JPH09227702A - Immobilization of hydrophilic polymer on the surface of hydrophobic polymer - Google Patents
Immobilization of hydrophilic polymer on the surface of hydrophobic polymerInfo
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- JPH09227702A JPH09227702A JP8058372A JP5837296A JPH09227702A JP H09227702 A JPH09227702 A JP H09227702A JP 8058372 A JP8058372 A JP 8058372A JP 5837296 A JP5837296 A JP 5837296A JP H09227702 A JPH09227702 A JP H09227702A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 疎水性高分子表面への親水性高分子の固定化
による潤滑性に優れた医用材料の開発
【構成】 過酸化ベンゾイル、ジ第三ブチルペルオキシ
ドあるいはジクミルペルオキシドのような開始剤を含ん
だポリビニルアルコ−ル溶液を用いて疎水性表面を有す
る高分子材料、例えばシリコ−ンゴム、天然ゴム、ポリ
塩化ビニル、あるいはポリウレタン等を溶媒にて膨潤さ
せ疎水性高分子表面にポリビニルアルコ−ルのような親
水性高分子を含浸させた後、140℃以下の熱処理によ
り疎水性高分子表面に親水性高分子表面を固定化し、疎
水性高分子表面を親水性高分子表面に転化する方法。(57) [Abstract] [Purpose] Development of medical materials with excellent lubricity by immobilizing hydrophilic polymer on the surface of hydrophobic polymer [Composition] Composition of benzoyl peroxide, ditertiary butyl peroxide or dicumyl peroxide A polymer material having a hydrophobic surface, such as silicone rubber, natural rubber, polyvinyl chloride, or polyurethane, is swollen with a solvent using a polyvinyl alcohol solution containing such an initiator. After being impregnated with a hydrophilic polymer such as polyvinyl alcohol, the surface of the hydrophilic polymer is fixed on the surface of the hydrophobic polymer by heat treatment at 140 ° C. or less, and the surface of the hydrophobic polymer is changed to the hydrophilic polymer surface. How to convert to.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】表面が親水性を有しなめらかで潤
滑性に優れた医用材料、例えば気管、気道、尿道、およ
び栄養管のような体切開により挿入されるカテ−テル、
あるいは血管中に挿入される種々のカテ−テルは挿入と
回収時に周辺組織の損傷を最小限に抑えるとともに手術
時間の短縮を可能にし、治療時の患者の苦痛を最小限に
抑えられることが良く知られている。さらに親水性表面
は材料表面へのタンパク質の吸着と血小板の粘着を低下
させることから医用材料としての機能を高め、人工血管
等への応用も可能である。BACKGROUND OF THE INVENTION A medical material having a hydrophilic surface, a smooth surface, and excellent lubricity, for example, a catheter inserted by a body incision such as a trachea, an airway, a urethra, and a feeding tube.
Alternatively, various catheters that are inserted into blood vessels often minimize damage to surrounding tissues during insertion and withdrawal as well as shorten the time required for surgery, thus minimizing patient distress during treatment. Are known. Furthermore, the hydrophilic surface enhances the function as a medical material because it reduces the adsorption of proteins on the material surface and the adhesion of platelets, and can be applied to artificial blood vessels and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】医用材料表面の潤滑性を高める方法とし
ては基本的に二つの方法が考えられる。その方法とは医
用材料を潤滑性に優れた低摩擦材料で造るか、あるいは
材料表面に潤滑性に優れた材料を付与するかのいずれか
である。現在、潤滑性に優れた材料からは医用材料がほ
とんど得られておらず、ほとんどの医用材料が潤滑性に
乏しい材料から造られている。その結果、後者の方法が
一般的に用いられ、研究開発が行われている。2. Description of the Related Art There are basically two possible methods for improving the lubricity of the surface of a medical material. The method is either to make a medical material with a low-friction material having excellent lubricity, or to apply a material having excellent lubricity to the material surface. Currently, almost no medical materials are obtained from materials having excellent lubricity, and most medical materials are made from materials having poor lubricity. As a result, the latter method is generally used and research and development is being conducted.
【0003】現在、材料表面に潤滑性を付与するためカ
テ−テル等を使用する際に表面にグリセリン、オリ−ブ
オイル、シリコ−ンオイルあるいは他のゼリ−タイプの
一時的潤滑剤をコ−ティングする方法が最も広く使用さ
れている。しかしこの方法は一時的なコ−ティングであ
るために表面から潤滑剤が徐々に脱落し、材料表面は再
度非潤滑性になる。At present, when a catether or the like is used to impart lubricity to the surface of a material, glycerin, olive oil, silicone oil or other jelly type temporary lubricant is coated on the surface. The method is the most widely used. However, since this method is a temporary coating, the lubricant is gradually removed from the surface, and the material surface becomes non-lubricant again.
