CN104039949B - 细胞粘附抑制剂 - Google Patents
细胞粘附抑制剂 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104039949B CN104039949B CN201280064778.8A CN201280064778A CN104039949B CN 104039949 B CN104039949 B CN 104039949B CN 201280064778 A CN201280064778 A CN 201280064778A CN 104039949 B CN104039949 B CN 104039949B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- repeating unit
- formula
- group
- cell adhesion
- polymer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/14—Macromolecular materials
- A61L27/16—Macromolecular materials obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L29/00—Materials for catheters, medical tubing, cannulae, or endoscopes or for coating catheters
- A61L29/08—Materials for coatings
- A61L29/085—Macromolecular materials
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L29/00—Materials for catheters, medical tubing, cannulae, or endoscopes or for coating catheters
- A61L29/14—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. lubricating compositions
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
- A61L31/08—Materials for coatings
- A61L31/10—Macromolecular materials
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
- A61L31/14—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
- B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
- B01L3/502707—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by the manufacture of the container or its components
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/56—Labware specially adapted for transferring fluids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F212/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
- C08F212/02—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
- C08F212/04—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
- C08F212/06—Hydrocarbons
- C08F212/08—Styrene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/10—Esters
- C08F220/26—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
- C08F220/32—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing epoxy radicals
- C08F220/325—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing epoxy radicals containing glycidyl radical, e.g. glycidyl (meth)acrylate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
- C08F8/06—Oxidation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
- C12M23/20—Material Coatings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M39/00—Means for cleaning the apparatus or avoiding unwanted deposits of microorganisms
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
- A61L2300/60—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a special physical form
- A61L2300/606—Coatings
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2400/00—Materials characterised by their function or physical properties
- A61L2400/18—Modification of implant surfaces in order to improve biocompatibility, cell growth, fixation of biomolecules, e.g. plasma treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/16—Surface properties and coatings
- B01L2300/161—Control and use of surface tension forces, e.g. hydrophobic, hydrophilic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2800/00—Copolymer characterised by the proportions of the comonomers expressed
- C08F2800/10—Copolymer characterised by the proportions of the comonomers expressed as molar percentages
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Surgery (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Dermatology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
本发明提供细胞毒性低且具有优异的细胞粘附抑制效果的细胞粘附抑制剂、涂布有该细胞粘附抑制剂的表面被改性的器械和装置、该表面被改性的器械和装置的制造方法、生物体内医疗结构体及其制造方法以及微流路设备及其制造方法。所述细胞粘附抑制剂以具有在侧链具有亚磺酰基的重复单元的聚合物为有效成分。
Description
技术领域
本发明涉及细胞粘附抑制剂、涂布有该细胞粘附抑制剂的表面被改性的器械和装置、该器械和装置的制造方法、生物体内医疗结构体及其制造方法、微流路设备及其制造方法。
背景技术
巨噬细胞、成纤维细胞这类粘附细胞只有在附着于表面、基材时才能有活性而增殖,因此被称为锚定依赖性细胞。该细胞带来的粘附介由在细胞外基质中发现的玻连蛋白、纤维连接蛋白等蛋白质家族(附着分子、蛋白质)发生。该细胞的粘附在以医疗为首的各领域成为问题。
例如,添加到培养基中的成纤维细胞介由细胞外基质蛋白质而附着于组织培养板。与此同样地,在泌尿器用导管中,细菌细胞附着于导管壁,在动脉导管中,血小板附着于导管的前端,并且在隐形眼镜中成为细胞介由蛋白质覆盖眼镜表面的状态。特别是在医疗用器械、装置等中发生这样的细胞粘附时,其不仅单纯导致污染,还发生堵塞、分析的精度或灵敏度降低,因此成为重大问题。
因此,作为用于防止小鼠成纤维细胞对容器的非特异性粘附的技术,提出了用由2-甲基丙烯酰基磷酸胆碱和甲基丙烯酰肼等衍生的聚合物涂覆的技术(专利文献1)。
另外,作为蛋白质吸附抑制剂,已知有含有2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱与(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸甲酯或苯乙烯的共聚物等的蛋白质吸附抑制剂(专利文献2)。
然而,当生物组织受到损伤时,受损伤的组织之间或受损伤的组织与其它生物组织之间发生粘连,有时引起各种功能障碍,作为形成用于抑制该粘连的粘连抑制膜的材料,例如,已知有由来自人体的天然胶原蛋白膜构成的粘连抑制材料(专利文献3)、由特定的玻尿酸化合物构成的粘连抑制材料(专利文献4)、由聚阴离子性物质和聚阳离子性物质形成的聚离子复合物的干燥膜构成的粘连抑制用材料(专利文献5)。
另外,出于改善微流路与水的润湿性、防止微量泵中的药液的残留、使定量精度或检测精度稳定的目的,提出了在微流路的金属层表面形成末端基团具有亲水性基团的硫化合物层的技术(专利文献6)。另外,提出了用氟系树脂等对微流路内壁进行表面修饰的技术(专利文献7),用聚乙二醇、乙烯/乙烯醇共聚物(EVAL)、聚乙烯醇(POVAL)或者具有磷酸胆碱基的聚合物进行表面涂覆处理的技术(专利文献8)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-080579号公报
专利文献2:日本特开平07-083923号公报
专利文献3:日本特开平9-225018号公报
专利文献4:日本特开2006-296916号公报
