JP2002542847A - 耐感染性ポリマー類並びにそれらの調製及び利用 - Google Patents
耐感染性ポリマー類並びにそれらの調製及び利用Info
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Abstract
Description
である。特に本発明は、耐感染性のビグアニド化合物をポリマー鎖に懸垂させた
ポリマー物質の一族;当該ポリマー物質を製品に使用する方法,特に医療器具に
使用する方法;及び医療製品を製造し得るポリマー樹脂として当該物質を,前成
形製品のコーティング,及び前成形ポリマー製品表面の現場コーティングに使用
し得る溶液及び乳液として調製する方法に関するものである。
,腹腔配管,排尿バッグ及び種々のコネクターなどの医療器具は、耐感染性を備
えていることが必要である。このような医療器具は、当該医療器具を体組織又は
体液に接触させた状態で使用している間に感染が起こらないようにこれを抑え得
るものであることが望ましい。本明細書で使用する「医療器具」という用語は、
移植手術時などに密接な状態でヒト又はその他哺乳動物の身体,又は対応する体
液に接触する,移植片,人工器官,界面器具,手術用器具などの全器具を意味す
るものとする。
物質を射出成形又は押出成形して製作される。但し、医療器具用材料はこれらに
限定されるものではない。
に引用)が行われてきた。これらの試みの多くは、耐感染性の材料をポリマー製
の器具に取り付けることを目的としていた。
親水性ポリマー層をコーティングする方法について開示を行った。その表面に抗
微生物剤を含有する熱可塑性ポリウレタンをコーティングした医療器具について
も記載した。
などの抗微生物剤を組み込んだ耐感染性血管移植片について開示した。
な,放出可能抗微生物剤を組み込んだ透過性ポリマーを使用した医療具について
記載した。
ーテルをクロルヘキシジンの水溶液に浸漬し,これをさらに酸溶液に浸漬してこ
れを水不溶形態に変換することにより、その表面にクロルヘキシジンを吸着させ
る方法を開示した。
塩を表面に薄くコーティングしたエラストマー製のカテーテルを開示した。
でのクロルヘキシジンを含有する熱可塑性ポリマーを開示した。
キシジンで殺生物性を付与する手順を開示し、当該器具を他のプラスチックを使
用して制作する方法についても提案を行った。
マー製器具の表面に結合させ,当該塩に抗生物質を付着させる方法について開示
した。
を分散させたポリウレタンのアロイ層を有するポリウレタン製品を開示した。
ロルヘキシジンの均一溶融体を使用し,クロルヘキシジンを塊状分布させた医療
具を制作する方法について述べている。
ビグアニド及びその他公知グアニド;並びにその固体殺細菌性組成物及び殺カ
ビ性組成物,及び眼科用食塩水を含む液体殺細菌性組成物及び殺カビ性組成物中
の使用方法について開示した。
化合物をビニル共重合させる方法について開示した。
ネート又はエポキシドで架橋して、固定,不溶性,非浸出性であり、且つ析出殺
生物性銀塩を微生物の体内へ送入し得るような表面マトリックスの形成方法を開
示した。当該ポリマーは、コンタクトレンズのケースなどをコーティングするよ
うな場合に有用である。当該殺生物作用は当該銀塩によるものであり、高度架橋
されたビグアニドによるものではない。
れらは必ずしも充分に有効な解決方法とはなり得なかった。主な制約は、これら
の耐感染性材料が当該装内に組み込まれた場合、細菌の生育を抑制する能力が失
われてしまうことにあった。
器具から体組織又は体液の中へと浸透し、有害作用をもたらすことであった。
ポリマーに塊状でブレンドできるようなポリマーが造られ,これをコーティング
材料として使用することもでき,又は医療器具の表面に化学的に結合させること
もできるような、新規の化学修飾耐感染性物質が造られる。
マーでこれをコーティングし,又は表面を当該新規ポリマーで処理して、そこに
耐感染性を有する新規ポリマー層を形成させるものである。
ルス剤,抗微生物剤などが含まれる。耐感染性とは、感染し易い微生物を殺し,
その増殖を防ぎ,或いは実質的にその増殖を抑制し,又は少なくともその生育を
遅らせることのできるような手段を意味するものとする。当該微生物には細菌,
ウィルス,カビ,酵母菌,藻類,及びその他の生命体が含まれるが、当該微生物
はこれらに限定されるものではない。IRMには抗生物質,抗細菌剤,抗ウィル
ス剤,及び抗微生物剤が含まれるが、IRMはこれらに限定されるものではない
。
を含む強塩基性化合物であり、強力な抗微生物活性を有することが認められてい
る。本発明における特に好ましい2種類のビグアニドは、ポリヘキサニド及びク
ロルヘキシジンである。これらのビグアニドはいずれも市販されている。これら
ビグアニドはそれぞれヘキサメチレン鎖に隣接するビグアニド基を含んでいる。
これらビグアニドの構造は、それぞれ下記の通りである。
的低濃度においては当該抗細菌作用により細菌の発育が抑制される。これより高
濃度においては、当該抗細菌作用は急速に殺細菌性に変化する。市販のクロルヘ
キシジン水溶性塩は、通常ジグルコン酸塩である。
修飾された新規の耐感染性物質を提供するものである。
、当該器具に耐感染性を含む生物生育抵抗を付与するものである。
用することにより、安定,非浸出性の耐感染性材料を提供するものである。
生物活性は、5個の隣接第二アミン窒素原子に分布したカチオン性電荷により酸
付加塩を形成するビグアニド基の強塩基性により誘発されるものと考えられる。
当該カチオン性電荷により、ビグアニドは負電荷を帯びた細菌細胞に急速に引き
つけられる。その後、当該ビグアニドは細胞質膜と反応してイオンバランスを逆
転させ、結局は当該細胞膜を攪乱して細胞内容物を不可逆的に破壊する。
