたはポリウレタンウレアに必要
に応じて用いられる他のポリオールまたはポリアミンは
2例えば低分子量鎖延長剤や高分子量ポリオールである
。低分子量鎖延長剤としては、ジオール類、ジアミン類
およびオキシアルキレングリコール類がある。上記ジオ
ール類としては、エチレングリコール、プロピレングリ
コール。
1、4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール。
1、5−ベンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール
、1.4−シクロヘキサンジメタツール、 1.3−シ
クロヘキサンジメタツールなどの炭素数2〜20の脂肪
族および/または脂環族ジオール類がある。
上記ジアミン類としては、エチレンジアミン、プロピレ
ンジアミン、1.4−テトラメチレンジアミン、1.6
−へキサメチレンジアミン、lI4−ジアミノシクロヘ
キサン、4.4’−ジアミノジフェニルメタン、キシリ
レンジアミンなどの脂肪族および/または芳香族ジアミ
ン類がある。上記オキシアルキレングリコール類として
は、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、
トリプロピレングリコールおよび/またはテトラプロピ
レングリコールなどの炭素数5〜30のオキシアルキレ
ングリコール類がある。これら低分子1延長剤のうちで
は、特にエチレングリコール、1゜4−ブタンジオール
、1.6−ヘキサンジオール。
ネオペンチルグリコール、エチレンジアミン、1゜2−
プロピレンジアミンおよび1,6−へキサメチレンジア
ミンが特に好ましい。
上記高分子量ポリオールとしては、ポリオキシアルキレ
ングリコールやポリエステルジオールが4籍ヂちれる。
ポリオキシアルキレングリコールとしては1分子量30
0〜15,000.好ましくは800〜8.000のポ
リエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポ
リテトラメチレングリコールなどがある。ポリエステル
ジオールとしては、炭素数2〜10の脂肪族ジオールと
炭素数6〜16の脂肪族ジカルボン酸類とから得られる
ポリエステルジオール;ε−カプロラクトンなどのカプ
ロラクトン類から得られるポリエステルジオールなどが
ある。これら高分子量ポリオールのうちではポリオキシ
アルキレングリコールなどのポリエーテルポリオールが
好適である。高分子量ポリオールの。
得られるポリマー中の含量は50%以下、好ましくは1
0〜30%である。
(以下余白) 本発明のポリウレタンおよびポリウレタンウレアは、い
ずれも公知の方法で調製され得る。例えば、溶液重合法
によりポリウレタンを調製するには、まず、上記−船人
(1)で示され1分子末端に水酸基を有するポリシロキ
サン(以下、ポリシロキサンポリオールと略記する)お
よびジイソシアネート さらに必要に応じて上記高分子
量ポリオールをイソシアネート基に不活性な溶媒に溶解
させ、30〜150°C9好ましくは40〜120°C
で5〜300分間、好ましくは15〜120分間にわた
り、窒素気流下にて撹拌しながら反応を行う。これに−
船人(II)〜(IV)で示されるアミンジオールおよ
び必要に応じて上記低分子量鎖延長剤(低分子量ジオー
ル)を添加し10〜100°C1好ましくは20〜80
°Cにて15〜300分間反応させて鎖延長し、高分子
量化を行う。ここで使用される溶媒としてはジオキサン
、テトラヒドロフラン、クロロホルム。
四塩化炭素、ヘンゼシ、トルエン、アセトン、メチルエ
チルケトン、 N、 N−ジメチルホルムアミド。
N、 N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリト
ン、これらの混合物などが挙げられる。特に。
ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン
、 N、 N−ジメチルホルムアミド、 N、 N−ジ
メチルアセトアミドおよびこれらの混合物が好ましい。
反応時には、必要に応じて重合触媒が加えられる。触媒
としては、ジブチルチンジラウレートなどの錫系触媒、
テトラブトキシチタンのようなチタン系触媒または他の
金属触媒が挙げられる。
触媒は9反応液中に1〜500ppm、好ましくは5〜
1100ppの含有で添加される。ポリウレタンの調製
