JPH01280466A - 抗血栓性複合材料 - Google Patents

抗血栓性複合材料

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JPH01280466A
JPH01280466A JP63109901A JP10990188A JPH01280466A JP H01280466 A JPH01280466 A JP H01280466A JP 63109901 A JP63109901 A JP 63109901A JP 10990188 A JP10990188 A JP 10990188A JP H01280466 A JPH01280466 A JP H01280466A
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満 明石
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征郎 丸山
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宮内 徳之
Eiji Yashima
栄次 八島
Takeshi Miyazaki
剛 宮崎
Takashige Murata
村田 敬重
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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、抗血栓性医用高分子材料に関するもので、よ
り詳細には、血小板凝集阻止作用能を有するプロスタサ
イクリン(PGIdの放出を自在に制御し、必要に応じ
長時間にわたって徐放することができる抗血栓性複合材
料に関する。
(従来の技術) 従来、医用高分子材料としては、医薬品、医療機器の材
料、衛生材料、歯科材料、あるいは人工臓器などが、医
学あるいは、医療の分野に於いて、広く応用され、その
ために数多(の高分子材料などが用いられてきている。
これらのうちで、医薬品と人工臓器への応用は今後より
一層重要になる分野である。
人工臓器は、疾患や外傷等により機能が低下し、あるい
は停止した臓器の補助、あるいは代替臓器として使用し
て、生命の維持を図るという点において非常に重要であ
り、今後とも重要性は増加していくものと思われる。し
かも、これまでの人工腎臓のように血液中の老廃物や毒
物を生体外で透析する型式の人工臓器では、種々の点に
おいて不備があるため、今後機能をより高め、小型軽量
化、携帯化、そして生体内埋込み化を図る必要があり、
ほかの人工臓器においても同様なことが言われている。
例えば、人工血管のようなものに使用する場合、長期に
わたって生体に反応を起こさずに適合させる必要がある
ばかりでなく、血液を凝固させたり血栓形成が促進され
たりしないような材料(抗血栓性材料)であることが非
常に大切である。
従って、これまでの材料の生体適合の評価法として抗血
栓性が最も重要とされ、抗血栓性材料を作り出す方法と
して、下記のような方法が考え出されている。
l)血液成分との相互作用を弱める。
2)血栓形成を阻害する物質を利用する。
3)生体自身を利用する。
(発明が解決しようとする課題) これらのうち、1)では例えば、表面エネルギーが低く
不活性表面を持つ高分子(シリコーンゴム、フルオロシ
リコーンゴム及びテフロン)があるが、シリコーンゴム
では加工性や屈曲性に富むものの抗血栓性は完全ではな
い。また、フルオロシリコーンゴムもそれほど抗血栓性
としての効果はない、テフロンは抗凝血性よりも偽内膜
法に適しているが、内膜法として使用する際に血栓形成
を防ぎ速やかに内膜形成に持ち込むという点において不
安が残る。次に血液と接している血管の表面には負のζ
ポテンシャルが認られることから、例えばポリウレタン
に活性炭を混入して導電性をよくしたり、正常の血管の
生理条件と同様な微小電流が流れる状態に保つ工夫もな
されているが、抗血栓性の持続性と組織損傷等に欠点が
ある。
また生体適合性には、適当な長さの硬い結晶性セグメン
トと柔らかい屈曲性セグメントとを持っているコポリマ
ーが望ましい。そこでポリウレタンとポリジメチルシロ
キサンの共重合体のカルディオサン(Cardioth
ane)やセグメント化ポリウレタンのバイオマー(B
iomer)、TM−3(東洋紡)やポリスチレン−ポ
リヒドロキシエチルメタクリレートのブロック共重合体
等が実用化されているが、器質化が遅れ生体組織と密着
せず剥離する等の欠点がある。
更に高含水率の3次元網目構造を持つヒドロゲルは、優
れた血液適合性を持つが、含水率やゲルの網目の大きさ
等によって血液適合性に影響が生じやすく、合成上の条
件や再現性に問題がある。
2)では、血液凝固阻害作用を持つ物質であるヘパリン
