JPS58109062A - 医療用材料 - Google Patents

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】 本発明は、架橋性シリル基を有する化合物の硬化物から
なる医療用材料に関する。更に詳しくは、架橋性シリル
基を分子中に少なくとも１個有し、主鎖が実質的にポリ
エーテル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリウレタン
ウレア、ポリシロキサン、ポリカーボネート、ビニル系
重合体の少なくとも１種類からなる、分子量５００〜１
５，０００の重合体を有効成分とした硬化物からなる生
体適合性（特に抗血液凝固性）、成形性、作業性に優れ
た医療用材料に関するものである・　　　　　　　、、
：、。

近年、医療技術の進歩に伴って、血液の採取、保存、輸
送用具、あるいは生体組織・器官や臓器の治療や代替に
合成高分子材料が数多く使用され、人間の健康回復・維
持に大きく役立っている。この場合、使用する高分子材
料は生体適合性を有することが必要である。

生体適合性とは、生体に対する“なじみやすさ、であっ
て、簡単に定義したシその内容を示すととは困難である
。それは、使用個所、使用目的により材料に対する要請
が多岐に亘るからである。一般には、材料の生体系に及
ぼす影響として、毒性、刺激性１発癌性、突然変異誘発
性、溶血性、血・液凝固性などの無いことが生体、） 側の要請であり、生体系の材料に及ぼす影響として機械
的、物理的、化学的劣化変性の無いことが材料側の要請
となる。このように生体適合性とは巾広い性質を含むが
、この中でも特に重要で、かつ技術的に困難なのが、抗
血液凝固性である。また医療用材料は、はとんどの場合
、各々の個体に適合するように成形する必要があること
から、優れた成形性と作業性も要求される。

従来、医療用材料としては、塩化ビニル樹脂、ポリウレ
タン樹脂、ポリアミド樹脂、シリコーン樹脂、弗素樹脂
などが使用され、具体的な用途としては、採血用具、血
液バッグ、輸血用具、輸液用具、カテーテル、モニタリ
ングチューブ、人工腎臓や人工心肺等の体外循環回路、
Ａ−Ｖシャント、血液バイパスチューブ、血液ポンプ、
人工心臓、補助人工心臓等があった。しかし、生体適合
性、成形性、作業性を同時に満足させる材料は無く、特
に、抗血液凝固性に優れ、成形性、作業性が良い高分子
材料は存在しなかった。

本発明者らは、このような問題に鑑みて、生体適合性（
特に抗血液凝固性）と成形性、作業性に優れた医療用材
料を鋭意検討した結果、特開昭５０−１５６５９９号、
特開昭５４−６０９６号、特開昭５５−１３７６７号等
に開示されている、架橋性シリル基を含有する化合物の
硬化物が、これらの性質を満足することを見出し本発明
に到達した。

すなわち本発明は、主鎖が実質的にポリエーテル、ポリ
エステル、ポリウレタン、ポリウレタンウレア、ポリシ
ロキサン、ポリカーボネート、ビニル系重合体の少なく
とも１種類からなり、架橋性シリル基を１分子中に少な
くとも１個有する分子量５００〜１５，０００の重合体
（以下Ａ成分と称す）を有効成分とした硬化物からなる
ことを特徴とする医療用材料である。

ここにおいてＡ成分は成形又は塗布後の硬化にあたって
有効量存在すればよく、Ａ成分のほかに一部架橋性シリ
ル基を有しない重合体分子が含まれていてもよい。

本発明のＡ成分の主鎖は、実質的にポリエーテル、ポリ
エステル、ポリウレタン、ポリウレタンウレア、ポリシ
ロキサン、ポリカーボネート、ビニル系重合体の少なく
とも１種類から成ることが必須であるが、抗血液凝固性
や生体内での耐加水分解性の良いものを得るためには、
ポリエーテル、ポリウレタン、ポリウレタンウレア、ポ
リシロキサンの少なくとも１種類から実質的に成るもの
であることが好ましい。これ等のうち、特に、ポリエー
テル単独、ポリエーテルとポリウレタンとの組合せ、ポ
リエーテルとポリウレタンウレアの組合せ、ポリエーテ
ル、ポリウレタン、ポリシロキサンの組合せ、ポリエー
テル、ポリウレタンウレア、ポリシロキサンの組合せの
１種類から実質的になるものが好ましい。