には、使用される上記各七ツマー成分を1度に仕込んで
溶融重合する方法も採用され得る。
上記重合反応において、各成分の混合モル比は次のとお
りである:ポリシロキサンポリオール/アミンジオール
のモル比は100/1〜1/lo、好ましくは20/1
〜115; アミンジオール/(必要に応じて使用され
る)ポリオールのモル比はl/20〜110゜好ましく
は1/10−10/1 ;全ポリオール/ジイソシアネ
ートのモル比は10/8〜8/10.好ましくは10/
9〜9/10゜ 本発明のポリウレタンウレアは、公知のポリウレタンウ
レアの製法のいずれを用いても調製され得る。そのなか
でも特に溶液重合法が好適である。
ポリウレタンウレアを溶液重合法により調製するには、
まず、ポリシロキサンポリオール(必要に応じて用いら
れる)、ジイソシアネートおよび必要に応じて高分子量
ポリオールを不活性溶媒に溶解させ、これを上記ポリウ
レタンの場合と同様に30〜150°C1好ましくは5
0〜100′cテ5〜300分間、好ましくは15〜1
20分間にわたり反応させる。
これを0〜40°C9好ましくは5〜20°Cに冷却し
−船人(1)で示され、末端に(置換)アミノ基を有す
るポリシロキサン(以下、ポリシロキサンポリアミンと
略記する)、−船人(V)または(■)で示されるアミ
ノジアミン、および必要に応じて上記の低分子量鎖延長
剤(低分子量ジアミン)を不活性溶媒に溶解させたもの
を滴下し1反応させて所望の分子間のポリウレタンウレ
アが得られる。この反応においては、生成するポリマー
がウレア結合を有するため、使用する溶媒としてはN。
N−ジメチルホルムアミド、 N、 N−ジメチルアセ
トアミドおよびN−メチルピロリドンのようなアミド系
溶媒;またはそれらとジオキサン、テトラヒドロフラン
などとの混合溶媒が好適である。各成分の配合割合など
、その他の条件については。
ポリウレタンの場合に準じる。
このようにして得られる本発明のポリウレタンまたはポ
リウレタンウレアは、後述のように中空糸状もしくは薄
膜状に成形されて気体透過性材料として人工心肺装置な
どに用いられる。さらに。
本発明のポリウレタンまたはポリウレタンウレアは、そ
の分子内の3級アミノ基を4級化すること。
そしてそれにヘパリンもしくはその類偵化合物(以下、
ヘパリン類とする)を結合させることが可能である。そ
のようにすることにより血液適合性がさらに向上する。
ヘパリン類の結合は、ポリウレタンまたはポリウレタン
ウレアを4級化剤で処理することにより分子内の3級ア
ミノ基を4級化し9次にヘパリン類で処理してポリイオ
ンコンプレックスを形成させることにより行われる。こ
のような・1級化剤としては炭素数1〜30.好ましく
は1〜15のアルキルハライド、アラルキルハライド、
アリルハライドおよびジアルキルハライドのうちの少な
くとも1種が用いられる。4級化剤は。
ポリマー中の3級アミノ基に対して0.1〜10.0モ
ル倍、好ましくは0.5〜5.0モル倍の割合で用いら
れる。ポリウレタンまたはポリウレタンウレアの4級化
には1例えば、これらポリマーを適当な溶媒に溶解させ
て、これに上記4級化剤を加えて反応させる方法;また
はポリマーを成形した後に上記4級化剤溶液を接触させ
て反応させる方法により行われる。溶液中で反応させる
方法がより好ましい。例えば、ポリウレタンまたはポリ
ウレタンウレアの溶”液に4級化剤を添加し、 20〜
100°C5好ましくは40〜80’Cで0.1〜60
時間、好ましくは1〜30時間反応させる。このように
して4級化された3級アミノ基の4級化率は1−1oo
%、好ましくは10%以上である。
4級化されたアミノ基を含有するポリウレタンまたはポ
リウレタンウレアは所望の膜、中空糸などの成形品とさ
れる。これにヘパリン類を接触させることにより該ヘパ
リン類を結合させる(ヘパリン化する)。例えば、上記
4級化されたアミノ基を有するポリウレタンまたはポリ
ウレタンウレア成形体を、ヘパリン類を0.1〜10%
、好ましくは0.5〜5%の割合で含有する水溶液に2
0〜100°C2好ましくは40〜80°Cで、0.1
〜10時間、好ましくは0.5〜4時間にわたり浸漬す
ることによりヘパリン化が行われる。ここでヘパリン類
とは。
ヘパリン;コンドロイチン硫酸、  SOJ、  Nt
lSOit+基などを有する天然または合成高分子化合
物などを包含していう。
本発明のポリウレタンまたはポリウレタンウレアは1例