特性を失わせること無く、これらの抗微生物化合物をポリマー基体に懸垂種とし
て投錨させる。但し、これら化合物の通常型酸付加塩が存在すると、これらアミ
ノサイトにおける誘導化反応が阻害される。本発明のポリマー生成物は、このよ
うに線状ポリマービグアニド及び高架橋ビグアニドポリマーの両方から差別され
る。
)−NH−ビグアニド基の第二級アミン窒素原子の一部(全部ではない)により
当該ポリマー鎖に化学的に結合させることにより懸垂状に組み込んだ,耐感染性
ビグアニド化合物を提供するものである。当該懸垂ビグアニド化合物(単数又は
複数)は、一般に第二級アミンの窒素原子により結合しており、当該第二級アミ
ンの窒素原子は、幾つかの=C=NHイミノ窒素原子,及び幾つかのC−NH−
C第二級アミン窒素原子を含むことができる。但し、ポリヘキサニドなどビグア
ニド化合物の各末端に幾つかの第一級アミン基による結合を含むことも可能であ
る。
染性ビグアニド化合物における−NH−C(NH)−NH−C(NH)−NH−
ビグアニド基(単数又は複数)の第二級アミン窒素原子の一部(全部ではない)
により,化学的に懸垂結合させたポリマー物質で構成される医療器具を提供する
ものでもある。このような医療器具は、耐感染性ビグアニド化合物を組み込んだ
ポリマー物質でこれを形成させ;又はこれを耐感染性ビグアニド化合物を組み込
んだポリマー物質でコーティングし;又は当該医療器具を先ず当該ポリマー物質
で形成させ又はコーティングしてから当該耐感染性ビグアニド化合物における一
部(全部ではない)の窒素原子と化学的にこれを結合させ、或いは当該医療器具
を先ず形成させ又はコーティングしてから、次に当該耐感染性ビグアニド化合物
における窒素原子の一部(全部ではない)に化学的に結合した非ポリマー化合物
の残りの部分に結合させて制作することができる。
み,次に当該ポリマーを製品に成形し,又は出来上がった製品にこれをコーティ
ングすることができる。或いは当該ビグアニドを既に製品に成形したポリマーに
化学結合させ、又は当該ビグアニドを,中間的な非ポリマー化合物により,製品
に成形したポリマーに結合させることができる。このような化合物には、ビグア
ニド化合物の第二級アミン基と結合するための基が1個と、ポリマーと結合する
ための基が1個存在することが必要である。
ー化合物上の官能基)と直接結合するために必要な基の例として、ヒドロキシル
基(−OH),カルボキシル基(−COOH),酸無水物基(−CO−O−CO
−),イソシアネート基(−NCO),アリル基,ビニル基,アクリレート基,
エポキシド基,スルホン基(−SO3 −)又は硫酸基(−SO4 −)を挙げるこ
とができる。ポリマーとの結合は共有結合(グラフト結合を含む)又はイオン結
合のいずれであっても良い。
イソチオシアネートで化学結合させると置換チオ尿素結合が、エポキシドで化学
結合させるとβ−ヒドロキシ第三級アミンが、酸塩化物で化学結合させるとN,
N−二置換アミドが、アルデヒド又はケトンで化学結合させるとアルデヒド又は
ケトンの別によりそれぞれN,N二置換ヘミアミナール又はアミナールが、不飽
和結合で化学結合させると第三級アミン結合が生成する。
の他膜製品,手術用手袋,手術用器具,血管移植片,ステント,コンタクトレン
ズ,眼内レンズ,コンタクトレンズ用ケース,ビン,診断用器具,酸素供給器,
心臓弁及びポンプが含まれる。好ましい医療器具の例としては、コンタクトレン
ズ又は眼内レンズを挙げることができる。
。重合体IRMはスプレーによって薄い表面膜を作るのに適用できるであろう。
特に,抗感染ビグアニド剤の−NH−C(NH)−NH−C(NH)−NH−ビ
グアニド類の第二級窒素アミン原子で,化学的な結合反応する部位を含む抗感染
,重合材料を作る方法を提供することである。反応部位に結合する第2窒素アミ
ン原子はいくつかの〉C=NHイミノ窒素原子を含んでいることもあり,またC
−NH−C窒素原子をいくつか含んでいることもあるだろう。適当なビグアニド
剤上の第一級アミノ末端類,例えば,ポリヘキサニド,も重合材料との結合に絡
んでいるかもしれない。
ば部分的な遊離基がいいのだが,ビグアニド剤の遊離基を形成する予備的なステ
ップを含んでいることである。通常の酸添加塩を全てではないが,いくつか除去
することによって,いくつかのニ次窒素アミン原子が,誘導され利用可能となる
。もし,全ての遊離基が遊離されるのであれば,部分的に誘導されるように注意
する必要がある。
アン酸基,エポキシド,酸塩化物,酸無水物,アルデヒド,ケトンと不飽和(特
に,アクリル酸塩,メタクリル酸塩,及びビニル)部位である。
アニド剤の窒素アミン原子を化学的結合する,重合前駆物質,特に,重合前駆物
質上に反応部位を有する,抗感染ビグアニド剤類の−NH−C(NH)−NH−
C(NH)−NH−ビグアニド類,第二級窒素アミン原子の修正変更を含むもの
である。その後,修正重合前駆物質をビグアニド剤の残余物の重合鎖に残す重合
作用ステップを含む方法によって,抗感染重合剤に変換するものである。
,酸塩化物,酸無水物,アルデヒド,ケトンと不飽和部位,或いは他の,適当な
部位を含むかも知れない。むしろ,部位は,ヒドロキシル,カルボキシル,或い
はアミノ類を含み,カルボニル ジイミダゾール,或いは,カルビドミドのよう
な,交換物質を使って,ビグアニド類へ結合することが可能である。
むかもしれないし,また,重合作用ステップは,上記の類を通して,修正重合前
駆物質を重合することによって実行されるかもしれない。その他どの重合可能な
類も使われてもよい。
あろう。それはいくつかの抗感染ビグアニド剤である,窒素アミン原子,特に,
抗感染ビグアニド剤の−NH−C(NH)−NH−C(NH)−NH−ビグアニ