专利文献5:日本特开2000-116765号公报
专利文献6:日本特开2001-252896号公报
专利文献7:日本特开2005-125280号公报
专利文献8:日本特开2008-82961号公报
发明内容
本发明涉及细胞毒性低且具有优异的细胞粘附抑制效果的细胞粘附抑制剂、涂布有该细胞粘附抑制剂的表面被改性的器械和装置、该表面被改性的器械和装置的制造方法、生物体内医疗结构体及其制造方法以及微流路设备及其制造方法。
因此,本发明人等发现具有在侧链具有亚磺酰基的重复单元的聚合物的细胞毒性低且显示优异的细胞粘附抑制效果,从而完成了本发明。
即,本发明提供一种细胞粘附抑制剂,以聚合物为有效成分,该聚合物具有在侧链具有亚磺酰基的重复单元。
另外,本发明提供一种表面被改性的器械,在表面的至少一部分具有聚合物,该聚合物具有在侧链具有亚磺酰基的重复单元。
此外,本发明提供一种表面被改性的器械的制造方法,其特征在于,包括在器械表面的至少一部分涂覆聚合物的工序,该聚合物具有在侧链具有亚磺酰基的重复单元。
此外,本发明提供一种表面被改性的装置,在表面的至少一部分具有聚合物,该聚合物具有在侧链具有亚磺酰基的重复单元。
此外,本发明提供一种表面被改性的装置的制造方法,其特征在于,包括在装置表面的至少一部分涂覆聚合物的工序,该聚合物具有在侧链具有亚磺酰基的重复单元。
此外,本发明提供一种生物体内医疗结构体,在表面的至少一部分具有聚合物,该聚合物具有在侧链具有亚磺酰基的重复单元。
此外,本发明提供一种生物体内医疗结构体的制造方法,其特征在于,包括在结构体表面的至少一部分涂覆聚合物的工序,该聚合物具有在侧链具有亚磺酰基的重复单元。
此外,本发明提供一种微流路设备,在微流路内表面的至少一部分具有聚合物,该聚合物具有在侧链具有亚磺酰基的重复单元。
此外,本发明提供一种微流路设备的制造方法,其特征在于,包括在微流路内表面的至少一部分涂覆聚合物的工序,该聚合物具有在侧链具有亚磺酰基的重复单元。
本发明的细胞粘附抑制剂的细胞毒性低且显示优异的细胞粘附抑制效果。因此,根据本发明的制造方法,能够提供使用时不易杀死细胞且细胞不易粘附的表面被改性的器械和装置。
本发明的生物体内医疗结构体在表面不易附着生物组织且对生物组织的影响小。因此,根据本发明的制造方法,能够制造生物组织不易附着于表面且对生物组织的影响小的生物体内医疗结构体。
本发明的微流路设备在微流路内表面不易附着生物样品且对生物样品的影响小。因此,根据本发明的制造方法,能够制造在微流路内表面不易附着生物样品且对生物样品的影响小的微流路设备。
附图说明
图1是表示共聚物(N-1-1)~(N-1-5)和(N-2)的细胞粘附抑制效果的图。
图2是表示共聚物(N-1-1)~(N-1-5)和(N-2)的细胞粘附抑制效果的图。
图3是表示共聚物(N-1-4)、(N-1-5)和(N-2)的细胞粘附抑制效果的图。
图4是表示共聚物(N-1-1)~(N-1-5)和(N-2)的细胞粘附抑制效果的图。
图5是表示共聚物(N-1-1)~(N-1-5)和(N-2)的细胞粘附抑制效果的图。
图6是表示共聚物(N-1-4)、(N-1-5)和(N-2)的细胞粘附抑制效果的图。
图7是表示共聚物(N-1-1)~(N-1-5)和(N-2)的低毒性的图。
图8是表示共聚物(N-1-1)~(N-1-5)和(N-2)的低毒性的图。
图9是表示共聚物(N-1-4)、(N-1-5)和(N-2)的低毒性的图。
图10是表示共聚物(N-1-4)、(N-1-5)和(N-2)的低毒性的图。
图11是表示共聚物(N-1-1)~(N-1-5)的低毒性的图。
具体实施方式
<细胞粘附抑制剂>
本发明的细胞粘附抑制剂以具有在侧链具有亚磺酰基的重复单元(以下,也称为重复单元(A))的聚合物为有效成分。
接下来,对上述本发明中使用的聚合物进行详细说明。
作为上述重复单元(A),优选显示亲水性。在此,本说明书中,亲水性是指具有与水的亲和力强的性质。具体而言仅由1种重复单元构成的均聚物(利用实施例的测定法而得的数均分子量为1万~10万左右的聚合物)在常温(25℃)在100g纯水中溶解1g以上的情况下其重复单元为亲水性。
另外,作为上述重复单元(A),表示亲水疏水的尺度的亲水亲油平衡值(HLB值)优选为10以上。在得到高亲水性的情况下,HLB值更优选为15以上,进一步优选为20~40。
另外,本说明书中,HLB值是指由化合物的有机性的值与无机性的值的比率算出的值(小田公式),可以利用“Formulation Design with Organic Conception Diagram”[1998年,NIHON EMULSION CO.LTD]中记载的计算方法进行计算。例如,后述的实施例中记载的N-1-1的共聚物所含的亲水性重复单元的HLB值为(100×3+60×1+140)/(40-10×3+20×10)=24。
另外,重复单元(A)没有特别限定,优选为非离子性。
另外,重复单元(A)除具有亚磺酰基之外,还可以具有羟基、羧基、氨基、磺酸基、硫醇基、磷酸基、醛基等亲水性基团。另外,该亲水性基团的位置和个数为任意,但其位置优选为聚合物的侧链。另一方面,作为亚磺酰基以外的亲水性基团的个数,从细胞粘附抑制效果、生物组织附着抑制效果、生物样品附着抑制效果的观点考虑,在1个重复单元中,优选为0~12个,更优选为0~10个,进一步优选为1~10个,更进一步优选为2~5个,特别优选为2或3个。另外,在上述亲水性基团中,从细胞粘附抑制效果、生物组织附着抑制效果、生物样品附着抑制效果的观点考虑,优选羟基。应予说明,在不损害本发明的效果的范围内,聚合物所含的多个亚磺酰基的一部分可以成为磺酰基、硫醚基。
另外,作为上述重复单元(A)的优选的具体例,可举出在侧链含有至少1个下述式(1)表示的结构的重复单元。作为可形成在侧链中具有式(1)表示的结构的重复单元的聚合物种,可以使用公知的聚合物,其中优选(甲基)丙烯酸酯系聚合物种、(甲基)丙烯酰胺系聚合物种类、苯乙烯系聚合物种等。更具体而言,可举出下述式(2)表示的重复单元。
〔式(1)中,R3表示直接键合或者碳原子数1~24的2价的有机基团,R4表示碳原子数1~10的有机基团。〕
〔式(2)中,R1表示氢原子或者甲基,R2表示-O-基、*-(C=O)-O-基、*-(C=O)-NR5-基、*-NR5-(C=O)-基(R5表示氢原子或者碳原子数1~10的有机基团,*表示与式(2)中的R1所键合的碳原子进行键合的位置)或者亚苯基,R3和R4与上述同义。〕
在此,对式(1)和(2)中的各符号进行详细说明。
R1表示氢原子或者甲基,优选甲基。
另外,R2表示-O-基、*-(C=O)-O-基、*-(C=O)-NR5-基、*-NR5-(C=O)-基或者亚苯基。作为该亚苯基,可举出1,2-亚苯基、1,3-亚苯基、1,4-亚苯基。
另外,由上述R5表示的有机基团的碳原子数优选为1~10,更优选为2~8,进一步优选为2~6。作为上述有机基团,可举出烃基。该烃基是包含脂肪族烃基、脂环式烃基和芳香族烃基的概念。
上述R5中的脂肪族烃基可以是直链状也可以是支链状,具体而言,可举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基等烷基。
另外,上述脂环式烃基大致分为单环的脂环式烃基和桥环烃基。作为上述单环的脂环式烃基,可举出环丙基、环己基等环烷基。另外,作为桥环烃基,可举出异冰片基等。
另外,作为上述芳香族烃基,可举出苯基等芳基。
如上所述的R2中,从细胞粘附抑制效果、生物组织附着抑制效果、生物样品附着抑制效果的观点考虑,优选*-(C=O)-O-基、亚苯基,特别优选*-(C=O)-O-基。
R3表示直接键合或者碳原子数1~24的2价的有机基团。作为该直接键合,可举出单键。
这样的R3中,优选碳原子数1~24的2价的有机基团。该2价的有机基团的碳原子数优选为2~18,更优选为2~10,进一步优选为2~9,特别优选为3~6。
作为上述2价的有机基团,可举出2价的烃基。2价的烃基优选为2价的脂肪族烃基,可以是直链状也可以是支链状。具体而言,可举出甲烷-1,1-二基、乙烷-1,1-二基、乙烷-1,2-二基、丙烷-1,1-二基、丙烷-1,2-二基、丙烷-1,3-二基、丙烷-2,2-二基、丁烷-1,2-二基、丁烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基、庚烷-1,7-二基、辛烷-1,8-二基等烷烃二基。
另外,上述2价的烃基可以具有取代基,可以在碳-碳键间包含醚键。
作为上述2价的烃基可具有的取代基,可举出上述亲水性基团。该取代基的个数优选为1~5,更优选为1~3,进一步优选为1或2。
另外,作为上述2价的烃基可含有的醚键的个数,优选为0~5,更优选为0~3。
另外,作为2价的有机基团的优选的具体例,可举出下述式(3)表示的连接基团、碳原子数1~24的烷烃二基,更优选式(3)表示的连接基团。
〔式(3)中,R6表示单键、-R8-O-基(R8表示碳原子数1~4的烷烃二基)或者下述式(4)表示的连接基团,R7表示碳原子数1~4的烷烃二基,n表示1或2,**表示与式(1)、(2)中的硫原子键合的位置。〕
〔式(4)中,R9表示碳原子数1~4的烷烃二基,R10表示碳原子数2或3的烷烃二基,m1表示1或2,m2表示1~3的整数。〕
作为上述R6,从细胞粘附抑制效果、生物组织附着抑制效果、生物样品附着抑制效果的观点考虑,优选单键、-R8-O-基,特别优选单键。
另外,由上述R7、R8和R9表示的烷烃二基的碳原子数为1~4,优选为1或2。
另外,上述烷烃二基可以是直链状也可以是支链状,可举出与上述的烷烃二基同样的例子。
另外,由上述R10表示的烷烃二基的碳原子数优选为2。另外,作为该烷烃二基,可举出与由R7表示的烷烃二基同样的例子。应予说明,m2为2或3时,m2个的R10可以相同也可以不同。
另外,作为n和m1,优选为1,作为m2,优选为1或2。
另外,R4表示碳原子数1~10的有机基团。作为该有机基团,可举出与由R5表示的有机基团同样的例子。另外,R4为烃基时,该烃基可以具有取代基,作为该取代基及其个数,可举出与上述2价的烃基具有的取代基及其个数同样的例子。另外,从亲水性的观点考虑,作为R4,优选不含环烷基、芳基、芳烷基等环结构的基团。
作为如上所述的R4的优选的具体例,可举出具有上述亲水性基团的碳原子数1~10的有机基团,更优选下述式(5)表示的1价的基团,碳原子数1~10的烷基,进一步优选式(5)表示的1价的基团。
〔式(5)中,k1表示1~4的整数,k2表示0~4的整数,***表示与式(1)、(2)中的硫原子键合的位置。〕
式(5)中,作为k1,优选1或2。另外,作为k2,优选0~2的整数,更优选0或1。
另外,作为重复单元(A)的总含量的下限,从赋予水溶性的观点以及兼得细胞粘附抑制效果、生物组织附着抑制效果、生物样品附着抑制效果和低毒性的观点考虑,在全部重复单元中,优选为10摩尔%以上,更优选为40摩尔%以上,进一步优选为50摩尔%以上,更进一步优选为60摩尔%以上,特别优选为65摩尔%以上。另一方面,作为上限,从与基材的吸附的观点考虑,在全部重复单元中,优选为99摩尔%以下,更优选为90摩尔%以下,进一步优选为85摩尔%以下,更进一步优选为80摩尔%以下,特别优选为70摩尔%以下。