を、共有結合によりポリマー表面に固定したものがある
。しかしながら、ヘパリンは多くの有機溶剤に溶けない
ため反応条件に制約があること、ヘパリンの水酸基が多
価のため反応が複雑であること、結合したヘパリン量が
少ないこと、結合したヘパリンのコンフォーメーション
の変化のため失活しやすい等の欠点が挙げられる。
3)では、体内にエキスバンデフドテフロン(expa
nded teflon)といった人工材料を埋め込み
、速やかに、フィブリンを表面に沈着し、その上に繊維
芽細胞や内皮細胞によって表面を被覆しているが、表面
から内皮組織が剥離したり、器質化が遅れるという欠点
が生じる。
本発明の目的は、プロスタサイクリンの放出時間を自在
に制御でき、必要に応じ長期にわたり徐放することが可
能な抗血栓性複合材料を提供することである。
(課題を解決するための手段) 本発明によれば、プロスタサイクリンを含存するヒドロ
ゲルを分散させた高分子材料からなる抗血栓性複合材料
が提供される。
以下、本発明につき更に詳細に説明する。
本発明に用いるプロスタサイクリンは、市販のものを使
用することができる。
本発明に用いるヒドロゲル成分としては、例えば、親水
性官能基を有するモノマー、アミド基を有するモノマー
、水酸基を有するモノマー又はカルボキシル基を有する
モノマー等から合成されたポリマー、その他の物質を好
ましく挙げることができる。
前記ヒドロゲル成分として更に詳しくは、例えば、(メ
タ)アクリルアミド((メタ)アクリルはメタクリル及
びアクリルを示す)、N、N−ジメチル(メタ)アクリ
ルアミド、N、 N−ジエチル(メタ)アクリルアミド
、N、N−ジプロピル(メタ)アクリルアミド、N、N
−ジブチル(メタ)アクリルアミド、N、N−ジメチル
アミノエチル(メタ)アクリレート、N、N−ジエチル
アミノエチル(メタ)アクリレート、N、N−ジプロピ
ルアミノエチル(メタ)アクリレート、N。
N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、
N、N−ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミ
ド、N、N−ジプロピルアミノプロビル(メタ)アクリ
ルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N〜プ
ロピル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイル
モルホリン、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレー
ト、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3
−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)
アクリル酸、p−安息香酸ビニル、N−ビニルピロリド
ン、p−アミノスチレン、り−N−メチルアミノスチレ
ン、p−N、N−ジメチルアミノスチレン、p−N、N
−ジエチルアミノスチレン、p−N、N−ジメチルアミ
ノメチルスチレン、p−N、N−ジメチルアミノエチル
スチレン、p−N、N−ジエチルアミノメチルスチレン
、p−N。
N−ジメチルアミノエチルスチレン、p−N、N〜ジメ
チルアミノプロピルスチレン、p−スルホン酸スチレン
、p−スルホン酸メチルスチレン等のモノマーを、ビス
アクリルアミド等の架橋剤を用いたラジカル共重合によ
って得られる親水性コポリマーが挙げられる。
またポリビニルアルコールや、天然由来の物質であるデ
ンプン、コンニャク粉、カラジーナン等のヒドロゲルも
挙げられる。
通常のヒドロゲルの合成方法としては、例えば、ラジカ
ル重合、カチオン重合、アニオン重合、レドックス重合
等が挙げられる。しがしながら、通常のラジカル重合で
は重合温度が高く、プロスタサイクリンが失活するおそ
れがあるので、低温にてラジカル重合を行うことが好ま
しく、また特に好ましくはレドックス重合法にてとドロ
ゲルを合成することが望ましい。レドックス開始剤とし
ては、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸カリウム−Na
H3Os、H=O,−pe!+、H2O2−チオオキザ
ル酸、にMnO,−シュウ酸、NaCl0s  NaH
5O=、過硫酸アンモニウム−N、N、N’、N’−テ
トラメチレンジアミン等を挙げることができる。
本発明に用いられるヒドロゲルを分散させるための高分
子材料としては疎水性物質があり、例えば、ポリ塩化ビ
ニル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリカーボネート、ポリシロキサン、ポリウレタン、ポ
リアクリロニトリル、ポリフルオロカーボン、ポリエス
