JPS60119957A

JPS60119957A - 生体材料合成高分子

Info

Publication number: JPS60119957A
Application number: JP58227050A
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: JPH0414035B2

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】本発明社１人工臓器、医療機器材料、培養床材料など生
体材料として好適な合成高分子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シ、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、テフ四ン、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
！応用例を挙げるならば、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剤としての高
分子体に塗布するなどの方法により使用する仁とができ
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／、尿酸などを始めとするタンパク代謝物
や電解質の調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、未だ満足できるものではなかった。

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５本発明は、４級アンモニウム基を有する重合
体であって、そのアミンチッ素含量が０．０５〜５．５
重量％である生体材料用合成高分子である。

本発明においてアミンチッ素含量とは、アンモニウム基
を形成するチッ素原子の全重合体中における重量％でア
シ、アンモニウム基の対イオンはＣｔ−として算出する
ものと定義する。アミンチッ素含量が０．６〜１．５チ
のときは、さらに良い性能を発現する。

重合体は％線状重合体、グラフト重合体、架橋重合体な
どの重合形態に関係なく、また、単独重合体あるいは二
つ以上の共重合体のいずれでもよい。

アンモニウム基は、次式Ｇ４＋で表わされるものである
。

Ｒ。

「Ｒ，−Ｎ−Ｒ。

４９）置換基であるＲＩ　＋　Ｒ＊　＠　Ｒ８＋　Ｒ４に特に
制限社なく、任意の置換基を与えうるが、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、エチロールなどの興核種の原子を含んだ置換
基でもよい。Ｒ＊　＠　”！　＠　Ｒｇ　Ｉ　Ｒ４は二
つ以上で頃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、ビロール、ピリミジ
ンなどがこれに相当する。

アンモニウム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型に代表されるような主鎖
を形成するものでもよい。

アンモニウム基を有する重合体を得るには、アンモニウ
ム基を有する単量体を重合させてもよいが、１〜３級の
アミノ基を有する重合体を原料ポリマーとして、４級化
反応を行って得ることもできる。

このような原料アミンの具体例を挙げれば（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’−
ジアリルアミン −ジメチルアミノスチレ７．Ｎ、Ｎ−ジエチルアミノス
チレン、ビニルペンジルアミン、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μピルビニルフェネチルアミン、ビニルビリジ７
．２−メチル−５−ビニルピリジン、２−エチル−５−
ビニルピリジン、２−ビニルキノリン、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−ビニルピリミジン、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−とニルフ
ェネチルアミンおよびそのオリゴマー、ポリアミンマク
ロマーなどである。

これらの原料アミｙは、勿論、単量体の段階でアルキル
ハライドやアラルキルノ・ライドなどＫよつて４級化し
てもよい。

これらの中でも、ジエチルアミノエチルスチレンやＮ、
Ｎ’−ジエチル−Ｎ−ビニル７エ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のアルキル４
級化物は好ましい例である。

本発明の高分子中には、ヒドロキシル基が含まれている
也とが好ましい。ヒドロキシル基の重合体中忙おける結
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、ヒドロキージメチルスチレン、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ｅＲ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化したり、あるいけ必要にょ
ジヒドロキジル基を導入したシすることができる。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材料とは、いわゆるバイオマチアリ
アル（Ｂｉｏｍａｔｅｒｌａｌ　）でアシ、血液の接触
の下で使用される人工節管１人１弁、人工心肺、人工腎
臓１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、酸素運般材料、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、本発明における重
合体は％第一に長期にわたり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、フイブリノーゲ／、グロブリン
Ω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仁とが認められ九。

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、該重合体は長期の優れた組織適合性を
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、犬の皮下に該重合体をインプ
ランテーシミンした結果、組織に対する親和性は極めて
良好であった。

本発明の物質を生体材料として用いる方法を以下に述べ
る。

人工血管１人工弁１人工心肺、人工腎臓１人工心臓１人
工骨１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使用する場
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、熱にょる可塑化などの手法にょシ、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
能を発現することができる。

さらには、該重合をそのま＼構造剤として用いなくても
、従来公知の高分子体などに塗布する手法によりても、
本発明の効果を発現することができる。

本発明の物質は、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７ラノ中。

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
ことにより、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？　−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。さらに、
この重合体をエチルクロリドと反応させ、４級化物を得
た（＋０１）。

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
体をエチルクロリドにより４級化してポリマーを得た（
＋０２）。

スチレンと上記ポリアミンマクロマーとの共重合体を、
同様に４級化したポリマーも得た（＋０３）。

◆０１〜≠０３の重合体の窒素＠量は、それぞれ口、７
８　、１．４８．５．０２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２０２を、４Ｉ０１のポリマー４０■を溶解させた
２０ｍのエタノール溶液に含浸した。

これを室部で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關φ、長さ１０（ＩＩ
の環化ビニル與チューブに充填し、ヘハリンを含有する
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）をコードン、同様の実験を行ったものが、３
０分でチューブが詰シ流下しなくなったのに対し、ナ０
１のポリマーでは、６時間流下させても１詰シ”は見ら
れなかった。ナ０２・と＋０３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】（１１４級アンモニウム基を有する重合体であって。そのアミンチッ素含量が０．０５〜３．５重量％である
生体材料用合成高分子。（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。（３１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
項記載の生体材料用合成高分子、＋４１　）　ＩＪエチ
ルビニルフェネチルアンモニウムハライド、Ｎ−エチル
−Ｎ′−ジエチルビニルフェネチルアンモニウムハライ
ド、Ｎ、Ｎ’−ジエチル−Ｎ−エチルビニルフェネチル
アンモニウムハライトおよびそのオリゴマー、ポリアミ
ンマクロマーのいずれか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。