另外,作为以质量%计的重复单元(A)的总含量的下限,从赋予水溶性的观点以及兼得细胞粘附抑制效果、生物组织附着抑制效果、生物样品附着抑制效果和低毒性的观点考虑,在全部重复单元中,优选为20质量%以上,更优选为35质量%以上,进一步优选为50质量%以上,进一步优选为60质量%以上,进一步优选为70质量%以上,进一步优选为75质量%以上,特别优选为80质量%以上。另一方面,作为上限,从与基材的吸附的观点考虑,在全部重复单元中,优选为99质量%以下,更优选为98质量%以下,进一步优选为95质量%以下,特别优选为90质量%以下。
应予说明,重复单元(A)的含量可以利用13C-NMR等测定。
另外,作为本发明中使用的聚合物,优选进一步具有疏水性重复单元(以下,也称为重复单元(B))。在此,疏水性是指具有与水的亲和性弱的性质。具体而言,仅由1种重复单元构成的均聚物(利用实施例的测定法而得的数均分子量为1万~10万左右的聚合物)在常温(25℃)在100g纯水中溶解的量小于1g的情况下其重复单元为疏水性。
另外,作为上述重复单元(B)的HLB值,在得到高疏水性的情况下,优选小于20,更优选小于15,进一步优选小于10,更进一步优选为0.1以上且小于10。
作为重复单元(B),可举出显示疏水性的公知的重复单元,没有特别限定,优选由选自苯乙烯类、(甲基)丙烯酸酯类和(甲基)丙烯酰胺类中的1种以上的单体衍生的重复单元。
作为上述由苯乙烯类衍生的重复单元,优选下述式(6)表示的重复单元。
〔式(6)中,R11表示氢原子或者甲基,R12表示碳原子数1~10的有机基团,p表示0~5的整数。〕
式(6)中,作为R12表示的有机基团,可举出与R5表示的有机基团同样的例子,其碳原子数优选为1~6,更优选为1~3。另外,优选没有亲水性基团。应予说明,该有机基团可以被碳原子数1~3的烷氧基等取代。另外,p为2~5的整数时,p个R12可以相同也可以不同。
另外,p表示0~5的整数,优选为0~3,更优选为0。
作为由苯乙烯类衍生的重复单元的具体例,可举出来自苯乙烯、4-甲基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、2,4,6-三甲基苯乙烯、4-乙基苯乙烯、4-异丙基苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯、α-甲基苯乙烯等的重复单元。
另外,作为上述(甲基)丙烯酸酯类,例如,可举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯等(甲基)丙烯酸C1-10烷基酯;(甲基)丙烯酸环己酯等(甲基)丙烯酸C6-10环烷基酯;(甲基)丙烯酸1-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯等(甲基)丙烯酸C1-10烷氧基C1-10烷基酯;(甲基)丙烯酸1-金刚烷酯、(甲基)丙烯酸1-甲基-(1-金刚烷基)乙酯、(甲基)丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基酯等具有碳原子数8~16的桥环烃基的(甲基)丙烯酸酯等。另外,在这些(甲基)丙烯酸酯类中,作为上述C1-10烷基,优选C1-8烷基,作为上述C6-10环烷基,优选C6-8环烷基,作为上述C1-10烷氧基,优选C1-6烷氧基,作为碳原子数8~16的桥环烃基,优选碳原子数8~12的桥环烃基。
另外,上述(甲基)丙烯酸酯类中,优选具有碳原子数8~16的桥环烃基的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸C1-10烷氧基C1-10烷基酯、(甲基)丙烯酸C1-10烷基酯、在末端具有(甲基)丙烯酰氧基的大分子单体,更优选具有碳原子数8~16的桥环烃基的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸C1-10烷氧基C1-10烷基酯、(甲基)丙烯酸C1-10烷基酯,进一步优选具有碳原子数8~16的桥环烃基的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸C1-10烷基酯,特别优选(甲基)丙烯酸C1-10烷基酯。
另外,作为上述(甲基)丙烯酰胺类,例如,可举出N,N-二C1-10烷基(甲基)丙烯酰胺;N-异丙基(甲基)丙烯酰胺等N-C1-10烷基(甲基)丙烯酰胺;N-(1,1-二甲基-2-乙酰基乙基)(甲基)丙烯酰胺等N-C1-10烷酰基C1-10烷基(甲基)丙烯酰胺,除此之外,还可举出(甲基)丙烯酰基哌啶等。另外,这些(甲基)丙烯酰胺类中,作为上述C1-10烷基,优选C3-10烷基,作为上述C1-10烷酰基,优选C1-6烷酰基。
另外,作为重复单元(B)的总含量的下限,从与基材的吸附的观点考虑,在全部重复单元中,优选为1摩尔%以上,更优选为10摩尔%以上,进一步优选为15摩尔%以上,更进一步优选为20摩尔%以上,特别优选为30摩尔%以上。另一方面,作为上限,从赋予水溶性的观点以及兼得细胞粘附抑制效果、生物组织附着抑制效果、生物样品附着抑制效果和低毒性的观点考虑,在全部重复单元中,优选为90摩尔%以下,更优选为80摩尔%以下,进一步优选为70摩尔%以下,进一步优选为60摩尔%以下,进一步优选为50摩尔%以下,进一步优选为40摩尔%以下,特别优选为35摩尔%以下。
另外,作为以质量%计的重复单元(B)的总含量的下限,从与基材的吸附的观点考虑,在全部重复单元中,优选为1质量%以上,更优选为2质量%以上,进一步优选为3质量%以上,更进一步优选为5质量%以上,特别优选为10质量%以上。另一方面,作为上限,从赋予水溶性的观点以及兼得细胞粘附抑制效果、生物组织附着抑制效果、生物样品附着抑制效果和低毒性的观点考虑,在全部重复单元中,优选为80质量%以下,更优选为65质量%以下,进一步优选为50质量%以下,进一步优选为40质量%以下,进一步优选为30质量%以下,进一步优选为20质量%以下,特别优选为18质量%以下。
应予说明,重复单元(B)的含量可以与重复单元(A)的含量同样地进行测定。
另外,作为聚合物所含的重复单元(A)与重复单元(B)的摩尔比〔(A):(B)〕,从兼得细胞粘附抑制效果、生物组织附着抑制效果、生物样品附着抑制效果和低毒性的观点以及涂覆性的观点考虑,优选为10:30~99:1,更优选为10:20~99:1,进一步优选为10:15~50:1,更进一步优选为10:10~10:1,特别优选为10:8~10:3。另外,作为上述重复单元(A)与重复单元(B)的质量比<(A):(B)>,从兼得细胞粘附抑制效果、生物组织附着抑制效果、生物样品附着抑制效果和低毒性的观点以及涂覆性的观点考虑,优选为40:60~99:1,更优选为55:45~99:1,进一步优选为60:40~99:1,更进一步优选为70:30~98:2,特别优选为75:25~90:10。
另外,本发明中使用的聚合物可以具有除上述重复单元(A)和(B)以外的亲水性重复单元(C)。作为这样的亲水性重复单元(C),可举出由阴离子性的单体(阴离子性单体)、阳离子性的单体(阳离子性单体)、或非离子性的单体(非离子性单体)衍生的重复单元,这些重复单元可以含有1种或2种以上。
作为上述阴离子性单体,可举出乙烯基苯甲酸、(甲基)丙烯酸等不饱和羧酸单体;苯乙烯磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、异戊二烯磺酸等不饱和磺酸单体。
另外,作为阳离子性单体,可举出烯丙胺、氨基苯乙烯、N,N-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺甲基氯化铵等具有伯氨基~季氨基和不饱和键的单体。
另外,作为非离子性单体,可举出(甲基)丙烯酸羟基乙酯、(甲基)丙烯酸甘油酯、(甲基)丙烯酸聚氧乙烯酯等具有羟基的不饱和羧酸酯单体;N-(2-羟基乙基)(甲基)丙烯酰胺等具有羟基的(甲基)丙烯酰胺单体。
作为上述重复单元(C)的总含量,在全部重复单元中,优选为0~49摩尔%,更优选为0~20摩尔%,进一步优选为0~10摩尔%,特别优选为0~1摩尔%。另外,以质量%计优选为0~49质量%,更优选为0~20质量%,进一步优选为0~10质量%,特别优选为0~1质量%。
另外,本发明中使用的聚合物为共聚物时,其重复单元的排列方式没有特别限定,共聚物可以是嵌段共聚物、接枝共聚物、无规共聚物、交替共聚物中的任一种。
另外,作为本发明中使用的聚合物的两末端,优选氢原子、烷基、羟基、RAFT试剂残基。
另外,作为本发明中使用的聚合物的数均分子量(Mn),优选为5000~100万,更优选为7000~20万,特别优选为1万~15万。通过使数均分子量为5000以上,从而细胞粘附抑制效果、生物组织附着抑制效果、生物样品附着抑制效果提高,另一方面,通过使其为100万以下,涂覆性、操作性提高。
另外,作为本发明中使用的聚合物的重均分子量(Mw),优选为10000~200万,更优选为15000~40万,特别优选为2万~30万。
另外,作为分子量分布(Mw/Mn),优选为1.0~5.0,更优选为1.0~4.0,进一步优选为1.0~3.0,特别优选为1.5~2.5。
应予说明,上述数均分子量、重均分子量和分子量分布可以根据后述的实施例中记载的方法进行测定。
另外,作为本发明中使用的聚合物,从细胞粘附抑制效果、生物组织附着抑制效果、生物样品附着抑制效果的观点考虑,优选水溶性的聚合物。在此,本说明书中,水溶性是指向水(25℃)中添加·混合聚合物使其成为1质量%的聚合物固体成分时以目视观察呈现透明的性质。
另外,作为本发明中使用的聚合物,优选非离子性的聚合物。
另外,作为本发明中使用的聚合物,从赋予水溶性、细胞粘附抑制效果、生物组织附着抑制效果、生物样品附着抑制效果的观点考虑,优选HLB值为10~22的范围的聚合物,更优选为13~22的范围的聚合物。
接下来,对本发明中使用的聚合物的合成方法进行说明。
上述聚合物可以通过如下方法制造:(1)在公知的聚合物的侧链中导入硫醚基,将该硫醚基转换成亚磺酰基的方法;(2)聚合时使在侧链部分具有硫醚基的单体聚合或与其它的单体共聚,将得到的(共)聚合物的硫醚基转换成亚磺酰基的方法;(3)或者聚合时使在侧链部分具有亚磺酰基的单体聚合或与其它的单体共聚的方法等。
举出下述共聚物(N-1)的制造方法为例对上述制造方法进行具体说明。
即,通过工序1-A-1和工序1-A-2或者工序1-B或工序1-C,得到共聚物(S-1),使用它并经过共聚物(G-1)得到共聚物(N-1)。
(式中的各符号与上述同义。)
<工序1-A-1>
工序1-A-1是使化合物(A-1-1)和化合物(B-1)在聚合引发剂的存在下聚合,得到共聚物(M-1)的工序。
作为化合物(A-1-1),例如,可举出(甲基)丙烯酸等,这些化合物可以单独使用1种或者组合2种以上使用。
另外,作为化合物(B-1),可举出上述苯乙烯类,作为其总计使用量,相对于化合物(A-1-1),优选为0.001~1.5摩尔当量,更优选为0.005~1.5摩尔当量,优选为0.02~1.5摩尔当量,更优选为0.1~0.8摩尔当量。
