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Fachgebiet
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine blutverträgliche Zusammensetzung,
die als Beschichtungsmaterial für
medizinische Vorrichtungen, die in Kontakt mit Blut verwendet werden,
geeignet ist. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf eine
medizinische Vorrichtung, die mit dieser Zusammensetzung beschichtet
ist und eine verbesserte Verträglichkeit
mit Blut aufweist.
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Hintergrund
der Erfindung
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Mit
dem Fortschritt der Medizin sind immer mehr medizinische Vorrichtungen
verbreitet, die aus einem Polymermaterial bestehen, und es wurden
hochentwickelte medizinische Vorrichtungen, wie Kreislauf-Unterstützungsvorrichtungen
(z.B. künstliches
Herz, künstliche
Niere, Herz-Lungen-Maschine, intraaortaler Ballonkatheter und dergleichen),
Katheter für
verschiedene Diagnosen und Therapien, synthetische Gefäßprothesen und
dergleichen, der praktischen Verwendung zugeführt. Die meisten dieser medizinischen
Vorrichtungen werden jedoch aus Polymermaterialien, die für die industrielle
Verwendung hergestellt wurden, ohne Modifikation hergestellt, und
sie erfordern bei ihrer Verwendung die gleichzeitige Verwendung
eines Antikoagulans, das die Gerinnung von Blut bei Kontakt mit
den medizinischen Vorrichtungen verhindert.
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Antikoagulantien
verhindern jedoch nicht nur die Gerinnung auf der Oberfläche einer
medizinischen Vorrichtung, sondern schließen auch eine systemische hämostatische
Funktion aus. Ihre Verwendung ist daher mit der Gefahr verbunden,
Komplikationen zu verursachen, wie Blutungen an der Stelle der Einführung oder
Verwendung der medizinischen Vorrichtung, an einer Operationswunde
und in einem schlimmen Fall aus einem Gehirngefäß. In einem Versuch, die oben
genannten Komplikationen zu verhindern, wurden also Verfahren untersucht,
die beinhalten, einer medizinischen Vorrichtung Antithrombogenität zu verleihen
und dadurch die Verabreichung von Antikoagulantien zu reduzieren.
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EP-A-0
769 503 offenbart einen Heparin-quartäres-Dialkyldimethylammonium-Kation-Komplex, wobei jede
Alkylgruppe des Ammoniumkations wenigstens 10 Kohlenstoffatome hat
und die Summe der Kohlenstoffatome in diesen beiden Alkylgruppen
26 bis 38 beträgt,
als Beschichtung auf der Oberfläche
einer medizinischen Vorrichtung.
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Als
Verfahren, um einer medizinischen Vorrichtung Antithrombogenität zu verleihen,
werden praktiziert: (A) ein Verfahren, das das Mischen von feinsten
Teilchen eines Polymermaterials und einer gerinnungshemmenden Substanz
(z.B. Heparin), das Dispergieren des Gemischs in einem Lösungsmittel
und das Auftragen der resultierenden Dispersion auf eine medizinische
Vorrichtung umfasst, (B) ein Verfahren, das das Einführen von
Kationgruppen, wie quartären
Ammoniumsalzen, in ein Polymer, das Auflösen des Kationgruppen enthaltenden
Polymers in einem Lösungsmittel,
das Auftragen der Lösung
auf eine medizinische Vorrichtung und das In-Kontakt-Bringen einer
wässrigen
Lösung
von Heparin mit derselben unter Bildung von ionischen Bindungen
zwischen Aniongruppen im Heparin und Kationgruppen im Polymer umfasst,
(C) ein Verfahren, das das Einführen
von Aminogruppen oder Aldehydgruppen in Heparin, das direkte Immobilisieren
von Substanzen oder funktionellen Gruppen, die mit den oben genannten
funktionellen Gruppen vernetzen können; auf einer medizinischen
Vorrichtung als Substrat und das kovalente Binden derselben zum
Immobilisieren des Heparins umfasst, und (D) ein Verfahren, das
das Binden von organischen Kationen an Aniongruppen in Heparin, so
dass das Heparin wasserunlöslich,
aber löslich
in einem speziellen organischen Lösungsmittel wird, und das Auftragen
der Heparinlösung
auf die medizinische Vorrichtung umfasst.
