JP2012029832A - Surface coating and medical instrument - Google Patents

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Yasuhide Nakayama
泰秀 中山
Yasushi Nemoto
泰 根本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface coating which is excellent in adhesive property to the surface of a medical instrument or others, in which the carrying amount of the anionic substance is large, and an medical instrument coated with the surface coating.SOLUTION: In the surface coating including a coating component comprising the anionic substance and a polymer material, the polymer material is a branched type polymer having a plurality of branched chains and having 2-N,N-dimethylaminoethyl methacrylate and/or the derivative of the same as a polymerizing main component, the concentration of the polymer material in the surface coating is 0.0.3 to 3 wt.%, and the ionic molar ratio of the polymer material and the anionic substance is 1/0.75 to 1/1.3.

Description

本発明は、各種医療用具など構成材料の表面に適用が可能な表面コーティング剤と、この表面コーティング剤がコーティングされた医療用具とに関する。   The present invention relates to a surface coating agent that can be applied to the surface of a constituent material such as various medical devices, and a medical device coated with the surface coating agent.

医療用具は大別して埋入機器及び表面接触機器に分類される。埋入機器としては心臓ペースメーカー、人工血管、ステントなどがあり、表面接触機器としては、ドレッシング材、尿道カテーテルなどがある。埋入機器にあっては、体内組織に対する親和性(生体親和性)が要求される。また、埋入機器の表面に生体内改善機能を付与することも行われている。一方、表面接触機器では、中長期に亘って生体の表皮と直接接触するため、皮膚への刺激が少ないことが必須である。   Medical devices are roughly classified into implantation equipment and surface contact equipment. Examples of the implantation device include a cardiac pacemaker, an artificial blood vessel, and a stent. Examples of the surface contact device include a dressing material and a urinary catheter. In an implantation device, affinity (biological affinity) for body tissue is required. In addition, an in vivo improvement function is imparted to the surface of an implantation device. On the other hand, since the surface contact device is in direct contact with the epidermis of a living body for a medium to long term, it is essential that there is little irritation to the skin.

埋入機器の生体親和性向上、或いは機能性の付与を目的として、埋入機器の表面に各種の機能性物質を付着させることが行われている。また、表面接触機器の皮膚に対する刺激を抑えることを目的として、表面接触機器の表面にヒアルロン酸等の皮膚保護材をコーティングすることが行われている。しかし、ヒアルロン酸は水に対する溶解性が高いため、表面接触機器の表面にヒアルロン酸を付着させただけでは、汗などの水に溶出し、消耗してしまう。   For the purpose of improving the biocompatibility of an embedded device or imparting functionality, various functional substances are attached to the surface of the embedded device. In addition, for the purpose of suppressing irritation to the skin of the surface contact device, a surface protective material such as hyaluronic acid is coated on the surface of the surface contact device. However, since hyaluronic acid is highly soluble in water, if hyaluronic acid is simply adhered to the surface of the surface contact device, it is eluted into water such as sweat and consumed.

これを解決するために化学架橋剤を使用して、材料表面に化学結合を介してヒアルロン酸を固定する技術があるが(特許文献1)、化学架橋剤が生体に悪影響を及ぼすおそれがある。また、一般に、生体系は水を主成分とするため、水溶性の物質を生体に適用される材料の表面に固定することは困難であることから、疎水性(有機溶媒など)のコーティング剤とするのが一般的であるが、このようなコーティング剤では、残留有機溶媒が問題となるおそれがある。   In order to solve this, there is a technique for fixing hyaluronic acid to the surface of a material through a chemical bond using a chemical cross-linking agent (Patent Document 1), but the chemical cross-linking agent may adversely affect a living body. In general, since a biological system is mainly composed of water, it is difficult to fix a water-soluble substance on the surface of a material applied to a living body. In general, the residual organic solvent may cause a problem in such a coating agent.

本出願人らは、化学架橋剤や残留有機溶媒などの影響が少ないコーティング剤として、所定温度(T)よりも低い温度では水溶性(親水性)であり、該所定温度よりも高い温度では非水溶性(疎水性)となる温度応答性を有した表皮親和性コーティング剤を先に特許出願した(特許文献2)。   The present applicants are water-soluble (hydrophilic) at a temperature lower than a predetermined temperature (T) as a coating agent having little influence of a chemical cross-linking agent, a residual organic solvent, etc., and not at a temperature higher than the predetermined temperature. A patent application was first filed for a coating agent with affinity for skin having water-soluble (hydrophobic) temperature responsiveness (Patent Document 2).

この特許文献2に記載される表皮親和性コーティング剤は、カチオン性モノマーと、N−イソプロピルアクリルアミド又はその誘導体とを重合してなる分岐鎖を有するポリマー材料に、ヒアルロン酸又はその誘導体を担持させたものである。このポリマー材料は、N−イソプロピルアクリルアミド又はその誘導体を重合してなるポリマー部分が低温では親水性、高温では疎水性となる温度依存性を有しているため、これにより上記温度応答性を具備するようになる。即ち、上記ポリマー材料は、所定温度よりも低い温度では親水性(水溶性)であるため、これを水に溶解させて生体あるいは表面接触機器に塗布し、その後、所定温度よりも高い温度とすることにより、疎水性(水不溶性)とし、表面接触機器に付着させることができる。   In this skin affinity coating agent described in Patent Document 2, hyaluronic acid or a derivative thereof is supported on a polymer material having a branched chain obtained by polymerizing a cationic monomer and N-isopropylacrylamide or a derivative thereof. Is. This polymer material has the above temperature responsiveness because the polymer portion obtained by polymerizing N-isopropylacrylamide or a derivative thereof has a temperature dependency that becomes hydrophilic at a low temperature and hydrophobic at a high temperature. It becomes like this. That is, since the polymer material is hydrophilic (water-soluble) at a temperature lower than a predetermined temperature, the polymer material is dissolved in water and applied to a living body or a surface contact device, and then the temperature is higher than the predetermined temperature. Thus, it can be made hydrophobic (water insoluble) and can be attached to a surface contact device.

特開平7−313585号JP 7-313585 A 特開2008−245747号JP 2008-245747 A

前述の通り、特許文献2に記載の表皮親和性コーティング剤であれば、生体に対する有機溶媒等の影響を抑えることが可能であるが、温度応答性を発現させるN−イソプロピルアクリルアミド又はその誘導体からなるポリマー部分は、電気的に中性であり、ヒアルロン酸などのアニオン性物質との相互作用が小さいため、担持することができるアニオン性物質の量が十分ではなく、更なる改善が望まれている。   As described above, the skin-affinity coating agent described in Patent Document 2 can suppress the influence of an organic solvent or the like on a living body, but is composed of N-isopropylacrylamide or a derivative thereof that exhibits temperature responsiveness. Since the polymer portion is electrically neutral and has little interaction with anionic substances such as hyaluronic acid, the amount of anionic substance that can be supported is not sufficient, and further improvement is desired. .

本発明は、上記従来の問題点を解消し、医療用具などの表面への付着性に優れ、かつ、アニオン性物質の担持量が多い表面コーティング剤、及びこの表面コーティング剤でコーティングされた医療用具を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems, has a surface coating agent that has excellent adhesion to the surface of a medical device and the like and has a large amount of anionic substance, and a medical device coated with this surface coating agent The purpose is to provide.