另外,作为上述聚合引发剂,例如,可举出2,2’-偶氮双(异丁腈)、2,2’-偶氮双(2-甲基丙酸)二甲酯、2,2’-偶氮双(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮双-2,4-二甲基戊腈等偶氮系引发剂;二(3,5,5-三甲基己酰基)过氧化物、过氧化苯甲酰等过氧化物,这些聚合引发剂可以单独使用1种或者组合2种以上使用。
相对于化合物(A-1-1),聚合引发剂的总计使用量通常为0.0002~0.2质量倍左右。
另外,工序1-A-1中可以使用溶剂、链转移剂。作为溶剂,可举出二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等酰胺系溶剂;二甲基亚砜等亚砜系溶剂;乙酸乙酯、乙酸丁酯、γ-丁内酯等酯系溶剂;甲苯、苯等芳香族系溶剂;1,4-二烷、二乙基醚等醚系溶剂;乙腈等腈系溶剂,这些溶剂可以单独使用1种或者组合2种以上使用。相对于化合物(A-1-1),这些溶剂的总计使用量通常为0.5~15质量倍左右。
另外,作为上述链转移剂,可举出巯基乙醇、硫代甘油、叔十二烷基硫醇等。
另外,工序1-A-1的反应时间没有特别限定,通常为0.5~24小时左右,反应温度在溶剂的沸点以下适当选择即可,通常为0~120℃左右。
<工序1-A-2>
工序1-A-2是使工序1-A-1中得到的共聚物(M-1)的-R2与化合物(C-1)的缩水甘油基或氧杂环丁基发生开环加成,得到共聚物(S-1)的工序。
作为工序1-A-2中使用的化合物(C-1),可举出乙二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚等,作为其总计使用量,相对于共聚物(M-1)中的由化合物(A-1-1)衍生的重复单元,优选为1.5~10摩尔当量,更优选为2~5摩尔当量。
相对于共聚物(M-1)中的由化合物(A-1-1)衍生的重复单元,上述催化剂的总计使用量通常为0.01~0.2摩尔当量左右。
另外,作为工序1-A-2中优选使用的溶剂,可举出与工序1-A-1中的溶剂同样的例子。
另外,工序1-A-2的反应时间没有特别限定,通常为1~24小时左右,反应温度在溶剂的沸点以下适当选择即可,通常为40~200℃左右。
<工序1-B和工序1-C>
工序1-B和工序1-C是使化合物(A-1-2)或化合物(A-1-3)与化合物(B-1)在聚合引发剂的存在下聚合,得到共聚物(S-1)的工序。
作为化合物(A-1-2),例如,可举出(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸氧杂环丁酯,作为化合物(A-1-3),可举出乙烯基苄基缩水甘油醚、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯缩水甘油醚等。应予说明,这些化合物可以单独使用1种或者组合2种以上使用。
工序1-B和工序1-C与上述工序1-A-1同样地进行即可。
应予说明,在上述工序1-A-1、1-A-2、工序1-B、工序1-C之前,可以预先使单体中一方与RAFT试剂反应而合成嵌段共聚物。
<工序2>
工序2是使工序1-A-2、工序1-B或工序1-C中得到的共聚物(S-1)的缩水甘油基或氧杂环丁基与-SR4发生开环加成,得到共聚物(G-1)的工序。
作为工序2中使用的R4SH表示的化合物,可举出硫代甘油、巯基乙醇,从提高细胞粘附抑制效果、生物组织附着抑制效果、生物样品附着抑制效果的观点考虑,优选硫代甘油。
相对于由化合物(A-1-1)、(A-1-2)或(A-1-3)衍生的重复单元,上述化合物的总计使用量通常为0.1~20摩尔当量,优选为1~10摩尔当量。
另外,工序2优选在催化剂存在下进行。作为催化剂,可举出三乙胺、N,N-二甲基-4-氨基吡啶等碱性催化剂,这些催化剂可以单独使用1种或者组合2种以上使用。
相对于由化合物(A-1-1)、(A-1-2)或(A-1-3)衍生的重复单元,上述催化剂的总计使用量通常为0.01~32摩尔当量。
另外,工序2优选在溶剂存在下进行。作为溶剂,除可以在工序1-A-1~1-C中使用的溶剂之外,还可举出乙醇、甲醇等醇系溶剂或者它们的混合溶剂,相对于共聚物(S-1),其总计使用量通常为0.5~20质量倍左右。
另外,工序2的反应时间没有特别限定,通常为1~8小时左右,反应温度在溶剂的沸点以下适当选择即可,通常为40~100℃左右。
应予说明,可以在工序1-B或工序1-C之前实施工序2,然后实施工序1-B或工序1-C的聚合。
<工序3>
工序3是使用氧化剂将工序2中得到的共聚物(G-1)的硫醚基转换成亚磺酰基而得到共聚物(N-1)的工序。应予说明,在不损害本发明的效果的范围内,共聚物中所含的多个亚磺酰基的一部分可以为硫醚基、磺酰基。
上述氧化剂大致分为有机氧化剂和无机氧化剂,作为有机氧化剂,例如,可举出过氧乙酸、过氧苯甲酸、间氯过氧苯甲酸等。另一方面,作为无机氧化剂,例如,可举出过氧化氢、铬酸、高锰酸盐等。应予说明,这些氧化剂可以单独使用1种或者组合2种以上使用。
另外,相对于由化合物(A-1-1)、(A-1-2)或(A-1-3)衍生的重复单元,氧化剂的使用量通常为1.0~10.0摩尔当量左右,优选为1.0~2.0摩尔当量。
工序3优选在溶剂存在下进行。作为该溶剂,可举出水;二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等酰胺系溶剂;甲醇、乙醇等醇系溶剂等,这些溶剂可以单独使用1种或者组合2种以上使用,优选水、醇系溶剂。
相对于共聚物(G-1),上述溶剂的总计使用量通常为1~20质量倍左右,优选为1~15质量倍。
另外,工序3的反应时间没有特别限定,通常为1~24小时左右,反应温度在溶剂的沸点以下适当选择即可,通常为25~70℃左右。
应予说明,上述各工序中,各反应生成物的分离根据需要可以适当组合过滤、清洗、干燥、重结晶、再沉淀、透析、离心分离、利用各种溶剂的提取、中和、色谱等通常的方法进行。
另外,本发明的细胞粘附抑制剂除含有如上所述而得的聚合物之外,还可以含有溶剂、杀菌剂、防腐剂等。
作为上述溶剂,可举出水;甲醇、乙醇、异丙醇等醇系溶剂等。这些溶剂可以单独含有1种或者组合2种以上含有。
另外,作为上述聚合物的含量,从对基材表面的吸附量和细胞毒性的观点考虑,在细胞粘附抑制剂中,优选为0.00001~15质量%,更优选为0.0001~10质量%,进一步优选为0.001~10质量%,更进一步优选为0.01~10质量%。
另一方面,作为上述溶剂的含量,在细胞粘附抑制剂中,优选为0~50质量%,更优选为0~10质量%。
而且,上述聚合物(包含无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物)如后述实施例所示,细胞毒性低,且显示优异的细胞粘附抑制效果。细胞粘附抑制是指抑制锚定依赖性细胞这样的粘附细胞与该细胞接触的各种表面、基材等的粘附。
起到上述效果的理由尚不明确,推测利用重复单元(B),聚合物吸附在容器、器械等的壁面,其另一方面,利用重复单元(A),使上述壁面亲水化,进一步抑制蛋白质、脂质等的吸附,从而能够抑制细胞的粘附。
因此,上述聚合物可以直接用作细胞粘附抑制剂,另外,也可以作为用于制造细胞粘附抑制剂的原材料使用。进而,采用该细胞粘附抑制剂,不仅能够抑制细胞粘附,还能够抑制蛋白质、脂质、核酸等生物质的吸附。
另外,作为上述细胞,可举出锚定依赖性细胞、浮游细胞(例如,白血球、红血球、血小板等血液细胞)。作为锚定依赖性细胞,可举出HeLa细胞、F9细胞等癌细胞;3T3细胞等成纤维细胞;ES细胞、iPS细胞、间充质干细胞等干细胞;HEK293细胞等肾细胞;NT2细胞等神经细胞;UV♀2细胞、HMEC-1细胞等内皮细胞;H9c2细胞等心肌细胞;Caco-2细胞等上皮细胞等。
另外,上述细胞除了与无机材料、有机材料粘附以外,还与哺乳动物组织、非哺乳动物组织(包含骨等硬组织和粘膜、非粘膜组织等软组织)、由哺乳动物或非哺乳动物的细胞(包含真核生物和原核生物)等构成的生物质粘附。通过使用本发明的细胞粘附抑制剂,能够抑制这样的物质(基材)与上述细胞的粘附。
作为上述无机材料,可举出硼硅酸玻璃等玻璃;钛、不锈钢等金属,钴铬合金等合金;热解碳、氧化铝、氧化锆、磷酸钙等陶瓷以及氧化钛等,这些无机材料可以包含1种或2种以上。
另外,作为上述有机材料,可举出聚苯乙烯、ABS树脂等苯乙烯系聚合物;聚乙烯、聚丙烯等烯烃系聚合物(包含环状烯烃树脂);聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯、聚乙烯基咔唑、聚乙烯基吡咯烷酮、聚丁二烯等乙烯基系聚合物;聚偏二氯乙烯、聚偏二氟乙烯等偏二卤乙烯系聚合物;聚酰胺、聚丙烯酰胺、尼龙等酰胺系聚合物;聚酰亚胺、聚乙烯亚胺等酰亚胺系聚合物;聚硅氧烷、聚二甲基硅氧烷等有机硅系聚合物;聚乙腈、聚丙烯腈等腈系聚合物;聚乙烯基苯酚等乙烯基苯酚系聚合物;聚乙烯醇等乙烯醇系聚合物;聚氨酯等氨基甲酸酯系聚合物;聚碳酸酯等碳酸酯系聚合物;聚苯并咪唑等苯并咪唑系聚合物;聚醚醚酮等聚醚醚酮系聚合物;聚苯胺等苯胺系聚合物;聚丙烯酸酯等聚(甲基)丙烯酸酯类;聚己内酯等聚酯(包含聚对苯二甲酸乙二醇酯等芳香族聚酯;聚乙醇酸、聚乳酸、聚乳酸·乙醇酸等羟基羧酸系聚酯);环氧树脂(包含SU-8等);酚醛树脂;三聚氰胺树脂;Teflon(注册商标)等氟树脂以及糖链高分子、蛋白质等,这些有机材料可以包含1种或2种以上。
另外,作为上述糖链高分子,可举出琼脂糖或其衍生物、纤维素或其衍生物(乙酸纤维素等)、几丁质、氧化纤维素、软骨素、肝素、玻尿酸等多糖类。另外,作为上述蛋白质,可举出胶原蛋白或其衍生物、丝素、纤维连接蛋白、明胶等。另外,也可以是肽、聚氨基酸。
而且,上述细胞粘附抑制剂可以在医疗·生物领域(临床检查·诊断药)等广泛利用,例如,特别适合用作与临床诊断药、临床诊断装置、生物芯片、细胞培养基材、生物体材料等与生物质等接触的材料(固相、容器·器械等)的涂敷剂;血液检查等诊断中使用的全自动分析仪用测定单元的调节剂;细胞粘附控制剂等。另外,通过将本发明的细胞粘附抑制剂涂覆在基材、器械、装置的至少一部分,能够提供使用时不易杀死细胞且细胞不易粘附的表面被改性的器械和装置。
<表面被改性的器械和装置>
接下来,对本发明的表面被改性的器械和表面被改性的装置进行说明。
本发明的表面被改性的器械和表面被改性的装置在表面的至少一部分具有有上述重复单元(A)的聚合物。具体而言,通过将具有上述重复单元(A)的聚合物涂布在至少一部分,在其表面上形成细胞粘附抑制层,从而使器械、装置的表面(可以是内壁表面、外壁表面中的任一个)被改性。
这样的器械、装置只要在使用该器械、装置时其表面的一部分或全部与细胞接触就没有特别限定,优选是用于医疗、培养的器械、装置。
另外,作为如上所述的器械的具体例,可举出用于采集生物质·生物组织等或者进行输液的器械(例如,血糖值测量仪、注射针、导管等)、用于保存上述生物质等的容器(血袋、试管等)、用于分析上述生物质等的器械(载玻片、盖玻片等显微镜周边器械、微流路设备、微孔板、检测芯片(assay chip)、生物芯片、全自动分析仪用测定单元)、生物处理用器械(反应槽、输送管、输送管道、精制用器械、细胞培养板等)、用于植入生物体内的器械(例如,植入物、骨固定材料、缝合线、粘连抑制膜、人工血管等),还可以举出囊泡、微粒、纳米粒子等药物输送介质,胃镜、微纤维、纳米纤维、磁性粒子等。