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Gemäß Verfahren
(A) wird jedoch Heparin direkt in das Blut eluiert, so dass im frühen Stadium
eine schnelle Elution erfolgt und die antithrombogene Wirkung bald
verschwindet. Außerdem
bleiben nach der Elution des Heparins kleine Löcher auf der Oberfläche der
medizinischen Vorrichtung, wodurch möglicherweise die Bildung von
Thromben auf den Löchern
verursacht wird.
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Verfahren
(B) kann ein antithrombogenes Material liefern, das aufgrund der
ionischen Bindung lange Zeit eine höhere gerinnungshemmende Wirkung
aufrechterhalten kann. Dieses Verfahren erfordert jedoch zwei getrennte
Schritte der Beschichtung einer medizinischen Vorrichtung mit einem
ein quartäres
Ammoniumsalz enthaltenden Polymer als Substrat und des Bindens von
Heparin an die Oberfläche
der beschichteten medizinischen Vorrichtung. Dies erhöht wiederum
die Produktionskosten einer medizinischen Vorrichtung, die mit Blut
in Kontakt kommen soll und eine Einwegvorrichtung sein soll.
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Verfahren
(C) zielt darauf ab, die Antithrombogenität längere Zeit zu erhalten, indem
es Heparin semipermanent auf der Oberfläche einer medizinischen Vorrichtung
immobilisiert. Das Heparin, das durch eine kovalente Bindung auf
der Oberfläche
immobilisiert ist, hat jedoch eine begrenzte Beweglichkeit und kann
nicht ausreichend an Antithrombin III binden, was für eine Manifestierung
der Antithrombogenität
erforderlich ist, und das geht so weit, dass die Oberfläche keine
ausreichende Antithrombogenität
aufweisen kann.
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Verfahren
(D) umfasst das Auflösen
von wasserunlöslichem
Tridecylmethylammoniumchlorid in Isopropylalkohol, das Auftragen
der Lösung
auf die Oberfläche
einer medizinischen Vorrichtung und dann das In-Kontakt-Bringen
der Oberfläche
mit einer wässrigen
Lösung
von Heparin unter Bildung eines ionischen Komplexes von Tridecylmethylammonium
und Heparin auf der Oberfläche,
wodurch Antithrombogenität
erhalten wird. Wie das Verfahren (B) erfordert dieses Verfahren
wiederum zwei getrennte Schritte der Beschichtung einer medizinischen
Vorrichtung mit Tridecylmethylammoniumchlorid und des Bindens von
Heparin, was unter den Aspekten der Kosten- und Arbeitseffizienz
unerwünscht
ist.
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Damit
dieser Nachteil behoben wird, wurde ein Verfahren vorgeschlagen,
das das Auflösen
eines ionischen Komplexes aus einem Benzalkoniumsalz und Heparin
in Isopropylalkohol und das Auftragen der Lösung auf die Oberfläche einer
medizinischen Vorrichtung umfasst. Gemäß diesem Verfahren wird zuerst
der ionische Komplex gebildet, so dass ein einziger Beschichtungsschritt
ausreicht. Außerdem
wird diese Lösung auf
dem Markt vertrieben und ist leicht erhältlich. Benzalkoniumsalze werden
jedoch aus einem aromatischen Halogenid als Ausgangsstoff hergestellt,
was aufgrund von restlichem Ausgangsstoff ein Problem wegen der Unbedenklichkeit
aufwirft. Weiterhin führt
die hohe Cytotoxizität
des resultierenden Benzalkoniumsalzes, wofür dessen Verwendung als Bakterizid
während
Operationen ein Beweis ist, zu einer Hämolysegefahr, sobald es in
das Blut eluiert. Ein weiteres Problem bei diesem Verfahren hängt mit
der Retention der Antithrombogenität während der langfristigen Verwendung
der medizinischen Vorrichtung zusammen, da dieser ionische Komplex in
Blut eine geringe Haltbarkeit hat.
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Wie
man aus dem zuvor Gesagten ersehen kann, gibt es bei den bekannten
Verfahren ohne Ausnahme Probleme unter wenigstens einem der Aspekte
Nachhaltigkeit der antithrombogenen Wirkung, Produktionseffizienz,
Produktionskosten und Sicherheit.