これらの主鎖を構成する成分のうち好ましい例は、ポリ
エーテルとしては％＋０−ＣＨ＊−ＣＨ＊馬。

ＣＨ富 ４Ｏ−ＣＨ意−ＣＨ，寺、　壬ｏ−ｃｕ諺ＣｊＨ雪ＣＨ
！　−ｃａ、九。

ＣＨ１ ＋０−ＣＨ意−ＯＨ，−□０−ＣＨ，−Ｃ迅ヤＯＣＨ宜
ＣＨ，九が挙げられ、ポリウレタンとしては、ポリエー
テルグリコールの少なくとも１種類（例えばポリエチレ
ングリコール、ホリプロピレンクリコ−９、ポリケト、
ッチＶアグリ・ｌ’ｔ’−ヤ、プヤヮユツク型グリコー
ル等）とジイソシアネート化合物の少なくとも１種類（
例えば４．４′−ジフェニルメタンジイソシアネート、
ヘキサメチレンジイソシアネート、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等
）ト、必要に応じて鎖延長剤の少なくとも１種類（例エ
バエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタン
ジオール等）から合成されたポリウレタンが挙ケられ、
ポリウレタンウレアとしては、前記ポリウレタンにおい
て、鎖延長剤として１部あるいは全部に、例えばエチレ
ンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、
ヘキサメチレンジアミン、ジフェニルメタンジアミン、
ヒドラジン、水等を用いたものが挙げられ、ポリシロキ
サンとしては、ポリジメチルシロキサン、メチルフエニ
Ｊレボリシロキサン、フルオロアルキルメチルポリンロ
キサン、ポリジメチルシロキサン等が挙げられる。

本発明における架橋性シリル基は、Ａ成分の重合体１分
子中に少なくとも１個存在すればよいが、重合体末端お
よび／または側鎖に１分子中少なくとも１個存在する事
が好ましい。また架橋性シリル基を有する重合体が水分
、特に空気中に含まれる程度の水分によって常温硬化す
るものが好ましい。更に好ましくは、架橋性シリル基と
して、式 ％式％ （式中、Ｒは度素数１〜２ｏの同種又は異種の置換もし
くは非置換の１価の有機基又はトリオルガノシロキＦＩ
＆％Ｘはヒドロキシル基、ハイドライド基、へロゲン基
、アルコキシ−１アシルオキシ基、ケトキシメート基、
アミド基、酸アミド基、アミノオキシ基、アルケニルオ
キシ基およびメルカプト基から選ばれる基、ａは０，１
または２の整数％ｂは０また／ｌｉ１の整数、ｍはθ〜
１８の整数を示す。）を有するものである。

本発明におけるＡ成分の分子量は、抗血液凝固性、強度
１作業性のバランスから５ｏｏ〜１５．０００が好まし
い。

本発明におけるＡ成分を有効成分とした硬化性物は、無
触媒で、あるいは硬化触媒を用いて硬化物となり、驚く
べきことに、該硬化物は血液と接触したとき優れた抗血
液凝固性を示す。

また本発明におけるＡ成分は、分子量が比較的小さいた
めにほとんどの有機溶剤に溶解することから、成形体を
得る場合、あるいはコーティング剤として用いる場合に
、優れた成形性と作業性を示し、複雑な形態の成形体を
作製したり、複雑な形態の成形体の表面を被覆する場合
にも、容易に迅速に成形又は塗布が可能であり、かつそ
の後、硬化させて表面が非常に平滑な硬化物を得ること
ができる。従ってＡ成分を有効成分とした硬化物は、こ
のような優れた抗血液凝固性２成形性、作業性を有す・
るため、各種の医療用材料に使用でき、特に、少なくと
も１つの部位で血液と接触する医療用具において、血液
に接触する部位の医療用材料に好適に使用する事ができ
る。例えば、膜、チューブ、コネクター等に成形した医
療用具や、生体組織、輸液と接触する金属、セラミック
ス、プラスチックス等から出来ている医療用器具の表面
被覆材として用いるのに好適である。具体的用途として
は、採血用具、血液バッグ、輸血用具、輸液用具、カテ
ーテル、モニタリングチューブ、人工腎臓や人工心肺等
の体外循環回路％Ａ−Ｖシャント、血液バイパスチュー
ブ、血液ポンプ、人工心臓、補助人工心臓等がある。