ド類の第二級窒素アミン原子で,化学的な結合反応する部位を含むもので,それ
を化学的に結合することによる,いくつかの非重合剤の修正を含んでいる。そし
てその後,そのように修正された物質を重合材料に結合するのである。IRMの
重合材料への化学的結合は共有結合(グラフィシグを含む。)か,イオン結合に
よってである。
るかも知れず,修正されて物質は化学的に上記の類を通して,重合材料に結合す
るのであろう。その他,どの重合類もまた,使用されても良い。他の重合材料と
結合するべき,非重合剤の有する官能基は,ヒドロキシル,カルボキシル,アミ
ノ,エポキシド,イソシアネート,硫酸塩,スルホン塩や他を含んでいるかも知
れない。全般的には,抗感染重合材料を作り,共有結合で表面に付着する,重合
材料に含まれており,利用可能な予備的な化学物質と反応することがで,機能性
を提供することができるのである。
は製品を作るために使用する,さらなる,抗感染重合ブレンドに仕上げるため,
他の重合剤ともプレンドされるであろう。特に,医療用機器の製造に使用される
べく,抗感染医療重合ブレンドを作る,医学的に承認され得る重合材料とのブレ
ンドが好ましい。
リコン,シロキサン,ポリビニル,塩化物,ポリエステル,ポリ炭酸塩,ポリア
クリル硝酸塩,ポリメチルメタクリ塩,ポリプロピレンとヒドロゲルである。明
らかに,ビグアニド重合剤とブレンドされる重合剤はうまく適合する必要がある
。
ンドされ,コンタクトや,眼科用レンズの製造に使用するための抗感染眼科用重
合剤を作ることになるかもしれない。
アリルある地は,ビニル類を含み,重合剤は次に,眼科的に承認し得るレンズ材
料と共重合され,コンタクトや,眼科用レンズの製造に使用するための抗感染眼
科用重合剤を作ることになるかもしれない。
ル剤,メチルメタクリル剤,ビニルピロリドン,シリコン或いは,シロキサンメ
タクリル酸,フッ化炭素,メタクリル酸,ポリビニルピロリドン,ポリビニルア
ルコール,ポリエチレン酸化物,とポリエチレングリコールが含まれるであろう
。これらの重合剤は両性イオン性の機能性を持っているであろう。レンズはイオ
ン化されているか,あるいは,非イオン化である。
チル−2−トリメチルアンモニウム,エチル燐酸塩内塩といかなるホスホリルコ
リン類をも含む。
れて,抗感染被覆剤に使用され得る。
活動スペルトルを持っている。最終製品の抗菌範囲を広げるためにこの発明は,
塩化ヘキシジンとポリヘキシジンの両方から得られるビグアニド類を含む重合剤
と,或いは塩化ヘキシジンとポリヘキシジンの両方から得られるビグアニド類を
含むこの発明による重合剤を作るために共重合剤前駆物質と結果的にさらにブレ
ンドされることを含むであろう。
を含むものである。
)に含まれる,アミノ構成物は重合イソシアネート(P−NCO)構成物と反応
して,尿素結合を作り,抗感染重合材料を得る。それは図解1a)b)c)に示
されたとおりである。逆もまた真であり,IRMはイソシアネート構成物を含み
,重合アミンと反応することができる。
リエタンの相同的なブレンドとなり,抗菌作用を持つ,医療用機器となり,PI
RMが体組織や体液に浸透不可能なところで,効果があり,安定的であり得る。
医療用製品の被覆に使うことができる。そこではPIRMが体組織や体液に浸透
不可能なところであるが,効果があり,安定的である。
,一般的な,化学結合によって,表面に付着させられる。IRM−NH2の例で
は,1つの方法としては,アミド結合である。
ネートが第二級アミンに反応して,代替尿素を作ることである。
あるポリイソシアネートは,広い範囲で脂肪族,シクロ脂肪族,また,芳香族ポ
リイソシアネートから選択可能であろう。イソシアネート族は重合剤で運ばれる
であろう。その重合剤は不飽和アルキル類,エステル,エーテル,シロキサン,
ウレタン,アミド,炭酸,その混合物を含み,他の重合剤と適合するように選択
される。そして,最終的に,被覆あるいは,ブレンドされる。
であり,第二級アミンを反応すると代替尿素を形成する。 次に,ポリジイソシアネートは図解3に示されるように,ジイソシアネートと共
に,ポリアミン或いは,ポリオルとの反応によって得られる。
芳香族,不飽和アルキル族,エステル,エーテル,シロキサン,ウレタン,アミ
ド,炭酸とその混合である。他ももちろん可能である。
反応化学物質,例えば,イソシアネートと反応するポリヘキサニドの第二級アミ
ンのようなものを含むIRMと反応して,抗感染重合剤(PIRM)を作るであ
ろう。
エステル,ポリビニル塩化物,ポリブジエン,ポリアミドで,抗感染の排出或い
は,成形で医療機器を作る。活性成分(IRM)は医療機器の中で安定しており
,浸出しない。
み,アリル,ビニル,アクリル酸,メタクリル酸型重合剤を作る。
,分子の酸塩化物,イソシアネート,エポキシド,或いは,無水物に反応して,
IRMに統合され得る。
アミンを塩化ヒドロゲンの遊離によって形成し,それはビグアニド類の塩化ヒド
ロゲンを再編成するものである。
ル酸,無水或いは,混合メタクリル酸はビグアニド遊離基と反応して,ブグアナ
イド類でメタクリル酸とアリル機能性を形成する。イソシアネートは反応して,
ウレタン尿素結合を作り,エポキシドは反応して,第3級アミンと無水物を作り
,第3級アミドになる。
第2アミンとアルデヒドの間で,アルデヒドにより,半アミン,或いは,アミン
を作る。
,重合物とホモ重合或いは,共重合し得る。その重合体は温熱,電磁誘導下で,
2重結合しているものである。IRMのアリル,ビニル,アクリル酸,メタクリ
ル酸誘導体は表面に移植され得る。その表面は,機能性を有し,例えば,セリッ
クアンモニウム硝酸塩の誘発剤を使って,OH,COOH,SO3 −,SO4 −
,NH2等を有している。
導体と反応して,PIRMを作り得る。
