JPH046212B2 - - Google Patents

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JPH046212B2
JPH046212B2 JP60077579A JP7757985A JPH046212B2 JP H046212 B2 JPH046212 B2 JP H046212B2 JP 60077579 A JP60077579 A JP 60077579A JP 7757985 A JP7757985 A JP 7757985A JP H046212 B2 JPH046212 B2 JP H046212B2
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JP
Japan
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block copolymer
polymer
type block
aba type
proteins
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JP60077579A
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JPS61236831A (ja
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Isao Shinohara
Hitoshi Akemi
Takao Aoyanagi
Hiroshi Tsuji
Mitsuo Okano
Kazunori Kataoka
Yasuhisa Sakurai
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Shingijutsu Kaihatsu Jigyodan
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Shingijutsu Kaihatsu Jigyodan
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  • Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野 本発明は、機能性ABA型ブロツク共重合体、
特に蛋白質の脱着或いは剥離作用を有する新規且
つ有用なポリヘキシルアクリレート(A)−ポリスチ
レン(B)からなるABA型ブロツク共重合体に関す
る。 従来技術 従来よりABA型ブロツク共重合体として、A
がメタクリル酸エステル誘導体ポリマーからな
り、Bがポリオキシアルキレングリコールとジイ
ソシアネートとからなる両末端にイソシアネート
基を有するポリマーからなるABA型ポリマーが
知られており(特公昭58−35612号公報)、又最近
本発明者らはポリフルオロアルキル基含有(メ
タ)アクリル酸エステル系ポリマーのブロツク(A)
とポリスチレン系、ポリブタジエン系、又はポリ
ジメチルシロキサン系(疎性)ポリマーのブロツ
ク(B)とのABA型ブロツク共重合体を提案してい
る。 前者のポリマーは水溶性であり、非イオン性で
あるので、溶血防止剤、代用血漿、血漿成分の分
画剤などの生体適合材として使用できる外、抗血
栓性であり、成型が容易であるから、人工血管、
人工皮膚として利用できるものであり、又、後者
は抗凝血性材料としてすぐれたものである。 発明が解決しようとする問題点 前記従来のABA型のブロツクポリマーは抗血
栓性或いは抗凝血性の材料として利用できる機能
性ブロツクポリマーではあるが、その他の例えば
蛋白質の脱着或いは剥離作用を有するものではな
く、又そのようなABA型ポリマーは未だ得られ
ていないのが現状である。 問題点を解決するための手段 本発明者らはABA型ブロツク共重合体につい
てさらに研究の結果、意外にもポリヘキシルアク
リレート(A)とポリスチレン(B)との特定成分からな
るABA型ブロツク共重合体が、蛋白質を脱着或
いは剥離する性質を有することを見出し、本発明
に到達したものである。 本発明は下記一般式で示す構造のポリヘキシル
アクリレート(A)−ポリスチレン(B)よりなるABA
型ブロツク共重合体、 (mは5〜200、nは5〜200である)に関す
る。 本発明のABA型ポリマーは、下記一般式で示
される反応により得ることができる。 (式中mは5〜200、nは5〜200である) 前記式(A)で示される片末端アミノ基(NH2
含有ポリヘキシルアクリレートはヘキシルアクリ
レートモノマーとアミノエタンチオールとを重合
開始剤の存在下、溶媒中で重合する方法等のいず
れの方法でも製造することができる。 又、前記式(B)で示される両末端イソシアナート
基(NCO)含有ポリスチレンは例えばp,p′−
ジイソシアナートジフエニルジスルフイド
(IPDS、三井東圧製)を所定量仕込み、脱気封管
後、紫外線を照射反応させて得ることができる