また力学的強度や他の機能を付加するために、本発明に
おけるＡ成分と熱可塑性樹脂を混合したのち硬化物を得
ても良い。熱可塑性樹脂としては、本発明におけるＡ成
分と共通の溶剤に溶解し、生体内に溶出する不純物を含
有しない樹脂であれば特に限定はしないが、好ましくは
塩化ビニル樹脂、シリコン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポ
リアミド樹脂が良い。

次に本発明におけるＡ成、分の製造方法と硬化方法につ
い、説明す、。　：′ Ａ成分の製造方法は特に限定は無く、通常の方法ででき
る。架橋性シリル基が水分によって常温硬化するもので
ある場合は、従来の常温硬化性シーラントとしての製造
方法、例えば特開昭５０−１５６５９９号、特開昭５５
−１３７６７号などに記載されている方法などで製造す
ることができる。そのような製造方法の１例を示すと、
主鎖が実質的にポリエーテル、ポリエステル、ポリウレ
タン、ポリウレタンウレア、ポリシロキサン、ポリカー
ボネート、ビニル系重合体の少なくとも１種類からなり
、末端がヒドロキシ基からなる物質の末端のヒドロキシ
基を、アルカリ金属、アルカリ金属水酸化物およびアル
カリ金属水素化物から選ばれるアルカリ金属化合物を反
応させる事によりアルコキシ基に転換す（式中、Ｑは塩
素、臭素およびヨウ素から選ばれるハロゲン原子、Ｒ′
は水素又は炭素数１〜２０の１価の有・機ｉ基、Ｒ”は
炭素数１〜２ｏの２価の有機基） で示される不飽和ハロゲン化合物を反応させ、次に、式 ％式％ ） （式中、Ｒは炭素数１〜２ｏの同種又は異種の置換もし
くは非置換の１価の有機基又はトリオルガイシロキシ基
、ｘけヒドロキシル基、ハイドライド基、ハロゲン基、
アルコキシ基、アシルオキシ基、ケトキシメート基、ア
ミド基、酸アミド基、アミノオキシ基、アルケニルオキ
Ｖ基およびメルカプト基から選ばれる基、ａは０．１ま
たは２の整数％ｂは０または１の整数、ｍ　ＦｉＯ〜１
８の整数を示す。） で示される水素化珪素化合物を白金系触媒を用いて付加
反応させる事により、Ａ成分を製造する事ができる。

仁のよ−うＫして製造された本発明のＡ成分は、単独あ
るいは他の成分を混合した後、又は有機溶剤で希釈した
後、硬化される。

硬化方法としては通常の硬化方法である。例えば水分に
よって常温硬化しうる架橋性シリル基を有するＡ成分重
合体の場合であれば、水分によって常温硬化せしめれば
よい。又シラノール縮合触媒を使用してもよいし、しな
くてもよい。縮合触媒を使用する場合は、アルキルチタ
ン酸塩、有機珪素チタン酸塩、オクチル酸錫、＋　　　
中　　　　　　　　　−命　、−４１ジプチル銀ラウレ
ートおよびジブチル錫マレエート、ジプチル錫フタレー
トなどの如キカルボン酸の金属塩、ジブチルアミン−２
−エチルヘキソエートなどの如きアミン塩、なラヒに他
の酸性触媒および塩基性触媒など公知のシラノール縮合
触媒が有効に使用される。

このようにして製造した本発明のＡ成分を有効成分とし
た硬化物からなる医療用材料の抗血液凝固性は、ｉｎ　
ｖｉｔｒｏでの抗血液凝固テスト（Ｌｅｅ　Ｗｈｉｔｅ
法（金井泉、金井正光編著、臨床検査法提要、Ｖ■−８
２，金原出版株式会社、昭和５３年）、工ｍａｉ、　−
Ｎｏ５ｅ法（ｙ、■ｍａｉ、　ｅｔ　ａｌ。