本発明者らは、上記課題を解決すべく、検討を重ねる過程で、所定温度以下では親水性を示し、所定温度以上では疎水性を示し、且つ僅かながらカチオン性を備える2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレートをポリマー材料の分岐鎖に導入することを試みた。2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレートを構成単位とするポリマー材料であれば、カチオン性の2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート単位が、アニオン性物質との結合に寄与し、アニオン性物質の担持量を多くすることができる。   In order to solve the above problems, the present inventors have shown that 2-N, N-, which exhibits hydrophilicity at a predetermined temperature or lower, exhibits hydrophobicity at a predetermined temperature or higher, and is slightly cationic, in a process of repeated studies. Attempts were made to introduce dimethylaminoethyl methacrylate into the branched chain of the polymer material. In the case of a polymer material having 2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate as a structural unit, the cationic 2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate unit contributes to the binding with the anionic substance, and the anionic substance The loading amount of can be increased.

しかしながら、このポリマー材料は、常温の水溶液中であっても2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート単位が容易に加水分解され、生成したアニオン性官能基の効果により親水性のポリマーに変化し、疎水性を示さなくなるため、表面コーティング剤のポリマー材料としては不適当であると考えられた。   However, in this polymer material, 2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate units are easily hydrolyzed even in an aqueous solution at room temperature, and are converted into a hydrophilic polymer by the effect of the generated anionic functional group, Since it was no longer hydrophobic, it was considered unsuitable as a polymer material for surface coating agents.

そこで、本発明者らは、2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート単位の加水分解を抑える方法について検討を重ねた結果、この2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレートを構成単位とするポリマー材料の濃度と、アニオン性物質との混合割合を制御することにより、2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート単位の加水分解を抑制することが可能であることを見出した。   Accordingly, as a result of repeated studies on a method for suppressing hydrolysis of 2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate units, the present inventors have found that this polymer material has 2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate as a structural unit. It has been found that hydrolysis of 2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate units can be suppressed by controlling the mixing ratio between the concentration of and an anionic substance.

本発明はこのような知見に基いて達成されたものであり、以下を要旨とする。   The present invention has been achieved on the basis of such findings, and the gist thereof is as follows.

本発明(請求項1)の表面コーティング剤は、アニオン性物質と、ポリマー材料とからなるコーティング成分を含む表面コーティング剤において、該ポリマー材料は、2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート及び/又はその誘導体を重合主成分とする分岐鎖を複数本有する分岐型重合体であり、該表面コーティング剤中の該ポリマー材料の濃度が0.05〜0.3重量%であり、該ポリマー材料とアニオン性物質とのイオンモル比が1/0.75〜1/1.3であることを特徴とするものである。   The surface coating agent of the present invention (Claim 1) is a surface coating agent comprising a coating component comprising an anionic substance and a polymer material, wherein the polymer material comprises 2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate and / or A branched polymer having a plurality of branched chains whose main component is a derivative thereof, the concentration of the polymer material in the surface coating agent being 0.05 to 0.3% by weight, and the polymer material and an anion The ion molar ratio to the active substance is 1 / 0.75 to 1 / 1.3.

請求項2の表面コーティング剤は、請求項1において、前記分岐鎖1本当りの2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート及び/又はその誘導体単位の分子量が、該分岐鎖1本当りの分子量の90%以上であることを特徴とするものである。   The surface coating agent according to claim 2 is the surface coating agent according to claim 1, wherein the molecular weight of 2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate and / or its derivative unit per one branched chain is the molecular weight per one branched chain. It is characterized by being 90% or more.

請求項3の表面コーティング剤は、請求項1又は2において、前記分岐鎖は、2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート及び/又はその誘導体単位のみからなることを特徴とするものである。   The surface coating agent according to claim 3 is characterized in that, in claim 1 or 2, the branched chain consists only of 2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate and / or a derivative unit thereof.

請求項4の表面コーティング剤は、請求項1ないし3のいずれか1項において、前記コーティング成分を含む水溶液であることを特徴とするものである。   The surface coating agent according to claim 4 is the aqueous solution according to any one of claims 1 to 3, which is an aqueous solution containing the coating component.

請求項5の表面コーティング剤は、請求項1ないし4のいずれか1項において、前記アニオン性物質が、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、グルクロン酸、ガラクトサミン硫酸、硫酸化イスロン酸、硫酸化グルコサミン、ノイラミン酸、N−アセチルノイラミン酸、O−アシルノイラミン酸、シアル酸、ポリアルギン酸、デキストラン硫酸、ヘパラン硫酸、ポリリン酸、アルガトロバン、アスピリン、パナルジン、プラビックス、ペルタール、ワルファリン、ダビガトラン、及びこれらの誘導体からなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とするものである。   The surface coating agent according to claim 5 is the surface coating agent according to any one of claims 1 to 4, wherein the anionic substance is hyaluronic acid, chondroitin sulfate, glucuronic acid, galactosamine sulfate, sulfated isuronic acid, sulfated glucosamine, neuraminic acid. N-acetylneuraminic acid, O-acylneuraminic acid, sialic acid, polyalginic acid, dextran sulfate, heparan sulfate, polyphosphoric acid, argatroban, aspirin, panaldine, pravix, pertal, warfarin, dabigatran, and derivatives thereof It is characterized by being at least one selected.

請求項6の表面コーティング剤は、請求項1ないし5のいずれか1項において、前記ポリマー材料は、N,N−ジ置換ジチオカルバミルメチル基を同一分子内に3個以上有する化合物をイニファターとし、これに少なくとも2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート及び/又はその誘導体を光照射リビング重合させた分岐型重合体であることを特徴とするものである。   The surface coating agent according to claim 6 is the compound according to any one of claims 1 to 5, wherein the polymer material is a compound having three or more N, N-disubstituted dithiocarbamylmethyl groups in the same molecule. This is a branched polymer obtained by subjecting at least 2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate and / or a derivative thereof to light irradiation living polymerization.

請求項7の表面コーティング剤は、請求項6において、前記N,N−ジ置換ジチオカルバミルメチル基を同一分子内に3個以上有する化合物は、ベンゼン環を核とし、この核に分岐鎖として3個以上の該N,N−ジ置換ジチオカルバミルメチル基が結合していることを特徴とするものである。   The surface coating agent according to claim 7 is the surface coating agent according to claim 6, wherein the compound having three or more N, N-disubstituted dithiocarbamylmethyl groups in the same molecule has a benzene ring as a nucleus and the nucleus as a branched chain. Three or more of the N, N-disubstituted dithiocarbamylmethyl groups are bonded.

請求項8の表面コーティング剤は、請求項1ないし7のいずれか1項において、前記ポリマー材料の分子量は、5,000〜500,000であることを特徴とするものである。   The surface coating agent according to claim 8 is characterized in that, in any one of claims 1 to 7, the molecular weight of the polymer material is 5,000 to 500,000.

請求項9の表面コーティング剤は、請求項1ないし8のいずれか1項において、前記コーティング成分は、所定温度(T)よりも低い温度では親水性であり、該所定温度(T)よりも高い温度では疎水性であることを特徴とするものである。   The surface coating agent according to claim 9 is the surface coating agent according to any one of claims 1 to 8, wherein the coating component is hydrophilic at a temperature lower than a predetermined temperature (T) and is higher than the predetermined temperature (T). It is characterized by being hydrophobic at temperature.

請求項10の表面コーティング剤は、請求項9において、前記所定温度(T)は、25〜37℃の間の温度であることを特徴とするものである。   The surface coating agent of claim 10 is characterized in that, in claim 9, the predetermined temperature (T) is a temperature between 25 and 37 ° C.

本発明(請求項11)の医療用具は、請求項1ないし10のいずれか1項に記載の表面コーティング剤がコーティングされたものである。   A medical device according to the present invention (invention 11) is coated with the surface coating agent according to any one of claims 1 to 10.