ドロフラン(THF)或いは,その混合物で,医療器具に被覆される。浸したり
,スプレーしたり,或いは他の方法で,均質な被覆が得られる。その後,必要な
乾燥を経て,医療機器のIRMの被覆用に使われる。被覆されるものはプラスチ
ック,金属,コンポジット,あるいは他の被覆に適当な材料である。
と2はポリヘキサニドの部分遊離基を作ることに関連する。その遊離基はいくつ
かの生物学的に活発な部位を保護し,その間,他が抗感染の活性誘導体を作る反
応に参加させるために必要なものである。
下の一般的な,式で代表される。 1つのポリヘキサニド・ビグアニド連続単位 M.W.219:平均n=12 ポリヘキサニドを誘導するために,少なくとも,いくつかのヒドロ塩化物類が除
去されなければならない。ヒドロ塩化物は例えば,ヒドロキシナトリウムで強い
基で中和できる。
何れも中和し、望ましい化学反応を塩酸塩をリホームする前に実施することが出
来る。又は望ましい数の塩酸塩のみを中和し化学反応を塩酸塩をリホームする前
に実施することが出来る。どちらも受け入れることの出来る誘導法である。
とが出来る。
00mlをSpectra/Por(登録商標)膜(MWCO:2,000)中
に取り、10Lの脱イオン水に対して16時間透析した。透析されたポリヘキサ
ニドをついでステンレス鋼製の凍結乾燥トレーに取り、72時間凍結乾燥した。 ポリヘキサニドの乾燥結晶性粉末の収量は40gであった。
末(実施例1から)を80mlの脱イオン水に溶解した。ポリヘキサニドのビグ
アニド塩酸塩基6個中1個を中和するのに必要な水酸化ナトリウムは7.61×
10−4モル(0.0304g,NaOH)である。水酸化ナトリウム(0.0
304g)を50mlの脱イオン水に溶解し、ポリヘキサニド溶液に1時間を要
して滴下して加えた。この溶液をついで凍結乾燥すると、ポリヘキサニド部分遊
離塩基(Ph.P遊離塩基)の乾燥結晶性粉末が得られた。
ト(PNGAID,Mn1350)(Aldrich Chemical Co
.)1.027g(7.61×10−4モル)を50mlのジクロロメタンに溶
解した。1gのPh.P遊離塩基(実施例2から)を50mlのエタノールに溶
解して激しく攪拌した。これにポリヘキサニドを加え、上記PNGAID溶液を
1時間かけて加え、ウレタン尿素結合を形成させた。この溶液を1,4ジオキサ
ン中4Mの塩酸0.019mlで中和した。 赤外スペクトルはN=C=O基による2265.9cmのバンドの消失を示し
た。
クロロメタンに溶解し、激しく攪拌した。41.58g(1.54×10−3モ
ル)の平均分子量27,000を有するアミノプロピル末端ポリジメチルシロキ
サン(APDS)(Gelect,Inc)を200mlの無水ジクロロメタン
に溶解し、PNGAIDのジクロロメタン溶液に2時間を要して滴下して加えた
。この反応により、PNGAIDとAPDSの間にウレタン尿素結合が形成し、
得られたコポリマーは末端にイソシアナート基を有する。 このコポリマーの赤外スペクトルはN=C=O基による2265cm−1のバ
ンドの存在を示した。 上記PNGAID−APDSコポリマーに、無水ジクロロメタン50mlに溶
解したアリルアミン(0.088g,1.54×10−3モル)を1時間かけて
加えた。これはPNGAID−APDSコポリマーへの1個のアリル官能性の導
入を生じ、1個の反応性イソシアナート基を残した。 1gのPh.P遊離塩基(実施例2から)を40mlのエタノールおよび10
mlのジクロロメタンを含有する混合物に溶解した。この溶液を激しく攪拌しな
がら、上記PNGAID−APDSコポリマーを2時間で滴下して加えた。赤外
スペクトルはN=C=O基による2265cm−1のバンドの消失を示した。P
h.P遊離塩基の二級アミンをPNGAID−APDSコポリマーのイソシアナ
ートと反応させてウレタン尿素結合を形成させた。 得られた溶液を1,4ジオキサン中4Mの塩酸0.019mlで中和した。
中50℃で16時間乾燥した。収量はポリヘキサニド/シリコン47gであった
。 上記ポリヘキサニド/シリコンコポリマーをDow Corningから入手
したシラスティックQ7−4736バイオメディカル用ETR(1kg)と機械
的に混合した。機械的に1時間混合したのち、シートを押し出し、120℃で3
0分間硬化させた。 ポリヘキサニド残基を含有する高い硬度のシリコンシートはポリヘキサニド/
シリコンを含まないポリマーと同等の引き裂き強度、伸長強度および引っ張り強
度を示した。
(実施例1から)を脱イオン水に溶解した。ポリヘキサニドのビグアニド塩酸塩
基12個中の1個を中和するのに必要な水酸化ナトリウムのモル数は8.561
6×10−4モル(0.03425g,NaOH)である。水酸化ナトリウム(
0.03425g)を50mlの脱イオン水に溶解し、ポリヘキサニドの部分遊
離塩基(Ph.P遊離塩基)の溶液に激しく攪拌しながら滴下して加えた。 上記Ph.P遊離塩基を60mlの無水ジメチルスルホキシドに溶解して攪拌
した。0.0895g(8.5616×10−4モル)のメタクリロイルクロリ
ドをPh.P遊離塩基含有ジメチルスルホキシド溶液25mlに1時間を要して
溶解した。 上記反応は、メタクリロイルクロリドをポリヘキサニドの遊離二級アミンと反
応させる場合、三級アミンの形成を包含し、遊離されたHClがビグアニド基の
塩酸塩を再形成する。したがって、n=12の場合、ポリヘキサニドポリマー鎖
あたり1個のメタクリレート基が導入される。 ついで上記反応混合物に500mlのクロロホルムを加え、これにより溶液か
ら誘導体化されたポリヘキサニドを沈殿させた。この溶液を3℃に24時間放置
し、ついで3×100mlのクロロホルムで洗浄し、真空オーブン中30℃で6