Ｊ、　Ｂ、ｉｏｍｅｄ、　ｍａｔｅｒ、　Ｒｅｓ、　、
　　６．１６５　（１９７２）））を行ったところ優れ
た抗血液凝固性を示した。

本発明の医療用材料は、Ａ成分を有効成分として、樹脂
分単独あるいは溶液として、コーティング法、ディッピ
ング法、キャスティング法等で、成形体や被覆物が作製
可能で、複雑な成形体でも容易に成形できると共に、従
来多量の溶剤を用いていたディッピング法やキャスティ
ング法に準する成形方法においても無溶剤あるいは少量
の溶剤で処理できるなど作業性も良い。

これらの結果から本発明の医療用材料は、医療用具、特
に、血液と直接接触する医療用具の血液接触面に好適に
使用することができる。

以下に実施例によシ本発明を説明する。

実施例１ アリルエーテル基（ＣＨ＊＝ＯＨ（！ＨＩＯ−）を末端
に含有する、平均分子量ｓ、　ｏ　ｏ　ｏのポリプロピ
レンオキシド８００１を攪拌機付耐圧反応容器にとった
。

ＣＨｓ Ｈ−８１−００Ｈ，の構造をもつ水素化珪素化合物２０
ＯＣａ。

ｆを加え、続いて塩化白金酸の触媒溶液（Ｈ，Ｐｔ０１
．榔６Ｈ雪０８．９ｆをイソプロピルアルコール１８譚
ｊ％テトラヒドロフラン１６０１Ｉｌに溶かした溶液）
　０．３　、ＩＩ　ｍｌを加えて８０℃で６時間反応さ
せた。残存ヒドロシリル基を工Ｒスペクトルから定量し
た結果、はとんど反応している事がわかシ％　（ｃａｓ
　Ｏ）ｓ　３１、−ＣＨｘ　ＣＨｘ　ＣＨｘ　Ｏ−基を
末端にもつポリエーテルが得られた。

こｈＫ硬化剤として、ジプチル錫シラウリレート１６ｆ
を加え、フラットシャーレ上で大気中で常温硬化し、厚
さ１闘の膜を作製した。膜は容易に成形できた。

抗血液凝固性の測定は、３７″Ｃの恒温槽でふた付時計
皿上に５ａＩＩ×３ｃＩＩの四角に切った該膜を乗せて
、該膜及び時計皿の、ガラス上に犬のＡＣＤ血（クエン
酸ソーダ、グルコース等を加えて非凝固性にした保存血
）を一定容量乗せた後、塩化カルシウム水溶液を添加し
１、所定時間毎の凝固した血液（血栓）量を測定した。

結果は、で求めた。比較のために％塩化ビニル樹脂のフ
ィルムとガラスについて、同時に同じ血液でテストを行
った。結果は図１に示したが、この図から分るように本
発明の硬化物は抗血液凝固性に優れていることがわかる
。

実施例２ 窒素置換された攪拌機付耐圧反応容器に、平均分子量２
．０００の脱水ポリテトラメチレングリ：ｌ−７Ｌ／２
００　ｆをとった。続いて脱水テトラヒドロフラン５０
０鱈７．４．４’−ジフェニルメタンジイソシアネート
１２．５１％ディアザビシクロウンデセン０．０１　ｆ
を加え、・５０℃で２時間反応を行った。続いてアリル
イソシアネート８．３ｆを加え５０″Ｃで１０時間反応
させ、平均分子量約４４００で、両末端に不飽和基を有
するポリエーテルウレタンを得た。

続いてメチルジメトキシシラン８，５１％１化白金酸の
触媒溶液（Ｈ，Ｐｔ０１・・６Ｈｓ０２ｆをイソプロパ
ツール９１ｊ、テトラヒドロフラン８２１１／にとかし
た溶液）　０．２　Ｗｌを加え、ａＯｔで１゜時間反応
しポリエーテル主鎖中に 端に含むシリル基末端ポリエーテルウレタンを得た。