【0004】疎水性材料表面へ親水性高分子を化学的に
結合させ、永久的に潤滑性を付与する試みも多く行われ
ている。それらの代表的な方法としては材料表面に放射
線、コロナ放電、電子線および紫外線等の高エネルギ−
を照射し、その照射部位から親水性高分子をグラフトさ
せる方法である。これらの方法により表面の親水化はな
し得ているものの、コロナ等の高エネルギ−照射後のグ
ラフト反応法はコストが高いために経済的でなく、さら
にグラフト鎖長をコントロ−ルするのが容易でない。Many attempts have been made to chemically bond a hydrophilic polymer to the surface of a hydrophobic material to permanently impart lubricity. Typical examples of such methods are high energy such as radiation, corona discharge, electron beam and ultraviolet rays on the surface of the material.
Is irradiated and a hydrophilic polymer is grafted from the irradiation site. Although the surface can be hydrophilized by these methods, the graft reaction method after irradiation with high energy such as corona is not economical because of high cost, and it is not easy to control the graft chain length. .
【0005】さらに反応性イソシアネ−トのような化学
薬品を用い疎水性表面に親水性高分子を化学的に結合さ
せる方法も多く報告されている。しかしながらイソシア
ネ−トは高い毒性を有し、また残存未反応化学薬品の除
去が困難なために医療分野においてはこれらの方法によ
り得られた試料を使用することは好ましくない。Further, many methods have been reported in which a hydrophilic polymer is chemically bonded to a hydrophobic surface by using a chemical agent such as reactive isocyanate. However, it is not preferable to use the samples obtained by these methods in the medical field because isocyanate has a high toxicity and it is difficult to remove residual unreacted chemicals.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする問題点】以上のように低コス
トで安全性に優れ、かつ永久的に材料表面に親水性高分
子をを結合させる方法はいまだ得られていない。As described above, a method of low cost, excellent in safety, and permanently bonding a hydrophilic polymer to the material surface has not been obtained yet.
【0007】そこで本願発明者らは、従来の方法に比べ
単純で低コストな方法により疎水性高分子材料表面上に
親水性高分子を固定し、材料表面の潤滑性を高めるとと
もにタンパク質の吸着性と血小板の粘着性を低下させる
ことのできる医用材料の開発を試みた。Therefore, the inventors of the present invention fixed the hydrophilic polymer on the surface of the hydrophobic polymer material by a simpler and lower cost method than the conventional method to enhance the lubricity of the material surface and to adsorb the protein. We have attempted to develop a medical material that can reduce the adhesion of platelets.
【0008】ポリビニルアルコ−ルは側鎖に水酸基を有
する代表的な親水性汎用高分子である。その化学的構造
から医用材料としての研究が古くから行われ、タンパク
質の吸着性および血小板の粘着性が低い生体適合性に優
れる材料であることが良く知られている。Polyvinyl alcohol is a typical hydrophilic general-purpose polymer having a hydroxyl group in the side chain. From its chemical structure, research as a medical material has been conducted for a long time, and it is well known that it is a material excellent in biocompatibility with low protein adsorption and low platelet adhesion.
【0009】また、ポリビニルアルコ−ルは側鎖に比較
的高い反応性の水酸基を有することから種々の架橋剤ま
たはカップリング剤により容易にゲル化し、また他の高
分子材料と反応することが知られている。Further, since polyvinyl alcohol has a relatively highly reactive hydroxyl group in the side chain, it is known that it easily gels with various crosslinking agents or coupling agents and reacts with other polymer materials. Has been.
【0010】さらに本願発明者らはポリビニルアルコ−
ルがジメチルスルホキシドのような単独溶媒だけでなく
種々の水/有機溶媒あるいは有機溶媒/有機溶媒のよう
な混合溶媒系にも容易に溶解することを見いだした。Furthermore, the inventors of the present invention have used polyvinyl alcohol
It has been found that the bisphenol is readily soluble not only in a single solvent such as dimethyl sulfoxide, but also in various solvent systems such as various water / organic solvents or organic solvent / organic solvents.
【0011】本願発明者らはこれらのポリビニルアルコ
−ルの特性に注目し、ポリビニルアルコ−ル溶液により
現在医用材料として用いられている疎水性高分子材料、
例えばシリコ−ンゴム、天然ゴム、ポリウレタン、ポリ
カ−ボネ−ト、ポリメチルメタクリレ−ト、あるいはポ
リ塩化ビニルを膨潤させ疎水性高分子中にポリビニルア
ルコ−ルを含浸させた後、単なる熱処理によりポリビニ
ルアルコ−ルを表面に固定化する方法を検討した。The inventors of the present application have paid attention to the characteristics of these polyvinyl alcohols, and a hydrophobic polymer material currently used as a medical material by a polyvinyl alcohol solution,
For example, after swelling silicone rubber, natural rubber, polyurethane, polycarbonate, polymethylmethacrylate, or polyvinyl chloride to impregnate polyvinyl alcohol into a hydrophobic polymer, the polyvinyl alcohol is simply heat-treated. A method of immobilizing alcohol on the surface was examined.