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Es
ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Mittel zur leichten
und ökonomischen
Herstellung einer medizinischen Vorrichtung bereitzustellen, das
während
einer längeren
Zeitspanne eine stabile Antithrambogenität beibehalten kann.
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Kurzbeschreibung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung beruht auf dem Ergebnis, dass ein ionischer
Komplex, der eine organische kationische Verbindung mit einer bestimmten
Gesamtzahl von Kohlenstoffatomen sowie Heparin oder ein Heparinderivat
umfasst, ein geeignetes Beschichtungsmaterial ist, das einer medizinischen
Vorrichtung eine nachhaltige Antithrombogenität verleihen kann.
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Dementsprechend
stellt die vorliegende Erfindung Folgendes bereit: eine neue blutverträgliche Zusammensetzung,
die wenigstens zwei verschiedene ionische Komplexe umfasst, welche
wenigstens zwei verschiedene organische kationische Verbindungen
und Heparin oder ein Heparinderivat umfassen, wobei es sich bei
den organischen kationischen Verbindungen jeweils um ein Ammonium
handelt, an das vier aliphatische Alkylgruppen gebunden sind, wobei
die vier aliphatischen Alkylgruppen eine Gesamtzahl von Kohlenstoffatomen
von 24 bis 32 haben, wobei wenigstens 2 Alkylgruppen nicht weniger
als 10 Kohlenstoffatome aufweisen und es sich bei zwei Alkylgruppen
um Methyl handelt; und vorzugsweise eine solche blutverträgliche Zusammensetzung,
wobei die Alkylgruppen, die 10 oder mehr Kohlenstoffatome aufweisen,
dieselbe Anzahl von Kohlenstoffatomen haben.
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Die
vorliegende Erfindung stellt weiterhin eine medizinische Vorrichtung
bereit, deren Oberfläche
mit einem der oben genannten ionischen Komplexe beschichtet ist.
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Die
Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung, die die oben genannten
wenigstens zwei verschiedenen organischen kationischen Verbindungen
sowie Heparin oder ein Derivat davon umfasst, zeigt im Vergleich
zu bekannten Beschichtungsmaterialien für medizinische Vorrichtungen
eine überlegene
antithrombogene Wirkung. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung zeigt eine
stabile Retention der Wirkung während einer
langen Zeit. Daher ist sie als Beschichtungsmaterial für eine medizinische
Vorrichtung, die bei ihrer Verwendung potentiell mit Blut in Kontakt
kommen kann, besonders gut geeignet. Weiterhin ermöglicht die
erfindungsgemäße Zusammensetzung
die Herstellung einer antithrombogenen medizinischen Vorrichtung
durch eine einmalige Auftragung der Beschichtung, was im Hinblick
auf die Kosten- und Arbeitseffizienz äußerst nützlich ist.
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Ausführliche
Beschreibung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist durch die Beziehung gekennzeichnet, die
in einem ionischen Komplex aus Heparin und einer organischen Kationgruppe
im obigen Verfahren (D) zwischen der Gesamtzahl der Kohlenstoffatome
in 4 Alkylgruppen, die an das Stickstoffatom gebunden sind, und
der gerinnungshemmenden Wirkung des Heparins in dem ionischen Komplex
besteht, wobei ein Ammonium, an das 4 aliphatische Alkylgruppen
gebunden sind, als organische Kationgruppe verwendet wird.
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In
der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung beträgt die Gesamtzahl
an Kohlenstoffatomen von Alkylgruppen in der organischen kationischen
Verbindung 24 bis 32, vorzugsweise 25 bis 31 und besonders bevorzugt
26 bis 30. Wenn die Gesamtzahl an Kohlenstoffatomen von Alkylgruppen
kleiner als 24 ist, wird Heparin schnell ins Blut eluiert, und die
Antithrombogenität
kann nicht lange aufrechterhalten werden. Wenn andererseits die
Gesamtzahl der Kohlenstoffatome größer als 32 ist, kann Heparin
in dem ionischen Komplex aufgrund der hohen Hydrophobie der Alkylgruppen
an der Kontaktstelle mit Blut keine ausreichende Aktivität zeigen.