えば常法により中空糸状に紡糸して中空系膜とし、ある
いは適当な溶媒に溶解させて平板上に流延・乾燥して薄
膜状に成形される。さらに必要に応じて、これを上記の
ようにヘパリン化し。
所望の気体透過性材料とされる。本発明の材料を人工心
肺装置における酸素交換膜として利用すると、酸素/炭
酸ガス交換が有利に行われる。かつ該材料は血液適合性
に(fれるため血液凝固や補体の活性化に起因にするシ
ョンク症状などが極めて起こりにくい。ヘパリン化した
材料を使用すると。
ポリマー上のヘパリン類がスローリリースされるため、
さらに抗凝固性Oこイ■れる。このように本発明の材料
は2例えば、長期間肺機能を代行するECMOにも効果
的に利用され得る。さらに1本発明材料は、呼吸器系患
者の酸素吸入療法に用いられる医療用酸素富化膜、ガス
燃焼用酸素冨化膜などに利用され得る。優れた抗血栓性
を利用して、血液が接触する医療用具のコーティング材
料として使用することも推奨される。
(実施例) 以下、実施例を用いて本発明を説明する。実施例中の部
は重量部を意味する。
(以下余白) 実画LfLl 数平均分子l 1800の一般式(\’II)で表され
るポリジメチルシロキサンジオール180部。
3−n−ブチル−3−アザ−1,5−ベンタンジオール
13.52部、1,4−ブタンジオール9.01部およ
び4,4゛−ジフェニルメタンジイソシアネート(以下
、 MDI と略記する) 78.08gを無水ジオキ
サン640mQに溶解し、触媒としてジブチルチンジラ
ウレー) 0.0139gをジオキサン7 m(lに全
容解したを容?夜を添加し、30°Cで1時間、さらに
60°Cで2時間反応させて、ポリマー濃度30%、粘
度1,700ボイズ(25°C)のベースポリマーA溶
液を得た。この溶液にジオキサンを追加し1撹拌して5
%溶液とした。5%溶液10gを水平を保った100c
nlのガラス板−ヒに均一に塗布した後、40°Cで1
時間、60°Cで2時間、窒素気流下で乾燥後、60°
Cで減圧乾燥を15時間行い、50μmWみのヘースボ
リマーフイルムAを得た。
さらに、ジオキナンで稀釈して得た10%ヘースボリマ
ー溶液100部に沃化エチル3.37部を加え。
70″Cで撹拌しながら5時間反応させて、ベースポリ
マー中の3級アミノ基の4級化を行った。この溶液をジ
オキサンで稀釈して5%溶液とし、上記ベースポリマー
への場合と同様にして、508部厚の4級化ポリマーフ
ィルムAを得た。
このベースポリマーフィルムAおよび4級化へ一スボリ
マーフィルムA約0.2gを正確に秤量し。
ジオキサン/エタノール(7)3容星比)混合溶媒50
m2に溶解し電位差滴定装置(平沼製作所製、 Com
tite−7)を用いて、 N/1O−11CIO,ジ
オキサン溶液で滴定し。
その変曲点より塩基性窒素含量を測定したところ。
ヘースボリマーフィルムへの塩基性窒素含量は0.36
0mmol/kg、 4級化フィルムAのそれは0.2
52mmol/gであった。この結果より、4級化率は
約30%であることがわかる。
次いで、このフィルムの酸素の透過係数をガス透過率測
定装置(柳本社製)を用いて測定したところ、ベースポ
リマーAは2.02X10−acIll(STr’)c
m/c++1 ・sec −cmllg、  4級化フ
ィルムAは1.98 X 10−’(以下、単位crl
l(STP) ・cm/ cffl ・sec−cmH
gは省略する。)であった。
次に、各々のフィルムを1%ヘパリン水溶液に浸漬して
70°Cで2時間処理してヘパリン化を行い。
ヘパリン化ベースポリマーフィルムAおよびヘパリン化
4級化ポリマーフィルムAを得た。これらのフィルムを
直径3cmの円形に切り、37°Cの生理食塩水中に1
週間浸漬した後、蒸留水でよく濯いでフィルム表面の水
を濾紙で吸い取った。このフィルムを直径10cmの時
計皿の中央に貼り付け、フィルム上にウサギ(日本白色
種)のクエン酸加血漿200μlを採取し、これに17
40モル濃度の塩化カルシウム水溶液200μ2を添加
し、37°Cの恒温水槽中に時計皿を浮かせ9手で内液
が混和するように撹拌しながら、塩化カルシウム添加時
から凝固(血漿が動かなくなる点)までの時間を測定し
ガラス上での凝固時間(対照として別に測定する)で除
して、相対値として表した結果を表1に示した。
また、各々の溶液をジオキサンで稀釈して1%溶液とし
、この溶液100mfに110〜60メンシユのガラス