本発明においては、表面コーティング剤中の2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート及び/又はその誘導体(以下、2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート及び/又は誘導体を、単に、「DMAEM」と略記する場合がある。)を重合主成分とする分岐鎖を複数本有する分岐型重合体からなるポリマー材料の濃度を0.05〜0.3重量%とし、かつ、このポリマー材料とアニオン性物質のイオンモル比を1/0.75〜1/1.3とすることにより、分岐鎖中のDMAEM由来の構成単位(以下、「DMAEM単位」と称す場合がある。)の加水分解を抑制することができ、若干のカチオン性を有するDMAEMを構成単位とし、アニオン性物質の担持効率に優れたポリマー材料を、表面コーティング剤に適用することが可能となる。   In the present invention, 2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate and / or its derivative (hereinafter referred to as 2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate and / or derivative) in the surface coating agent is simply referred to as “DMAEM”. The concentration of the polymer material composed of a branched polymer having a plurality of branched chains whose main component is polymerization) may be 0.05 to 0.3% by weight, and the polymer material and anionic substance By suppressing the ion molar ratio of 1 / 0.75 to 1 / 1.3, the hydrolysis of the structural unit derived from DMAEM in the branched chain (hereinafter sometimes referred to as “DMAEM unit”) is suppressed. It is possible to apply to the surface coating agent a polymer material having DMAEM having a slight cationic property and having excellent anionic substance loading efficiency. It is possible.

なお、ポリマー材料とアニオン性物質とを前記イオンモル比で混合することにより、DMAEM単位の加水分解を抑制することができるメカニズムの詳細は明らかではないが、所定のイオンモル比で混合した場合には、分岐鎖のDMAEM単位とアニオン性物質との電気的な親和力により、DMAEM単位の近傍にアニオン性物質が存在するようになり、このアニオン性物質が水分子の接近を阻害し、結果として、加水分解が生じにくくなることが考えられる。   The details of the mechanism that can suppress hydrolysis of DMAEM units by mixing the polymer material and the anionic substance at the ionic molar ratio is not clear, but when mixed at a predetermined ionic molar ratio, Due to the electrical affinity between the branched-chain DMAEM unit and the anionic substance, an anionic substance is present in the vicinity of the DMAEM unit, and this anionic substance inhibits the access of water molecules, resulting in hydrolysis. It is thought that it becomes difficult to occur.

本発明において、前記分岐鎖1本当りのDMAEM単位の分子量は、該分岐鎖1本当りの分子量の90%以上であることが好ましく(請求項2)、特に、前記分岐鎖が、DMAEM単位のみからなることが好ましい(請求項3)。分岐鎖に含まれるDMAEM単位の量が多いほど、分岐鎖のカチオン性が高くなるため、アニオン性物質との親和性が向上し、ポリマー材料のアニオン性物質の担持量が増加する。   In the present invention, the molecular weight of the DMAEM unit per one branched chain is preferably 90% or more of the molecular weight per one branched chain (Claim 2). In particular, the branched chain includes only the DMAEM unit. (Claim 3) The greater the amount of DMAEM units contained in the branched chain, the higher the cationicity of the branched chain. Therefore, the affinity with the anionic substance is improved, and the amount of the anionic substance supported in the polymer material is increased.

本発明の表面コーティング剤は、ポリマー材料とアニオン性物質との複合体であるコーティング成分を水に溶解させた水溶液とすることができ(請求項4)、このような表面コーティング剤であれば、有機溶媒を不使用として生体に与える影響を低減させることができる。   The surface coating agent of the present invention can be an aqueous solution in which a coating component that is a complex of a polymer material and an anionic substance is dissolved in water (Claim 4). It is possible to reduce the influence on the living body without using the organic solvent.

前記ポリマー材料に担持させるアニオン性物質としては、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、グルクロン酸、ガラクトサミン硫酸、硫酸化イスロン酸、硫酸化グルコサミン、ノイラミン酸、N−アセチルノイラミン酸、O−アシルノイラミン酸、シアル酸、ポリアルギン酸、デキストラン硫酸、ヘパラン硫酸、ポリリン酸、アルガトロバン、アスピリン、パナルジン、プラビックス、ペルタール、ワルファリン、ダビガトラン、及びこれらの誘導体からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい(請求項5)。前記ヒアルロン酸、ポリアルギン酸、ヘパラン硫酸、ポリリン酸、及びこれらの誘導体を用いた場合には、医療用具表面の生体親和性を向上させることができ、デキストラン硫酸、及びこの誘導体を用いた場合には、医療用具表面にLDL(悪玉コレステロール)吸着性能を付与することができ、アルガトロバン、アスピリン、パナルジン、プラビックス、ペルタール、ワルファリン、ダビガトラン、及びこれらの誘導体を用いた場合には、材料表面に抗血栓作用を付与することができる。   Examples of the anionic substance supported on the polymer material include hyaluronic acid, chondroitin sulfate, glucuronic acid, galactosamine sulfate, sulfated isuronic acid, sulfated glucosamine, neuraminic acid, N-acetylneuraminic acid, O-acylneuraminic acid, and sialic acid. , Polyalginic acid, dextran sulfate, heparan sulfate, polyphosphoric acid, argatroban, aspirin, panaldine, pravix, pertal, warfarin, dabigatran, and derivatives thereof are preferable (Claim 5). ). When the hyaluronic acid, polyalginic acid, heparan sulfate, polyphosphoric acid, and derivatives thereof are used, the biocompatibility of the surface of the medical device can be improved. When dextran sulfate and derivatives thereof are used, In addition, LDL (bad cholesterol) adsorption performance can be imparted to the surface of medical devices, and when argatroban, aspirin, panaldin, pravix, pertal, warfarin, dabigatran, and derivatives thereof are used, antithrombotic action on the material surface Can be granted.

本発明で用いるポリマー材料は、N,N−ジ置換ジチオカルバミルメチル基を同一分子内に3個以上有する化合物をイニファターとし、これに少なくともDMAEMを光照射リビング重合させた分岐型重合体であることが好ましく(請求項6)、このN,N−ジ置換ジチオカルバミルメチル基を同一分子内に3個以上有する化合物としては、ベンゼン環を核とし、この核に分岐鎖として3個以上のN,N−ジ置換ジチオカルバミルメチル基が結合しているものが好ましい(請求項7)。   The polymer material used in the present invention is a branched polymer in which a compound having three or more N, N-disubstituted dithiocarbamylmethyl groups in the same molecule is used as an iniferter, and at least DMAEM is subjected to light irradiation living polymerization. Preferably, the compound having 3 or more N, N-disubstituted dithiocarbamylmethyl groups in the same molecule has a benzene ring as a nucleus and 3 or more as branched chains in this nucleus. Those having an N, N-disubstituted dithiocarbamylmethyl group bonded thereto are preferred (Claim 7).

また、本発明で用いるポリマー材料の分子量は5,000〜500,000であることが好ましい(請求項8)。ポリマー材料の分子量がこの範囲内であれば、アニオン性物質の担持量を十分なものとすると共に、表面コーティング剤の医療用具などに対する付着性を高めることができる。   The molecular weight of the polymer material used in the present invention is preferably 5,000 to 500,000 (Claim 8). When the molecular weight of the polymer material is within this range, the amount of the anionic substance supported can be sufficient, and the adhesion of the surface coating agent to a medical device or the like can be improved.