【0012】種々の溶媒について検討した結果、ジメチ
ルスルホキシド、1、3−ジメチル−2−イミダゾリジ
ノン、グリセリン、エチレングリコ−ルおよびN、N−
ジメチルホルムアミドのような単独有機溶媒、水/ジメ
チルスルホキシド、水/1、3−ジメチル−2−イミダ
ゾリジノン、水/N、N−ジメチルホルムアミド、水/
グリセリン、水/エチレングリコ−ル、水/テトラヒド
ロフラン、水/酢酸エチル、および水/2−ブタノンの
ような水/有機溶媒混合溶媒、ジメチルスルホキシド/
テトラヒドロフラン、1、3−ジメチル−2−イミダゾ
リジノン/テトラヒドロフラン、グリセリン/テトラヒ
ドロフラン、エチレングリコ−ル/テトラヒドロフラ
ン、ジメチルスルホキシド/酢酸エチル、1、3−ジメ
チル−2−イミダゾリジノン/酢酸エチル、グリセリン
/酢酸エチル、エチレングリコ−ル/酢酸エチル、ジメ
チルスルホキシド/2−ブタノン、1、3−ジメチル−
2−イミダゾリジノン/2−ブタノン、グリセリン/2
−ブタノン、およびエチレングリコ−ル/2−ブタノン
のような有機溶媒/有機溶媒混合溶媒あるいは水/ジメ
チルスルホキシド/テトラヒドロフラン、水/ジメチル
スルホキシド/酢酸エチル、および水/ジメチルスルホ
キシド/2−ブタノンのような混合溶媒はポリビニルア
ルコ−ルを溶解するとともにシリコ−ンゴム、天然ゴ
ム、ポリ塩化ビニルおよびポリウレタンのような疎水性
高分子表面を膨潤させることを見いだした。As a result of studying various solvents, dimethyl sulfoxide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, glycerin, ethylene glycol and N, N-
A single organic solvent such as dimethylformamide, water / dimethyl sulfoxide, water / 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, water / N, N-dimethylformamide, water /
Water / organic solvent mixed solvents such as glycerin, water / ethylene glycol, water / tetrahydrofuran, water / ethyl acetate, and water / 2-butanone, dimethyl sulfoxide /
Tetrahydrofuran, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone / tetrahydrofuran, glycerine / tetrahydrofuran, ethylene glycol / tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide / ethyl acetate, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone / ethyl acetate, glycerin / Ethyl acetate, ethylene glycol / ethyl acetate, dimethyl sulfoxide / 2-butanone, 1,3-dimethyl-
2-imidazolidinone / 2-butanone, glycerin / 2
-Butanone, and organic solvent / organic solvent mixed solvent such as ethylene glycol / 2-butanone or water / dimethyl sulfoxide / tetrahydrofuran, water / dimethyl sulfoxide / ethyl acetate, and water / dimethyl sulfoxide / 2-butanone It has been found that the mixed solvent dissolves polyvinyl alcohol and swells hydrophobic polymer surfaces such as silicone rubber, natural rubber, polyvinyl chloride and polyurethane.
【0013】さらに種々の親水性高分子について検討し
た結果、上述の有機溶媒および混合溶媒にポリエチレン
グリコ−ル、アルギン酸ソ−ダ、ポリアクリル酸、ポリ
アクリル酸ソ−ダ、ポリアクリルアミド、およびデキス
トランのような親水性高分子も溶解することを確認し
た。As a result of further investigation on various hydrophilic polymers, polyethylene glycol, sodium alginate, polyacrylic acid, polyacrylic acid soda, polyacrylamide and dextran were added to the above-mentioned organic solvent and mixed solvent. It was confirmed that such hydrophilic polymer was also dissolved.
【0014】本願発明は、はじめに上述の溶媒に完全に
溶解させた親水性高分子溶液中に過酸化ベンゾイル、ジ
クミルペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、第三
ブチルヒドロペルオキシド、ジ第三ブチルペルオキシ
ド、過酸化アセチル、過酸化ラウロイル、およびアゾビ
スイソブチロニトリル等の開始剤を添加し均一になるま
で攪拌を行う。140℃以下の温度にてシリコ−ンゴ
ム、天然ゴム、ポリウレタンおよびポリ塩化ビニルのよ
うな疎水性高分子を反応させた後、140℃以下の比較
的低い温度での熱処理で疎水性高分子表面に親水性高分
子を固定化する方法である。The invention of the present application is as follows. First, benzoyl peroxide, dicumyl peroxide, cumene hydroperoxide, tert-butyl hydroperoxide, di-tert-butyl peroxide, and peroxide are added to a hydrophilic polymer solution completely dissolved in the above-mentioned solvent. Add initiators such as acetyl, lauroyl peroxide, and azobisisobutyronitrile, and stir until uniform. After reacting a hydrophobic polymer such as silicone rubber, natural rubber, polyurethane and polyvinyl chloride at a temperature of 140 ° C or lower, a heat treatment at a relatively low temperature of 140 ° C or lower is applied to the surface of the hydrophobic polymer. This is a method of immobilizing a hydrophilic polymer.