時間乾燥させた。 三級アミン(−CO−N<)のストレッチングによる1670−1630の領
域のバンドはポリヘキサニドによる吸収によって部分的に不鮮明である。
レングリコールジメチルアクリレートおよび20mgの2,2’−アゾビス(2
,4−ジメチルバレロニトリル)(Dupont)を含有する2−ヒドロキシエ
チル−メタクリレート(Fluka)10mlに溶解した。この澄明な溶液を3
0分間脱気した。 上記重合混合物をポリプロピレンの凹面の型に注ぎ、ついで凹面の型の上にポ
リプロピレンの凸面の型を置き、過剰の溶液を溢れさせて溶液を凹面および凸面
の型の間における空間に均一に満たした。凹面および凸面の型の形状はコンタク
トレンズに類似する。型をシールして65℃の温度に4時間、ついで110℃で
1時間加熱した。 ついで型を冷却して開くと、コンタクトレンズが得られた。このようにして製
造されたレンズは澄明かつ透明であった。レンズをリン酸緩衝食塩溶液中で6時
間水和した。水分含量は38重量%であった。
器に1000mlの脱イオン水を充填し、120℃のシリコン油浴中に入れた。
この溶液を穏やかに攪拌し、溶液中に窒素を吹き込んだ(40cm3/分)。 140gのメトキシポリエチレングリコール2000メタクリレート(MPE
G2000MA)(Inspec)を1Lのビーカーに取り、100mlの脱イ
オン水に攪拌しながら溶解した。ついで、36gのメトキシポリエチレングリコ
ール350メタクリレート(MPEG350MA)(Inspec)をMPE2
000MA溶液中に注いだ。85gのブチルメタクリレートを上記溶液中に激し
く攪拌しながら注いだ。 2Lの三頸反応容器中の温度が75℃に達したならば、蒸気モノマーの混合物
を反応容器中に注ぎ、激しく攪拌した。 20gのポリヘキサニドメタクリレートを100mlの脱イオン水に溶解し、
モノマー混合物を含有する上記反応容器に注いだ。反応容器内の温度が80℃に
達したならば1gの過硫酸カリウム(脱イオン水60mlに溶解)を反応容器に
加えた。 約10分後に、白色の粘稠な乳化ポリマーが生成した。ポリマーを水浴中で室
温に冷却し、ついで透析膜(MWCO3,000−4,000)中に注いで10
Lの水に対して48時間透析した。24時間後に10Lの水を新鮮な脱イオン水
に置換した。 ポリマーを透析膜から除いて凍結乾燥トレー中に注ぎ、ついで72時間凍結乾
燥した。 200gの乾燥白色粉末のポリマーが生成した。
明な溶液が得られたときに70mlのテトラヒドロフランを加えた。ポリビニル
クロリド(PVC)およびポリウレタン(PU)チューブを上記ポリマー溶液中
に漬け、ついで20時間乾燥させることによって、このポリマーでコーティング
した。水で濡らすと、PVCおよびPUチューブ両者とも完全に水をはじき、高
度な光沢を示した。10個のPVCおよびPU(長さ5cm)のチューブを脱イ
オン水(100ml)中37℃において72時間インキュベートした。それらを
取り出し、洗浄し、湿潤テストを行った。この場合もチューブのセットは両者と
も完全に水をはじき、光沢は低下しなかった。PVCおよびPUチューブをイン
キュベートした脱イオン水を凍結乾燥し、3mlの脱イオン水で再構成し、この
溶液の吸収を250nmで測定した。対象として用いたポリヘキサニドの0.0
025%溶液は0.35o.d.の吸収を示したのに対し、上記溶液からはポリ
ヘキサニドによる吸収は検出されなかった。
キシドに溶解した。これに1.623gのグリシジルメタクリレート(Aldr
ich)ついで0.2gのトリエチルアミンを加えた。この溶液を60℃で3時
間攪拌した。ついでこの溶液を0.2M塩酸によりpHが6.0になるまで中和
した。 この溶液を透析膜(MWCO:2,000)中水(2L)で希釈し、30Lの
脱イオン水に対して24時間透析して未反応のグリシジルメタクリレートおよび
トリエチルアミンを除去した。透析膜からの溶液をついで凍結乾燥した。収量は
21gであった。 コンタクトレンズは上記ポリヘキサニドメタクリレートから実施例7に正確に
従い製造した。製造されたコンタクトレンズは澄明かつ透明であった。レンズを
リン酸緩衝食塩溶液中で6時間水和し、水分含量は38重量%であった。 20gの上記ポリヘキサニドメタクリレートを実施例8に正確に従い重合した
。ポリマーをPVCおよびPUチューブにコーティングし、漏出について評価し
た。いずれのセットのチューブからもUV吸収で評価してポリヘキサニドは漏出
しなかった。
解し、激しく攪拌した。この溶液に1.18g(7.61×10−3モル)イソ
シアナートエチルメタクリレート(IEM)(Polysciences)の5
0mlエタノール溶液を1時間で滴下して添加した。これにより、ポリヘキサニ
ドの二級アミンとIEMのイソシアナート間のウレタン尿素結合が生成した。赤
外ではIEMによるイソシアナートのピークは消失した。IEMとエタノールの
間に反応は起こらなかった。IEMとエタノールのみが存在する場合は、24時
間後にイソシアナートのピークは残存する。イソシアナートとアルコールの有意
な反応のためには触媒と高温が要求される。 上記溶液をついで1,4ジオキサン中4Mの塩酸0.19mlで中和した。 実施例9と同様に、上記ポリヘキサニドメタクリレートを用いてコンタクトレ
ンズ(実施例7)および乳化ポリマー(実施例8)を作成した。結果は実施例9
と同様であった。ポリヘキサニドメタクリレートからは良好なコンタクトレンズ
が形成され、それでコーティングしたPVCおよびPUチューブは全く漏出を示
さなかった。
解し、激しく攪拌した。この溶液に1.760g(0.0114モル)無水メタ
クリル散(Aldrich)の50mlエタノール溶液を1時間で滴下して添加