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Weiterhin
sind wenigstens 2 der Alkylgruppen in der organischen kationischen
Verbindung langkettige aliphatische Alkylgruppen mit 10 oder mehr
Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 12 bis 14 Kohlenstoffatomen, so
dass die Verbindung die Elution von Heparin verhindern kann, während eine
ausreichende Aktivität
von Heparin auf der Oberfläche
einer medizinischen Vorrichtung aufrechterhalten wird. Diese langkettigen
aliphatischen Alkylgruppen können
dieselbe oder eine unterschiedliche Anzahl von Kohlenstoffatomen
haben, doch wegen der vereinfachten Synthese und der Qualitätskontrolle
haben sie vorzugsweise dieselbe Anzahl von Kohlenstoffatomen.
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Zwei
der Alkylgruppen in der organischen kationischen Verbindung sind
langkettige aliphatische Alkylgruppen, wie es oben erwähnt wurde,
und die anderen beiden Alkylgruppen sind Methylgruppen. Eine Methylgruppe
ist wegen der geringeren sterischen Hinderung für die Bindung mit Heparin vorteilhaft.
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Die
blutverträgliche
Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfasst wenigstens zwei
verschiedene ionische Komplexe von wenigstens zwei verschiedenen
organischen Verbindungen und Heparin oder einem Heparinderivat als
wesentliche Komponente. Das Heparinderivat kann in diesem Zusammenhang jedes
beliebige Derivat von Heparin sein, solange es eine gerinnungshemmende
Wirkung beibehält,
und es kann sich zum Beispiel um Natriumheparin, Kaliumheparin,
Calciumheparin, niedermolekulares Heparin, Heparamin, epoxidiertes
Heparin und dergleichen handeln.
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Die
blutverträgliche
Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfasst zwei oder mehr
Arten der oben genannten ionischen Komplexe.
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Alternativ
dazu kann der erfindungsgemäße ionische
Komplex auch mit anderen Polymeren gemischt und auf die Oberfläche einer
medizinischen Vorrichtung aufgetragen werden. Zu diesen Polymeren
gehören zum
Beispiel Polyurethan, Polyvinylchlorid, Polycarbonat und dergleichen.
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Die
blutverträgliche
Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann nach einem beliebigen
Verfahren hergestellt werden, zum Beispiel nach dem folgenden Verfahren.
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Zuerst
wird Heparin oder ein Heparinderivat in einer geeigneten Menge Wasser
gelöst,
so dass eine wässrige
Lösung
entsteht. Getrennt davon wird ein Ammoniumsalz mit 4 Alkylgruppen,
wobei die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in den Alkylgruppen 24
bis 32 beträgt,
in C1-C3-Alkohol
gelöst.
Dann wird C1-C3-Alkohol zu
der wässrigen
Heparinlösung
gegeben, und Wasser wird zu der Lösung des Ammoniumsalzes gegeben,
so dass beide Lösungsmittel
dieselbe endgültige
Zusammensetzung haben. Wenn bei diesem Schritt Heparin oder das
Ammoniumsalz ausfällt,
wird die Lösung
wenigstens auf die Temperatur erhitzt, bei der sich der Niederschlag
unter Bildung einer vollständig
homogenen Lösung
auflöst.
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Anschließend wird
die Lösung
des Ammoniumsalzes unter Rühren
zu der Heparinlösung
getropft. Heparin und die organische Kationgruppe reagieren fast
momentan unter Bildung eines Niederschlags. Dieser Niederschlag
wird isoliert und gründlich
gewaschen, um nicht umgesetztes organisches Kation und Heparin zu entfernen.
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Der
resultierende Niederschlag wird zentrifugiert und lyophilisiert,
um das Lösungsmittel
vollständig
zu entfernen, und in einem organischen Lösungsmittel zur Beschichtung
gelöst.