【0015】本願発明は上述の開始剤を用い、単なる加
熱により疎水性高分子内に含浸させたポリビニルアルコ
−ルような親水性高分子の疎水性高分子への固定化によ
り疎水性高分子表面を親水性表面へと転化するものであ
る。The present invention uses the above-mentioned initiator to immobilize a hydrophilic polymer such as polyvinyl alcohol impregnated in the hydrophobic polymer by mere heating onto the hydrophobic polymer to form a hydrophobic polymer surface. Is converted into a hydrophilic surface.
【0016】反応温度および反応時間は疎水性高分子の
特性と用いた溶媒に依存するものの、全ての高分子材料
で比較的低い温度(140℃以下)で高分子内に容易に
親水性高分子が含浸される。Although the reaction temperature and reaction time depend on the characteristics of the hydrophobic polymer and the solvent used, all polymer materials can easily be incorporated into the hydrophilic polymer at a relatively low temperature (140 ° C. or lower). Is impregnated.
【0017】疎水性高分子内へ親水性高分子を含浸させ
た後の熱処理温度は用いた開始剤により異なる。中温開
始剤、例えば過酸化ベンゾイル、過酸化アセチル、過酸
化ラウロイル、およびアゾビスイソブチロニトリルでは
熱処理温度は100℃以下で十分であり、クメンヒドロ
ペルオキシド、第三ブチルヒドロペルオキシド、ジクミ
ルペルオキシド、およびジ第三ブチルペルオキシドのよ
うな高温開始剤では100℃以上の温度での熱処理が必
要である。The heat treatment temperature after impregnating the hydrophilic polymer into the hydrophobic polymer depends on the initiator used. For mesophilic initiators such as benzoyl peroxide, acetyl peroxide, lauroyl peroxide, and azobisisobutyronitrile, heat treatment temperatures below 100 ° C are sufficient, and cumene hydroperoxide, tert-butyl hydroperoxide, dicumyl peroxide, And high temperature initiators such as di-tert-butyl peroxide require heat treatment at temperatures above 100 ° C.
【0018】用いる開始剤は疎水性高分子内への含浸温
度により決定され、100℃以上の反応温度が必要な高
分子素材に対してはジクミルペルオキシドのような高温
開始剤が用いられ、また80℃以下の温度で含浸が可能
な高分子材料に関しては過酸化ベンゾイルのような中温
開始剤が用いられる。開始剤濃度は親水性高分子濃度に
依存し、0.1〜7.5wt%が好ましい。The initiator used is determined by the temperature of impregnation into the hydrophobic polymer, and for a polymer material requiring a reaction temperature of 100 ° C. or higher, a high temperature initiator such as dicumyl peroxide is used, and For polymeric materials that can be impregnated at temperatures below 80 ° C, mesophilic initiators such as benzoyl peroxide are used. The initiator concentration depends on the hydrophilic polymer concentration, and is preferably 0.1 to 7.5 wt%.
【0019】ポリビニルアルコ−ルは重合度が250〜
5、000、ケン化度が80mol%以上であれば容易
に疎水性高分子表面に固定することができ、溶液濃度は
用いたポリビニルアルコ−ルに依存する。他の親水性高
分子に対してはほとんど全ての高分子に関して可能であ
った。Polyvinyl alcohol has a degree of polymerization of 250 to
If the degree of saponification is 5,000 and the degree of saponification is 80 mol% or more, it can be easily fixed on the surface of the hydrophobic polymer, and the solution concentration depends on the polyvinyl alcohol used. It was possible for almost all polymers to other hydrophilic polymers.
【0020】以上の如く疎水性高分子内にポリビニアル
コ−ルのような親水性高分子を含浸させた後、単なる加
熱により親水性高分子が固定しされ、疎水性高分子の表
面は明らかな親水性を示し、優れた潤滑性を示すととも
にその潤滑性は長期間保持されていた。As described above, after the hydrophilic polymer such as polyvinyl alcohol is impregnated in the hydrophobic polymer, the hydrophilic polymer is fixed by simple heating, and the surface of the hydrophobic polymer has an obvious hydrophilicity. And showed excellent lubricity, and the lubricity was maintained for a long period of time.
【0021】本発明はある一定の温度でチュ−ブ内に親
水性高分子溶液を循環させることにより、チュ−ブ内の
み親水性高分子の固定も可能であり、その形態に応じて
内面または外面のみ、あるいは内面と外面を同時に固定
することを容易になし得ることができる。According to the present invention, the hydrophilic polymer solution can be fixed only in the tube by circulating the hydrophilic polymer solution in the tube at a certain temperature. It is possible to easily fix only the outer surface or the inner surface and the outer surface at the same time.
【0022】本願発明は水酸基の一部をアセタ−ル化ま
たはアミノ化のように種々の官能基と置換したポリビニ
ルアルコ−ルを用いることが可能である。In the present invention, it is possible to use polyvinyl alcohol in which a part of hydroxyl groups is substituted with various functional groups such as acetalization or amination.