した。上記反応では三級アミンの形成を生じ、反応はC=Oの非対称および対称
ストレッチング振動による1790cm−1の赤外スペクトルピークの消失によ
って追跡された。Ph.P遊離塩基の不存在下には赤外で観察してエタノールと
無水メタクリル酸との間の反応は見られなかった。この反応は通常、触媒(たと
えば、ジメチルアミノピリジン)の存在下に起こる。 ポリヘキサニドメタクリレート溶液は1,4ジオキサン中4Mの塩酸0.28
5mlで中和した。エタノールをロータリーエバポレーターによって除き、得ら
れたポリマーを100mlの脱イオン水に溶解し、脱イオン膜(MWCO:2,
000)中10Lの脱イオン水に対して24時間透析した。透析された溶液を凍
結乾燥すると、乾燥ポリヘキサニドメタクリレートが生成した(収量:23g)
。 前の実施例(実施例7および8)と同様に、コンタクトレンズおよび乳化ポリ
マーが作成され、結果は実施例7,8,9および10と同等であった。
を100mlの無水ジクロロメタンに溶解し、激しく攪拌した。50mlの無水
ジクロロメタンに0.207g(1.9784×10−3モル)のメタクリオイ
ルクロリドを溶解し、クロルヘキシジン溶液に1時間を要して滴下して加えた。
メタクリロイルクロリドはクロルヘキシジンの二級アミンと反応して三級アミン
を形成した。遊離した塩化水素はクロルヘキシジン上に1個の塩酸塩を形成した
。反応は赤外によって追跡し、メタクリロイルクロリドのピークの消失が観察さ
れた。 クロルヘキシジンメタクリレート一塩酸塩が上記反応において形成された。二
塩酸塩を得るためには、1,4ジオキサン中4Mの塩酸0.495mlを反応混
合物に加えた。 溶媒をロータリーエバポレーターで蒸発させると、クロルヘキシジンメタクリ
レート二塩酸塩(CMD)が残存した。
を100mlの無水ジクロロメタンに溶解し、激しく攪拌した。50mlの無水
ジクロロメタンに溶解した0.3067g(1.9784×10−3モル)の2
−イソシアナトエチルメタクリレート(IEM)をクロルヘキシジン溶液に1時
間を要して滴下して加えた。IEMはクロルヘキシジンの二級アミンと反応し、
ウレタン尿素結合を形成した。赤外はIEMによるイソシアナートピークの消失
を示した。 上記反応により、クロルヘキシジンメタクリレートの形成を生じた。二塩酸塩
を得るためには、1,4ジオキサン中4Mの塩酸0.99mlを反応混合物に加
えた。溶媒をロータリーエバポレーターで蒸発させるとクロルヘキシジンメタク
リレート二塩酸塩が得られた。
ジクロロメタンに溶解した。この溶液に蒸留したトリエチルアミン0.839g
を加え、この溶液を攪拌した。25mlの無水ジクロロメタンに0.714g(
8.293×10−3モル)のメタクリル酸を溶解し、上記混合物に22℃で3
時間を要して滴下して加えた。この反応では混合無水物の形成を生じた。 ジクロロメタンをロータリーエバポレーターで蒸発させると、液体の混合無水
物が得られた。 1g(1.9784×10−3モル)のクロルヘキシジンを100mlの無水
ジクロロメタンに溶解し、激しく攪拌した。 ついで上記混合無水物をクロルヘキシジンと1モル対1モルの基準で反応させ
た。必要な混合無水物のグラム数は0.3363g(1.9784×10−3モ
ル)であった。しかしながら、混合物中におけるトリエチルアミン塩酸塩の生成
のために必要なグラム数は0.61gであった。したがって、0.61gの混合
無水物混合物を50mlの無水ジクロロメタンに溶解し、クロルヘキシジン溶液
に1時間を要して滴下して加えた。メタクリル酸はクロルヘキシジンの二級アミ
ンと三級アミンを形成し、トリメチル酢酸はカウンターイオンを形成して、クロ
ルヘキシジンメタクリレートモノトリメチル酢酸塩を生成した。1,4ジオキサ
ン中4Mの塩酸0.495mlを加えて他のカウンターイオンを形成させた。溶
液をロータリーエバポレーターで蒸発乾固させると乾燥粉末の生成物が得られた
。 クロルヘキシジンは、トリメチル酢酸には立体障害があるので、混合無水物の
メタクリル酸と優先的に反応し、トリメチル酢酸とは反応しない。
三頸丸底フラスコ中、60mlの無水ジメチルスルホキシ中に窒素下40℃で溶
解させた(約30分)。溶液を室温まで冷却させ、ついで2.81gのグリシジ
ルメタクリレートを加え、ついで0.2gのトリエチルアミンを加えた。この溶
液を4時間60℃で攪拌しながら反応させた。ついで1,4ジオキサン中4Mの
塩酸10mlを加えてクロルヘキシジンメタクリレート二塩酸塩が得られた。 溶液に窒素を通し、溶液の温度が75℃に達したときに、0.1gの2,2’
−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)をイニシエーターとして加え1
5分80℃で重合すると溶液はきわめて粘稠になり、30分で溶液を冷却して反
応を停止させた。500mlの脱イオン水を添加することによってクロルヘキシ
ジンのホモポリマーを沈殿させた。ポリマーを水で数回洗浄したのち、真空中6
0℃で24時間乾燥した。
用いる以外は実施例15と全く同様にして作成した。クロロホルムをロータリー
エバポレーターで蒸発させると、乾燥した白色の粉末が残った。
ながら(30℃)10mlの2−ヒドロキシエチルメタクリレートに溶解した。
ついで、40mgのエチレングリコールジメチルアクリレートおよび20mgの
2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)をこの溶液に加え、澄
明な溶液が得られるまで攪拌した。ついで溶液を30分間脱気した。 上記重合混合物をポリプロピレンの凹面の型に注ぎ、ついで凹面の型の上にポ
リプロピレンの凸面の型を置き、過剰の溶液を溢れさせて溶液を凹面および凸面