Das organische Lösungsmittel variiert
je nach dem zu beschichtenden Gegenstand, nämlich der zu beschichtenden
medizinischen Vorrichtung. Zum Beispiel wird für Polyvinylchlorid (im Folgenden
als PVC bezeichnet), das häufig
als Material für
medizinische Vorrichtungen verwendet wird, vorzugsweise THF verwendet,
und für
Polycarbonat wird vorzugsweise alicyclischer Kohlenwasserstoff oder
aliphatischer Kohlenwasserstoff verwendet. Wenn der resultierende
ionische Komplex in diesen organischen Lösungsmitteln unlöslich ist,
können
die Löslichkeitsparameter
gesteuert werden, indem man im Falle eines unpolaren Lösungsmittels
ein polares Lösungsmittel
oder im Falle eines polaren Lösungsmittels
ein unpolares Lösungsmittel
zu dem organischen Lösungsmittel
gibt, wodurch der ionische Komplex in dem organischen Lösungsmittel
aufgelöst
werden kann.
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Der
Ausdruck "medizinische
Vorrichtung" bezieht
sich in diesem Zusammenhang auf jede beliebige medizinische Vorrichtung,
die bei ihrer Verwendung mit Blut in Kontakt kommt. Zu diesen medizinischen
Vorrichtungen gehören
zum Beispiel Kreislauf-Unterstützungsvorrichtungen
(z.B. künstliches
Herz, künstliche Niere,
Herz-Lungen-Maschine, intraaortaler Ballonkatheter und dergleichen),
Katheter für
verschiedene Diagnosen und Therapien, synthetische Gefäßprothesen
und dergleichen.
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Die
vorliegende Erfindung wird im Folgenden ausführlicher anhand von Beispielen
erläutert.
Es sind lediglich Beispiele, die den Umfang der vorliegenden Erfindung
keineswegs einschränken.
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Beispiel 1
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Dimethyldidodecylphosphoniumchlorid
(18 g) und Dimethylditetradecylphosphoniumchlorid (60 Teile) wurden
unter Rühren
zu Methanol (50 Teile) gegeben und aufgelöst. Nachdem bestätigt wurde,
dass sie vollständig
aufgelöst
waren, wurde Wasser bis zu einer Konzentration von 70% hinzugefügt. Dann
wurde Heparin (32 Teile) in Wasser (70 Teile) gelöst, und
Methanol wurde bis zu einer Konzentration von 30% hinzugefügt, wobei
ein Teil des Heparins unter Bildung einer Suspension ausfiel. Diese
Suspension wurde auf 70 °C
erhitzt, damit sie zu einer homogenen Lösung wurde. Die Lösung des
Phosphoniumsalzes wurde unter Rühren
zu der Heparinlösung
getropft. Der Reaktant war in dem Lösungsmittel unlöslich und
fiel sofort aus. Dieser Niederschlag wurde isoliert und gründlich gewaschen,
um das nicht umgesetzte Heparin und Phosphoniumsalz zu entfernen.
Der Niederschlag wurde zentrifugiert, um Wasser zu entfernen, und
schließlich
lyophilisiert, was ein weißes
Pulver ergab. Das resultierende weiße Pulver wurde bis zu einer
Konzentration von 0,1% in THF gelöst. Ein PVC-Röhrchen (3
mm Innendurchmesser) wurde mit der Lösung beschichtet. Ein Ende
des Röhrchens
wurde abgeklemmt, so dass man ein reagenzglasartiges Röhrchen (5
cm Länge)
erhielt. In ähnlicher Weise
wurde ein Röhrchen
(3 mm Innendurchmesser, 1 m Länge),
dessen eines Ende mit einem Dreiwegehahn verbunden war, mit dieser
Lösung
beschichtet.
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Beispiel 2
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Das
in Beispiel 1 erhaltene weiße
Pulver wurde bis zu einer Konzentration von 0,1% in THF gelöst. Zu dieser
Lösung
wurde segmentiertes Polyurethan des Polyethertyps (Tecoflex Härte 80A,
Thermedics Inc.) gegeben, das bis zu einer Konzentration von 0,1%
aufgelöst
wurde. Ein PVC-Röhrchen
(3 mm Innendurchmesser) wurde mit der Lösung beschichtet, und ein Ende
des Röhrchens
wurde abgeklemmt, so dass man ein reagenzglasartiges Röhrchen (5
cm Länge)
erhielt. In ähnlicher
Weise wurde ein Röhrchen
(3 mm Innendurchmesser, 1 m Länge),
dessen eines Ende mit einem Dreiwegehahn verbunden war, mit dieser
Lösung
beschichtet.