テル、ポリエーテル、ポリ (メタ)アクリレート、及
びスチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−メ
タクリル酸メチル共重合体等の種々の共重合体や合成ま
たは天然のゴム類等が例示できる。また本発明に用いら
れる高分子材料として親水/疎水層分離構造を有する物
質があり、例えば、その親水部分として、ポリエーテル
、ポリアクリルアミド、ヒドロキシエチル(メタ)アク
リレート、ポリ−N−メチル−2−ピロリドン、ポリ−
N−ビニルピリジン等の親水性高分子及びそのマクロモ
ノマー類、また疎水性部分としてはポリオレフィン類、
及び種々の共重合性高分子やそのマクロマーならびにポ
リアミド、ポリイミド、ポリエーテル、ポリエステル、
ポリスルホン等の縮合性高分子や、そのマクロマー、さ
らには合成または天然のゴム類等が例示できる。
本発明のプロスタサイクリンを含有するヒドロゲルの製
造法は、例えば前記レドックス重合開始剤等と、プロス
タサイクリンを含んだ水溶液に、水溶性モノマー及び水
溶性多官能性モノマーを加えて、水冷下にてラジカル重
合を行い、ヒドロゲルを合成することが望ましい。前記
ヒドロゲル中へのプロスタサイクリンの含有量は0.1
〜30重量%、特に1〜10重量%が好ましい。0.1
重量%未満ではプロスタサイクリンが少なすぎて抗血栓
性が得られず、また30重量%を超える量のプロスタサ
イクリンを含有させることは技術的に困難であるばかり
でなく、プロスタサイクリンの徐放量が多くなり過ぎる
ので好ましくない。
この様にして得られたプロスタサイクリン含有ヒドロゲ
ルを凍結乾燥した後、低温で機械的に粉砕を行う等の方
法により乾燥微粒子を得るか、前述のレドックス重合開
始剤とプロスタサイクリン含有水溶液に水溶性モノマー
及び水溶性多官能性モノマーヲ加工、さらにベンゼン、
トルエン、ヘキサン、石油エーテル等の水に不溶性の有
機溶媒とアラセルCのような界面活性剤を加えて、超音
波等の処理を行って逆相懸濁系を作り、これを水冷下で
ラジカル重合させ、微粒子状のプロスタサイクリン含有
ヒドロゲルを合成し、次に凍結乾燥を行い乾燥微粒子を
得る方法がある。
これらの方法によって合成されたプロスタサイタリン含
有乾燥ヒドロゲル微粒子をポリ塩化ビニル、セグメント
化ポリウレタン(ポリエーテル型ポリウレタン)、ポリ
ウレタン−ポリジメチルシロキサン共重合体等の医用材
料としての特質を備えた高分子材料に混練等の機械的加
工方法により分散させるか、あるいは上記材料を適当な
有機溶媒に溶解して高濃度の高分子溶液とし、これに前
述の方法で合成した微粒子化ヒドロゲルを分散させた後
、脱溶媒を行ってプロスタサイクリンの固定化を行い、
抗血栓性複合材料とすることができる。
また従来から抗血栓性材料としては不適とされてきた一
般的な高分子材料、例えばポリスチレン、ポリアクリロ
ニトリル、ポリ (メタ)アクリレート類、ポリビニル
エステル類、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ス
チレン−ブタジェン共重合体、スチレン−(メタ)アク
リレート共重合体、スチレン−アクリロニトリル−ブタ
ジェン共重合体等の高分子、あるいはポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリブテン等のポリオレフィン類や、ポ
リテトラフルオロエチレン、その他にポリカーボネート
類、ポリアミドあるいはポリイミド類、ポリスルホン類
等に対しても、前述のプロスタサイクリン担持ヒドロゲ
ルの乾燥微粒子を混練等によって分散させるか、あるい
は上記高分子を適当な有機溶媒に溶解した高濃度高分子
とし、これに微粒子を分散させた後、脱溶媒を行うと、
プロスタサイクリン担持ヒドロゲル含有高分子が得られ
、抗血栓性複合材料とすることができる。
(発明の効果) 本発明の抗血栓性複合材料は、抗血栓性を発現させるの
に優れた物質であるプロスタサイクリンを、例えば各種
のヒドロゲルに静電的に吸着させて固定化を行い、プロ
スタサイクリン担持ヒドロゲルの微粒子を合成し、この
微粒子を種々の高分子材料に混練あるいは有機溶媒等を
用いて分散させたので、プロスタサイクリン含有の高分
子複合材料を得ることが可能となった。
しかもヒドロゲルの選択、含有させるプロスタサイクリ
ンの量、さらには分散させるプロスタサイクリン担持ヒ
ドロゲル微粒子の分散量等によって、材料からのプロス
タサイクリンの徐放を長時間にわたって自由に制御する
ことも可能で、これらの条件を目的に応じて選択するこ
とができる。
またこれまで機械的強度や物理・化学的安定、加工性等
の点に優れているにもかかわらず、生体適合性に欠けて
いる理由で用いられることがなかった各種の高分子材料
に抗血栓性を付与し、物性の優れた抗血栓性複合材料と