の型の間における空間に均一に満たした。凹面および凸面の型の形状はコンタク
トレンズに類似する。型をシールして65℃の温度に4時間、ついで110℃で
1時間加熱した。 ついで型を冷却して開くと、コンタクトレンズが得られた。このようにして製
造されたレンズは澄明かつ透明であった。レンズをリン酸緩衝食塩溶液中で6時
間水和した。水分含量は38重量%であった。 コンタクトレンズの原料はまた、実施例13,14および16で合成されたク
ロルヘキシジンメタクリレートからも同様に製造され、それらからはいずれも良
好な澄明なコンタクトレンズが製造され、水分含量は38重量%であった。
クロロメタンに攪拌しながら溶解させた。4g(2.963×10−3モル)の
PNGAIDを50mlの無水ジクロロメタンに溶解し、クロルヘキシジン溶液
に1時間を要して加えた。反応完了後、赤外はPNGAIDのN=C=O基によ
る2265.9cm−1のバンドは存在しなかった。この反応では、ウレタン尿
素結合の形成を生じた。クロルヘキシジン2モル当量が1モル当量のPNGAI
Dと反応した。 ついで、1,4ジオキサン中4Mの塩酸2.97mlを加えて二塩酸塩を形成
させた。5つの5cm長PUチューブをこのポリマーで浸漬コーティングし、2
4時間乾燥させた。PUチューブをついで脱イオン水(100ml)中に37℃
で72時間置いたのち、チューブを取り出し脱イオン水を凍結乾燥した。30m
lの無水ジクロロメタンを用いてステンレス鋼製のトレーを洗浄し、この中で脱
イオン水を凍結乾燥した。臭化ブロミド結晶をジクロロメタンの洗液でコーティ
ングし、ついで赤外吸収スペクトルを測定した。赤外はクロルヘキシジンまたは
PNGAIDに関連するピークを示さなかった。
:Candida albicas,Aspergillus niger,S
taphylococcus epidermis,Escherichia
coli,Staphylococcus aureusおよびBacillu
s subtilis。 シートを12日間30℃でインキュベートした。微生物の生育を以下に図表化
した。
ンコーティング)からのコートポリウレタン(PU)チューブ片(3cm長)を
実施例19と同じ微生物に暴露し、結果を以下に表化した。
Claims (38)
- 【請求項1】 ポリマー鎖に懸架した耐感染性ビグアニド化合物を取り込ん
だポリマー材料であって、耐感染性ビグアニド化合物のアミン窒素原子の全てで
はないが1部を通して、ビグアニド化合物に化学的に結合しているポリマー材料
。 - 【請求項2】 懸架した耐感染性ビグアニド化合物が、ビグアニド化合物の
−NC−C(NH)−NH−C(NH)−NH−ビグアニド基または基群の第二
級アミンの窒素原子を通してポリマー鎖に化学的に結合している、請求項1記載
のポリマー材料。 - 【請求項3】 ビグアニド化合物がクロルヘキシジンまたはポリヘキサニド
の残基である、請求項1または請求項2記載のポリマー材料。 - 【請求項4】 第二級アミン窒素原子への前記の化学的な結合が、置換ウレ
ア結合、または置換チオウレア結合、またはN,N−二置換アミド結合、または
N,N−二置換ヘミアミナールまたはアミナール結合、または第三級アミン結合
によるものである、請求項2または請求項3記載のポリマー材料。 - 【請求項5】 耐感染性ビグアニド化合物のアミン窒素原子の全てではない
が1部を通してポリマーに化学的に結合している、懸架した耐感染性ビグアニド
化合物を取り込んだポリマー材料を含む医療機器。 - 【請求項6】 懸架した耐感染性ビグアニド化合物が、ビグアニド化合物の
−NC−C(NH)−NH−C(NH)−NH−ビグアニド基または基群の第二
級アミンの窒素原子を通してポリマー鎖に化学的に結合している、請求項5記載
の医療機器。 - 【請求項7】 医療機器が、耐感染性ビグアニド化合物を取り込んだポリマ
ー材料で形成されまたは塗布され、または、医療機器が、先ずポリマー材料で形
成されまたは塗布され、その後前記ポリマー材料が、耐感染性ビグアニド化合物
の窒素原子の全てではないが1部に化学的に結合される、または、医療機器が、
先ずポリマー材料で形成されまたは塗布され、その後前記ポリマー材料が、耐感
染性ビグアニド化合物の窒素原子の全てではないが1部に化学的に結合している
非ポリマー化合物の残基に、化学的に結合される、請求項5または請求項6記載
の医療機器。 - 【請求項8】 ビグアニド化合物がクロルヘキシジンまたはポリヘキサニド
の残基である、請求項5ないし7のいずれか1つに記載の医療機器。 - 【請求項9】 第二級アミン窒素原子への前記の化学的な結合が、置換ウレ
ア結合、または置換チオウレア結合、またはN,N−二置換アミド結合、または
N,N−二置換ヘミアミナールまたはアミナール結合、または第三級アミン結合
によるものである、請求項6ないし8のいずれか1つに記載の医療機器。 - 【請求項10】 コンタクトレンズまたは眼内レンズとして形成される、請
求項5ないし9のいずれか1つに記載の医療機器。 - 【請求項11】 ポリマー材料の反応性部位に、耐感染性ビグアニド化合物
のアミン窒素原子の全てではないが1部を化学的に結合することを含む、耐感染
性ポリマー材料を調製する方法。 - 【請求項12】 反応性部位に結合しているアミン窒素原子が、ビグアニド
化合物の−NH−C(NH)−NH−C(NH)−NH−ビグアニド基または基
群の第二級アミンの窒素原子を含む、請求項11記載の方法。 - 【請求項13】 反応性部位に窒素原子を結合する前に、ビグアニド化合物
の遊離塩基を部分的に形成する準備工程を含む、請求項11または請求項12記
載の方法。 - 【請求項14】 反応性部位が、イソシアナート、イソチオシアナート、エ
ポキシド、酸クロリド、酸無水物、アルデヒド、ケトンまたは不飽和部位を含む
、請求項11ないし13のいずれか1つに記載の方法。 - 【請求項15】 反応部位がヒドロキシル、カルボキシルまたはアミノ基を
含み、窒素原子への結合がカルボニルジイミダゾールまたはカルビドミド・カッ
プリング剤の存在下に行なわれる、請求項11ないし13のいずれか1つに記載
の方法。 - 【請求項16】 耐感染性ビグアニド化合物のアミン窒素原子の全てではな
いが1部に、ポリマー前駆体の反応性部位を化学的に結合することによりポリマ
ー前駆体を修飾し、その後、そのように修飾したポリマー前駆体を、重合工程を
含む方法により耐感染性ポリマー材料に変換することを含む、耐感染性ポリマー
材料を調製する方法。 - 【請求項17】 反応性部位に結合するアミンの窒素原子が、ビグアニド化
合物の−NH−C(NH)−NH−C(NH)−NH−ビグアニド基または基群
の第二級アミンの窒素原子を含む、請求項16記載の方法。 - 【請求項18】 反応性部位に窒素原子を結合する前に、ビグアニド化合物
の遊離塩基を部分的に形成する準備工程を含む、請求項16または請求項17記
載の方法。 - 【請求項19】 反応性部位が、イソシアナート、イソチオシアナート、エ
ポキシド、酸クロリド、酸無水物、アルデヒド、ケトンまたは不飽和部位を含む
、請求項16ないし18のいずれか1つに記載の方法。 - 【請求項20】 反応部位がヒドロキシル、カルボキシルまたはアミノ基を
含み、窒素原子への結合がカルボニルジイミダゾールまたはカルビドミド・カッ
プリング剤の存在下に行なわれる、請求項16ないし18のいずれか1つに記載
の方法。 - 【請求項21】 ポリマー前駆体が、また、アクリレート、メタクリレート
、アリルまたはビニル基を含み、そして重合工程が、前記の基を通して修飾した
ポリマー前駆体を重合することによって行なわれる、請求項16ないし20のい
ずれか1つに記載の方法。 - 【請求項22】 耐感染性ビグアニド化合物のアミン窒素原子の全てではな
いが1部に、非ポリマー化合物の反応性部位を化学的に結合することにより非ポ
リマー化合物を修飾し、その後、そのように修飾した化合物をポリマー材料に化
学的に結合することを含む、耐感染性ポリマー材料を調製する方法。 - 【請求項23】 反応性部位に結合しているアミン窒素原子が、ビグアニド
化合物の−NH−C(NH)−NH−C(NH)−NH−ビグアニド基または基
群の第二級アミンの窒素原子を含む、請求項22記載の方法。 - 【請求項24】 反応性部位に窒素原子を結合する前に、ビグアニド化合物
の遊離塩基を部分的に形成する準備工程を含む、請求項22または請求項23記
載の方法。 - 【請求項25】 反応性部位が、イソシアナート、イソチオシアナート、エ
ポキシド、酸クロリド、酸無水物、アルデヒド、ケトンまたは不飽和部位を含む
、請求項22ないし24のいずれか1つに記載の方法。 - 【請求項26】 反応部位がヒドロキシル、カルボキシルまたはアミノ基を
含み、窒素原子への結合がカルボニルジイミダゾールまたはカルビドミド・カッ
プリング剤の存在下に行なわれる、請求項22ないし24のいずれか1つに記載
の方法。 - 【請求項27】 非ポリマー化合物が、また、アクリレート、メタクリレー
ト、アリルまたはビニル基を含み、そして修飾した化合物が、前記の基を通して
ポリマー材料に化学的に結合される、請求項22ないし26のいずれか1つに記
載の方法。 - 【請求項28】 得られたビグアニド基を含むポリマーを、引き続いて他の
ポリマー材料とブレンドし、製品の形成に使用するための耐感染性ポリマーブレ
ンドを形成する、請求項11ないし27のいずれか1つに記載の方法。 - 【請求項29】 得られたビグアニド基を含むポリマーを、引き続いて医学
的に許容されるポリマー材料とブレンドし、医療機器の製造に使用するための耐
感染性医療用ポリマーブレンドを形成する、請求項28記載の方法。 - 【請求項30】 得られたビグアニド基を含むポリマーを、引き続いて眼科
的に許容されるレンズ材料とブレンドし、コンタクトまたは眼内レンズの製造に
使用するための耐感染性眼科用ポリマーブレンドを形成する、請求項29記載の
方法。 - 【請求項31】 得られたビグアニド基を含むポリマーがアクリレート、メ
タクリレート、アリルまたはビニル基を含み、そしてそのポリマーを引き続いて
眼科的に許容されるレンズ材料と共重合して、コンタクトまたは眼内レンズの製
造に使用するための耐感染性眼科用ポリマーを形成する、請求項30記載の方法
。 - 【請求項32】 得られたビグアニド基を含むポリマーが、引き続いて製品
に塗布され、製品に耐感染性コーティングを形成する、請求項11ないし27の
いずれか1つに記載の方法。 - 【請求項33】 ビグアニド化合物がクロルヘキシジンまたはポリヘキサニ
ドである、請求項11ないし32のいずれか1つに記載の方法。 - 【請求項34】 得られたポリマーが、クロルヘキシジン及びポリヘキサニ
ドの両者から誘導されるビグアニド基群を含む、請求項33記載の方法。 - 【請求項35】 特定の実施例のいずれかを参照して前記したものと実質的
に同じである、請求項1記載のポリマー材料。 - 【請求項36】 特定の実施例のいずれかを参照して前記したものと実質的
に同じである、請求項11記載の方法。 - 【請求項37】 特定の実施例のいずれかを参照して前記したものと実質的
に同じである、請求項16記載の方法。 - 【請求項38】 特定の実施例のいずれかを参照して前記したものと実質的
に同じである、請求項22記載の方法。
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