【0023】その結果、疎水性高分子に種々の官能基を
有するポリビニルアルコ−ルを固定することにより、そ
の表面へのヘパリンのような血液抗凝固剤、アドリアマ
イシンのような種々の薬剤あるいは酵素等を物理的ある
いは化学的に容易に固定することができ、医用材料とし
ての機能をさらに高めることができる。As a result, by immobilizing polyvinyl alcohol having various functional groups on the hydrophobic polymer, blood anticoagulants such as heparin, various drugs such as adriamycin, enzymes, etc. on the surface thereof. Can be easily fixed physically or chemically, and the function as a medical material can be further enhanced.
【0024】[0024]
【実施例】以下に実施例を示し本願発明を詳細に説明す
る。EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples.
【0025】[0025]
【実施例1】溶媒としてジメチルスルホキシドを用い、
3wt%のジクミルペルオキシドを含んだポリビニルア
ルコ−ル(重合度1、700、ケン化度99.5mol
%)濃度が3、4、6、8、および10wt%溶液中に
シリコ−ンゴムフィルムを浸漬し攪拌しながら100℃
にて1時間反応を行った。その後、溶液からシリコ−ン
ゴムフィルムを取り出し120℃で1時間熱処理を行っ
た。熱処理後シリコ−ンゴムフィルムを蒸留水中に浸漬
した。蒸留水浸漬後、全てのシリコ−ンゴムフィルムは
明らかな親水性と高い潤滑性を示した。しかしヨウ素溶
液を用い固定化されたポリビニルアルコ−ルの呈色反応
を行ったところ、4wt%以下のPVA濃度ではポリビ
ニルアルコ−ルが固定化されているものの不均一であっ
た。Example 1 Using dimethyl sulfoxide as a solvent,
Polyvinyl alcohol containing 3 wt% of dicumyl peroxide (polymerization degree 1,700, saponification degree 99.5 mol)
%) The silicone rubber film is immersed in a solution having a concentration of 3, 4, 6, 8 and 10 wt% and stirred at 100 ° C.
The reaction was carried out for 1 hour. Then, the silicone rubber film was taken out from the solution and heat-treated at 120 ° C. for 1 hour. After the heat treatment, the silicone rubber film was immersed in distilled water. After immersion in distilled water, all silicone rubber films showed obvious hydrophilicity and high lubricity. However, when a color reaction of the immobilized polyvinyl alcohol was carried out using an iodine solution, the polyvinyl alcohol was immobilized at a PVA concentration of 4 wt% or less, but it was non-uniform.
【0026】[0026]
【実施例2】実施例1と同じ条件で天然ゴム表面へのポ
リビニルアルコ−ルの固定を行った。実施例1と同様、
全ての天然ゴムに対し明らかな親水性と高い潤滑性を示
したが、ヨウ素溶液を用いた呈色反応では4wt%以下
の溶液で反応させた試料では表面にポリビニルアルコ−
ルが不均一に固定されていた。Example 2 Under the same conditions as in Example 1, polyvinyl alcohol was fixed on the surface of natural rubber. Similar to Example 1,
It showed obvious hydrophilicity and high lubricity for all natural rubbers, but in the color reaction using iodine solution, the polyvinyl alcohol
Was fixed unevenly.
【0027】[0027]
【実施例3】ポリビニルアルコ−ル(重合度1、70
0、ケン化度99.5mol%)10gを90gの水/
ジメチルスルホキシド=20/80(重量比)の混合溶
媒に完全に溶解させた後、3gの過酸化ベンゾイルを添
加し均一な溶液を得た。重合度1、300のポリ塩化ビ
ニル製チュ−ブを溶液中に浸漬し、50、60、70、
および80℃の温度にて種々の時間反応を行った後、ポ
リ塩化ビニル製チュ−ブを80℃で1時間熱処理を行っ
た。得られた試料をヨウ素溶液に浸漬し、ポリ塩化ビニ
ル製チュ−ブ表面にポリビニルアルコ−ルが固定化され
ているかを確認した。結果を表1に示す。Example 3 Polyvinyl alcohol (degree of polymerization: 1,70
0, saponification degree 99.5 mol%) 10 g 90 g of water /
After completely dissolving in a mixed solvent of dimethyl sulfoxide = 20/80 (weight ratio), 3 g of benzoyl peroxide was added to obtain a uniform solution. A tube made of polyvinyl chloride having a degree of polymerization of 1,300 is dipped in the solution to form 50, 60, 70,
After reacting for various times at a temperature of 80 ° C., the polyvinyl chloride tube was heat treated at 80 ° C. for 1 hour. The obtained sample was immersed in an iodine solution, and it was confirmed whether polyvinyl alcohol was immobilized on the surface of the polyvinyl chloride tube. The results are shown in Table 1.
【0028】[0028]
【表1】 [Table 1]
【0029】重合度が低いポリ塩化ビニル製チュ−ブで
は全ての温度で反応3分後でもポリビニルアルコ−ルが
表面に均一に固定化されていることが確認された。また
長期間蒸留水に浸漬してもポリ塩化ビニル製チュ−ブの
親水性および潤滑性は保持されていた。It was confirmed that in a polyvinyl chloride tube having a low degree of polymerization, polyvinyl alcohol was uniformly immobilized on the surface even after 3 minutes of reaction at all temperatures. Further, even when immersed in distilled water for a long period of time, the hydrophilicity and lubricity of the polyvinyl chloride tube were maintained.
