JPH0975445A - 抗血栓性賦与剤および抗血栓性を賦与した医療用基材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ヘパリンの抗凝固作用を用い、種々の有機溶媒
に溶解可能でかつ安全性の高い抗血栓性賦与剤、および
長期間安定した抗血栓性を賦与した医療用基材を簡便な
方法で提供することを目的とする。 【解決手段】アミジノ基を有する化合物とヘパリンがイ
オン結合により形成した複合体を保持した基材表面を有
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は抗血栓性賦与剤およ
び抗血栓性を賦与した医療用基材に関する。

【０００２】

【従来の技術】血液が血管内皮細胞以外の異物に触れる
と異物表面に血小板の粘着、これに続いて血液凝固が起
こり血栓が生じる。この血栓形成はカテーテル、血液回
路、人工透析器、人工心肺等の医療器具の使用時におい
ては血流の停止や敗血症等の合併症の原因となる危険性
がある。

【０００３】従って、医療器具の血液接触面における血
栓形成を阻止する為には血液に抗凝固剤を加えて非凝固
性にするか、あるいは血栓が形成されない材料すなわち
抗血栓性材料で医療器具の血液接触面を被覆する方法が
考えられる。現在、人工透析・人工心肺等の医療器具の
使用時には、血液に抗凝固剤であるヘパリンを加えて血
液凝固を阻止して使用しているが、多量のヘパリンの使
用は人工透析においては血小板減少症等の副作用を、人
工心肺においては術後の止血が困難であるとの問題を有
している。

【０００４】そこで血栓が形成されない材料、すなわち
抗血栓性材料の開発が種々の方法で鋭意進められている
が、中でも医療器具の血液接触面にヘパリンの薄層を形
成させる方法が最も効果的であるとの考えから数多くの
技術が開発されている。Ｇｏｔｔらはプラスチックの表
面をグラファイトとベンザルコニウムクロライド：一般
式［Ｃ₆Ｈ₅ＣＨ₂Ｎ（ＣＨ₃）₂Ｒ］Ｃｌ（ＲはＣ₈Ｈ₁₇−
Ｃ₁₈Ｈ₃₇のアルキル混合物）で処理した。これをヘパリ
ン水溶液に浸し、ベンザルコニウムクロライドとヘパリ
ンの間にイオン結合を生じさせることによりプラスチッ
ク表面にヘパリンの薄層を形成する技術を開発した（V.
L.Gott etal.,Ann.N.Y.Acad.Sci.,146,21(1968)）。こ
のように処理された抗血栓性材料は試薬の頭文字をとっ
てＧＢＨと呼ばれ、in vivoで優れた抗血栓性を示した
が、血液に接触すると徐々に溶け出すとの欠点を有して
いた。犬の血管内に装着されたＧＢＨ材料は２ヶ月後に
は最初のヘパリン量の９０％を失っているとの報告があ
る。

【０００５】その後、この改良法としてベンザルコニウ
ムクロライドよりも疎水性が高く、プラスチック表面に
対する保持性が高いトリドデシルメチルアンモニウムク
ロライド（ＴＤＭＡＣ）を用いてヘパリンをイオン結合
する方法（G.A.Grode etal.,Trans.Am.Soc.Artif.Organ
s,15,1(1969)）やベンザルコニウムクロライド：一般式
［Ｃ₆Ｈ₅ＣＨ₂Ｎ（ＣＨ₃）₂Ｒ］Ｃｌのアルキル鎖Ｒを
Ｃ₁₆Ｈ₃₃−Ｃ₁₈Ｈ₃₇に限定して疎水性を高め、長期間の
非血栓形成とヘパリン溶出量の減少を達成する方法（特
公平２−３６２６７号）が開発された。しかし、何れの
化合物も殺菌剤・消毒剤・防腐剤等に使用されている事
実が示すように毒性が高く、血中に溶出した時の安全性
の問題が懸念されていた。

【０００６】

【発明が解決しようとしている課題】したがって、本発
明の目的は上述した従来技術の問題点を解消し、ヘパリ
ンの抗凝固作用を用い、長期間にわたり安定した抗血栓
性を保持する抗血栓性賦与剤および抗血栓性を賦与した
医療用基材を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題は、以下に示す
手段により解決される。 （１）１分子内にアミジノ基を有する化合物とヘパリン
との複合体であることを特徴とする抗血栓性賦与剤。 （２）１分子内にアミジノ基を有する該化合物がアルギ
ニン誘導体であることを特徴とする（１）に記載の抗血
栓性賦与剤。 （３）該アルギニン誘導体がＮ−アルキルアシル−Ｌ−
アルギニンエステルであることを特徴とする（２）に記
載の抗血栓性賦与剤。 （４）該Ｎ−アルキルアシル−Ｌ−アルギニンエステル
がＮ−ヤシ油脂肪酸アシル−Ｌ−アルギニンエチルであ
ることを特徴とする（３）に記載の抗血栓性賦与剤。 （５）（１）ないし（４）に記載の抗血栓性賦与剤が基
材表面に保持されたことを特徴とする医療用基材。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の詳細を説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではない。