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Beispiel 3
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Dimethyldidodecylammoniumchlorid
(6 Teile) und Dimethylditetradecylammoniumchlorid (19 Teile) wurden
unter Rühren
zu Methanol (25 Teile) gegeben und aufgelöst. Nachdem bestätigt wurde,
dass sie vollständig
aufgelöst
waren, wurde Wasser bis zu einer Konzentration von 70% hinzugefügt, wobei
ein Teil des Ammoniumsalzes ausfiel. Die Suspension wurde auf 50 °C erhitzt,
damit sie zu einer homogenen Lösung
wurde. Dann wurde Heparin (10 Teile) in Wasser (25 Teile) gelöst, und
Methanol wurde bis zu einer Konzentration von 30% hinzugefügt. In diesem
Schritt fiel ebenfalls ein Teil des Heparins unter Bildung einer
Suspension aus. Diese Suspension wurde auf 70 °C erhitzt, damit sie zu einer
homogenen Lösung
wurde. Die Lösung
des Ammoniumsalzes wurde unter Rühren
zu der Heparinlösung
getropft. Der Reaktant war in dem Lösungsmittel unlöslich und
fiel sofort aus. Dieser Niederschlag wurde isoliert und gründlich gewaschen,
um das nicht umgesetzte Heparin und Ammoniumsalz zu entfernen. Weiterhin
wurde der Niederschlag zentrifugiert, um Wasser zu entfernen, und
schließlich
lyophilisiert, was ein weißes
Pulver ergab. Das resultierende weiße Pulver wurde bis zu einer
Konzentration von 0,1% in THF gelöst. Ein PVC-Röhrchen
(3 mm Innendurchmesser) wurde mit der Lösung beschichtet. Ein Ende
des Röhrchens
wurde abgeklemmt, so dass man ein reagenzglasartiges Röhrchen (5
cm Länge)
erhielt. In ähnlicher
Weise wurde ein Röhrchen
(3 mm Innendurchmesser, 1 m Länge), dessen
eines Ende mit einem Dreiwegehahn verbunden war, mit dieser Lösung beschichtet.
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Beispiel 4
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Dimethyldidodecylammoniumchlorid
(17 Teile), Dimethylditetradecylammoniumchlorid (58 Teile), Dimethyldipalmitylammoniumchlorid
(29 Teile) und Dimethyldistearylammoniumchlorid (31 Teile) wurden
unter Rühren
zu Methanol (50 Teile) gegeben und aufgelöst. Nachdem bestätigt wurde,
dass sie vollständig
aufgelöst
waren, wurde Wasser bis zu einer Konzentration von 70% hinzugefügt, wobei
ein Teil des Ammoniumsalzes ausfiel, sich aber wieder auflöste, als
die Suspension auf 70 °C
erhitzt wurde, was eine homogene Lösung ergab. Dann wurde Heparin
(50 Teile) in Wasser (120 Teile) gelöst, und Methanol wurde bis
zu einer Konzentration von 30% hinzugefügt. In diesem Schritt fiel
ebenfalls ein Teil des Heparins unter Bildung einer Suspension aus,
aber die Suspension wurde auf 70 °C
erhitzt, damit sie zu einer homogenen Lösung wurde. Die Lösung des
Ammoniumsalzes wurde unter Rühren
zu der Heparinlösung
getropft. Der Reaktant war in dem Lösungsmittel unlöslich und
fiel sofort aus. Dieser Niederschlag wurde isoliert und gründlich gewaschen,
um das nicht umgesetzte Heparin und Ammoniumsalz zu entfernen. Weiterhin
wurde der Niederschlag zentrifugiert, um Wasser zu entfernen, und
schließlich
lyophilisiert, was ein weißes
Pulver ergab. Das resultierende weiße Pulver wurde bis zu einer
Konzentration von 0,1% in THF gelöst. Ein PVC-Röhrchen (3
mm Innendurchmesser) wurde mit der Lösung beschichtet, und ein Ende
des Röhrchens
wurde abgeklemmt, so dass man ein reagenzglasartiges Röhrchen (5
cm Länge)
erhielt. In ähnlicher
Weise wurde ein Röhrchen
(3 mm Innendurchmesser, 1 m Länge),
dessen eines Ende mit einem Dreiwegehahn verbunden war, mit dieser
Lösung
beschichtet.