本発明に係るコーティング成分は、所定温度(T)よりも低い温度では親水性であり、該所定温度(T)よりも高い温度では疎水性であることが好ましく(請求項9)、この所定温度(T)としては、25〜37℃の間の温度であることが好ましい(請求項10)。   The coating component according to the present invention is preferably hydrophilic at a temperature lower than the predetermined temperature (T), and preferably hydrophobic at a temperature higher than the predetermined temperature (T). (T) is preferably a temperature between 25 and 37 ° C. (claim 10).

本発明(請求項11)の医療用具は、本発明の表面コーティング剤がコーティングされた医療用具であり、表面コーティング剤の付着性、長期安定性に優れるため、優れた生体親和性を長期間に亘って持続することができる。   The medical device of the present invention (Claim 11) is a medical device coated with the surface coating agent of the present invention, and is excellent in adhesion and long-term stability of the surface coating agent. Can last for a long time.

6分岐型重合体溶液の温度と光透過率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the temperature and light transmittance of a 6-branch polymer solution.

以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

[表面コーティング剤]
本発明の表面コーティング剤は、2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート及び/又はその誘導体(DMAEM)を重合主成分とする分岐鎖を複数本有するポリマー材料と、アニオン性物質とからなるコーティング成分を含むものであって、該表面コーティング剤中の該ポリマー材料の濃度が0.05〜0.3重量%であり、該ポリマー材料とアニオン性物質とのイオンモル比が1/0.75〜1/1.3であることを特徴とするものである。
なお、本明細書において、イオンモル比とは、ポリマー材料中の陽電荷のモル数と、アニオン性物質中の陰電荷のモル数との比のことである。
[Surface coating agent]
The surface coating agent of the present invention is a coating component comprising a polymer material having a plurality of branched chains containing 2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate and / or a derivative thereof (DMAEM) as a main component of polymerization and an anionic substance. The concentration of the polymer material in the surface coating agent is 0.05 to 0.3% by weight, and the ion molar ratio of the polymer material to the anionic substance is 1 / 0.75 to 1 /1.3.
In the present specification, the ionic molar ratio is a ratio between the number of moles of positive charges in the polymer material and the number of moles of negative charges in the anionic substance.

本発明によれば、前述の通り、DMAEMに由来する構成単位の加水分解を抑制することができ、これにより、コーティング成分が疎水性を示すようになるため、医療用具の表面に長期に亘り安定に付着させることが可能となる。また、カチオン性のDMAEM単位により、十分量のアニオン性物質を安定に担持することができる。   According to the present invention, as described above, hydrolysis of the structural unit derived from DMAEM can be suppressed. As a result, the coating component becomes hydrophobic, so that the surface of the medical device is stable over a long period of time. It becomes possible to adhere to. Further, a sufficient amount of an anionic substance can be stably supported by the cationic DMAEM unit.

本発明において、表面コーティング剤中のポリマー材料の濃度は、0.05〜0.3重量%、特に0.05〜0.15重量%程度とすることが好ましい。表面コーティング剤中のポリマー材料の濃度が上記下限よりも低い場合には、均一なコーティング膜を得ることができず、上記上限よりも濃度が高い場合には、ポリマー材料とアニオン性物質とを後述のイオンモル比で混合しても、DMAEM単位の加水分解を抑制することができない。表面コーティング剤中のポリマー材料の濃度を前記範囲とした場合には、DMAEM単位の加水分解が有効に抑制されると共に、表面コーティング剤を塗布する際のハンドリング性がよく、薄く均一なコーティング膜を形成することができる。   In the present invention, the concentration of the polymer material in the surface coating agent is preferably about 0.05 to 0.3% by weight, particularly about 0.05 to 0.15% by weight. When the concentration of the polymer material in the surface coating agent is lower than the lower limit, a uniform coating film cannot be obtained. When the concentration is higher than the upper limit, the polymer material and the anionic substance are described later. Even if it mixes by ion molar ratio of this, hydrolysis of a DMAEM unit cannot be suppressed. When the concentration of the polymer material in the surface coating agent is within the above range, hydrolysis of DMAEM units is effectively suppressed, and handling properties when applying the surface coating agent are good, and a thin and uniform coating film is formed. Can be formed.

<コーティング成分>
本発明に係るコーティング成分を構成するポリマー材料とアニオン性物質とのイオンモル比は1/0.75〜1/1.3、特に1/0.85〜1/1.15程度が好ましい。このイオンモル比が上記範囲外である場合には、ポリマー材料中のDMAEM単位の加水分解を十分に抑制することができない。また、アニオン性物質が少ない場合には、生体親和性の効果を十分に得ることができず、アニオン性物質が多すぎると製造コストが上昇する。ポリマー材料とアニオン性物質とのイオンモル比を上記範囲内とすることにより、DMAEM単位の加水分解を抑制した上で、十分な生体親和性を得ることが可能である。
<Coating ingredients>
The ion molar ratio of the polymer material constituting the coating component according to the present invention to the anionic substance is preferably about 1 / 0.75 to 1 / 1.3, particularly preferably about 1 / 0.85 to 1 / 1.15. When this ion molar ratio is outside the above range, hydrolysis of DMAEM units in the polymer material cannot be sufficiently suppressed. Moreover, when there are few anionic substances, the bioaffinity effect cannot fully be acquired, and when there are too many anionic substances, manufacturing cost will rise. By setting the ion molar ratio between the polymer material and the anionic substance within the above range, it is possible to obtain sufficient biocompatibility while suppressing hydrolysis of the DMAEM unit.

前記コーティング成分を調製するには、ポリマー材料の低温の水溶液に対してアニオン性物質を添加して混合し、ポリマー材料にアニオン性物質を担持させればよい。   In order to prepare the coating component, an anionic substance may be added to and mixed with a low temperature aqueous solution of the polymer material, and the anionic substance may be supported on the polymer material.

前記所定濃度でポリマー材料とアニオン性物質とを混合させてなるコーティング成分は、所定温度(T)よりも低温では親水性となり、所定温度(T)よりも高温では疎水性を示すようになる。この所定温度(T)としては、25〜37℃、特に30〜35℃が好ましい。   The coating component obtained by mixing the polymer material and the anionic substance at the predetermined concentration becomes hydrophilic at a temperature lower than the predetermined temperature (T) and becomes hydrophobic at a temperature higher than the predetermined temperature (T). The predetermined temperature (T) is preferably 25 to 37 ° C, particularly 30 to 35 ° C.

前記所定温度が30℃である場合には、30℃よりも低い温度、例えば10〜25℃程度の表面コーティング剤の水溶液を生体あるいは医療用具に塗布などにより付着させ、30℃よりも高い温度に昇温させ、必要に応じ乾燥させることにより、水不溶性の、アニオン性物質を担持したコーティングが形成される。生体の場合、この際の昇温は赤外線、照明ライトなどの非接触式の加温装置や生体の体温によって行われる。   When the predetermined temperature is 30 ° C., an aqueous solution of a surface coating agent at a temperature lower than 30 ° C., for example, about 10 to 25 ° C. is attached to a living body or a medical device by application, etc. By raising the temperature and drying as necessary, a water-insoluble coating carrying an anionic substance is formed. In the case of a living body, the temperature rise at this time is performed by a non-contact type heating device such as infrared rays or illumination light or the body temperature of the living body.

≪ポリマー材料≫
本発明において用いるポリマー材料は、N,N−ジ置換ジチオカルバミルメチル基を同一分子内に3個以上有する化合物をイニファターとし、このイニファターに少なくともDMAEMを光照射リビング重合させたものが好ましい。
≪Polymer material≫
The polymer material used in the present invention is preferably a compound obtained by using a compound having three or more N, N-disubstituted dithiocarbamylmethyl groups in the same molecule as an iniferter, and subjecting the iniferter to at least DMAEM light irradiation living polymerization.