【０００９】本発明で使用される化合物は、１分子内に
アミジノ基を１個有し、かつヘパリンと複合体を形成
し、該複合体が有機溶媒に可溶になる化合物であれば特
に限定されない。好ましくは、天然由来の化合物もしく
はその誘導体が挙げられる。ここで、複合体とは、アミ
ジノ基とヘパリン分子内の硫酸基とのイオン結合により
形成されたものを指す。複合体としてイオン結合体が好
ましいのは、抗血栓性を発現するヘパリン分子内の硫酸
基をそのまま維持でき、また該複合体を容易に製造でき
るからである。

【００１０】該化合物として好ましいのは、アルギニン
誘導体、ベンザミジン誘導体、アミノベンザミジン誘導
体、フェニルグナニジン誘導体、グアニチジンサルフェ
ート誘導体等を挙げることができるが、更に好ましくは
アルギニンを含むペプチド、アルギニンのエステル誘導
体、アミド誘導体等の天然由来の化合物もしくはその誘
導体から成るアルギニン誘導体を挙げることができる。
アルギニン誘導体には、(2R,4R)-4-エチル-1-[N2-(3-メ
チル-1,2,3,4-テトラヒドロ-8-クイノリンスルホニル)-
L-アルギニル]-2-ピペリジンカルボン酸１水和物、ダン
シルアルギニンN-(3-エチル-1,5-ペンタンジイル）アミ
ド、メシル酸ガベキサートおよび2-6-アミジノ-ナプ 4-
グアニジノベンゾエート ジメチルサルフェート等も含
まれるが、特に好ましくは、Ｎ−アルキルアシル−Ｌ−
アルギニンエステルである。更に好ましくは、Ｎ−ヤシ
油脂肪酸アシル−Ｌ−アルギニンエチルである。

【００１１】該化合物は、天然由来の化合物もしくはそ
の誘導体であり、従来のヘパリンとの複合体に用いられ
たベンザルコニウムクロライドやトリドデシルメチルア
ンモニウムクロライド等の４級アンモニウム化合物より
一般的に毒性が低い。また、Ｎ−アルキルアシル−Ｌ−
アルギニンエステルは天然のアミノ酸であるアルギニン
からなり、さらにＮ−ヤシ油脂肪酸アシル−Ｌ−アルギ
ニンエチルは天然のアミノ酸のアルギニンと天然のヤシ
の実より抽出された脂肪酸とのエステル化合物であり、
万一血液中に溶出したとしてもそのエステル化合物の分
解物は天然のアミノ酸と脂肪酸であり、十分に安全性の
高い化合物である。事実、薬物の危険性を比較する基礎
となる数値であるＬＤ₅₀値（同一集団に属する多数の動
物の半数を死亡させる薬物量）はベンザルコニウムクロ
ライド：４５５ｍｇ／Ｋｇ（ラット）、トリドデシルメ
チルアンモニウムクロライド：５００〜６００ｍｇ／Ｋ
ｇ（ラット）に対し、Ｎ−ヤシ油脂肪酸アシル−Ｌ−ア
ルギニンエチル：８.２ｇ／Ｋｇ（ラット）であり、Ｎ
−ヤシ油脂肪酸アシル−Ｌ−アルギニンエチルは、従来
の４級アンモニウム化合物に比べて十分に安全性の高い
化合物である。

【００１２】本発明で使用するヘパリンは最も一般的に
臨床で使用されている抗凝血剤であり、エステル結合し
た硫酸基を含む多糖類の一種である。一般的にヘパリン
はその硫酸基をナトリウム、リチウム、カルシウム等の
金属塩として中和・安定化してある。

【００１３】本発明におけるアミジノ基を有する化合物
とヘパリンとの複合体は、ヘパリン金属塩の水溶液およ
びアルコール含水溶液にアミジノ基を有する化合物の水
溶液またはアルコール含水溶液を滴下するか、あるいは
アミジノ基を有する化合物の水溶液またはアルコール含
水溶液にヘパリン金属塩の水溶液またはアルコール含水
溶液を滴下することにより達成され、アミジノ基とヘパ
リン分子内の硫酸基間のイオン結合により複合体が形成
される。得られた複合体は水およびアルコール含水溶液
に不溶となり、沈殿を形成するので濾過あるいは遠心分
離により沈澱を回収し、水洗して乾燥させることにより
複合体のみを高い純度で得ることができる。ここでアル
コール含水溶液とはメタノール、エタノール、イソプロ
パノール等の低級アルコールの水溶液を指し、そのアル
コール濃度は低い方が好ましい。高いアルコール濃度の
水溶液ではヘパリンが溶解しないうえに、該複合体がア
ルコール含水溶液に溶解してしまい、沈澱を形成しない
ので好ましくない。