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Vergleichsbeispiel 1
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Dimethyldidecylammoniumchlorid
wurde unter Rühren
zu Methanol (19,5 Teile) gegeben und aufgelöst. Nachdem bestätigt wurde,
dass es vollständig
aufgelöst
war, wurde Wasser bis zu einer Konzentration von 70% hinzugefügt, und
die Lösung
wurde auf 70 °C
erhitzt, was eine homogene Lösung
ergab. Dann wurde Heparin (10 Teile) in Wasser (25 Teile) gelöst, und
Methanol wurde bis zu einer Konzentration von 30% hinzugefügt. In diesem
Schritt fiel ein Teil des Heparins unter Bildung einer Suspension
aus. Diese Suspension wurde auf 70 °C erhitzt, damit sie zu einer
homogenen Lösung
wurde. Die Lösung
des Ammoniumsalzes wurde unter Rühren
zu der Heparinlösung
getropft. Der Reaktant war in dem Lösungsmittel unlöslich und
fiel sofort aus. Dieser Niederschlag wurde isoliert und gründlich gewaschen,
um das nicht umgesetzte Heparin und Ammoniumsalz zu entfernen. Weiterhin
wurde der Niederschlag zentrifugiert, um Wasser zu entfernen, und schließlich lyophilisiert,
was ein weißes
Pulver ergab. Das resultierende weiße Pulver wurde bis zu einer
Konzentration von 0,1% in THF gelöst. Ein PVC-Röhrchen (3
mm Innendurchmesser) wurde mit der Lösung beschichtet. Ein Ende
des Röhrchens
wurde abgeklemmt, so dass man ein reagenzglasartiges Röhrchen (5
cm Länge)
erhielt. In ähnlicher
Weise wurde ein Röhrchen
(3 mm Innendurchmesser, 1 m Länge),
dessen eines Ende mit einem Dreiwegehahn verbunden war, mit dieser
Lösung
beschichtet.
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Vergleichsbeispiel 2
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Benzylmethylstearylammoniumchlorid
(65 Teile) wurde unter Rühren
zu Methanol (25 Teile) gegeben und aufgelöst. Nachdem bestätigt wurde,
dass es vollständig
aufgelöst
war, wurde Wasser bis zu einer Konzentration von 70% hinzugefügt. Dann
wurde Heparin (30 Teile) in Wasser (70 Teile) gelöst, und
Methanol wurde bis zu einer Konzentration von 30% hinzugefügt. In diesem
Schritt fiel ein Teil des Heparins unter Bildung einer Suspension
aus, aber diese Suspension wurde auf 70 °C erhitzt, damit sie zu einer
homogenen Lösung wurde.
Die Lösung
des Ammoniumsalzes wurde unter Rühren
zu der Heparinlösung
getropft. Der Reaktant war in dem Lösungsmittel unlöslich und
fiel sofort aus. Dieser Niederschlag wurde isoliert und gründlich gewaschen,
um das nicht umgesetzte Heparin und Ammoniumsalz zu entfernen. Weiterhin
wurde der Niederschlag zentrifugiert, um Wasser zu entfernen, und
schließlich
lyophilisiert, was ein weißes
Pulver ergab. Das resultierende weiße Pulver wurde bis zu einer
Konzentration von 0,1% in THF gelöst. Ein PVC-Röhrchen (3
mm Innendurchmesser) wurde mit der Lösung beschichtet. Ein Ende
des Röhrchens
wurde abgeklemmt, so dass man ein reagenzglasartiges Röhrchen (5
cm Länge)
erhielt. In ähnlicher
Weise wurde ein Röhrchen
(3 mm Innendurchmesser, 1 m Länge),
dessen eines Ende mit einem Dreiwegehahn verbunden war, mit dieser
Lösung beschichtet.
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Vergleichsbeispiel 3
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Tridodecylmethylammoniumchlorid
(10 Teile) wurde bis zu einer Konzentration von 1% in Isopropylalkohol
gelöst.
Ein PVC-Röhrchen
(3 mm Innendurchmesser) wurde mit der Lösung beschichtet, und eine
wässrige
Lösung
von 1% Heparin wurde eingefüllt,
um Heparin zu immobilisieren. Ein Ende des Röhrchens wurde abgeklemmt, so
dass man ein reagenzglasartiges Röhrchen (5 cm Länge) erhielt.