另外,作为如上所述的装置的具体例,可举出医疗用设备(临床诊断装置、生物传感器、心脏起搏器、植入型生物芯片)、发酵用单元、生物反应器等。
另外,具有上述重复单元(A)的聚合物的涂布优选以在使用上述器械、装置时在该器械、装置与细胞接触的部位形成细胞粘附抑制层的方式进行涂布。由此,能够防止该器械、装置与细胞的接触和粘附。
另外,本发明的表面被改性的器械和表面被改性的装置可以通过在器械、装置表面的至少一部分涂覆具有上述重复单元(A)的聚合物来制造。
具体而言,准备具有上述重复单元(A)的聚合物和器械或装置,在该器械或装置的至少一部分(优选使用该器械、装置时该器械、装置与细胞接触的部位)涂布具有上述重复单元(A)的聚合物即可。应予说明,也可以使用交联剂、交联单体进行固化。
上述涂布只要与想要涂覆含有具有上述重复单元(A)的聚合物的聚合物溶液(细胞粘附抑制剂)的部位接触即可。例如,可举出使聚合物水溶液与基材接触5分钟左右后,利用水清洗,并干燥的方法。
另外,具有上述重复单元(A)的聚合物如后述实施例所示,对生物组织、生物样品的影响小。
因此,作为上述器械、装置,可举出生物体内医疗结构体、微流路设备作为优选的具体例。
<生物体内医疗结构体>
本发明的生物体内医疗结构体是在表面的至少一部分具有有上述重复单元(A)的聚合物的生物体内医疗结构体(例如,用上述聚合物涂覆的生物体内医疗结构体)。利用重复单元(A),使结构体表面亲水化,从而生物组织不易粘附在表面。
在此,生物体内医疗结构体是指生物体内使用的医疗用的结构体,这样的结构体大致分为植入体内使用的结构体和在体内使用的结构体。应予说明,生物体内医疗结构体的大小、长度没有特别限定,还包含具有微电路的结构体、检测微量试样的结构体。应予说明,关于涂覆,除吸附之外,还可以对聚合物进行薄膜包衣,另外,也可以通过使吸附的聚合物交联而不溶于水从而具有耐久性。
作为上述植入体内使用的结构体,例如,可举出心脏起搏器等用于辅助产生疾病的生物体的功能的功能辅助装置;植入型生物芯片等用于检测生物体异常的装置;植入物、骨固定材料、缝合线、人工血管等医疗用器械。
另外,作为在体内使用的结构体,可举出囊泡、微粒、纳米粒子等药物输送介质以及导管、胃镜、微纤维、纳米纤维等。
另外,生物体内医疗结构体表面的材质大致分为无机材料和有机材料。作为这些无机材料、有机材料,可举出与上述同样的例子。其中,优选有机材料,更优选高分子材料,进一步优选苯乙烯系聚合物、环氧树脂。
此外,本发明的生物体内医疗结构体也可以是被糖链高分子、蛋白质、肽、聚氨基酸包衣(coating)且在该包衣上具有本发明中使用的聚合物的结构体。作为糖链高分子、蛋白质,可举出与上述同样的例子。
另外,本发明中使用的聚合物的涂覆可以将该聚合物根据需要与溶剂混合,用公知的方法将其涂覆在结构体表面(包含内壁和外壁)的至少一部分。具体而言,可举出喷涂法、浸涂法、流涂法、刷涂、海绵涂布等方法。此外,也可以使结构体表面浸渍在聚合物溶液中,仅使聚合物与结构体接触来进行涂覆。
上述涂布优选在体内在生物体内医疗结构体与生物组织接触的部位进行。应予说明,也可以使用交联剂、交联单体进行固化。
应予说明,作为上述溶剂,可举出水;甲醇、乙醇、异丙醇等醇系溶剂等。这些溶剂可以单独使用1种或者组合2种以上使用。
而且,本发明的生物体内医疗结构体在表面不易附着生物组织,且对生物组织的影响小。生物组织由细胞、蛋白质、脂质、核酸等构成。本发明的生物体内医疗结构体尤其不易发生细胞的附着。
另外,作为上述细胞,可举出锚定依赖性细胞、浮游细胞,锚定依赖性细胞、浮游细胞可举出与上述同样的例子。
<微流路设备>
本发明的微流路设备是在微流路内表面的至少一部分具有有上述重复单元(A)的聚合物的微流路设备(例如,用上述聚合物涂覆的微流路设备)。利用重复单元(A),使流路内表面亲水化,从而生物样品不易附着在表面。
作为上述微流路设备,例如,可举出微型反应设备(具体而言微反应器、微车间(micro plant)等)、集成型核酸分析设备、微型电泳设备、微型色谱设备等微型分析设备;质谱、液相色谱等分析试样制备用微型设备;提取、膜分离、透析等中使用的物理化学处理设备;环境分析芯片、临床分析芯片、基因分析芯片(DNA芯片)、蛋白质分析芯片(蛋白质组芯片)、糖链芯片、色谱芯片、细胞分析芯片、药物筛选芯片等微流路芯片。其中,优选微流路芯片。
另外,设置于上述设备的微流路是微量的试样(优选液体试样)流通的部位,其流路宽度和深度没有特别限定,通常均为0.1μm~1mm左右,优选为10μm~800μm。
应予说明,微流路的流路宽度、深度可以在流路全长都相同,也可以是部分不同的大小、形状。
另外,微流路内表面的材质大致分为无机材料和有机材料。作为这些无机材料、有机材料,可举出与上述同样的例子。其中,优选有机材料,更优选高分子材料,进一步优选苯乙烯系聚合物。
应予说明,本发明的微流路设备可以是其流路内被糖链高分子、蛋白质、肽、聚氨基酸包衣且在该包衣上具有本发明中使用的聚合物的设备。作为糖链高分子、蛋白质,可举出与上述同样的例子。
另外,上述微流路设备例如可以通过将本发明中使用的聚合物涂覆在微流路内表面的至少一部分来制造。该涂覆可以将上述聚合物根据需要与溶剂混合,用公知的方法将其涂覆在流路内表面的至少一部分。具体而言,可举出喷涂法、浸涂法、流涂法、刷涂、海绵涂布等方法。此外,也可以使流路内表面浸渍在聚合物溶液中,仅使聚合物与流路内表面接触来进行涂覆。
上述涂布优选在流路的大致整面(包括整面)进行。应予说明,也可以使用交联剂、交联单体进行固化。
应予说明,作为上述溶剂,可举出水;甲醇、乙醇、异丙醇等醇系溶剂等。这些溶剂可以单独使用1种或者组合2种以上使用。
而且,本发明的微流路设备在微流路内表面不易附着生物样品,且对生物样品的影响(细胞毒性)小。生物样品(例如,血液等)由细胞、蛋白质、脂质、核酸等构成。特别是,本发明的微流路设备不易发生细胞的附着,且蛋白质不易吸附。
另外,作为上述细胞,可举出锚定依赖性细胞、浮游细胞,锚定依赖性细胞、浮游细胞可举出与上述同样的例子。
实施例
以下,举出实施例对本发明进行详细说明,但本发明不限于这些实施例。
实施例中的各分析条件如下所示。
<分子量测定>
重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)使用TOSOH公司制TSKgelα-M柱,在流量:0.5毫升/分钟、洗脱溶剂:NMP溶剂(H3PO4:0.016M、LiBr:0.030M)、柱温:40℃的分析条件下,利用以聚苯乙烯为标准的凝胶渗透色谱(GPC)测定。
<NMR谱>
13C-NMR谱使用溶剂和作为内标物的d6-DMSO,利用BRUKER制Model AVANCE500(500MHz)测定。
合成例1共聚物(N-1-1)的合成
根据以下的合成路径,得到共聚物(N-1-1)。
将甲基丙烯酸缩水甘油酯113g和苯乙烯113g、作为聚合引发剂的2,2’-偶氮双(异丁腈)6.8g以及N,N-二甲基甲酰胺475g混合并装入烧瓶中。向其中吹入氮,升温至70℃,聚合6小时,其后冷却至室温。将该溶液用甲醇进行再沉淀而精制,通过减压干燥而得到共聚物(S-1-1)。
在得到的共聚物(S-1-1)中,由甲基丙烯酸缩水甘油酯衍生的重复单元的含量为48摩尔%,由苯乙烯衍生的重复单元的含量为52摩尔%。应予说明,这些含量利用13C-NMR测定。
接下来,将得到的共聚物(S-1-1)10g、硫代甘油32.1g和N,N-二甲基甲酰胺95g混合并装入烧瓶中。一边向其中吹入氮一边升温至60℃,添加作为催化剂的三乙胺120g后反应4小时,其后冷却至室温。将该溶液用水进行再沉淀而精制,通过冷冻干燥而得到共聚物(G-1-1)。
接下来,使得到的共聚物(G-1-1)10g分散于85.5g的水中,并加入烧瓶中。向其中添加4.5g的30%过氧化氢水溶液,在室温反应18小时。通过对得到的水溶液进行透析,得到共聚物(N-1-1)(收率:13%)。将该共聚物(N-1-1)与水混合,将浓度调节到1质量%后,共聚物(N-1-1)溶于水。
另外,得到的共聚物(N-1-1)的数均分子量为18755,重均分子量为30234,分子量分布为1.61。
共聚物(N-1-1)的结构用13C-NMR确认。
合成例2共聚物(N-1-2)的合成
将甲基丙烯酸缩水甘油酯170g和苯乙烯56.8g、作为聚合引发剂的2,2’-偶氮双(异丁腈)6.8g以及N,N-二甲基甲酰胺475g混合并装入烧瓶中。向其中吹入氮,升温至70℃,聚合6小时,其后冷却至室温。将该溶液利用甲醇进行再沉淀而精制,通过减压干燥而得到共聚物(S-1-2)。
在得到的共聚物(S-1-2)中,由甲基丙烯酸缩水甘油酯衍生的重复单元的含量为67摩尔%,由苯乙烯衍生的重复单元的含量为33摩尔%。应予说明,这些含量与合成例1同样地测定。
接下来,将得到的共聚物(S-1-2)10g、硫代甘油44.7g和N,N-二甲基甲酰胺95g混合并放入烧瓶中。一边向其中吹入氮一边升温至60℃,添加作为催化剂的三乙胺167g后反应4小时,其后冷却至室温。将该溶液利用水进行再沉淀而精制,通过冷冻干燥而得到共聚物(G-1-2)。
接下来,使得到的共聚物(G-1-2)10g分散于84.4g的水中,并加入烧瓶中。向其中添加5.6g的30%过氧化氢水溶液,在室温反应18小时。通过对得到的水溶液进行透析,得到共聚物(N-1-2)(收率:18%)。将该共聚物(N-1-2)与水混合,将浓度调节到1质量%后,共聚物(N-1-2)溶于水。
另外,得到的共聚物(N-1-2)的数均分子量为30983,重均分子量为55661,分子量分布为1.80。
共聚物(N-1-2)的结构用13C-NMR确认。
合成例3共聚物(N-1-3)的合成
将甲基丙烯酸缩水甘油酯170g和苯乙烯56.8g、作为聚合引发剂的2,2’-偶氮双(异丁腈)2.27g以及乙酸乙酯450g混合并装入烧瓶中。向其中吹入氮,升温至70℃,聚合8小时,其后冷却至室温。将该溶液利用甲醇进行再沉淀而精制,通过减压干燥而得到共聚物(S-1-3)。
在得到的共聚物(S-1-3)中,由甲基丙烯酸缩水甘油酯衍生的重复单元的含量为67摩尔%,由苯乙烯衍生的重复单元的含量为33摩尔%。应予说明,这些含量与合成例1同样地测定。
接下来,将得到的共聚物(S-1-3)10g、硫代甘油44.7g和N,N-二甲基甲酰胺95g混合并加入烧瓶中。一边向其中吹入氮一边升温至60℃,添加作为催化剂的三乙胺167g后反应4小时,其后冷却至室温。将该溶液利用水进行再沉淀而精制,通过冷冻干燥而得到共聚物(G-1-3)。
接下来,使得到的共聚物(G-1-3)10g分散于84.4g的水中,并加入到烧瓶中。向其中添加5.6g的30%过氧化氢水溶液,在室温反应18小时。通过对得到的水溶液进行透析,得到共聚物(N-1-3)(收率:15%)。将该共聚物(N-1-3)与水混合,将浓度调节到1质量%后,共聚物(N-1-3)溶于水。