(日本化学会誌1977(1)p88)。 本発明の前記()で示されるポリヘキシルア
クリレート−ポリスチレンABA型ブロツク共重
合体は、前記(A)の片末端NH2基含有ポリヘキシ
ルアクリレートと前記(B)の両末端NCO基ポリス
チレンとを〔NCO〕/〔NH2〕=約1.0〜1.5、好
ましくは約1.2の割合で溶液中、常温で反応して
得られる。なお前記の割合が1.5より大きくなる
と副反応が起こりやすくなるので好ましくない。 本発明のABA型ブロツク共重合体の分子量は
Aが1000〜30000、Bが1000〜20000であり、総分
子量(2A+B)は3000〜80000であり、2A/B
は0.1〜60である。このものは透明で、柔軟な膜
となり(柔軟性についてはヘキシルアクリレート
の組成割合が高くなる程、柔らかくなる)、例え
ば酢酸エチルエステル、ベンゼン、テトラヒドロ
フラン等の溶媒に可溶であり、成型性が高い。 又、本発明のABA型ブロツク共重合体は、蛋
白質との相互作用が非常に弱く、この共重合体に
付着した蛋白質は共重合体表面から脱着していく
「ストリツピング現象」を起こし、蛋白質を脱離
或いは剥離する性質を有し、例えば下記に示すよ
うな広範囲な分野で利用できる。 1 コンタクトレンズのコーテイング (従来、比較的親水性の素材がコンタクトレン
ズとして用いられていたが、体液中の蛋白質がレ
ンズ中に浸透して、曇り、細菌の繁殖を起こすと
いう欠点があつた。本高分子は蛋白質の沈着を防
止できる) 2 生体内に埋入して薬物の徐放を行なう場合の
基材 (生体内に埋入した場合、薬物の徐放量、徐放
速度に影響をおよぼす蛋白の沈着を免れ、初期徐
放特性を維持し得る) 3 蛋白質等の検査、定量を行う器具、装置等お
よびそれらのコーテイング (蛋白の定量、特に微量定量を行う場合には、器
具や装置に沈着する蛋白質が誤差の原因となる。
その様な場合に本重合体は有効である) 4 船底塗料等への応用 (船底に固着するフジツボ類は、まず蛋白質等
の足場を自ら分泌して、その足場の上に固着す
る。本高分子は蛋白の沈着を防ぐ作用があるの
で、フジツボ等の固着を防ぐ船底塗料とすること
ができる) なお、前記ヘキシルアクリレート重合体の代り
にヘキシル基の前後のアルキル基であるヘプチ
ル、ペンチル基含有アクリレート等の重合体を用
いることも可能である。 作 用 本発明のポリヘキシルアクリレート(A)−ポリス
チレン(B)のABA型ブロツク共重合体は、蛋白質
との親和性がなく、それらを脱離或いは剥離する
作用を有する。 実施例 以下に実施例にてさらに説明するが、本発明は
これらに限定されるものでないことは言うまでも
ない。 1 ヘキシルアクリレート−スチレンABA型ブ
ロツク共重合体の合成 (1) 片末端アミノ基含有ポリヘキシルアクリレ
ート(ポリHA)(A)の合成 メチルアクリレート(MA)とヘキシルアルコ
ールをp−トルエンスルホン酸(酸性触媒)とヒ
ドロキノン(重合禁止剤)の存在下、MAのメチ
ル基をヘキシル基にエステル交換して得たヘキシ
ルアクリレート(HA)モノマー〔Organic
Synthesis Collective Vo1.3(146)及び
Industrial and Engineering Chemistry 1984
Vol.40 No.8(1429)参照〕を用い、重合管に該
HAモノマー、アゾビスイソブチロニトリル、ア
ミノエタンチオール、テトラヒドロフランを所定
量仕込み、脱気、封管後に重合槽中60℃で所定時
間振とうさせ、重合させた。反応終了後、反応混
合物をメタノール中に滴下し、ポリHAのみを沈
殿させて回収した。第1図にHAのポリマーおよ
びモノマーのIRスペクトルを示した。 モノマー、ポリマーいずれも1700cm-1付近にC
=O結合(カルボニル基)、1100cm-1付近にエス
テル基にもとづく吸収が認められた。またモノマ
ーの1630cm-1付近のC=C結合の伸縮振動にもと
づく吸収がポリマーにおいては認められなかつ
た。このことからポリHAの合成が確認された。 反応条件および合成結果を第1表に示した。ま
た〔S〕/〔M〕と重合度の逆数1/Pnの関係
を第2図に示した。ただし〔M〕はモノマー濃
度、〔S〕は連鎖移動剤濃度(アミノエタンチオ
ール)を示す。〔S〕/〔M〕の値を変化させる
ことで分子量を制御することが可能である。 〔S〕/〔M〕が直線であることから、重合体
の末端にアミノエタンチオールが導入される反応
(テロメリゼーシヨン)が起こつていることがわ
かり、直鎖状のポリマーであることがわかる。 なお、このポリHAの表面自由エネルギーは
29.5dyn/cmであつた(ウイルヘルミー法によ
る)。
【表】 (2) 両末端イソシアナート基(NCO)含有ポ
リスチレン(B)の合成 石英重合管にスチレンモノマー、反応開始剤と
してp,p′−ジイソシアナート・ジフエニルジス
ルフイド(IPDS、三井東圧製)を所定量仕込み、
脱気封管後、紫外線を照射し、30℃で所定時間反
応させた。反応終了後、反応混合物をベンゼンで
希釈し、ヘキサン中に滴下し、洗浄後、回収した