次にこの溶液に、ジプチル錫ジラウレート４ｇを加えた
。この溶液に直径５ＩＩｌｌのガラス棒をつけ、所謂デ
ィッピング法でチューブを作製した。硬化は無塵室、常
温で１日かけて行った。

一定厚みのチューブが容易に短時間で得られた。

この硬化物の抗血液凝固性の測定は、内径１０１１長さ
ＩＱＧｍのガラス試験管の内壁をこの溶液でコーティン
グした後、新鮮な採血直後の血液を約１　ｙｘｌ入れ、
３７℃で凝固する時間を測定した。比較のために、塩化
ビニル樹脂でコーティングを行った同様の試験管と、コ
ーティングを行なっていない同様の試験管について、同
時に同じ血液でテストを行った。結果を表１に示す。こ
の表から分るように、本発明の硬化物は抗血液凝固性が
優れていた。

表１　抗血液凝固性テスト 実施例３ 実施例２の方法で作製したシリル基末端ポリエーテルウ
レタンのテトラヒドロフラン３０％溶液１ｏｏｔ／に、
分子量３５００の末端トリメトキシポリジメチルシロキ
サンｓｆｓ　ジブチル錫ジラウレー）　０．５　ｆを加
え攪拌混合した。血液バッグ（塩化ビニル製）から切シ
抜いたシートの血液接触面に該混合物を、ｉ１コーティ
ングし、次いでテトラヒドロフランを乾燥除去した後、
硬化を行った。硬化は無塵室、常温で１日かけて行った
。

抗血液凝固性の測定は実施例１と同じ方法で行った。比
較のために、コーティングしていない血液バッグΩ血液
接触面とガラスについて、同時に同じ血液でテストを行
った。結果は図２に示したが、この図かられかるように
１本発明の硬化物は抗血液凝固性に優れていることがわ
かる。

【図面の簡単な説明】

図１０図２は、夫々、実施例１、実施例乙における硬化
物の抗血液凝固性テストの結果を示すグラフである。 特許出願人　鐘淵化学工業株式会社 代理人弁理士浅野真−

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）主鎖が実質的にポリエーテル、ポリエステル、ポ
   リウレタン、ポリウレタンウレア、ポリシロキ苺ン、ポ
   リカーボネート、ビニル系重合体の少なくとも１種類か
   らなシ、架橋性シリル基を１分子中に少なくとも１個有
   するａ子量５００〜１５．０００１２）重合体Ｃ以下Ａ
   成分と称す）を有効成分とした硬化物からなることを特
   徴とする医療用材料。
2. （２）架橋性シリル基を、末端および／または側鎖に１
   分子中央なくとも１個有するＡ成分からなる特許請求の
   範囲第１項記載の医療用材料。
3. （３）架橋性シリル基を有する重合体が、水分によって
   常温硬化するものである特許請求の範囲第１項記載の医
   療用材料。
4. （４）　　架橋性シリル基が、式 Ｃ式中、Ｒは炭素数１〜２０の同種又は異種の置換もし
   くは非置換の１価の有機基又はトリオルガノシロキシ基
   、Ｘはヒドロキシル基、ハイドライド基、ハロゲン基、
   アルコキシ基、アシルオキシ基、ケトキシメート基、ア
   ミド基、酸アミド基、アミノオキシ基、アルケニルオキ
   シ基およびメルカプト基から選ばれる基、ａは０．１ま
   た２の整数、ｂは０または１の整数、ｍは０〜１８の整
   数を示す）である特許請求の範囲第１項記載の医療用材
   料。
5. （５）少なくとも１つの部位で血液と接触する医療用具
   において、血液と′接触する部位に使用される特許請求
   の範囲第１項記載の医療用材料。
6. （６）形態が膜である特許請求の範囲第１項記載の医療
   用材料。
7. （７）形態がチューブである特許請求の範囲第１項記載
   の医療用材料。
8. （８）生体組織、輸液と接触する器具の表面被覆材であ
   る特許請求の範囲第１項記載の医療用材料。