なお、本明細書において、イニファターとは、光照射によりラジカルを発生させる重合開始剤、連鎖移動剤としての機能と共に、成長末端と結合して成長を停止する機能、さらに光照射が停止すると重合を停止させる重合開始・重合停止剤として機能する分子のことである。   In this specification, the iniferter is a polymerization initiator that generates radicals upon irradiation with light, a function as a chain transfer agent, a function that bonds with the growth terminal to stop the growth, and a polymerization when light irradiation stops. It is a molecule that functions as a polymerization initiator / termination agent for stopping.

イニファターとなるN,N−ジ置換ジチオカルバミルメチル基を同一分子内に3個以上有する芳香族化合物としては、ベンゼン環に該N,N−ジ置換ジチオカルバミルメチル基、好ましくはN,N−ジアルキルジチオカルバミルメチル基が3個以上分岐鎖として結合しているものが好適であり、具体的には次が例示される。即ち、3分岐鎖化合物としては、1,3,5−トリ(ブロモメチル)ベンゼンとN,N−ジアルキルジチオカルバミン酸ナトリウム(ナトリウムN,N−ジアルキルジチオカルバメート)とをエタノール中で付加反応させて得られる1,3,5−トリ(N,N−ジアルキルジチオカルバミルメチル)ベンゼンであり、4分岐鎖化合物としては、1,2,4,5−テトラキス(ブロモメチル)ベンゼンとN,N−ジアルキルジチオカルバミン酸ナトリウム(ナトリウムN,N−ジアルキルジチオカルバメート)とをエタノール中で付加反応させて得られる1,2,4,5−テトラキス(N,N−ジアルキルジチオカルバミルメチル)ベンゼンであり、6分岐鎖化合物としては、ヘキサキス(ブロモメチル)ベンゼンとN,N−ジアルキルジチオカルバミン酸ナトリウム(ナトリウムN,N−ジアルキルジチオカルバメート)とをエタノール中で付加反応させて得られるヘキサキス(N,N−ジアルキルジチオカルバミルメチル)ベンゼンが挙げられる。なお、ここで、N,N−ジアルキルジチオカルバミルメチル基に含まれるジアルキル部分のアルキル基としては、エチル基等の炭素数2〜18個のアルキル基が好ましいが、アルキル基に限らず、フェニル基など芳香族系の炭化水素基であっても構わない。即ち、N,N−ジアルキルジチオカルバミルメチル基に限らず、N,N−ジアリールジチオカルバミルメチル基等を含む、脂肪族炭化水素基及び/又は芳香族炭化水素基で置換されたN,N−ジ置換ジチオカルバミルメチル基であれば目的を達成することができる。   As an aromatic compound having three or more N, N-disubstituted dithiocarbamylmethyl groups in the same molecule as an iniferter, the N, N-disubstituted dithiocarbamylmethyl group, preferably N, N A compound in which three or more dialkyldithiocarbamylmethyl groups are bonded as a branched chain is preferable, and specific examples are as follows. That is, the tri-branched compound is obtained by addition reaction of 1,3,5-tri (bromomethyl) benzene and sodium N, N-dialkyldithiocarbamate (sodium N, N-dialkyldithiocarbamate) in ethanol. 1,3,5-tri (N, N-dialkyldithiocarbamylmethyl) benzene, and four-branched compounds include 1,2,4,5-tetrakis (bromomethyl) benzene and N, N-dialkyldithiocarbamic acid 1,2,4,5-tetrakis (N, N-dialkyldithiocarbamylmethyl) benzene obtained by addition reaction of sodium (sodium N, N-dialkyldithiocarbamate) in ethanol, 6-branched compound As hexakis (bromomethyl) benzene and N, N-dialkyldithio Rubamin sodium (sodium N, N-dialkyldithiocarbamate) and the hexakis obtained by addition reaction in ethanol (N, N-dialkyldithiocarbamate carbamylmethyl) include benzene. Here, the alkyl group of the dialkyl moiety contained in the N, N-dialkyldithiocarbamylmethyl group is preferably an alkyl group having 2 to 18 carbon atoms such as an ethyl group, but is not limited to an alkyl group. It may be an aromatic hydrocarbon group such as a group. That is, not only N, N-dialkyldithiocarbamylmethyl group but also N, N-substituted by aliphatic hydrocarbon group and / or aromatic hydrocarbon group including N, N-diaryldithiocarbamylmethyl group and the like. A di-substituted dithiocarbamylmethyl group can achieve the object.

上記のイニファターは、アルコール等の極性溶媒に対しては殆ど不溶であるが、非極性溶媒には易溶である。この非極性溶媒としては炭化水素、ハロゲン化アルキル又はハロゲン化アルキレンが好適であり、特に、ベンゼン、トルエン、クロロホルム又は塩化メチレン特にトルエンが好適である。   The above iniferter is almost insoluble in polar solvents such as alcohol, but is easily soluble in nonpolar solvents. The nonpolar solvent is preferably a hydrocarbon, an alkyl halide or an alkylene halide, particularly preferably benzene, toluene, chloroform or methylene chloride, especially toluene.

イニファターと上記DMAEMとを反応させるには、イニファター、及びDMAEMを含んでなる原料溶液を調製し、これに光照射することによって、イニファターに対し、DMAEMが結合した反応生成物を生成させる。   In order to react the iniferter with the DMAEM, a raw material solution containing the iniferter and the DMAEM is prepared and irradiated with light to thereby generate a reaction product in which DMAEM is bound to the iniferter.

該原料溶液中のDMAEMの濃度は0.5M以上、例えば0.5M〜2.5Mが好適であり、イニファターの濃度は1〜20mM程度が好適である。   The concentration of DMAEM in the raw material solution is preferably 0.5 M or more, for example, 0.5 M to 2.5 M, and the concentration of iniferter is preferably about 1 to 20 mM.

照射する光の波長は250〜400nmが好適であり、例えば蛍光灯、ショートアークキセノンランプ、低圧水銀灯、高圧水銀灯などを用いることができる。光の照射時間は照射強度にも依存するが、1〜90分程度が好適であり、1μW/cm〜10mW/cm程度の低い照射強度で1〜60分程度が特に好適である。市販の蛍光灯を用いて光照射を行う場合には、1〜100時間程度光照射を行うことが好ましい。 The wavelength of the irradiated light is preferably 250 to 400 nm. For example, a fluorescent lamp, a short arc xenon lamp, a low pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, or the like can be used. The irradiation time of the light depends on the irradiation intensity, about 1 to 90 minutes are preferred, about 1 to 60 minutes at a low irradiation intensity of about 1μW / cm 2 ~10mW / cm 2 is particularly preferred. When light irradiation is performed using a commercially available fluorescent lamp, it is preferable to perform light irradiation for about 1 to 100 hours.

この光照射により、反応液中に目的とする分岐型重合体が生成するので、必要に応じ精製することにより、分岐鎖部分にDMAEM単位よりなるポリマー鎖が導入され、分岐鎖の末端がN,N−ジ置換ジチオカルバミルメチル基であるホモポリマーを得る。   By this light irradiation, the target branched polymer is produced in the reaction solution. Therefore, by purifying as necessary, a polymer chain composed of DMAEM units is introduced into the branched chain portion, and the end of the branched chain is N, A homopolymer which is an N-disubstituted dithiocarbamylmethyl group is obtained.