另外,得到的共聚物(N-1-3)的数均分子量为32808,重均分子量为59834,分子量分布为1.82。
共聚物(N-1-3)的结构用13C-NMR确认。
合成例4共聚物(N-1-4)和(N-1-5)的合成
将2,2’-偶氮双(异丁腈)的使用量分别变成0.686g(N-1-4)、2.06g(N-1-5),除此之外,与共聚物(N-1-3)同样地合成共聚物(N-1-4)和(N-1-5)。
这些共聚物中的由甲基丙烯酸缩水甘油酯衍生的重复单元的含量和由苯乙烯衍生的重复单元的含量均与共聚物(N-1-3)相同。另外,将该共聚物(N-1-4)和(N-1-5)分别与水混合,将浓度调节到1质量%后,这些共聚物均溶于水。
得到的共聚物(N-1-4)的数均分子量为110730,重均分子量为232057,分子量分布为2.10。
另外,得到的共聚物(N-1-5)的数均分子量为54953,重均分子量为115909,分子量分布为2.11。
共聚物(N-1-4)和(N-1-5)的结构用13C-NMR确认。
合成例5共聚物(N-2)的合成
根据以下的合成路径,得到共聚物(N-2)。
将甲基丙烯酸缩水甘油酯236.7g和双丙酮丙烯酰胺140g、作为聚合引发剂的2,2’-偶氮双(异丁腈)3.1g以及乙腈465g混合并装入烧瓶中。向其中吹入氮,升温至75℃,聚合8小时,其后冷却至室温,得到含有共聚物(S-2)的溶液。
接下来,将上述共聚物(S-2)溶液400g、硫代甘油426g和乙腈534g混合并加入烧瓶中。一边向其中吹入氮一边升温至60℃,添加作为催化剂的三乙胺15.9g后反应2小时,其后冷却至室温。将该溶液利用乙酸正丁酯进行再沉淀而精制,得到共聚物(G-2)。
在得到的共聚物(G-2)中,由甲基丙烯酸缩水甘油酯衍生的重复单元的含量为67摩尔%,由双丙酮丙烯酰胺衍生的重复单元的含量为33摩尔%。应予说明,这些含量与合成例1同样地测定。
接下来,使得到的共聚物(G-2)574g分散于甲醇734g和水245g的混合溶剂中,并加入烧瓶中。向其中添加166g的30%过氧化氢水溶液,在40℃反应2小时。通过对得到的水溶液进行透析,得到共聚物(N-2)。将该共聚物(N-2)与水混合,将浓度调节到1质量%后,共聚物(N-2)溶于水。
另外,得到的共聚物(N-2)的数均分子量为21179,重均分子量为47906,分子量分布为2.26。
共聚物(N-2)的结构用13C-NMR确认。
将上述合成例1~5中得到的共聚物(N-1-1)~(N-1-5)和(N-2)的HLB值(小田公式)示于以下的表1。应予说明,合成由共聚物(N-1-1)~(N-1-5)和(N-2)具有的重复单元(A)各1种构成的均聚物,将1g添加到100g纯水后常温(25℃)下溶解。另外,合成由共聚物(N-1-1)~(N-1-5)和(N-2)具有的重复单元(B)各1种构成的均聚物,将1g添加到100g纯水后常温(25℃)下没有完全溶解。
[表1]
化合物的HLB值 | 重复单元(A)的HLB值 | 重复单元(B)的HLB值 | |
共聚物(N-1-1) | 14 | 24 | 1 |
共聚物(N-1-2) | 18 | 24 | 1 |
共聚物(N-1-3) | 18 | 24 | 1 |
共聚物(N-1-4) | 18 | 24 | 1 |
共聚物(N-1-5) | 18 | 24 | 1 |
共聚物(N-2) | 21 | 24 | 17 |
试验例1细胞粘附试验(1)
在表面由聚苯乙烯构成的6孔板的孔中,分别加入以下表2所示的实施例1~6的样品各1mL,静置2小时后,用超纯水清洗3次,除去未吸附聚合物。
接下来,将调制成6.7×104cell/mL的含HeLa细胞(人宫颈癌细胞)的液体培养基(10%体积FBS)各1.5mL添加到孔中,在37℃、5%CO2条件下培养4小时。
其后,通过培养基交换而除去未粘附细胞,在培养基交换之后、交换后培养20小时(37℃、5%CO2条件)后以及交换后培养44小时(37℃、5%CO2条件)后,将各粘附细胞用胰蛋白酶-EDTA剥离,利用血细胞计数器计算细胞数,根据以下的式子算出粘附细胞密度。
粘附细胞密度(%)=〔(粘附细胞数)/(汇合时的细胞数)〕×100
另外,作为对照,除不添加样品以外,与上述同样地确认粘附细胞密度。
将试验结果示于图1。应予说明,图1中的使用N-1-1、N-1-2、N-1-4、N-1-5时培养基交换之后和使用N-2时的细胞密度为0%。
[表2]
试验例2细胞粘附试验(2)
将HeLa细胞换成3T3细胞(小鼠成纤维细胞),除此之外,与试验例1同样地确认粘附细胞密度。将试验结果示于图2。应予说明,图2中的使用N-2时的细胞密度为0%。
试验例3细胞粘附试验(3)
作为样品,使用表2所示的实施例4~6的样品,且将HeLa细胞换成UV♀2细胞(小鼠内皮细胞),除此之外,与试验例1同样地确认粘附细胞密度。将试验结果示于图3。应予说明,图3中的使用N-2时培养基交换之后、使用N-2时交换后培养20小时的细胞密度为0%。
试验例4细胞粘附试验(4)
在表面由聚苯乙烯构成的6孔板的孔中,分别加入表2所示的实施例1~6、以下表3所示的比较例1~2的样品各1mL,静置2小时后,用超纯水清洗3次,除去未吸附聚合物。
接下来,将调制成6.7×104cell/mL的含HeLa细胞的液体培养基(无FBS)各1.5mL添加到孔中,在37℃、5%CO2条件下培养4小时。其后,通过PBS的清洗来除去未粘附细胞,交换成10体积%FBS培养基。在培养基交换之后、交换后培养20小时(37℃、5%CO2条件)后以及交换后培养44小时(37℃、5%CO2条件)后,将各粘附细胞用胰蛋白酶-EDTA剥离,利用血细胞计数器计算细胞数,根据与试验例1同样的式子算出粘附细胞密度。
另外,作为对照,除不添加上述样品以外,与上述同样地确认粘附细胞密度。
将试验结果示于图4。应予说明,图4中的使用N-1-1、N-1-2、N-1-4时培养基交换之后和使用N-2时的细胞密度为0%。
下述表3中,共聚物N101和N102是2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱(MPC)与甲基丙烯酸正丁酯(n-BMA)的共聚物。
[麦3]
共聚物N101:免疫学测定用阻断剂N101(日本油脂)
共聚物N102:免疫学测定用阻断剂N102(日本油脂)
试验例5细胞粘附试验(5)
将HeLa细胞换成3T3细胞,除此之外,与试验例4同样地确认粘附细胞密度。将试验结果示于图5。应予说明,图5中的使用N-1-2、N-1-4时培养基交换之后和使用N-2时的细胞密度为0%。
试验例6细胞粘附试验(6)
作为样品,使用表2所示的实施例4~6的样品,且将HeLa细胞换成UV♀2细胞(小鼠内皮细胞),除此之外,与试验例4同样地确认粘附细胞密度。将试验结果示于图6。应予说明,图6中的使用N-2时的细胞密度为0%。
试验例7抗体吸附量测定
将实施例1~5中得到的共聚物的1质量%水溶液填满聚苯乙烯制96孔板,室温下培养5分钟后,用超纯水清洗3次。接下来,将辣根过氧化物酶标记小鼠IgG抗体(AP124P:Millipore公司制)水溶液填满上述96孔板,室温下培养1小时后,用PBS缓冲液清洗3次,用TMB(3,3’,5,5’-四甲基联苯胺)/过氧化氢水溶液/硫酸使其发色而测定450nm的吸光度,利用标准曲线法由该吸光度算出抗体吸附量。
另外,作为对照,除不用实施例1~5中得到的共聚物的1质量%水溶液处理板以外,与上述同样地算出抗体吸附量。将试验结果示于表4。
[表4]
由上述试验例1~7的结果可知,共聚物(N-1-1)~(N-1-5)和(N-2)具有优异的细胞粘附抑制效果。
试验例8细胞毒性试验(1)
在用于细胞培养的经亲水化处理过的市售48孔板(IWAKI制)的孔中,添加调制成25×104cell/mL的含HeLa细胞的液体培养基(10体积%FBS)各200μL,在37℃、5%CO2条件下预培养12小时。
另一方面,以分别含有0.10质量%表2所示的共聚物且共聚物水溶液成为10质量%的方式制备培养基。
接下来,将预培养得到的HeLa细胞的培养基换成含有上述共聚物的培养基,在37℃、5%CO2条件下培养24小时。
把除将共聚物水溶液换成超纯水以外与上述同样地培养的例子作为对照,用MTT检测来确认共聚物的细胞毒性。MTT检测中使用MTT检测试剂盒(MTT Cell ProliferationAssay Kit10009365:CaymanChemical Company制),根据使用说明书进行试验。将试验结果示于图7。
试验例9细胞毒性试验(2)
将HeLa细胞换成3T3细胞,除此之外,与试验例8同样地确认细胞毒性。将MTT检测的试验结果示于图8。
试验例10细胞毒性试验(3)
作为共聚物,使用共聚物(N-1-4)、(N-1-5)、(N-2)、试剂N101,且将HeLa细胞换成UV♀2细胞(小鼠内皮细胞),除此之外,与试验例8同样地确认细胞毒性。将MTT检测的试验结果示于图9。
试验例11细胞毒性试验(4)
作为共聚物,使用共聚物(N-1-4)、(N-1-5)、(N-2)、试剂N101,且将HeLa细胞换成F9细胞,除此之外,与试验例8同样地确认细胞毒性。将MTT检测的试验结果示于图10。
试验例12细胞毒性试验(5)
在用于细胞培养的经亲水化处理过的市售48孔板(IWAKI制)的孔中,添加调制成25×104cell/mL的含HeLa细胞的液体培养基(10体积%FBS)各200μL,在37℃、5%CO2条件下预培养12小时。
另一方面,将与后述的试验例13同样地涂覆有实施例1~5的样品而得的环氧树脂在37℃、5%CO2条件下浸渍在培养基中12小时。
接下来,将预培养得到的HeLa细胞的培养基换成浸渍有环氧树脂的培养基,在37℃、5%CO2条件下培养24小时。
把除使用没有浸渍环氧树脂的培养基以外与上述同样地培养的例子作为对照,与试验例8同样地对涂覆在环氧树脂上的共聚物的细胞毒性进行评价。将MTT检测的试验结果示于图11。
由试验例8~12的结果可知,共聚物(N-1-1)~(N-1-5)和(N-2)的细胞毒性低。
因此,涂布有该共聚物的本发明的生物体内医疗结构体对生物组织的影响小。
试验例13粘连试验
使10mm见方的环氧树脂膜浸渍在表2所示的实施例1~5的样品中,静置2小时后,用超纯水清洗3次,除去未吸附聚合物。
接下来,使雄SD大鼠每6只为1组,准备6组(平均体重250g),第1组~第5组的大鼠分别用于使用了实施例1~5的样品的试验,第6组的大鼠作为基准(对照)使用。
即,用纱布摩擦上述准备的第1组~第6组的大鼠的盲肠的浆膜,剥离其约1/2,这些大鼠中,对于第1组~第5组的大鼠,在剥离了浆膜的盲肠的表面贴附涂覆有实施例1~5的样品的环氧树脂膜,对于第6组的大鼠,贴附没有涂覆样品的环氧树脂膜,每1只大鼠贴附1片。
接下来,将切开部的肌层连续缝合后,将皮肤缝合4~5针。在缝合后1周后进行剖检,用肉眼观察腹腔内粘连状态,根据下述所示的评价基准进行点数评价,采用6只的平均值。将试验结果示于表5。
<点数表>
0点:没有发现粘连的状态
1点:细微且可容易分离的程度的粘连
2点:在狭小范围内形成但可耐受轻度拉扯的程度的较弱粘连
3点:非常牢固的粘连或者至少在2个位置发现粘连的状态
