JPS60119955A

JPS60119955A - 生体材料用の合成高分子体

Info

Publication number: JPS60119955A
Application number: JP58227048A
Authority: JP
Inventors: 鶴田　禎二; 靖久桜井; 光夫岡野; 一則片岡; 厚丸山
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-12-02
Filing date: 1983-12-02
Publication date: 1985-06-27
Also published as: JPH0414033B2

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、人工１藏器、医療機器材料、培養床材料など
の生体材料として好適な合成高分子体に関するものであ
る。

近年の高分子工業の多様化は、いわゆる生体用高分子と
言われる領域まで及んでおり、現在まで多くの物質の応
用が試みられてきた。このような高分子としては、ポリ
スチレン、ポリエチレン、シリコーンゴム、ポリプロピ
レン、テフロン、天然ゴム、エポキシ樹脂、ポリフッ化
ビニリデン、ナイロン、アイオノマー、ポリウレタン、
ポリビニルクロライド、ポリエステルなどが挙げられる
。

応用例を挙けるならば、例えば、人工血管である。手術
の際などに一時的に使用するような場合においては、ヘ
パリンなどの、いわゆる抗凝血剤を構造例としての高分
子体に塗布するなどの方法により使用することができる
。しかしながら、これを長時間にわたって使用する場合
、さらには体内へのインプランテーションを行なう場合
には、生体との癒着性や抗血液凝固性などに問題があり
、未だ充分満足できるものは得られていないのが現状で
ある。また、人工腎臓は比較的広く使用されている人工
臓器と言えるもので、これは透析膜によって、尿素、ク
レアチニン、尿酸などを始めとするタンパク代謝物や電
解質の円節機能を代行させたものである。その他、各種
の人工臓器や医用材料として高分子は応用への研究が進
められ、一部の実用化も見られてきた。しかしながら、
これらの材料は血液凝固時間、組織培養阻害度で代表的
に示されるような、いわゆる生体適合性という面でみる
と、未だ満足のいくものではなかった。

さらに一部のものは、急性毒性試験、発熱性物質試験に
よって試みられる如き、材料からの溶出物が問題となっ
たり、さらには、材料自身が体内劣化を起すなどの問題
を有するものであった。

か＼る見地から、本発明者らは、鋭意検討を重ねてきた
結果、特定の組成をもってなる重合体が極めて良好な生
体材料として用い得ることを見い出し、本発明を完成す
るに至った。

すなわち、本発明は、ｐＫａが４．０以上の塩基性含窒
素官能基を有し、その官能基中の窒素含量が０．０５〜
５．５重量％である生体材料用合成高分子体である。窒
素含量とは、上記官能基中の窒素原子の全高分子中にお
ける重量％である。窒素含量が０．５〜１．５チのとき
は、さらに良い性能を発現する。

本発明の高分子体は、線状重合体、グラフト重合体、架
橋重合体など、いずれの重合形態であってもよく、また
、単独重合体あるいは二つ以上の共重合体であってもよ
い。

本発明の塩基性含窒素官能基は、次式（イ）で表わされ
るものである。

置換基であるＲＩ　＋”！　＋Ｒ１に特に制限はなく、
任意の置換基を与えることができるが、どこかの置換基
が重合の主鎖と接続されているものである。

例えば、水素、メチル基、エチル基、プロピル基、フェ
ニル基、ベンジル基などの炭化水素置換基であってもよ
いし、メチロール、エチロールなどの異核様の原子を含
んだ置換基でもよい。しかし、結果として塩基性官能基
のｐＫａが４．０以上と々らなければ、本発明の効果を
発現しない。