して使用することが可能となった。
(実施例) 以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明するが、本
発明はこれらに限定されるものではない。
実施例1 内容1100 mのガラス製アンプルに50−の1%ア
ラセルC−ベンゼン溶液をとり、30分間10〜15℃
で窒素置換を続け、一方で、N、 N−ジメチルアクリ
ルアミド5ミリモル、N−メチルジアクリルアミド5ミ
リモル、4.5g/lのプロスタサイクリンを含む17
15モルリン酸緩衝液(pH7,0) 5 ag、過硫
酸アンモニウム1モル%を混合し、水冷下で、1モル%
のN、 N、 N’、 N’−テトラメチレンジアミン
をすばやく加えた後、直ちに上記のベンゼン中に注ぎ込
み、2分間超音波照射を行う。これを徐々に室温に戻し
ながら窒素気流下で30分攪拌して重合を行い、約10
分間静置し、上澄みのベンゼンを精製ベンゼンで十分に
置換した。
次に、得られたアクリルアミドビーズ/ベンゼン分散溶
液を液体窒素中で凍結させ、減圧上乾燥させ、微粒子状
のアクリルアミド系ヒドロゲルを得た0次にアクリルア
ミド系のヒドロゲル微粒子0.10gを10重量%のポ
リ塩化ビニル−テトラハイドロフラン溶液9.00g中
に均一に分散させ、溶媒を蒸発させてプロスタサイクリ
ン担持ヒドロゲル含有ポリ塩化ビニルフィルムを作製し
た。次にアクリルアミド/ポリ塩化ビニル−テトラハイ
ドロフラン溶液とし、この溶液を、血小板凝集測定用の
ガラスチューブ(内径5.5mm、長さ491)の内面
に均一に塗布し、室温で30分、さらに減圧下で12時
間乾燥させ、試料チューブを得た。
次ぎに新鮮ヒト血液とチトラート(登録商標)の9:1
混合液を遠心分離(800rpm、10分)し、血小板
多過血+31 (Platelet rich pla
smas P RP )を作製し、このPRP (白濁
)中にコラーゲンを添加すると、直ちに血小板が凝集し
、濁度が低下し透過率が高くなる現象を吸光度計で経時
的に測定することにより行った。すなわち、得られた試
料チューブ中に、P P P 200#7を入れ、1分
後、コラーゲン(2g/mff1) 5μ!を添加し、
このときの透過率を測定し、血小Fi、凝集阻止能を下
式に従って求め、時間との関係について調べた。
Aニブランクの透過率(T%) B:サンプルの透過率(T%) その結果を第1表に示す。
実施例2 実施例1と同様の方法により、但しプロスタサイクリン
の含有量が異なる他は同様に行って、プロスタサイクリ
ン含有複合材料を合成し、血小板凝集阻止能を測定した
。その結果を第1表に示した。
実施例3 アクリルアミドの代わりに2−ヒドロキシエチルメタク
リレートを用いた他は、実施例1と同様の方法により行
い、プロスタサイクリン含有複合材料を合成し、血小板
凝集阻止能を測定した。その結果を第1表に示した。
実施例4 アクリルアミドの代わりにアクリル酸を用いた他は実施
例1と同様の方法により、プロスタサイクリン含有ヒド
ロゲル微粒子を合成した。次に、ポリスチレンのベンゼ
ン溶液(10重量%)にヒドロゲルを分散させ、実施例
1と同様にチューブを作製し、性能を調べた。その結果
を第1表に示した。
実施例5 ポリ塩化ビニルの代わりにポリメタクリル酸メチルのベ
ンゼン溶液(10重量%)を用いた他は実施例1と同様
の方法により、試料チューブを作製し、性能を調べた。
その結果を第1表に示した。
表中のAAmはN、N−ジメチルアクリルアミド、)I
EMAは2−ヒドロキシエチルメタクリレート、AAは
アクリル酸、PvCはポリ塩化ビニル、PsLはポリス
チレン、PMMAはポリメタクリル酸メチルを示す。
以上の結果より、プロスタサイクリンを含むヒドロゲル
は、107時間以上にわたりプロスタサイクリンが徐放
されて、血小板凝集阻止効果が持続することがわかる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. プロスタサイクリンを含有するヒドロゲルを分散させた
    高分子材料からなる抗血栓性複合材料。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008220786A (ja) * 2007-03-14 2008-09-25 Japan Science & Technology Agency 血管内皮細胞の摩擦抵抗低減材料
WO2022136545A1 (en) 2020-12-22 2022-06-30 Radiometer Medical Aps Blood sampler containing anti-platelet agent and water-soluble matrix material

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