4点:3个位置以上发现粘连的状态
由上述试验例13的结果可知,在表面具有共聚物(N-1-1)~(N-1-5)的结构体在表面不易附着生物组织。
试验例14血液输液试验
通过注射模塑成型,将具有宽度150μm、深度100μm、长度5cm的槽和设置在槽的末端的直径1mm的贯通孔的聚苯乙烯树脂的流路基板成型。另外,将与该基板相同大小的聚苯乙烯树脂的平板基板成型。
将具有槽的流路基板和平板基板均浸渍在上述表2所示的实施例1~5的样品中,静置2小时后,用超纯水清洗3次,除去未吸附聚合物。
接下来,使平板基板的树脂涂层与槽侧相对,通过超声波熔敷使基板彼此贴合,制成流体可流通的基板(微流路设备)。从设置在槽的末端的孔,将血液检体在一定压力下,以2μL/min的速度输液6分钟,分别测量输液后~1分钟后和输液开始5分钟后~6分钟后的液量,计算此时的平均流量。将试验结果示于表6。
[麦6]
由试验例14的结果可知,本发明的微流路设备即使对含有生物样品的流体进行输液,也能够使流路表面不堆积污染物,使流量不衰减。
Claims (15)
1.一种细胞粘附抑制剂,以聚合物为有效成分,该聚合物仅由重复单元A和重复单元B构成,
所述重复单元A是在侧链具有亚磺酰基的重复单元,所述在侧链具有亚磺酰基的重复单元是由下述式(2)表示的重复单元,具有羟基,
式(2)中,R1表示氢原子或甲基,R2表示*-(C=O)-O-基,R3表示式(3)表示的连接基团,R4表示式(5)表示的1价基团,其中,*表示与式(2)中的R1所键合的碳原子进行键合的位置,
式(3)中,R6表示单键,R7表示碳原子数1或2的烷烃二基,n表示1或2,**表示与式(2)中的硫原子键合的位置;
式(5)中,k1表示1或2的整数,k2表示0~2的整数,***表示与式(2)中的硫原子键合的位置;
所述重复单元B是由苯乙烯或双丙酮丙烯酰胺衍生的重复单元,
2.根据权利要求1所述的细胞粘附抑制剂,其中,在侧链具有亚磺酰基的重复单元为亲水性。
3.根据权利要求1所述的细胞粘附抑制剂,其中,聚合物为水溶性。
4.根据权利要求1~3中任1项所述的细胞粘附抑制剂,其中,聚合物的HLB值为10~22。
5.一种非医疗用的细胞粘附抑制方法,其特征在于,使用聚合物,该聚合物仅由重复单元A和重复单元B构成,
所述重复单元A是在侧链具有亚磺酰基的重复单元,所述在侧链具有亚磺酰基的重复单元是由下述式(2)表示的重复单元,具有羟基,
式(2)中,R1表示氢原子或甲基,R2表示*-(C=O)-O-基,R3表示式(3)表示的连接基团,R4表示式(5)表示的1价基团,其中,*表示与式(2)中的R1所键合的碳原子进行键合的位置,
式(3)中,R6表示单键,R7表示碳原子数1或2的烷烃二基,n表示1或2,**表示与式(2)中的硫原子键合的位置;
式(5)中,k1表示1或2的整数,k2表示0~2的整数,***表示与式(2)中的硫原子键合的位置;
所述重复单元B是由苯乙烯或双丙酮丙烯酰胺衍生的重复单元,
6.一种表面被改性的器械,在表面的至少一部分具有权利要求1~4中任一项所述的细胞粘附抑制剂。
7.一种表面被改性的器械的制造方法,其特征在于,包括在器械表面的至少一部分涂覆权利要求1~4中任一项所述的细胞粘附抑制剂的工序。
8.一种表面被改性的装置,在表面的至少一部分具有权利要求1~4中任一项所述的细胞粘附抑制剂。
9.一种表面被改性的装置的制造方法,其特征在于,包括在装置表面的至少一部分涂覆权利要求1~4中任一项所述的细胞粘附抑制剂的工序。
10.一种生物体内使用的医疗用的结构体,在表面的至少一部分具有聚合物,该聚合物仅由重复单元A和重复单元B构成,
所述重复单元A是在侧链具有亚磺酰基的重复单元,
所述在侧链具有亚磺酰基的重复单元是由下述式(2)表示的重复单元,具有羟基,
式(2)中,R1表示氢原子或甲基,R2表示*-(C=O)-O-基,R3表示式(3)表示的连接基团,R4表示式(5)表示的1价基团,其中,*表示与式(2)中的R1所键合的碳原子进行键合的位置,
式(3)中,R6表示单键,R7表示碳原子数1或2的烷烃二基,n表示1或2,**表示与式(2)中的硫原子键合的位置;
式(5)中,k1表示1或2的整数,k2表示0~2的整数,***表示与式(2)中的硫原子键合的位置;
所述重复单元B是由苯乙烯或双丙酮丙烯酰胺衍生的重复单元,
11.根据权利要求10所述的结构体,其中,在侧链具有亚磺酰基的重复单元为亲水性。
12.一种生物体内使用的医疗用的结构体的制造方法,其特征在于,包括在结构体表面的至少一部分涂覆权利要求1~4中任一项所述的细胞粘附抑制剂的工序。
13.一种微流路设备,在微流路内表面的至少一部分具有以聚合物为有效成分的细胞粘附抑制剂,该聚合物仅由重复单元A和重复单元B构成,
所述重复单元A是在侧链具有亚磺酰基的重复单元,
所述在侧链具有亚磺酰基的重复单元是由下述式(2)表示的重复单元,具有羟基,
式(2)中,R1表示氢原子或甲基,R2表示*-(C=O)-O-基,R3表示式(3)表示的连接基团,R4表示式(5)表示的1价基团,其中,*表示与式(2)中的R1所键合的碳原子进行键合的位置,
式(3)中,R6表示单键,R7表示碳原子数1或2的烷烃二基,n表示1或2,**表示与式(2)中的硫原子键合的位置;
式(5)中,k1表示1或2的整数,k2表示0~2的整数,***表示与式(2)中的硫原子键合的位置;
所述重复单元B是由苯乙烯或双丙酮丙烯酰胺衍生的重复单元,
14.根据权利要求13所述的微流路设备,其中,在侧链具有亚磺酰基的重复单元为亲水性。
15.一种微流路设备的制造方法,其特征在于,包括在微流路内表面的至少一部分涂覆权利要求1~4中任一项所述的细胞粘附抑制剂的工序。
Applications Claiming Priority (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011289436 | 2011-12-28 | ||
JP2011-289436 | 2011-12-28 | ||
JP2012006879 | 2012-01-17 | ||
JP2012006880 | 2012-01-17 | ||
JP2012-006879 | 2012-01-17 | ||
JP2012-006880 | 2012-01-17 | ||
PCT/JP2012/083568 WO2013099901A1 (ja) | 2011-12-28 | 2012-12-26 | 細胞接着防止剤 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104039949A CN104039949A (zh) | 2014-09-10 |
CN104039949B true CN104039949B (zh) | 2020-09-08 |
Family
ID=48697385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201280064778.8A Active CN104039949B (zh) | 2011-12-28 | 2012-12-26 | 细胞粘附抑制剂 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (3) | US9320836B2 (zh) |
EP (1) | EP2799536B1 (zh) |
JP (2) | JP6070573B2 (zh) |
CN (1) | CN104039949B (zh) |
WO (1) | WO2013099901A1 (zh) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101967969B1 (ko) * | 2011-08-10 | 2019-04-10 | 제이에스알 가부시끼가이샤 | 신규 중합체, 상기 중합체를 함유하는 표면 친수화제 및 친수성 표면을 갖는 기재의 제조 방법 |
EP2799536B1 (en) * | 2011-12-28 | 2021-08-11 | JSR Corporation | Cell adhesion inhibitor |
EP3285927A2 (en) * | 2015-04-22 | 2018-02-28 | Berkeley Lights, Inc. | Freezing and archiving cells on a microfluidic device |
CN104926976B (zh) * | 2015-04-27 | 2018-06-05 | 苏州大学 | 糖胺聚糖类似物及其合成方法及其在体外胚胎干细胞增殖及定向神经分化中的应用方法 |
JPWO2017006850A1 (ja) * | 2015-07-03 | 2018-04-19 | 日産化学工業株式会社 | 生体物質の付着抑制能を有するイオンコンプレックス材料及びその製造方法 |
EP3363870B1 (en) | 2015-10-16 | 2023-04-19 | Nissan Chemical Corporation | Coating agent for flow passage |
EP3392334A4 (en) * | 2015-12-18 | 2019-10-30 | Zeon Corporation | PROCESS FOR PREPARING ACCLIMATE CELL ACCLIMATE TO SUSPENDED CULTURE, METHOD FOR INDUCING EPITHELYEMESENCHYMAL TRANSITION FOR ADHERENT EPITHELIAL CELL, AND APPLYING THESE METHODS |
JP6902528B2 (ja) * | 2016-03-31 | 2021-07-14 | 古河電気工業株式会社 | 細胞収容チップ |
US11470841B2 (en) * | 2016-06-15 | 2022-10-18 | Nissan Chemical Corporation | Cryopreservation vessel |
JP2018004939A (ja) * | 2016-07-01 | 2018-01-11 | Jsr株式会社 | 感光性樹脂組成物、細胞培養基板およびその製造方法、ならびに細胞培養基材用処理剤 |
JP6779483B2 (ja) * | 2016-09-29 | 2020-11-04 | 住友ゴム工業株式会社 | 医療用検査装置及び細胞検査方法 |
JP7109719B2 (ja) | 2018-02-14 | 2022-08-01 | 住友ゴム工業株式会社 | 特定細胞捕捉方法 |
US11614440B2 (en) | 2019-01-24 | 2023-03-28 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Specific cell fractionating and capturing methods |