Ｒ１＋　Ｒ，ｌ　ＲＩＩは二つ以上で環状となっている
ものでもよく、例えば、ピリジン、イミダゾール、ピペ
リジン、ピロール、ピリミジンなどがこれに相当する。

官能基は必ずしも重合体の側鎖に存在する必要はなく、
ポリエチレンイミンに代表されるような主鎖を形成する
ものでもよい。

このようなアミンの具体例としては（モノマー単位とし
て表現するのが通常である）、アリルアミン、ジアリル
アミン、Ｎ、Ｎ−ジメチルアリルアミン、Ｎ、Ｎ−ジエ
チルアリルアミン、Ｎ、Ｎ’−ジアリルピペラジン、Ｎ
、Ｎ’−ジアリルアニリン、Ｎ、Ｎ’−ジアリルメラミ
ン、アミノスチレン、Ｎ、Ｎ’−ジメチルアミノスチレ
ン、Ｎ、Ｎ−ジエチルアミノスチレン、ビニルベンジル
アミン、ビニルフェネチルアミン、Ｎ、Ｎ−ジメチルビ
ニルフェネチルアミン、Ｎ、Ｎ−ジエチルビニルフェネ
チルアミン、Ｎ−プロピルビニルフェネチルアミン、ビ
ニルピリジ７．２−）チル−５−ビニルピリジン、２−
エチル−５−ビニルピリジン、２−ビニルピリジ、２−
ビニルイミダゾール、４−ビニルイミダゾール、ビニル
ピラゾリン、ビニルピラジン、４−ビニルピリミジ／、
ビニルアミン、ビニルカルバゾール、エチレンイミン、
Ｎ−フェニルエチレンイミン、Ｎ、Ｎ’−ジエチル−Ｎ
−ビニルフェネチルアミンオヨびそのオリゴマー、ポリ
アミンマクロマーなどである。

これらの中でも、ジエチルアミンエチルスチレン−？Ｎ
、Ｎ’−ジエチルーＮ−ビニルフェネチルアミンおよび
そのオリゴマー、ポリアミンマクロマーなどは好ましい
例である。

本発明の高分子体中には、ヒドロキシル基が含まれてい
ることが好ましい場合がある。ヒドロキシル基の重合体
中における結合方式に特に制限はなく、アルカノール基
、フェノール基などがそれらの例である。重合単位を単
量体として例示すれば、ヒドロキシスチレン、ヒドロキ
シメチルスチレン、ビニルアルコール、２−ヒドロキシ
エチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレ
ートなどである。

本発明の高分子体を製造するのに特に制限はなく、単量
体によるラジカル重合、アニオン重合などを始めとする
付加重合、開環重合、脱ハロゲン化水素による重合、縮
合反応などを用いることができる。さらには、ポリマー
反応による方法も採用できる。例えば、所定の原料ポリ
マーに既知の方法でアミノ比したり、あるいは必要によ
りヒドロキシル基を導入したりすることができる。グラ
フトポリマーを製造する場合には、マクロマーと他のモ
ノマーの共重合によって得ることもできるし、高分子原
料にグラフト反応を行なうことも可能である。

本発明における生体利料とは、いわゆるバイオマチアリ
ア＃　（Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌ　）であシ、血液の接
触の下で使用される人工血管、人工弁、人工心肺、人工
腎臓、人工心臓などを始めとする人工臓器、人工骨、人
工関節、ペースメーカーなどの組織内に埋め込まれる人
工臓器、さらには、生体物質の吸着剤、酸素運搬材料、
マイクロカプセル材料、生体接着材料、注射器、カテー
テルなどを始めとする医療機器材料、培養床材料などを
言う。

本発明の高分子体は、第一に安定して極めて優れた血液
適合性を示した。すなわち、アルブミン、フィブリノー
ゲン、グロブリンの該重合体に対する吸着は極めて少な
く、その吸着量は、アルブミン、フィブリノーゲン、グ
ロブリンの順に減少した。また、血小板の粘着も極めて
少なく、凝固因子の活性化がおこらないことが認められ
た。このような結果から、この重合体が優れた抗血栓性
を有していることがわかった。