【0030】[0030]
【実施例4】ポリビニルアルコ−ル(重合度1、70
0、ケン化度99.5mol%)10gをジメチルスル
ホキシド/テトラヒドロフラン=80/20(重量比)
の混合溶媒90gに完全に溶解させた後、過酸化ベンゾ
イル3gを添加した。その溶液中に重合度が2、500
のポリ塩化ビニル製チュ−ブを浸漬し、50、60、7
0、および80℃の温度にて種々の時間反応を行った。
得られたポリ塩化ビニル製チュ−ブを80℃で1時間熱
処理を行い、ヨウ素溶液を用いた呈色反応でポリ塩化ビ
ニル製チュ−ブ表面にポリビニルアルコ−ルが固定され
ているかを確認した。結果を表2に示す。Example 4 Polyvinyl alcohol (degree of polymerization: 1,70
0, saponification degree 99.5 mol%) 10 g of dimethylsulfoxide / tetrahydrofuran = 80/20 (weight ratio)
After completely dissolving it in 90 g of the mixed solvent of 3), 3 g of benzoyl peroxide was added. The degree of polymerization in the solution is 2,500
Immerse a polyvinyl chloride tube of 50, 60, 7
The reaction was carried out at temperatures of 0 and 80 ° C. for various times.
The obtained polyvinyl chloride tube was heat-treated at 80 ° C. for 1 hour, and it was confirmed by color reaction using an iodine solution whether or not polyvinyl alcohol was fixed on the surface of the polyvinyl chloride tube. . Table 2 shows the results.
【0031】[0031]
【表2】 [Table 2]
【0032】全ての反応温度で反応時間3分後にはポリ
ビニルアルコ−ルが塩化ビニル表面に均一に固定されて
いた。しかし反応温度が高くなるにつれて、また、反応
時間が長くなるにつれてポリ塩化ビニル製チュ−ブは一
部溶解し、強度の著しい低下が認められポリ塩化ビニル
製チュ−ブの初期形態は保持されなかった。At all reaction temperatures, polyvinyl alcohol was uniformly fixed on the vinyl chloride surface after a reaction time of 3 minutes. However, as the reaction temperature became higher and the reaction time became longer, the polyvinyl chloride tube was partially dissolved and the strength was remarkably reduced, and the initial shape of the polyvinyl chloride tube was not retained. It was
【0033】[0033]
【実施例5】ポリエチレングリコ−ル(分子量7、00
0)10gをジメチルスルホキシド/テトラヒドロフラ
ン=80/20(重量比)の混合溶媒90gに完全に溶
解させた後、過酸化ベンゾイル3gを添加した。その溶
液中にて重合度が2、500のポリ塩化ビニル製チュ−
ブを40℃で30分反応を行った後、80℃で1時間熱
処理した。得られたポリ塩化ビニル製チュ−ブは明らか
な親水性を示した。Example 5 Polyethylene glycol (molecular weight 7,000
0) 10 g was completely dissolved in 90 g of a mixed solvent of dimethyl sulfoxide / tetrahydrofuran = 80/20 (weight ratio), and then 3 g of benzoyl peroxide was added. A polyvinyl chloride tube with a degree of polymerization of 2,500 in the solution.
The mixture was reacted at 40 ° C. for 30 minutes and then heat-treated at 80 ° C. for 1 hour. The resulting polyvinyl chloride tube exhibited a clear hydrophilicity.
【0034】[0034]
【実施例6】溶媒としてジメチルスルホキシドを用い、
0.5wt%のジ第三ブチルペルオキシドを含んだポリ
ビニルアルコ−ル(重合度1、700、ケン化度98.
0mol%)濃度が6、8、および10wt%溶液中に
シリコ−ンゴムフィルムを浸漬し攪拌しながら110℃
にて1時間反応を行った。その後、溶液からシリコ−ン
ゴムフィルムを取り出し、125℃で1時間熱処理を行
った。熱処理後シリコ−ンゴムを50℃の蒸留水中にて
8時間洗浄を行った。洗浄後、全てのシリコ−ンゴムフ
ィルムは明らかな親水性と高い潤滑性を示した。ヨウ素
溶液を用い固定化されたポリビニルアルコ−ルの呈色反
応を行った結果、シリコ−ンフィルム表面にポリビニル
アルコ−ルが均一に固定されていた。Example 6 Using dimethyl sulfoxide as a solvent,
Polyvinyl alcohol containing 0.5 wt% of di-tert-butyl peroxide (polymerization degree 1,700, saponification degree 98.
(0 mol%) The silicone rubber film is immersed in a solution having a concentration of 6, 8 and 10 wt% and stirred at 110 ° C.