JP6895662B2 (ja) * | 2019-01-24 | 2021-06-30 | 住友ゴム工業株式会社 | 特定細胞の分画方法及び捕捉方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006265541A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-10-05 | Mitsui Chemicals Inc | オレフィンの重合方法及び該重合方法で得られる重合体 |
JP2010250074A (ja) * | 2009-04-15 | 2010-11-04 | Fujifilm Corp | 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、及びそれを用いたパターン形成方法 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2434550A1 (de) | 1973-07-20 | 1975-02-06 | Boehringer Sohn Ingelheim | Verwendung von so-haltigen monomeren und polymeren als resorptionsvermittler |
JP3443891B2 (ja) | 1993-09-14 | 2003-09-08 | 日本油脂株式会社 | タンパク質吸着防止剤 |
EP0866802A1 (en) | 1995-11-21 | 1998-09-30 | Novartis AG | Multivalent polymers, processes for their preparation, and their use for preparing biologically active compounds. |
JP3476631B2 (ja) | 1995-12-21 | 2003-12-10 | 株式会社アムニオテック | ヒト由来の天然コラーゲン膜からなる医用材料 |
US6107365A (en) * | 1997-09-03 | 2000-08-22 | The Regents Of The University Of California | Biomimetic hydrogel materials |
JP2000119246A (ja) | 1998-10-13 | 2000-04-25 | Daicel Chem Ind Ltd | 新規なアクリル酸エステル及びポリアクリル酸エステル並びにその製造方法 |
JP4267106B2 (ja) | 1998-10-15 | 2009-05-27 | 株式会社クラレ | 癒着防止用材料 |
JP2001252896A (ja) | 2000-03-06 | 2001-09-18 | Hitachi Ltd | マイクロ流路及びそれを用いたマイクロポンプ |
US6886936B2 (en) * | 2000-07-28 | 2005-05-03 | Ocular Sciences, Inc. | Contact lenses with blended microchannels |
JP4405769B2 (ja) | 2003-09-09 | 2010-01-27 | 日油株式会社 | 動物細胞固定化材及び動物細胞固定化方法 |
JP2005125280A (ja) | 2003-10-27 | 2005-05-19 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 微粒子製造装置および微粒子製造方法 |
JP4902134B2 (ja) | 2005-04-25 | 2012-03-21 | 帝人株式会社 | 癒着防止材 |
JP2008082961A (ja) | 2006-09-28 | 2008-04-10 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | マイクロ流路デバイス |
JP2007126681A (ja) | 2007-01-09 | 2007-05-24 | Japan Polypropylene Corp | 極性基含有プロピレン系共重合体の製造方法 |
JP2009086309A (ja) | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Fujifilm Corp | ポジ型感光性組成物及びそれを用いたパターン形成方法 |
JP5469908B2 (ja) | 2009-04-15 | 2014-04-16 | 富士フイルム株式会社 | 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、及びそれを用いたパターン形成方法 |
KR101967969B1 (ko) | 2011-08-10 | 2019-04-10 | 제이에스알 가부시끼가이샤 | 신규 중합체, 상기 중합체를 함유하는 표면 친수화제 및 친수성 표면을 갖는 기재의 제조 방법 |
EP2799536B1 (en) * | 2011-12-28 | 2021-08-11 | JSR Corporation | Cell adhesion inhibitor |
-
2012
- 2012-12-26 EP EP12863715.4A patent/EP2799536B1/en active Active
- 2012-12-26 JP JP2013551718A patent/JP6070573B2/ja active Active
- 2012-12-26 US US14/369,692 patent/US9320836B2/en active Active
- 2012-12-26 WO PCT/JP2012/083568 patent/WO2013099901A1/ja active Application Filing
- 2012-12-26 CN CN201280064778.8A patent/CN104039949B/zh active Active
-
2016
- 2016-02-22 US US15/050,258 patent/US10214607B2/en active Active
- 2016-10-27 JP JP2016210134A patent/JP6372544B2/ja active Active
-
2018
- 2018-10-17 US US16/163,522 patent/US20190048113A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006265541A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-10-05 | Mitsui Chemicals Inc | オレフィンの重合方法及び該重合方法で得られる重合体 |
JP2010250074A (ja) * | 2009-04-15 | 2010-11-04 | Fujifilm Corp | 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、及びそれを用いたパターン形成方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20160168294A1 (en) | 2016-06-16 |
EP2799536B1 (en) | 2021-08-11 |
JP2017012928A (ja) | 2017-01-19 |
JP6070573B2 (ja) | 2017-02-01 |
US20150017221A1 (en) | 2015-01-15 |
JP6372544B2 (ja) | 2018-08-15 |
US9320836B2 (en) | 2016-04-26 |
CN104039949A (zh) | 2014-09-10 |
EP2799536A4 (en) | 2016-02-24 |
US10214607B2 (en) | 2019-02-26 |
JPWO2013099901A1 (ja) | 2015-05-07 |
WO2013099901A1 (ja) | 2013-07-04 |
US20190048113A1 (en) | 2019-02-14 |
EP2799536A1 (en) | 2014-11-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104039949B (zh) | 细胞粘附抑制剂 | |
JP5874859B1 (ja) | 体液接触用医療用具および生体適合性重合体 | |
KR101851825B1 (ko) | 폴리머 및 그 제조 방법 | |
EP3088014A1 (en) | Medical device | |
JP4162028B2 (ja) | (メタ)アクリレート共重合体 | |
JP4079189B2 (ja) | (メタ)アクリレート共重合体の製造方法 | |
EP3111969B1 (en) | Medical material and medical instrument using medical material | |
US8236913B2 (en) | (Meth)acrylate copolymer, a method for producing the same and a medical device | |
WO2019118483A1 (en) | Polyurea copolymer coating compositions and methods | |
JP2018123275A (ja) | 細胞接着防止剤 | |
JP3580022B2 (ja) | ブロック共重合体および医療用材料 | |
JP7459616B2 (ja) | 共重合体、医療用コーティング剤及び医療機器 | |
WO2023190383A1 (ja) | ポリマー組成物 | |
EP3925990A1 (en) | Method for producing polymer compatible with biomaterials | |
WO2023013410A1 (ja) | 高分子組成物 | |
CN109172877B (zh) | 一种仿生抗凝血乳液及其制备方法和使用方法 | |
US7445789B2 (en) | Biocompatible polymeric systems carrying triflusal or HTB | |
KR20230014461A (ko) | 고분자 재료의 표면 처리용 조성물, 키트 및 표면 처리 방법 | |
JP2021165321A (ja) | 含フッ素重合体、膜及び医療用具 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |