JPS6022943B2 - 抗血栓性人工医療材料 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は抗血栓性人工医療材料、更に詳しくはシリコー
ン被覆材料またはシリコーン樹脂に抗凝固物質を結合せ
しめた血液適合性を有する抗血栓性人工医療材料に関す
る。

周知のように生体中における血液の正常な流動は生命維
持特の上で不可欠のものである。

従って、外科手術における血液凝固や人工臓器をはじめ
種々の人工医療材料と血液と接触による血液凝固を防ぐ
ことは医療上の重要な議題となっている。外科手術にお
いては、従釆、ヘパリンの大量投与によりトロンピンの
フィプリノゲンに対する作用を阻害して血液の凝固を阻
止してきたが、この様なへパリンの大量投与は、著しい
出血傾向を示し、ときに皮下出血が膜間膜出血などの如
く死に至らしめる副作用を惹起する。

そこで近時においてはへパリンを適宜の非水溶性高分子
化合物に固定せしめて、これに血液を接触せしめること
により、ヘパリンを血液中に混入しない状態に保持しつ
つこれにトロピンを捕捉せしめて、血液の凝固を防ぐ方
法が提案されている。人工医療材料の分野においても、
材料に抗凝固物質を固定化せしめて抗血栓性を附与する
試みがなされている。

さらに血液適合性、すなわち材料が血液に異物認識を起
させず血栓形成を抑制する性質の優れた材料の開発がな
されている。しかしながら、抗凝固物質を材料に固定化
する方法では、材料により結合部位である官能基の種類
が限定され、従って利用できる固定化方法が限定されて
しまう。加えて多くの材料には十分な抗血栓性を発揮す
る必要なだけの官能基が存在しないという欠点がある。
一方、抗凝固物質が固定化されていない人工医療材料を
用いた場合、何らかの事由により凝固系が活性化され血
液中の凝固館レベルが上昇すれば、もはや何らの効果も
発揮しえなくなる。たとえ十分な血液適合性を有する材
料であっても人工臓器や人工医療材料として用いるには
必要な強度や屈曲性などを有していなければならず、利
用できる材料を選択するのは困難である。本発明者らは
、人工医療材料としての必要な物性を有し、血液適合性
に優れた抗血栓性人工医療材料を関発すべく研究を重ね
た結果ｔ シリコーン樹脂またはシリコーンで被覆した
適当な材料にへパリンおよびアンチトロンビンｍを固定
化した人工医療材料がこれらの性質を満足することを見
し、出し本発明を完成した。シリコーンは、従来から血
液を取り扱う実験や臨床検査に用いる器具のコーティン
グに用いられている様に血液適合性に優れている。

またシリコーンは種々の物質の表面に塗布し、加熱処理
や常温において空気中の水分により硬化させて容易に被
覆を形成させることができる。本発明では「ヘパリンー
アンチトロンビンｍ固定化できるならばいずれの種類の
シリコ−ンも使用でき、たとえば式：で示されるシリコ
ーンが挙げられる。

抗凝固物質としてへパリンーアンチトロンビンｍを同時
に固定化すれば、いずれか一方を単独で用いた場合より
抗血栓性に優れており、固定化に用いられる担体材料の
官能基が少なくても充分な抗血栓性を附与できる。

従って例え官能基数の少し、シリコーンを用いた場合で
も著しい抗血栓性を附与することができ、選択範囲がさ
らに広がる。シリコーン表面へのへパリン−アンチトロ
ンビンｍの固定化は通常のタンパク質固定化技術を適用
してこれを行うことができる〔（財）日本生化学会刊「
生化学実験講座５酵素研究法（下）」第Ｗ部固定化酵素
（１９７３王）およびそこに記載された引用文献参照〕
。シリコーンはその種類により種々の官能基、たとえば
水酸基、カルボニル基、ァミノ基などを導入でき、共有
結合法、イオン結合法などいずれの固定化方法をも採用
できる。採用する固定化法に応じて担体材料をその使用
前に活性化する必要がある場合がある。これも常套の方
法が種々知られているので、それから適宜に選択すれば
よい。たとえば臭化シアンを作用させる方法はその一例
である。担体材料に固定化すべきへパリンとアンチトロ
ンビン山の割合については特に制限はないがアンチトロ
ンビンとへパリンを１：１〜１：１０（重量比）で固定
化する良好な結果が得られる。

本発明によれば、材料表面を血液適合性を有するシリコ
ーンで被覆するので、血液適合性を有しないあるいは適
合性の弱い物質を有効に人工医療材料として用いること
ができる。

従って、人工臓器や人工医療材料として選択できる範囲
が拡大され、より適切な物性（強度、屈曲性など）を有
し、より経剤的な人工医療材料を提供することができる
。たとえば、ナイロン、塩化ビニルなどの高分子材料も
本発明の抗血栓怪人工医療材料の担体として用いられる
のである。塩化ピニル管を迫体材料に用いる場合を例に
挙げれば、第翼図に示すように塩化ビニル管１の内壁に
シリコーン被覆２を形成せしめ、被覆２の表面にへパリ
ンとアンチトロンビンｍの層３を固定化して本発明の抗
血栓性人工医療材料を製造することができる。

また、第２図のごとく棒状材料翼′の表面にシリコーン
被覆２を形成せしめて担体とし「へパリンとアンチトロ
ンビンｍを固定化せしめることができる。へパリンとア
ンチトロンビンｍの固定化状態を第３図に模式的に示す
。

へパリン（ＨＥＰ）とアンチトロンビンｍ（ＡＴ）は、
損体材料１′の上に被覆されたシリコーン被覆２の表面
に共存して固定化されている。次に実施例を挙げて本発
明を更に具体的に説明する。

実施例 １ 本例ではシリコーン被覆に蛋白質が有効に固定化される
ことを示す。

■ ナイロン製ポリマーメッシュを水およびジオキサン
で洗浄し「室内で放置乾燥する。

シリコーン×−２２−０５２と式：ＣＨ３Ｓｉ（ＯＣＯ
ＣＨ３）３で示される架橋剤を１００：５（重量比）の
割合でジオキサン２〜５倍容量に混合しシリコーン溶液
を調製する。乾燥したメッシュをシリコーン溶液に浸潰
した後「約３０分間風乾し、１０び○で１粉ご間加熱し
て硬化を完了させる。【Ｂ’シリコン被覆メッシュを０
．１Ｍ炭酸水素ナトリウム緩衝液（ｐＨｉｌ．０）で洗
浄した後、約３伽×１０伽に切断する。前記緩衝液３０
０Ｍ中に切断したメッシュを縄洋可能な量だけ入れ、濃
伴しながら臭化シアン１０〜１５夕の水２００の【溶液
（添加直前に２．州水酸化ナトリウム溶液でｐＨｉｌ．
０に調整）を加え、次いで激しく燈拝しながら２．岬水
酸化ナトリウム溶液を加え、ｐＨｉｌ．０〜１１．５に
調整しながら瀦梓を５〜７分間行う。メッシュを液から
取り出し、４℃の０．１Ｍ炭酸水素ナトリウムで洗浄す
る。【ｃ｝【Ｂ｝の操作により活性化されたメッシュを
、直ちに４℃の０．１Ｍ炭酸水素ナトリウム４０の‘に
櫨洋可能な量だけ入れ、これにトロンビン１００州ＩＨ
ｕｎｉｔを加える。

低温（４００）で２凪時間燈拝してトロンビンを固定化
する。この後、過剰のトロンビンおよび吸着しているト
ロンビンを２Ｍ塩化ナトリウム溶液（４００）および水
（４００）で洗浄して除去する。トロンビンを固定化し
たシリコーン被覆メッシュを０．１則塩化ナトリウム溶
液中に４℃に保存する。■ 固定化されたトロンビンの
活性を森田らの方法（生化学第４９萱７６５頁１９７７
年「ザ・ジャーナル・オブ・バイオケミストリー（Ｊ．
Ｂｉｏｃｈｅｍ）第８２蓋１４９５頁１９７７年参照）
により次の様に測定する。

すなわち、式：で示される化合物０．０５ミリモルの塩
化ナトリウム１００ミリモルおよび塩化カルシウム１０
ミリモルを含有した５０ミリモルトリス−塩酸緩衝液溶
液（ｐＨ＝８．０）を調整し、約２６００に保った該溶
液１６泌にｔＣ’で製造したトロンビン固定メッシュ１
４．１のを加え縄拝する。

各時間毎に反応液各１．０の‘採取し、１７％酢酸１．
５の【を加える。その後、トロンビンにより化合物〔１
〕が分解されて生じた式：で示される化合物（下ＡＭＣ
という）の量を姿光光度計により、励起３８仇ｍおよび
蟹光４６仇ｍの条件で蟹光強度を測定する。

このＡＭＣ生成量をトロンビソ活性の尺度とし、その結
果を第１表に示す。第１表 実施例２および３ 本例ではナイロン製ポリマーメッシュおよび塩化ビニル
管にシリコーン被覆を形成させ、実施例１と同じく蛋白
質が固定されることを示す。

風 ポリマーメッシュおよび塩化ビニル管（内径０．６
狐、長さ３０弧）を水およびジオキサンで洗浄し室温で
乾燥する。シリコーンＸ−２２−０５入式三で示される
架橋剤および触媒としてへキサクロロ白金酸のエタノー
ル溶液を１００：２：１〜２（重量比）の割合で混合し
、その２〜５倍客のジオキサンで希釈してシリコーン溶
液を調製する。

この溶液に乾燥したポリマーメッシュおよび塩化ビニル
管を浸潰した後、３０〜６０分間風乾し、次いで１００
午○で３０分間加熱し硬化させる。室温で冷却した後、
４０℃の０．洲塩酸に浸し、１０〜３０分間蝿拝して加
水分解を行い。シリコ−ンの水酸基の保護基を除去して
固定化に利用できる水酸基にる。この後、水で洗浄し乾
燥する。曲 ポリマーメッシュは実施例１脚と同様の手
順により活性化する。

塩化ビニル管は実施例１‘Ｂ｝と同じ臭化シアン溶液を
流して活性化する。‘Ｃ１ ポリマーメッシュは実施例
１に｝と同機の手順によりトロンビンを固定化する。塩
化ビニル管はトロンビン１００肌ＩＨｕｎｉｔの０．１
Ｍ炭酸水素ナトリウム４０泌溶液を環流して固定化する
。胸 トロンピン固定化メッシュ１１．９９のを化合物
〔１〕０．１ミリモルの緩衝溶液（実施例１肋と同様に
調製）１５。

４の‘と２７０で反応させた後、実施例１■に記載の方
法でトロンビンの活性を測定した。

その結果を第２表に示す。２ 塩化ビニル管の場合は化合物〔１〕０．０７５ミリモル
の緩衝溶液（実施例１肋と同様に調製）２５．７奴を流
速３．８５の‘／分で流した後、実施例１肋に記載の方
法でトロンビンの活性を測定した。

その結果を第３表に示す。第３表 実施例１〜３におけるＡＭＣの生成割合の平均値を第４
表に示す。

第４表 以上の結果からシリコーン被覆に蛋白質を有効に固定化
できることが示され、シリコーンが固定化材料として有
効なことが理解される。

実施例 ４ 実施例１のＡおよびＢの手順により製造したシリコーン
被覆ナイロンメッシュにへパリンおよびアンチトロンビ
ンｍ（約１：１〜１：１０、重量比）を実施例ＩＣの手
順で固定化する（ただし、トロンビンの代りにへバリン
およびアンチトロンビンｍを用いる）。

へパリンおよびアンチトロンビンｍの固定化されたシリ
コーン被覆ナイロンメッシュ８．４流をトロンビン鮒Ｉ
Ｈｕｎｉｔのトリス−塩酸５０ミリモル「塩化ナトリウ
ム１００ミリモルおよび塩化カルシウム１０ミリモル溶
液（ｐＨ８．０）に浸潰し３０℃で燈拝しながら反応さ
せた後、溶液中の残存トロンビン活性を次の様に測定し
た。

すなわち「反応溶液各Ｑ．０５泌を各時間毎に採取し、
これを３７ｏ０に加溢した化合物〔１〕０．１ミリモル
緩衝溶液１．０の‘に加えも３７０で１０分間振麓した
後、１７％酢酸１．５の‘を加え反応を停止させる。こ
の溶液を蟹光光度計により蟹光強度（励起３８仇ｍ、蛍
光４６瓜ｍ）を測定してトロンビン活性を測定した。結
果を第５表に示す。５

【図面の簡単な説明】

第１図は塩化ビニル管を用いた本発明の抗血栓性人工医
療材料の一例の断面図であり、１は塩化ビニル管、２は
シリコーン被覆、３はへパリンとアンチトロンビンｍの
層を示す。 第２図は棒状材料を用いた本発明の抗血栓性人工医療材
料の一例の断面図であり、１‘は材料、２はシリコーン
被覆、３はへパリンとアンチトロンビンｍの層を示す。
第３図はへパリンとアンチトロンビンｍの固定イＱ伏態
を模式的に表わした図であり、１′は材料ト２はシリコ
ーン被覆、ＨＥＰはへパリン、ＡＴはアンチトロンビン
ｍを示す。第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シリコーン系組担体にヘパリンとアンチトロンビン
   IIIを固定化したことを特徴とする抗血栓性人工医療材
   料。 ２ シリコーン系担体がシリコーン樹脂である特許請求
   の範囲第１項記載の抗血栓性人工医療材料。 ３ シリコーン系担体が担体材料にシリコーンを被覆し
   たものである特許請求の範囲第１項記載の抗血栓性人工
   医療材料。