The reaction was carried out for 1 hour. Then, the silicone rubber film was taken out from the solution and heat-treated at 125 ° C. for 1 hour. After the heat treatment, the silicone rubber was washed in distilled water at 50 ° C. for 8 hours. After washing, all silicone rubber films showed obvious hydrophilicity and high lubricity. As a result of color reaction of the immobilized polyvinyl alcohol using an iodine solution, it was found that the polyvinyl alcohol was uniformly fixed on the surface of the silicone film.
【0035】[0035]
【実施例7】アルギン酸ソ−ダ−、ポリアクリル酸、ポ
リアクリル酸ソ−ダ、ポリアクリルアミド、およびデキ
ストランについて同様の処理を試みたところシリコ−ン
ゴム、天然ゴム、ポリウレタン、ポリカ−ボネ−ト、ポ
リメチルメタクリレ−ト、およびポリ塩化ビニルのよう
な疎水性高分子表面に固定化されることを確認した。EXAMPLE 7 A similar treatment was attempted with sodium alginate, polyacrylic acid, soda polyacrylate, polyacrylamide, and dextran. Silicone rubber, natural rubber, polyurethane, polycarbonate, It was confirmed to be immobilized on the surface of a hydrophobic polymer such as polymethyl methacrylate and polyvinyl chloride.
【0036】[0036]
【実施例8】p−ジメチルアミノベンズアルデヒドによ
り得られたアミノ化ポリビニルアルコ−ル8gを92g
のジメチルスルホキシドに高温にて完全に溶解させたポ
リビニルアルコ−ル溶液中に0.5gのジ第三ブチルペ
ルオキシドを添加したた後、均一な溶液が得られるまで
攪拌を行った。得られた均一溶液にシリコ−ンゴムフィ
ルムを添加し、110℃で1時間反応を行った。溶液か
らシリコ−ンゴムフィルムを取り出し、125℃で1時
間熱処理を行った。得られた試料を1wt%ヘパリン水
溶液に30分間浸漬した。30分後風乾し、75℃で1
5分間熱処理を行った。得られた試料をトルイジンブル
−溶液に浸漬した結果、シリコ−ンゴムフィルム表面に
ヘパリンが固定化されていることを確認した。Example 8 92 g of 8 g of aminated polyvinyl alcohol obtained from p-dimethylaminobenzaldehyde
After adding 0.5 g of ditertiary butyl peroxide to a polyvinyl alcohol solution completely dissolved in dimethylsulfoxide of Example 1 at high temperature, stirring was continued until a uniform solution was obtained. A silicone rubber film was added to the obtained homogeneous solution, and the reaction was carried out at 110 ° C. for 1 hour. The silicone rubber film was taken out of the solution and heat-treated at 125 ° C. for 1 hour. The obtained sample was immersed in a 1 wt% heparin aqueous solution for 30 minutes. Air dry after 30 minutes and 1 at 75 ° C.
Heat treatment was performed for 5 minutes. As a result of immersing the obtained sample in toluidine blue solution, it was confirmed that heparin was immobilized on the surface of the silicone rubber film.
【0037】[0037]
【発明の効果】本発明により疎水性高分子表面を容易に
親水性表面へと転化することが可能であった。この発明
を医用高分子材料に応用することにより、従来の方法に
比べて低コストで、さらに簡単な方法で潤滑性および抗
血栓性に優れた医用材料の開発を可能にするであろう。According to the present invention, it was possible to easily convert the surface of the hydrophobic polymer into the hydrophilic surface. By applying the present invention to a medical polymer material, it will be possible to develop a medical material excellent in lubricity and antithrombotic property by a simpler method at a lower cost than the conventional method.
Claims (4)
ン、ポリカ−ボネ−ト、ポリメチルメタクリレ−ト、お
よびポリ塩化ビニルのような疎水性表面への親水性高分
子の固定化法として、それらの疎水性高分子材料が膨潤
可能な親水性高分子溶液中に過酸化ベンゾイル、ジクミ
ルペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、第三ブチ
ルヒドロペルオキシド、ジ第三ブチルペルオキシド、過
酸化アセチル、過酸化ラウロイル、およびアゾビスイソ
ブチロニトリル等の開始剤を溶解させた後、140℃以
下の温度にてそれらの疎水性表面を有する高分子材料を
反応させ、その後の140℃以下の比較的低い温度での
熱処理によりポリビニルアルコ−ル、ポリエチレングリ
コ−ル、アルギン酸ソ−ダ、ポリアクリル酸、ポリアク
リル酸ソ−ダ、ポリアクリルアミド、およびデキストラ
ンのような親水性高分子の疎水性高分子表面への固定化
法。1. A method for immobilizing a hydrophilic polymer on a hydrophobic surface such as silicone rubber, natural rubber, polyurethane, polycarbonate, polymethylmethacrylate, and polyvinyl chloride as a method for immobilizing them. Benzoyl peroxide, dicumyl peroxide, cumene hydroperoxide, tert-butyl hydroperoxide, di-tert-butyl peroxide, acetyl peroxide, lauroyl peroxide, and hydrophilic polymer solution capable of swelling hydrophobic polymer materials of After dissolving an initiator such as azobisisobutyronitrile, the polymer material having the hydrophobic surface is reacted at a temperature of 140 ° C or lower, and then heat treatment at a relatively low temperature of 140 ° C or lower. According to polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, sodium alginate, polyacrylic acid, sodium polyacrylate, poly A method for immobilizing hydrophilic polymers such as acrylamide and dextran on the surface of hydrophobic polymers.