In ähnlicher
Weise wurde ein Röhrchen
(3 mm Innendurchmesser, 1 m Länge)
mit der obigen Lösung
von Tridodecylmethylammoniumchlorid beschichtet, und eine wässrige Lösung von
1% Heparin wurde eingefüllt,
um Heparin zu immobilisieren. Ein Ende dieses Röhrchens wurde mit einem Dreiwegehahn
verbunden.
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Testbeispiel 1
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Jedes
reagenzglasartige Röhrchen,
das in den Beispielen 1 bis 4 und in den Vergleichsbeispielen 1 bis
3 hergestellt wurde, wurde mit Rinderblut, dem Zitronensäure (1,5
ml) zugesetzt wurde, gefüllt
und bei 37 °C
inkubiert. Zu dem Röhrchen
wurde 1/40 N Calciumchloridlösung
gegeben, um die Gerinnung einzuleiten. Nach 3 min Inkubation wurde
wieder eine wässrige
Lösung
von Trinatriumcitrat hinzugefügt,
um die Gerinnung zu stoppen. Der in dem Röhrchen geronnene Thrombus wurde
entnommen und genau gewogen. Zur Beobachtung der Dauerhaftigkeit
der Blutverträglichkeit
wurde dieselbe Bewertung durchgeführt, nachdem das Röhrchen eine
Woche lang in physiologische Kochsalzlösung eingetaucht worden war.
Bei jedem Experiment wurde dieselbe Messung unter Verwendung eines
nicht umgesetzten PVC-Röhrchens
als Kontrolle durchgeführt.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Die Werte in Tabelle 1
stellen die relativen Gewichte der in den Röhrchen gebildeten Thromben
dar, wobei die Menge an Thrombus, die in einem Reagenzglas mit demselben Durchmesser
gebildet wird, als 1 gesetzt wird.
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Testbeispiel 2
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Von
einer Öffnung
des Dreiwegehahnes her, der jeweils mit dem in den Beispielen 1
bis 4 und Vergleichsbeispielen 1 bis 3 hergestellten Röhrchen verbunden
war, wurde frisches Blut, das von einem Kaninchen (Japanese White)
erhalten und mit Zitronensäure
versetzt wurde, in das Röhrchen
infundiert. Gleichzeitig wurde 1/40 N Calciumchloridlösung von
der anderen Öffnung
des Hahns her hineininfundiert. Das Blut und die Calciumchloridlösung wurden
mit Spritzenpumpen mit 50 ml/min bzw. 5 ml/min infundiert. Das Blut
wurde im Röhrchen
reaktiviert und begann zu gerinnen. Nach dem vollständigen Durchgang
des Bluts durch das Röhrchen
wurde der Ort des Thrombus beobachtet, und seine Fläche wurde
gemessen. Die Messung der Fläche beruhte
auf der Beobachtung der Haftung von Fibrinnektar auf der Oberfläche des
Röhrchens
mit einem Rasterelektronenmikroskop. Weiterhin wurde dieselbe Bewertung
durchgeführt,
nachdem eine Woche lang auf 37 °C
erwärmte
physiologische Kochsalzlösung
im Röhrchen
zirkuliert hatte. Bei jedem Experiment wurde dieselbe Messung unter
Verwendung eines unbeschichteten PVC-Röhrchens als Kontrolle durchgeführt. Die
Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Die Werte in Tabelle 2 stellen
Prozentwerte der Flächen
dar, an denen die Thromben nach der Zirkulation des Blutes hafteten.
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Wie
man aus Tabelle 1 und Tabelle 2 ersieht, zeigten die PVC-Röhrchen,
die mit den wenigstens zwei verschiedenen ionischen Komplexen, welche
aus den wenigstens zwei verschiedenen organischen kationischen Verbindungen
der vorliegenden Erfindung und Heparin bestanden, beschichtet waren,
eine stärkere
und längere
Nachhaltigkeit der Antithrombogenität im Vergleich zu denjenigen,
die mit den ionischen Komplexen der Kationgruppen, die nicht in
den Umfang der vorliegenden Erfindung fallen, und Heparin beschichtet
waren.