【００１４】本発明における該複合体を基材表面に保持
する方法は限定されず、該複合体を種々の有機溶媒に溶
解して基材表面に塗布する方法が例示される。また、塗
布方法としては浸漬、噴霧、スピンコーティング等を用
いることができるが、これらに限定されない。また、こ
の時、該複合体は基材表層内に含浸していても基材表面
上に塗膜を形成していても良い。

【００１５】ここで、該複合体を溶解する有機溶媒は特
に限定されず、メタノール、エタノール、イソプロパノ
ール、ｎ−ブタノール等の低級アルコール、アセトン、
メチルエチルケトン等のケトン類、ジエチルエーテル、
テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、ジメ
チルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチル
ピロリドン等の非プロトン性極性溶媒、四塩化炭素、ク
ロロホルム、テトラクロロエタン、ジクロロメタン、フ
ロン等のハロゲン化炭化水素等から選択することができ
るが、好ましくはメタノール、エタノール、イソプロパ
ノール、ｎ−ブタノール等の低級アルコール、またはク
ロロホルム、フロン等のハロゲン化炭化水素が用いられ
る。

【００１６】本発明で用いられる医療用基材とは、実際
に使用される製品形態の医療器具に加えて、血液や生体
組織と接触して使用される医療器具の部品や材料を含
み、医療器具の形状や材質については、特に限定されな
い。金属、セラミック、有機高分子材料、カーボン、お
よびそれらの複合材料等により構成される医療用基材で
あればよく、複数の材料から成形もしくは組み立てられ
た医療器具でもかまわない。特に、有機高分子材料であ
るポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリエーテ
ル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、ポリエス
テルやそれらの共重合体等が好ましい。

【００１７】本発明の医療用基材から作製される医療器
具は、血液や生体組織と接触して使用され、抗凝血活性
が必要とされる医療器具であれば、特に限定されず、体
内埋入型の人工血管や治療器具、体外循環型の人工臓器
類、生体内で使用されるカテーテル・ガイドワイヤー
類、およびそれらの部材等を好適に例示できる。好まし
くは、生体内で長期間使用される医療器具やex vivoの
体外循環により長期間使用される医療器具である。

【００１８】

【実施例】次に実施例および比較例によって本発明を更
に詳細に説明するが、本発明はこれらに何ら限定される
ものではない。

【００１９】（実施例１）４.３gのヘパリンナトリウム
塩を５０ｍｌの蒸留水に溶解した。その水溶液を撹拌し
ながら、Ｎ−ヤシ油脂肪酸アシル−Ｌ−アルギニンエチ
ル・ＤＬ−ピロリドンカルボン酸塩（味の素(株)製）１
０ｇを含む水溶液１００ｍｌを滴下した。これによりヘ
パリンとＮ−ヤシ油脂肪酸アシル−Ｌ−アルギニンエチ
ルの複合体が水不溶物として沈澱した。この沈澱物を２
０００ｒｐｍで２０分間遠心分離して沈澱物と上澄みを
分離した。上澄みを捨て、この沈澱物に新たに蒸留水を
加えて撹拌し、遠心分離する操作を２回くり返して沈澱
を洗浄した。これを室温で減圧乾燥して５.７ｇの複合
体を得た。この複合体のＡＴＲ法による赤外吸収スペク
トルは１６８９−１４７１ｃｍ^-1にヘパリン由来のスル
ホン酸基の特性吸収が、２１５０−２１００ｃｍ^-1にＮ
−ヤシ油脂肪酸アシル−Ｌ−アルギニンエチル由来のア
ミジノ基の特性吸収が認められた。