この分岐型重合体の分岐鎖の1本当たりの分子量としては、100〜60,000程度、特に200〜30,000程度が好ましい。この分子量は、光照射の時間を制御することにより調整することができる。即ち、反応時間を長くすることにより、重合反応を進行させて分子量の大きい分岐型重合体を得ることができる。   The molecular weight per branched chain of this branched polymer is preferably about 100 to 60,000, particularly about 200 to 30,000. This molecular weight can be adjusted by controlling the light irradiation time. That is, by extending the reaction time, the polymerization reaction can be advanced to obtain a branched polymer having a large molecular weight.

なお、本明細書において、分子量とは、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)によるポリエチレングリコール換算の数平均分子量をさす。   In addition, in this specification, molecular weight means the number average molecular weight of polyethylene glycol conversion by GPC (gel permeation chromatography).

分岐型重合体の分岐鎖は、前述のDMAEMをモノマーとする1種のモノマーのみからなるホモポリマーであることが好ましいが、DMAEMとDMAEMとは異なる1種以上のモノマーを導入したブロックコポリマー又はランダムコポリマーであってもよい。   The branched chain of the branched polymer is preferably a homopolymer consisting of only one monomer having the above-mentioned DMAEM as a monomer. However, a block copolymer or a random copolymer in which one or more monomers different from DMAEM and DMAEM are introduced. It may be a copolymer.

この場合の他のモノマーとしては、アクリル酸誘導体、スチレン誘導体等のビニル系モノマーが好適であり、具体的には、N,N−ジメチルアクリルアミド、メトキシエチル(メタ)アクリレート、3−N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミドCH=CHCONHCN(CH、4−N,N-ジメチルアミノスチレン、及び4−アミノスチレンの誘導体からなる群から選択される少なくとも1種のビニル系モノマーが挙げられ、特に、3−N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミドCH=CHCONHCN(CH等のカチオン性ビニル系モノマーが好ましい。これらのビニル系モノマーは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。 As other monomers in this case, vinyl monomers such as acrylic acid derivatives and styrene derivatives are suitable. Specifically, N, N-dimethylacrylamide, methoxyethyl (meth) acrylate, 3-N, N- Dimethylaminopropylacrylamide CH 2 = CHCONHC 3 H 6 N (CH 3 ) 2 , 4-N, N-dimethylaminostyrene, and at least one vinyl monomer selected from the group consisting of 4-aminostyrene derivatives In particular, cationic vinyl monomers such as 3-N, N-dimethylaminopropylacrylamide CH 2 ═CHCONHC 3 H 6 N (CH 3 ) 2 are preferable. These vinyl monomers may be used alone or in combination of two or more.

イニファターとDMAMEとDMAEMとは異なるモノマーとを反応させるには、前述のイニファターとDMAEMとを反応させる場合と同様に、イニファター、DMAEM、及びDMAEM以外のモノマーを含んでなる原料溶液を調製し、これに光照射することによって、イニファターに対し、DMAEM及びDMAEM以外のモノマーが結合したランダムコポリマーを得る。   To react an iniferter with a different monomer from DMAME and DMAEM, a raw material solution containing monomers other than the iniferter, DMAEM, and DMAEM is prepared in the same manner as in the case of reacting the iniferter with DMAEM. Is irradiated with light to obtain a random copolymer in which monomers other than DMAEM and DMAEM are bonded to the iniferter.

また、上記イニファターに対し、まず、DMAEMをブロック重合させて、ホモポリマーを形成し、その後、このホモポリマーに3−N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミドをブロック重合させ、分岐鎖の基端側をDMAEMのブロックポリマー、分岐鎖の先端側を3−N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミドブロックポリマーで構成した分岐鎖としてもよい。このように、分岐鎖を2種類以上のモノマーのブロックコポリマーとする場合、イニファターに対する重合の順序は任意である。
いずれの場合も分岐鎖の末端は、N,N−ジ置換ジチオカルバミルメチル基となる。
In addition, to the above iniferter, first, DMAEM is block-polymerized to form a homopolymer, and then 3-N, N-dimethylaminopropylacrylamide is block-polymerized to the homopolymer, and the base end side of the branched chain is The block polymer of DMAEM may be a branched chain composed of 3-N, N-dimethylaminopropylacrylamide block polymer on the tip side of the branched chain. Thus, when making a branched chain into a block copolymer of two or more types of monomers, the order of polymerization with respect to the iniferter is arbitrary.
In either case, the end of the branched chain is an N, N-disubstituted dithiocarbamylmethyl group.

前記のように、DMAEMとDMAEM以外のモノマーとを反応させた場合には、分岐鎖1本当りのDMAEM単位の分子量が、当該分岐鎖1本当りの分子量の90%以上、特に95〜100%となるようにするのが好ましい。DMAEM単位はカチオン性であるため、分岐鎖に含まれるDMAEM単位が多いほど、ポリマー材料とアニオン性物質との親和性が高くなり、アニオン性物質の担持量を高めることができる。   As described above, when DMAEM and a monomer other than DMAEM are reacted, the molecular weight of DMAEM units per branched chain is 90% or more, particularly 95-100% of the molecular weight per branched chain. It is preferable that Since the DMAEM unit is cationic, the more DMAEM units contained in the branched chain, the higher the affinity between the polymer material and the anionic substance, and the higher the amount of the anionic substance supported.

また、本発明において、ポリマー材料はアニオン性物質の担体として機能すると共に、医療用具等への付着のためのアンカーとして機能することから、ポリマー材料の分岐型重合体の分岐鎖は多い方が好ましく、分岐鎖は4本以上、特に6本であることが好ましい。   In the present invention, since the polymer material functions as a carrier for an anionic substance and also functions as an anchor for adhesion to a medical device or the like, it is preferable that the branched polymer of the polymer material has more branched chains. The number of branched chains is preferably 4 or more, particularly 6.

また、ポリマー材料の分子量としては、上記機能を有効に得る上で5,000〜500,000程度、特に25,000〜150,000程度が好ましい。   Further, the molecular weight of the polymer material is preferably about 5,000 to 500,000, particularly about 25,000 to 150,000 in order to effectively obtain the above functions.

≪アニオン性物質≫
アニオン性物質としては、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、グルクロン酸、ガラクトサミン硫酸、硫酸化イスロン酸、硫酸化グルコサミン、ノイラミン酸、N−アセチルノイラミン酸、O−アシルノイラミン酸、シアル酸、ポリアルギン酸、デキストラン硫酸、ヘパラン硫酸、ポリリン酸、アルガトロバン、アスピリン、パナルジン、プラビックス、ペルタール、ワルファリン、ダビガトラン、及びこれらの誘導体などのアニオン性化合物を挙げることができる。特に、ヒアルロン酸、ポリアルギン酸、ヘパラン硫酸、ポリリン酸、及びこれらの誘導体を用いた場合には、生体親和性が高い表面コーティング剤とすることが可能であり、デキストラン硫酸、及びこの誘導体を用いた場合には、LDL(悪玉コレステロール)吸着性が高い表面コーティング剤とすることができる。アルガトロバン、アスピリン、パナルジン、プラビックス、ペルタール、ワルファリン、ダビガトラン、及びこれらの誘導体を用いた場合、材料表面に抗血栓作用を付与することができる。前記アニオン性物質の誘導体としては、前記アニオン性物質のナトリウム塩、カリウム塩又はアンモニウム塩などを挙げることができる。本発明においては、前記アニオン性物質の1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
≪Anionic substances≫
As anionic substances, hyaluronic acid, chondroitin sulfate, glucuronic acid, galactosamine sulfate, sulfated isuronic acid, sulfated glucosamine, neuraminic acid, N-acetylneuraminic acid, O-acylneuraminic acid, sialic acid, polyalginic acid, dextran sulfate And anionic compounds such as heparan sulfate, polyphosphoric acid, argatroban, aspirin, panaldine, pravix, pertal, warfarin, dabigatran, and derivatives thereof. In particular, when hyaluronic acid, polyalginic acid, heparan sulfate, polyphosphoric acid, and derivatives thereof are used, it is possible to obtain a surface coating agent with high biocompatibility, and dextran sulfate and derivatives thereof are used. In some cases, a surface coating agent having high LDL (bad cholesterol) adsorptivity can be obtained. In the case of using argatroban, aspirin, panalgin, pravix, pertal, warfarin, dabigatran, and derivatives thereof, an antithrombotic action can be imparted to the material surface. Examples of the derivative of the anionic substance include sodium salt, potassium salt, and ammonium salt of the anionic substance. In the present invention, one of the anionic substances may be used alone, or two or more may be used in combination.