−ボネ−ト、ポリメチルメタクリレ−トおよびポリ塩化
ビニル等の疎水性高分子表面が膨潤可能で、かつポリビ
ニルアルコ−ル、ポリエチレングリコ−ル、アルギン酸
ソ−ダ、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸ソ−ダ、ポリ
アクリルアミド、およびデキストラン等の親水性高分子
の溶媒としてジメチルスルホキシド、1、3−ジメチル
−2−イミダゾリジノン、グリセリン、エチレングリコ
−ル、およびN、N−ジメチルホルムアミドのような単
独有機溶媒、水/ジメチルスルホキシド、水/1、3−
ジメチル−2−イミダゾリジノン、水/N、N−ジメチ
ルホルムアミド、水/グリセリン、水/エチレングリコ
−ル、水/テトラヒドロフラン、水/酢酸エチル、およ
び水/2−ブタノンのような水/有機溶媒混合溶媒、ジ
メチルスルホキシド/テトラヒドロフラン、1、3−ジ
メチル−2−イミダゾリジノン/テトラヒドロフラン、
グリセリン/テトラヒドロフラン、エチレングリコ−ル
/テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド/酢酸エ
チル、1、3−ジメチル−2−イミダゾリジノン/酢酸
エチル、グリセリン/酢酸エチル、エチレングリコ−ル
/酢酸エチル、ジメチルスルホキシド/2−ブタノン、
1、3−ジメチル−2−イミダゾリジノン/2−ブタノ
ン、グリセリン/2−ブタノン、およびエチレングリコ
−ル/2−ブタノンのような有機溶媒/有機溶媒混合溶
媒、あるいは水/ジメチルスルホキシド/テトラヒドロ
フラン、水/ジメチルスルホキシド/酢酸エチル、およ
び水/ジメチルスルホキシド/2−ブタノンのような混
合溶媒を用いる請求項1記載の方法による親水性高分子
の固定化法。2. A hydrophobic polymer surface such as silicone rubber, polyurethane, polycarbonate, polymethylmethacrylate and polyvinyl chloride is swellable, and polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, Dimethyl sulfoxide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, glycerin, ethylene glycol-as a solvent for hydrophilic polymers such as sodium alginate, polyacrylic acid, soda polyacrylate, polyacrylamide, and dextran. And a single organic solvent such as N, N-dimethylformamide, water / dimethylsulfoxide, water / 1,3-
Water / organic solvents such as dimethyl-2-imidazolidinone, water / N, N-dimethylformamide, water / glycerin, water / ethylene glycol, water / tetrahydrofuran, water / ethyl acetate, and water / 2-butanone. Mixed solvent, dimethyl sulfoxide / tetrahydrofuran, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone / tetrahydrofuran,
Glycerin / tetrahydrofuran, ethylene glycol / tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide / ethyl acetate, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone / ethyl acetate, glycerin / ethyl acetate, ethylene glycol / ethyl acetate, dimethyl sulfoxide / 2- Butanone,
Organic solvent / organic solvent mixed solvents such as 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone / 2-butanone, glycerin / 2-butanone, and ethylene glycol / 2-butanone, or water / dimethyl sulfoxide / tetrahydrofuran, The method for immobilizing a hydrophilic polymer according to claim 1, wherein a mixed solvent such as water / dimethyl sulfoxide / ethyl acetate and water / dimethyl sulfoxide / 2-butanone is used.
アルコ−ルを用いた請求項1記載の方法によるポリビニ
ルアルコ−ルの固定化。3. Immobilization of polyvinyl alcohol by the method according to claim 1 using acetalized or aminated polyvinyl alcohol.
り固定化した表面へのヘパリン等の血液抗凝固剤、アド
リアマイシン等の種々の薬剤あるいは酵素の物理的およ
び化学的固定化方法。4. A method for physically and chemically immobilizing a blood anticoagulant such as heparin, various agents such as adriamycin, or an enzyme on the surface immobilized by the method according to claim 1 or 3.
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| WO2008032758A1 (en) * | 2006-09-15 | 2008-03-20 | Toray Industries, Inc. | Substrate and method for production thereof |
| CN112121235A (en) * | 2020-09-09 | 2020-12-25 | 赣南医学院第一附属医院 | Manufacturing process of thrombus cleaning tube |
| JP2021042296A (en) * | 2019-09-10 | 2021-03-18 | 住友ゴム工業株式会社 | Method for producing polymer-impregnated base rubber |
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1996
- 1996-02-20 JP JP5837296A patent/JP3595963B2/en not_active Expired - Fee Related
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| TWI450736B (en) * | 2006-09-15 | 2014-09-01 | Toray Industries | Substrate and manufacturing method thereof |
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