【００２０】（実施例２）４.３gのヘパリンナトリウム
塩を５０ｍｌの蒸留水に溶解した。その水溶液を撹拌し
ながら(2R,4R)-4-エチル-1-[N2-(3-メチル-1,2,3,4-テ
トラヒドロ-8-クイノリンスルホニル)-L-アルギニル]-2
-ピペリジンカルボン酸１水和物（合成方法は、R.Kikum
oto,Y.Tamao,T.Tezuka,S.Tonoura,H.Hara,K.Ninomiya,
A.Hijikata and S.Okamoto,Biochemistry,23,85(1984)
を参照）１０ｇを含むエタノール−水混合溶液（体積比
２：８）１００ｍｌを滴下した。これによりヘパリンと
(2R,4R)-4-エチル-1-[N2-(3-メチル-1,2,3,4-テトラヒ
ドロ-8-クイノリンスルホニル)-L-アルギニル]-2-ピペ
リジンカルボン酸１水和物の複合体が水不溶物として沈
澱した。この沈澱物を２０００ｒｐｍで２０分間遠心分
離して沈澱物と上澄みを分離した。上澄みを捨て、この
沈澱物に新たに蒸留水を加えて撹拌し、遠心分離する操
作を２回くり返して沈澱を洗浄した。これを室温で減圧
乾燥して５.７ｇの複合体を得た。この複合体のＡＴＲ
法による赤外吸収スペクトルは１６８９−１４７１ｃｍ
^-1にヘパリン由来のスルホン酸基の特性吸収が、２１５
０−２１００ｃｍ^-1に(2R,4R)-4-エチル-1-[N2-(3-メチ
ル-1,2,3,4-テトラヒドロ-8-クイノリンスルホニル)-L-
アルギニル]-2-ピペリジンカルボン酸１水和物由来のア
ミジノ基の特性吸収が認められた。

【００２１】（実施例３）実施例１で作製した複合体１
重量部に対しエタノール５０重量部を加えて撹拌し、溶
解した。この溶液を人工心肺用中空糸（ポリプロピレン
製）の外面に塗布し、乾燥した。

【００２２】この中空糸を用いて作製した人工心肺（有
効膜面積０.８ｍ²）を体重５２ｋｇの豚を用いた頸動脈
−静脈間の体外循環（血流量５００ｍｌ／ｍｉｍ）に使
用した。この時、ヘパリンを循環前に１００(ＩＵ／Ｋ
ｇ)、循環中は１０(ＩＵ／Ｋｇ／Ｈｒ.)で持続投与し
た。この人工心肺用中空糸は６時間の使用においても血
栓は認められなかった。

【００２３】（実施例４）実施例２で作製した複合体１
重量部に対しメタノール５０重量部を加えて撹拌し、溶
解した。この溶液を人工心肺用血液回路チューブ（塩化
ビニル製、内径８ｍｍ、長さ１ｍ）の内面に塗布し、乾
燥した。この血液回路チューブ内に抗凝固剤を用いずに
採血したヒト血液を１０ｍｌ入れた。室温にて２４時間
放置したが血液は凝固せず、血栓は形成されなかった。

【００２４】（比較例）本発明の抗血栓性賦与剤を用い
ることなく作製した中空糸からなる人工心肺（有効膜面
積０.８ｍ²）を体重５４Ｋｇの豚を用いて、実施例３と
同様に（ヘパリンを循環前に１００(ＩＵ／Ｋｇ)、循環
中は１０(ＩＵ／Ｋｇ／Ｈｒ.)で持続投与）頸動脈−静
脈間の体外循環に使用したところ、４時間の使用におい
て血栓が認められ、血栓形成に伴う循環圧力の上昇を示
した。

【００２５】

【発明の効果】本発明の抗血栓性賦与剤はアミジノ基を
有する化合物とヘパリンの複合体を形成することにより
種々の有機溶媒に溶解できる。また、本発明の抗血栓性
賦与剤を所望の医療用基材表面に塗布することにより長
期間抗血栓性を賦与した医療用器具を簡便に得ることが
できるので血液と接触する人工血管、血液回路、人工補
助心臓、人工心肺、ダイアライザー、カテーテル等に長
期間適用した場合でも、血液や生体組織への損傷が少な
く、良質な医療器具を提供できる。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１分子内にアミジノ基を有する化合物とヘ
   パリンとの複合体であることを特徴とする抗血栓性賦与
   剤。
2. 【請求項２】１分子内にアミジノ基を有する該化合物が
   アルギニン誘導体であることを特徴とする請求項１に記
   載の抗血栓性賦与剤。
3. 【請求項３】該アルギニン誘導体がＮ−アルキルアシル
   −Ｌ−アルギニンエステルであることを特徴とする請求
   項２に記載の抗血栓性賦与剤。
4. 【請求項４】該Ｎ−アルキルアシル−Ｌ−アルギニンエ
   ステルがＮ−ヤシ油脂肪酸アシル−Ｌ−アルギニンエチ
   ルであることを特徴とする請求項３に記載の抗血栓性賦
   与剤。
5. 【請求項５】請求項１ないし４に記載の抗血栓性賦与剤
   が基材表面に保持されたことを特徴とする医療用基材。