[医療用具]
本発明の医療用具としては、ドレッシング材、尿道カテーテルなどの表面接触機器を挙げることができる。また、人工心臓、人工心臓弁、人工血管、血管カテーテル、血管ステント、カニューレ、人工心肺、血管バイパスチューブ、大動脈バルーンポンピング、輸血用具及び体外循環回路などの埋入機器であってもよい。
[Medical equipment]
Examples of the medical device of the present invention include surface contact devices such as dressing materials and urinary catheters. Further, it may be an implantation device such as an artificial heart, an artificial heart valve, an artificial blood vessel, a vascular catheter, a vascular stent, a cannula, an artificial heart lung, a vascular bypass tube, an aortic balloon pumping, a blood transfusion device, and an extracorporeal circuit.

本発明の表面コーティング剤を医療用具に適用する場合、医療用具の表面1cm当りに本発明の表面コーティング剤を0.1〜30mg程度付着させるのが好ましい。この付着量は、表面コーティング剤中のコーティング成分濃度、コーティング剤の塗布量(1回の塗布量、塗布回数)、洗浄操作などにより調整することができる。 When the surface coating agent of the present invention is applied to a medical device, it is preferable to adhere about 0.1 to 30 mg of the surface coating agent of the present invention per 1 cm 2 of the surface of the medical device. This adhesion amount can be adjusted by the coating component concentration in the surface coating agent, the coating amount of the coating agent (one coating amount, the number of times of coating), a cleaning operation, and the like.

以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist.

(1) イニファターの合成
イニファターとしての1,2,3,4,5,6−ヘキサキス(N,N−ジエチルジチオカルバミルメチル)ベンゼンを次のようにして合成した。
(1) Synthesis of iniferter 1,2,3,4,5,6-hexakis (N, N-diethyldithiocarbamylmethyl) benzene as an iniferter was synthesized as follows.

1,2,3,4,5,6−ヘキサキス(ブロモメチルベンゼン)5.0gとN,N−ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム34.0gとをエタノール100mL中へ加え、遮光下、室温で4日間撹拌した。沈殿物を濾過し、3Lのメタノール中に投入して30分間撹拌した後、濾過した。この操作を繰り返し合計4回行った。沈殿物をクロロホルム200mLに溶解させた後、100mLのメタノールを加えて50℃に加温し、熱濾過後、冷蔵庫内で15時間保管して再結晶させ、結晶を濾別後に大量のメタノールで洗浄した。結晶を室温で減圧乾燥して、白色の1,2,3,4,5,6−ヘキサキス(N,N−ジエチルジチオカルバミルメチル)ベンゼンの針状結晶を得た(収率90%)。この結晶を高速液体クロマトグラフィーで分析し、結晶中に原料が含まれていないこと、及び結晶が単一物質であることを確認した。   5.0 g of 1,2,3,4,5,6-hexakis (bromomethylbenzene) and 34.0 g of sodium N, N-diethyldithiocarbamate were added to 100 mL of ethanol, and the mixture was stirred at room temperature for 4 days in the dark. . The precipitate was filtered, poured into 3 L of methanol, stirred for 30 minutes, and then filtered. This operation was repeated a total of 4 times. Dissolve the precipitate in 200 mL of chloroform, add 100 mL of methanol, warm to 50 ° C., filter by heat, store in the refrigerator for 15 hours to recrystallize, wash the crystals with a large amount of methanol after filtration did. The crystals were dried at room temperature under reduced pressure to obtain white 1,2,3,4,5,6-hexakis (N, N-diethyldithiocarbamylmethyl) benzene needle-like crystals (yield 90%). This crystal was analyzed by high performance liquid chromatography, and it was confirmed that the raw material was not contained in the crystal and that the crystal was a single substance.

H−NMR(in CDCl)の測定結果は、δ1.26−1.31ppm(t,36H,CHCH),δ3.69−3.77ppm(q,12H,N(CHCH),δ3.99−4.07ppm(q,12H,N(CHCH),δ4.57ppm(s,12H,Ar−CH)であった。 The measurement result of 1 H-NMR (in CDCl 3 ) is as follows: δ 1.26-1.31 ppm (t, 36H, CH 2 CH 3 ), δ 3.69-3.77 ppm (q, 12H, N (CH 2 CH 3 2 ), δ 3.99-4.07 ppm (q, 12H, N (CH 2 CH 3 ) 2 ), δ 4.57 ppm (s, 12H, Ar—CH 2 ).

Figure 2012029832
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(2) 6分岐型重合体の合成
2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレートをモノマーとして用い、1,2,3,4,5,6−ヘキサキス[(N,N−ジエチルジチオカルバミル)ポリ(2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート)メチル]ベンゼンの合成を行った。
(2) Synthesis of 6-branched polymer 1,2-3,4-5,6-hexakis [(N, N-diethyldithiocarbamyl) poly using 2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate as a monomer (2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate) methyl] benzene was synthesized.

上記(1)により合成した1,2,3,4,5,6−ヘキサキス(N,N−ジエチルジチオカルバミルメチル)ベンゼン46.0mgを20mLのクロロホルムに溶解し、2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート8.0gを加えて混合し、全量をクロロホルムで50mLに調整した。1mm厚軟質ガラスセル中で激しく撹拌しながら高純度窒素ガス(G1グレード、流量:2L/min)で10分間パージした後、丸管形蛍光灯(O字形)(東芝製:FCL30L)の環の内側に前記ガラスセルとマグネットスターラーを配置し、ガラスセルの側面の全周方向から蛍光灯の光を96時間照射した。光照射後の溶液の色は薄い黄色であった。重合溶液をエバポレーターで濃縮し、n−ヘキサンで重合物を再沈殿させ、n−ヘキサンをデカンテーションした後、沈殿物をクロロホルムに溶解した。溶媒をエバポレーター留去し、フラスコの内壁面にフィルムを形成した。ジエチルエーテル/n−ヘキサン(v/v:1/1)の混合溶液で前記フィルムを洗浄することにより精製し、目的とする6分岐型重合体を得た。GPCにより、この重合体のポリエチレングリコールを標準物質とした数平均分子量を測定したところ、26,000(Mw/Mn=2.0)であった。また、計算により分岐鎖1本当たりの分子量を求めたところ、4159であった。   46.0 mg of 1,2,3,4,5,6-hexakis (N, N-diethyldithiocarbamylmethyl) benzene synthesized according to (1) above was dissolved in 20 mL of chloroform, and 2-N, N-dimethyl was dissolved. Aminoethyl methacrylate 8.0g was added and mixed, and the whole quantity was adjusted to 50 mL with chloroform. After purging with high-purity nitrogen gas (G1 grade, flow rate: 2 L / min) for 10 minutes with vigorous stirring in a 1 mm thick soft glass cell, the tube of a round tube fluorescent lamp (O-shaped) (Toshiba: FCL30L) The glass cell and the magnetic stirrer were placed inside, and the fluorescent lamp light was irradiated for 96 hours from the entire circumference of the side surface of the glass cell. The color of the solution after light irradiation was light yellow. The polymerization solution was concentrated with an evaporator, the polymer was reprecipitated with n-hexane, n-hexane was decanted, and the precipitate was dissolved in chloroform. The solvent was removed by evaporation to form a film on the inner wall surface of the flask. The film was purified by washing with a mixed solution of diethyl ether / n-hexane (v / v: 1/1) to obtain the intended 6-branched polymer. It was 26,000 (Mw / Mn = 2.0) when the number average molecular weight which used polyethylene glycol of this polymer as a standard substance was measured by GPC. The molecular weight per branched chain was calculated to be 4159.