ピーズを30分間浸漬して、その後、ガラスフィルター
で濾過し、窒素気流下40°Cで3時間、減圧60″C
で12時間乾燥して、ガラスピーズ表面に各々のポリマ
ーをコートした。このコート°ビーズ200mg、  
500μ!のベロナール緩衝液および血清(健常人のプ
ール血清を使用した)をプラスチック試験管に加え、3
7°Cにて温和に振盪して30分間イインキュベートし
た後、溶血補体価(CIIS、と略記)およびC3a、
 C5aの生成量を測定した結果を表1に示す。なお、
 CIl、oの測定はMeyer法(Meyer、 M
、M、。
”Compliment and Complimen
t fixation” Experi−mental
 Immune Chemistry、 2th Ed
ition p133+Charls C,Thoma
s r’ublisher、 Stuttgart、 
1964)に記載の方法により、そしてC3a、 C5
aの測定はUpjon社より販売されているラジオイミ
ュノアンセー用キットを用いて測定した。
表1 傘″2濃度単位はng/In1 実1」I− 数平均分子ff11800の一般式(■)で表されるポ
リジメチルシロキサンジオール180部、3−N、N−
ジエチルアミノプロピル−3−アザ−1,5−ベンタン
ジオール21.83部、l、4−ブタンジオール9.0
1部およびi旧75.0gを無水ジオ;197667部
に溶解し、触媒としてジブチルチンジラウレート0.0
139部をジオキサン7 mflに溶解した溶液を添加
し、以下、実施例1と同様に操作して、ポリマー濃度3
0%、粘度2300ボイズ(25°C)のヘースボリマ
ー溶液Bを得た。このヘースボリマー溶液Bを実施例1
と同様にして4級化した。さらに実施例1と同様にして
ベースポリマ−フィルム8,4級化フィルムBおよびヘ
パリン化4級化フィルムBを得た。
これらの塩基性窒素含量は、それぞれ0.699mmo
l/gおよび0.342mmol/gであった。この結
果より4級化率は約51%であることがわかる。
次いで、実施例1と同様にして酸素透過係数。
相対凝固時間、補体活性および物性(強伸度)を測定し
た結果を表2に示す。
夫旌奥主 数平均分子ff13200の一般式(■)で表されるポ
リジメチルシロキサンポリオール320部、4−N、N
−ジエチルアミノプロピル−4−アザ−2,6−ヘプタ
ンジオール49.28部、1,4−ブタンジオール18
.02部およびMDI 125.1部を無水ジオキサン
1190部に溶解し、触媒としてジブチルチンジラウレ
ート0.0139部をジオキサンに溶解した溶液を添加
し、以下。
実施例1と同様に操作して、ポリマー濃度30%。
粘度1700ボイズ(25°C)のヘースポリマーを容
ン夜Cを得た。以下、実施例1と同様にして、4級化。
フィルム作成、ヘパリン化およびガラスピーズにコーテ
ィングを実施した。ベースポリマーフィルムCおよび4
級化フィルムCの塩基性窒素含量はそれぞれ、 0.7
81mmol/gおよび0 、401mmo l/ g
であり、4級化率は48.7%であった。また、実施例
1と同様にして、酸素透過率、相対凝固時間、補体活性
および物性を測定した結果を表2に示す。
尖隻斑↓ 数平均分子1t3200の一般式(■)で表されるポリ
ジメチルシロキサンポリオール320部、2−N。
N−ジメチルアミノメチル−2−メチル−1,3−プロ
パンジオール14.72部、l、4−ブタンジオール1
8.02部およびMDI 100.08gを無水ジオキ
サン1050部に溶解し、触媒としてジブチルチンジラ
ウレート0.0139部をジオキサンに溶解した溶液を
添加し、以下、実施例1と同様に操作してポリマー濃度
30%、粘度2300ボイズ(25°C)・のヘースポ
リマーD溶液を得た。以下、実施例1と同様にして4級
化、フィルム作成、ヘパリン化およびガラスピーズにコ
ーティングを実施した。ベースポリマーフィルムDおよ
び4級化フィルムDの塩基性窒素含量はそれぞれ、 0
.221mmol/gおよび0.108mmol/gで
あり、4級化率は51%であった。また、実施例1と同
様にして、各種特性を測定した結果を表2に示す。
災施開i 数千均分°子11500の一般式(IX)で表されるポ
リジメチルシロキサンポリオール150.0部。
(EX) N、 N−ジ(β−ヒドロキシエチル)  −2,5−
ジメチルピペラジン20.02部およびMDI 50.
04gを無水ジオキサン506部に溶解し、以下、実施
例1と同様に操作して、ポリマー濃度30%、粘度10
20ポイズ(25’C)のベースポリマーE溶液を得た
。以下。
実施例1と同様にして、4級化、フィルム作成。
ヘパリン化およびガラスピーズにコーティングを実施し
た。ベースポリマーフィルムEおよび4級化フィルムE
の塩基性窒素含量はそれぞれ、 0.909mmo1/
gおよび0.489mmol/gであり、4級化率は4
6%であった。実施例1と同様にして、各種特性を測定
した結果を表2に示す。
災隻炭亙 数平均分子1180Qの一般式(IX)で表されるポリ
ジメチルシロキサンポリオール180.0部、 1.4
−ブタンジオール9.01部、 MDI 75.06部
およびジブチルチンジラウレート0.015部を無水ジ
オキサン/ジメチルアセトアミド(1/1容量比)混合
溶媒616部に溶解し、ウレタン重合装置で窒素気流下
、60°Cで1時間反応させた後、氷水で30分間冷却
を行った。このプレポリマー?容液に、3−N、N−ジ
エチルアミノエチル−3−アザ−1,5−ジアミノベン
クン19.42部を含有する30%ジオキサン/ジメチ
ルアセトアミド混合溶液64.7部を1時間かけて滴下
し、溶液粘度980ボイズ(25°C)のベースポリマ
ーF溶液を得た。以下、稀釈溶媒としてジオキサン/ジ
メチルアセトアミド混合溶媒を用いた他は、実施例1と
同様にして、4級化、フィルム作成、ヘパリン化および
ガラスピーズへのコーティングを実施した。ベースポリ
マーフィルムFおよび4級化フィルムFの塩基性窒素含
量は、それぞれ0.705mmo 1部gおよび0 、
388mmo l / gであり、4級化率は45%で
あった。実施例1と同様にして各種特性を測定した結果
を表2に示す。
、比、較」レー 数平均分子11800の一般式(■)で表されるポリジ
メチルシロキサンポリオール180.0部、 1.4−
ブタンジオール18.02部、 MDI 75.06部
およびジブチルチンジラウレー) 0.015部を無水
ジオキサン637部に溶解し、以下、実施例1と同様に
操作して、ポリマー濃度30%、粘度750ポイズ(2
5°C)のベースポリマーGを得た。以下、実施例1と
同様ニジて、フィルム作成およびガラスピーズへのコー
ティングを実施した。実施例1と同様にして各種特性を
測定した結果を表2に示す。
(以下余白) 表2から明らかなように、ポリシロキサンポリオールを
使用した本発明のポリウレタンまたはポリウレタンウレ
ア、およびその4級化、ヘパリン化ポリマーは比較例の
ポリマーよりもはるかに優れた性質、特に抗血栓性、補
体活性抑制機能を合わせ持つことがわかる。
実施炭1 1.4−ブタンジオール9.01部および間175.0
8部をN、 N−ジメチルホルムアミド(DMFと略記
する)100部に溶解し、触媒としてジブチルチンジラ
ウレート0.0139部をDMF 7部に溶解した溶液
を添加し、30°Cで1時間反応させた後、20分間氷
冷し。
数平均分子[2000の一般式(X)で示されるポリシ
ロキサンポリアミン200.0部: (X) およびl−N、N−ジエチルアミノプロピル−4−アザ
−1,7−ジアミツヘブタン24.4部をジオキサン/
DMF (1部1重量比)混合溶媒(以下、a合溶媒と
略記する)620部に溶解した溶液を1時間かけて滴下
して、ポリマー濃度30%、粘度1,400ボイズ(2
5°C)のベースポリマー11を容?夜を得た。このン
容液に混合溶媒を追加し、撹拌により均一化して5%溶
液とした。この溶液から実施例1と同様にしてベースポ
リマーフィルムHを得た。ただし、乾燥は窒素気流下で
40°Cで1時間、60°Cで15時間行い、さらに減
圧乾燥を60゛Cで15時間行った。
次に、上記ベースポリマーフィルムを混合)容媒で稀釈
して10%溶液とし、実施例1と同様に4級化を行い1
次いでヘパリン化を行って、4級化フィルムH,ヘパリ
ン化4級化フィルムHを得た9ベースポリマーフイルム
Hおよび4級化フィルムHの塩基性窒素含量は、それぞ
れ0.815mmol/gおよび0 、400mmo 
l / gであり、4級化率は51%であった。
次いで、実施例1と同様にして酸素透過係数。
相対凝固時間、補体活性および物性(強伸度)を測定し
た。その結果を表3に示す。
n1[町 1.6−ヘキサンジオール11.8部および1旧75.
08部をDMF 100部に溶解し、触媒としてジブチ
ルチンジラウレート0.0139部を溶解したDMF溶
液7 mlを添加し、30°Cで1時間反応させた後、
20分間冷却し、数平均分子ff13000の一般式(
X)で示されるポリシロキサンポリアミン150.0部
および4−N、 N−ジメチルアミノプロピル−4−ア
ザ−1,7=ジアミノへブタン32.4部を混合溶媒5
28部に溶解した溶液を1時間かけて滴下し、ポリマー
濃度30%、粘度1280ボイズ(25°C)のベース
ポリマーI溶液を得た。この溶液を実施例7と同様に処
理してペースポリマ−フィルム1,4級化フィルム■お
よびヘパリン化4級化フィルム■を得た。ベースポリマ
ーフィルム■および4級化フィルムIの塩基性窒素含量
はそれぞれ1.114mmol/gおよび0.522m
mol/gであり、4級化率は53.2%であった。次
いで実施例1と同様にして酸素透過係数、相対凝固時間
、補体活性および物性(強伸度)を測定した。
その結果を表3に示す。
ユJE例J− 4,4°−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート7
8.7部および1,4−ブタンジオール9.01部をD
−F 100部に溶解し、触媒としてジブチルチンジラ
ウレート0.0139部を溶解したDMF7mMを添加
し。
60°Cで2時間反応させた後、20分間氷冷し、数平
均分子13,000の一般式(X)で示されるポリシロ
キサンポリアミン150部およびN、 N”−ジ(γ−
アミノプロピル)−ピペラジン30.0部を混合溶媒5
18部に溶解した溶液を1時間かけて滴下し、ポリマー
濃度30%、粘度1330ボイズ(25°C)のへ−ス
ボリマーJ溶液を得た。この溶液を実施例7と同様に処
理して、ベースポリマーフィルムJ、  4級化フィル
ムJおよびヘパリン化4級化フィルムJを得た。ベース
ポリマーフィルムJおよび4級化フィルムJの塩基性窒
素含量はそれぞれ1.121mmo1/gおよび0.6
53mmol/gであり、4級化率は41.7%であっ
た。
次いで、実施例1と同様にして酸素透過係数。
相対凝固時間、補体活性および物性(強伸度)を測定し
た。その結果を表3に示す。
尖上炭則 MDI 75.08部およびL 4−ブタンジオール9
.01部をDMF 100部に溶解し、触媒としてジブ
チルチンジラウレート0.0139部を溶解したDMI
? 7部を添加し、3Q’Cで1時間反応させた後、2
0分間水冷し。
数平均分子ffl 3.OQQの一般式(X)で示され
るポリシロキサンポリアミン150部および4−N、N
−ジエチルアミノエチル−4−アザ−1,7−ジアミツ
ヘプクン34.5部を混合溶媒520部に溶解した溶液
を1時間かけて滴下し、ポリマー濃度30%、粘度11
20ポイズのベースポリマーKを得た。この溶液を実施
例7と同様に処理して、ベースポリマーフィルムに、、
!l化フィルムにおよびヘパリン化4級化フィルムKを
得た。ベースポリマーフィルムにおよび4級化フィルム
にの塩基性窒素含量はそれぞれ1.117mmo1/g
および0.607mmol/gであり。
4級化率は45.7%であった。次いで、実施例1と同
様にして酸素透過係数、相対凝固時間、補体活性および
物性(強伸度)を測定した。その結果を表3に示す。
止較拠叉 MDl 75.08部および1.4−ブタンジオール9
.01部をDMF 100部に溶解し、触媒としてジブ
チルチンジラウレート0.0139部を溶解したDMF
 7部を添加し、30’Cで1時間反応させた後、20
分間氷冷し。
数平均分子fi3000の一般式(X)で示されるポリ
シロキサンポリアミン150部および1.2−プロピレ
ンジアミン11.1部を混合溶媒465部に溶解した溶
液を1時間かけて滴下し、ポリマー濃度30%。
粘度310ポイズ(25°C)のベースポリマーL溶液
を得た。この溶液を実施例7と同様に処理して。
ベースポリマーフィルムL、4級化フィルムLおよびヘ
パリン化4級化フィルムLを得た。ベースポリマーフィ
ルムLおよび4級化フィルムLの塩基性窒素含量はいず
れもOmmol/gであった。次いで実施例1と同様に
して酸素透過係数、相対凝固時間、補体活性および物性
(強伸度)を測定した。
その結果を表3に示す。
表3の結果から、ポリシロキサンポリアミンを使用した
本発明のポリウレタンウレアおよびその4級化、ヘパリ
ン化ポリマーについても2表2のポリマーと同様、酸素
透過性および血液適合性に優れていることが明らかであ
る。
(発明の効果) 本発明によれば、気体透過性に優れ、中空糸膜や薄膜に
容易に成形され、かつ血液適合性に優れた気体透過性材
料が提供される。この材料は2例えば1人工心肺装置2
人工肺、 ECMOなどのガス交換膜の酸素交換膜材料
として、さらにガス燃焼用酸素富化膜や医療用具のコー
ティング材料として広い用途に利用され得る。
以上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ジイソシアネート、イソシアネート基と反応し得る
    水酸基を分子末端に有するポリシロキサン、第3級アミ
    ノ基を有するポリオールまたはポリアミン、および必要
    に応じて他のポリオールまたはポリアミンを反応させて
    得られる、ポリウレタンまたはポリウレタンウレアから
    なる血液適合性に優れた気体透過性材料。 2、ジイソシアネート、イソシアネート基と反応し得る
    アミノ基を分子末端に有するポリシロキサン、第3級ア
    ミノ基を有するポリアミン、および必要に応じてポリオ
    ールまたは他のポリアミンを反応させて得られる、ポリ
    ウレタンウレアからなる血液適合性に優れた気体透過性
    材料。 3、ジイソシアネート、イソシアネート基と反応し得る
    水酸基またはアミノ基を分子末端に有するポリシロキサ
    ン、第3級アミノ基を有するポリオールまたはポリアミ
    ン、および必要に応じて他のポリオールまたはポリアミ
    ンを反応させて得られるポリウレタンまたはポリウレタ
    ンウレアに含まれる第3級アミノ基を4級塩化し、これ
    をヘパリン類で処理することにより得られる、血液適合
    性に優れた気体透過性材料。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5541305A (en) * 1991-01-16 1996-07-30 Toyo Boseki Kabushiki Kaisha Composition compatible with blood
JP2011502808A (ja) * 2006-09-04 2011-01-27 インスティトュート スペリオール テクニコ 血液適合性を有する非対称ポリウレタン系膜の合成方法、及び該方法によって得られる膜

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