(岡野光夫ら、日本化学会誌1977(1)p88を参照)。 (3) 本発明のABA型ブロツク共重合体の合成
両末端NCO基ポリStと片末端NH2基ポリHAを
〔NCO〕/〔NH2〕=1.2、トルエン溶媒中10%溶
液となるように仕込み、常温で72時間反応を行な
つた。反応後、反応混合物をヘキサンに滴下し、
未反応のポリStを除去した。さらに上ずみ液を絶
乾後、残留物をベンゼンに溶解し、メタノールを
加え、分別沈殿によりブロツクコポリマーの精製
を行なつた。 第3図に本ブロツクコポリマー(b)と両末端
NCO基ポリSt(a)のIRスペクトル図を示した。両
末端NCO基ポリSt(a)に認められた2250cm-1付近
のNCO基の吸収が、本ブロツクコポリマー(b)で
は消失しており、末端同志が結合したことがわか
る。又ポリSt、ブロツクコポリマーいずれにも、
Stの特性吸収である3030、1600、1500cm-1に吸収
ピークが認められた。またブロツクコポリマー側
には、HAのカルボニル基(C=O)にもとづく
1700cm-1付近の強い吸収が認められた。 第4図に、ブロツクコポリマーとポリStの
GPC(Ge1 Permeation Chromatography)チヤ
ートを示した。ポリStのピークがElution
Volume33ml付近に観察されたのに対し、ブロツ
クコポリマーのピークは30ml付近に観察され、
高分子量側へシフトしていた。このことは分子量
が増大したことを示し、ポリHAとポリStが結合
してABA型ブロツク共重合体になつたことを示
す。 第2表にHA−St ABA型ブロツク共重合体の
合成結果を示した。
【表】 *:元素分析
HAのモル組成の理論値と実験値がほぼ一致し
ていた。 以上の結果からHA−St ABA型ブロツク共重
合体の合成が確認された。 本ブロツク共重合体の0.5%酢酸エチル溶液を
電顕用メツシユにキヤストし、透過型電子顕微鏡
を用いてポリマーの表面形態の観察を行なつた。 第5図に示したように、AB、ABA型ブロツク
共重合体の特徴であるドメインの連続したラメラ
状のミクロ相分離構造が観察された。黒い部分が
スチレン、白い部分がヘキシルアクリレートに対
応している。単にスチレンとヘキシルアクリレー
トを混合しただけでは、この様なラメラ状のミク
ロ相分離構造は観察できない。すなわち、この様
なミクロ相分離構造はブロツク共重合体に特有の
ものであり、この電顕写真は確かにブロツク共重
合体が合成されたことを示す。 この様な特殊な表面構造をとることが、蛋白の
脱着性に何らかの形で関与しているものと推察さ
れる。 2 本発明のPHA−pSt ABA型ブロツク共重合
体の性質の試験 (1) 血漿蛋白質脱着挙動 濃硫酸で洗浄し、乾燥させたカバーガラスにポ
リマーの0.5%酢酸エチル溶液をキヤストし、12
時間酢酸エチル飽和蒸気にさらしてミクロ構造を
形成させた後、36時間真空下で乾燥させることに
より、ポリマーをカバーガラス上にコーテイング
した。 これをリン酸緩衝液(PBS)に1時間浸漬し
た後、生体濃度の1/50の血漿蛋白PBS溶液(ア
ルブミン0.45g/100c、γ−グロブリン0.16g/
100c.c.、フイブリノーゲ0.03g/100c.c.)に3時間
浸漬することにより蛋白質をこのカバーガラス上
に吸着させた。このカバーガラスをPBSでリン
スした後、ただちに空気の気泡と接触させ、空気
の気泡側の接触角θの経時変化を測定した。結果
を第6〜9図に、また平衡に達したときのθ、吸
着蛋白質層が存在しない場合のθの値を第3表に
示した〔参考文献Journal of Colloid and
Interface Science Vo153 No.1 p7(1978)〕。
空気の気泡が接触した瞬間では、いずれの場合も
θ=180゜であつたが、時間が経過するにつれてポ
リマーに吸着していた蛋白質が空気気泡−PBS
界面に移動して蛋白質がポリマー表面から脱着し
ていく移動して蛋白質がポリマー表面から脱着し
ていく「Stripping現象」が生起し、そのためθ
は時間とともに減少していつたと考えられる。 第6図〜第9図をさらに説明すると、第6図は
疎水性の高い表面の代表例としてポリテトラフル
オロエチレンをモデル的に選び、その表面に吸着
した血漿蛋白質(アルブミン、γ−グロブリン、
フイブリノーゲン等)の脱離挙動を経時的に追跡
した。アルブミンが最も脱離し易く、混合蛋白質
の場合最も脱離し難い。概して疎水性の高い表面
からは、一旦、吸着した蛋白質は脱離し難い傾向
にあることがわかる。 第7図は疎水性が中程度の表面として、また本
発明のブロツク共重合体の対照試料として、ブロ
ツク共重合体の構造成分の1つであるポリスチレ
ンを選んで蛋白質の脱離実験をした。接触角の低
下はゆつくりとしており、蛋白質は比較的脱離し
難い。 第8図は本発明のブロツク共重合体の対照試料
としてフルオロアクリレート−スチレンブロツク
共重合体表面からの蛋白質の脱離を調べた。γ−
グロブリンだけは極めて速く脱離するが、他の蛋