さらに第二には、該高分子体は安定して秀れた組織適合
性を示した。すなわち、センイ芽細胞の培養を行なった
ところ、極めて良好な結果を示し、赤血球に対する溶血
性も認められなかった。また、犬の皮下に該高分子体を
インプランテーションした結果、組織に対する親和性は
極めて良好であった。

本発明の高分子体を生体材料として用いる方法を以下に
述べる。

人工血管、人工弁、人工心肺、人工腎臓、人工Ｉｃ？臓
、人工骨、人工関節、ペースメーカー、生体物質の吸着
剤、酸素運搬材料、マイクロカプセルなどとして陸用す
る場合においては、該重合体を所望の形に成形すること
によって、その機能を発現することができる。例えば、
膜状にキャスートしたい場合においては、溶剤を用いる
などの公知の手法により、所望の厚さでキャストするこ
とが可能である。また、熱による可塑比などの手法によ
り、膜以外の形にも成形が可能である。注射器、カテー
テルを始めとする医療機器材料、培養床についても、所
望の形に整形することによ−って、その機能を発現でき
る。また、公知の高分子体などに塗布などの方法で用い
ることも可能である。

本発明の高分子体は、いわゆる合成高分子であシ、天然
に存在するものに比し、製造上の優位性を有するもので
ある。

以下に実施例を示すが、これらは本発明の範囲を制限す
るものではない。

参考例Ｎ　、　Ｎ’−ジエチル−Ｎ−（ｐ−ビニルフェネチル
）エチレンジアミンをテトラヒドロフラン中、リチウム
ジイソプロピルアミドを触媒として反応させることによ
シ、数平均分子量が２０００のポリアミンマクロマーを
合成した。このマクロマーと２−ヒドロキシエチルメタ
クリレートとをエタノール中で、２．２’−アゾビス−
（２，４−ジメチルバレロニトリル）を開始剤として重
合することによシ共重合体を得た（＃０１〜＃０２）。

ｐ−（２−ジエチルアミノエチル）スチレンを用いて、
同様に２−ヒドロキシエチルメタクリレートとの共重合
体を得た（８０３　）。スチレンと上記ポリアミンマク
ロマー〇共重合も、同様の方法によって得た（−＃０４
　）。＃０１〜＃０４の重合体の窒素含量は、それぞれ
０．８０．１．５０．２．９０．０．１０であった。

実施例硫酸および水で洗浄した４８〜６０メツシユのガラスピ
ーズ２Ｏｆを、＃０１のポリマー４０ダを溶解させた２
０−のエタノール溶液に含浸した。

これを室温で１時間攪拌した後、窒素雰囲気下で濾過し
乾燥させた。このようにして調製したポリマーのコーテ
ィングされたガラスピーズを用いて、以下の実験を行な
った。

すなわち、上記ガラスピーズを４龍φ、長さ１０畑の塩
化ビニル製チューブに充填し、ヘパリンを含有するラッ
ト新鮮血を流下させた。ガラスピーズ表面にポリ−（２
−ヒドロキシエチルアクリレート）をコートし、同様の
実験を行ったものが、３０分でチューブが詰り流下しな
くなったのに対し、＃０１のポリマーでは、３時間流下
させても”詰り”は見られなかった。＃０２〜＃０４の
ポリマーも、同様に詰りは認められなかった。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　ｐＫａが４．０以上の塩基性含窒素官能基を有
し１その官能基中の窒素含量が０．０５〜３．５重量％
である生体材料用合成高分子体。
（２）　ヒドロキシ゛ル基を有する特許請求の範囲第１
項記載の生体材料用合成高分子体。
（３）　ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエ
チルメタクリレートの重合単位を含む特許請求の範囲第
１項記載の合成高分子体。
（４）　ジエチルアミンエチルスチレン捷たはＮ、Ｎ’
−ジエチル−Ｎ−ビニルフェネチルエチレンジアミンオ
ヨびそのオリゴマー、ポリアミンマクロマーを重合単位
として含む特許請求の範囲第１項記載の生体材料用合成
高分子体。