白質は脱離し難い。 第9図は本発明のABA型ブロツク共重合体に
関するものであり、本発明のブロツク共重合体表
面からは血液中の代表的な蛋白質であるアルブミ
ン、γ−グロブリン、フイブリノーゲンが極めて
速く脱離する。また、いずれの蛋白質も同程度に
容易に脱離するということは、蛋白質の種類に関
係なく、すぐれた脱離効果が発現されることを示
すものであり、蛋白質の相互作用は非常に弱いも
のであつた。
【表】 (2) 血液適度性試験 HA−St ABA型ブロツク共重合体を内面にコ
ーテイングしたポリウレタンチユーーブ(長さ20
cm、内径1.3mm)を用いてウサギ頚部に動静脈間
シヤントを形成し、このチユーブ内を流れる血液
の流速について検討した。第10図はウサギの頚
部に形成した動静脈間シヤント内の血流速度の経
時変化を示すグラフであり、(a)はHA−St ABA
型ブロツク共重合体、(b)はFAA−St ABA型ブ
ロツク共重合体である。第10図に示してあるよ
うに、HA−St ABA型ブロツク共重合体は全く
血液適合性を示さないために、直ちに血栓が形成
され、血流は停止する。しかしながら、血漿蛋白
を脱着し易いのと同様に付着した血栓も脱離し易
く、そのため再び血流速は回復する。以後、これ
を数時間の間くりかえすものと考えられる。 なお、FAA−St ABA型ブロツク共重合体は
フルオロアルキル基含有アクリル酸エステル−ス
チレンABA型ブロツク共重合体であつて、優れ
た血液適合性のあるものである。 発明の効果 本発明のヘキシルアクリレートスチレンABA
型ブロツク共重合体は蛋白質の脱着作用を有し、
機械的強度及び成型性もあり、蛋白質の検討、定
量用器具装置及びそれらのコーテイング、コンタ
クトレンズのコーテイング塗料、薬薬物徐放基材
等として期待できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はHA単量体(a)とポリ(HA)(b)の赤外
線スペクトルであり、第2図は〔S〕/〔M〕と
重合度の逆数1/Pnの関係を示す図であり、第
3図はNCO−ポリSt(a)とHA−St ABA型ブロツ
ク共重合体(b)のIRスペクトルの図であり、第4
図は本発明のブロツク共重合体とポリスチレンの
GPCにおける流出パターンを示すチヤートであ
り、第5図はHA−St ABA型ブロツク共重合体
のミクロ相分離構造を示す電子顕微鏡写真の模式
図である。第6〜9図は各種ポリマー表面からの
血漿蛋白質の脱離挙動を示すグラフであり、第6
図のポリマーはポリテトラフルオロエチレン
(PTFE)、第7図のポリマーはポリSt、第8図の
ポリマーはFAA−St ABA型ブロツク共重合体
であり、第9図のポリマーは本発明のHA−St
ABA型ブロツク共重合体である。第10図はウ
サギの頚部に形成した動静脈間シヤント内の血流
速度の経時変化を示す図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 下記一般式()で示す構造のポリヘキシル
    アクリレート(A)−ポリスチレン(B)よりなるABA
    型ブロツク共重合体。 (mは5〜200、nは5〜200である)
JP60077579A 1985-04-13 1985-04-13 ヘキシルアクリレ−ト−スチレンaba型ブロツク共重合体 Granted JPS61236831A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60077579A JPS61236831A (ja) 1985-04-13 1985-04-13 ヘキシルアクリレ−ト−スチレンaba型ブロツク共重合体

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JP60077579A JPS61236831A (ja) 1985-04-13 1985-04-13 ヘキシルアクリレ−ト−スチレンaba型ブロツク共重合体

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JPS61236831A JPS61236831A (ja) 1986-10-22
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JP60077579A Granted JPS61236831A (ja) 1985-04-13 1985-04-13 ヘキシルアクリレ−ト−スチレンaba型ブロツク共重合体

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JP4189889B2 (ja) 1996-07-29 2008-12-03 株式会社ヴァーユ ポリ(2―ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート)セグメントを分子中に含有する改質ポリマー

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