Figure 2012029832
Figure 2012029832

(3) 曇点の評価
上記(2)で合成した6分岐型重合体20mgを水に溶解させ、溶解させた直後(実験例1)、溶解から1時間後(実験例2)、3時間後(実験例3)、5時間後(実験例4)、及び24時間後(実験例5)の溶液の30〜40℃における光透過率を測定することにより前記重合体の曇点(LCST)を求めた。結果を図1に示す。
(3) Cloud point evaluation 20 mg of the 6-branched polymer synthesized in (2) above was dissolved in water, immediately after dissolution (Experimental Example 1), 1 hour after dissolution (Experimental Example 2), and 3 hours later (Experimental Example 3) The cloud point (LCST) of the polymer was measured by measuring the light transmittance at 30 to 40 ° C. of the solution after 5 hours (Experimental Example 4) and after 24 hours (Experimental Example 5). Asked. The results are shown in FIG.

全ての実験例において、温度の上昇により溶液が白濁したことから、前記重合体が温度感応性を備えていることが分かる。また、溶解させてから測定までの保持時間に比例して曇点が上昇したこと、及び時間の経過と共に溶液中に揮発性の低分子量アミン化合物が生成していたことから、経時的に6分岐型重合体中の2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート単位が水溶液中で加水分解され、脱溶媒和の性質が徐々に失われることが分かる。   In all the experimental examples, the solution became cloudy due to an increase in temperature, which indicates that the polymer has temperature sensitivity. In addition, since the cloud point increased in proportion to the retention time from dissolution to measurement, and a volatile low molecular weight amine compound was formed in the solution with the passage of time, it was divided into 6 branches over time. It can be seen that the 2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate unit in the mold polymer is hydrolyzed in an aqueous solution and the desolvation property is gradually lost.

(4) 複合体(コーティング成分)の調製、及び曇点の評価
上記(2)で合成した6分岐型重合体と、ヒアルロン酸ナトリウムとを水溶液中で混合して複合体の形成を行った。本実施例では、各溶液の6分岐型重合体の終濃度を0.15重量%となるように調製した。また、6分岐型重合体中の3級アミン官能基とヒアルロン酸ナトリウム中のアニオン性官能基とのイオンモル比が1.0/0.3〜1.0/4.0となるように混合し、速やかに30〜45℃における光透過率を測定し、複合体の曇点を求めた。また、ブランクとして、6分岐型重合体のみが溶解する溶液の曇点も同様に求めた。
(4) Preparation of composite (coating component) and evaluation of cloud point The 6-branched polymer synthesized in (2) above and sodium hyaluronate were mixed in an aqueous solution to form a composite. In this example, each solution was prepared so that the final concentration of the 6-branched polymer was 0.15% by weight. Further, mixing was carried out so that the ion molar ratio of the tertiary amine functional group in the six-branched polymer and the anionic functional group in sodium hyaluronate was 1.0 / 0.3 to 1.0 / 4.0. The light transmittance at 30 to 45 ° C. was quickly measured to determine the cloud point of the composite. Further, as a blank, the cloud point of a solution in which only the 6-branched polymer was dissolved was also obtained in the same manner.

なお、6分岐型重合体溶液中の陽電荷(イオン)のモル数は、6分岐型重合体溶液中のDMAEM単位の重量を、1陽電荷あたりの分子量(DMAEMの分子量)157で除することにより求めることができる。ヒアルロン酸ナトリウム溶液中の陰電荷(イオン)のモル数は、溶液中のヒアルロン酸ナトリウムの重量を、1陰電荷あたりの分子量399で除することにより求めることができる。   The number of moles of positive charges (ions) in the 6-branched polymer solution is obtained by dividing the weight of the DMAEM unit in the 6-branched polymer solution by the molecular weight per one positive charge (DMAEM molecular weight) 157. It can ask for. The number of moles of negative charges (ions) in the sodium hyaluronate solution can be determined by dividing the weight of sodium hyaluronate in the solution by the molecular weight of 399 per negative charge.

この実験においては、ヒアルロン酸ナトリウムの濃度が高いほど曇点が高くなった。また、6分岐型重合体の陽電荷とヒアルロン酸ナトリウムの陰電荷のイオンモル比が1/0.75〜1/1.3である溶液を用いた場合の混合直後の曇点は33〜35℃であり、混合から24時間経過した後の曇点も36℃未満であった。即ち、この条件で形成した複合体は、水中において安定であることがわかる。この複合体は、医療用具などの表面に安定的に付着させることができると考えられる。   In this experiment, the higher the concentration of sodium hyaluronate, the higher the cloud point. The cloud point immediately after mixing was 33-35 ° C. when a solution in which the ion molar ratio of the positive charge of the 6-branched polymer to the negative charge of sodium hyaluronate was 1 / 0.75 to 1 / 1.3 was used. The cloud point after 24 hours from mixing was also less than 36 ° C. That is, it can be seen that the complex formed under these conditions is stable in water. It is considered that this complex can be stably attached to the surface of a medical device or the like.

一方、6分岐型重合体の陽電荷とヒアルロン酸ナトリウムの陰電荷のイオンモル比が1/0.6未満の溶液、及び1/1.6以上の溶液を用いた場合、混合直後の曇点はそれぞれ32℃及び35℃であったが、混合から24時間後の曇点は42℃程度に変化した。これは、ヒアルロン酸ナトリウムの濃度の影響により、6分岐型重合体の構造が変化し、分岐鎖へ水分子が接近しやすくなり、分岐鎖が徐々に加水分解されたためであると考えられる。   On the other hand, when a solution having an ionic molar ratio of the positive charge of the 6-branched polymer and the negative charge of sodium hyaluronate is less than 1 / 0.6 and a solution having a ratio of 1 / 1.6 or more, the cloud point immediately after mixing is Although it was 32 degreeC and 35 degreeC, respectively, the cloud point 24 hours after mixing changed to about 42 degreeC. This is presumably because the structure of the 6-branched polymer was changed by the influence of the concentration of sodium hyaluronate, the water molecules easily approached the branched chain, and the branched chain was gradually hydrolyzed.

以上の結果より、6分岐型重合体の濃度が0.15重量%の場合においては、6分岐型重合体とヒアルロン酸ナトリウムとの混合比(6分岐型重合体の陽電荷(イオン)の数と、ヒアルロン酸ナトリウムの陰電荷(イオン)の数の比)が、1.0/0.75〜1.0/1.3であると、6分岐型重合体の分岐鎖の加水分解が抑制され、安定なコーティング層を形成できることが分かる。   From the above results, when the concentration of the 6-branched polymer is 0.15% by weight, the mixing ratio of the 6-branched polymer and sodium hyaluronate (number of positive charges (ions) of the 6-branched polymer) And the ratio of the number of negative charges (ions) of sodium hyaluronate) is 1.0 / 0.75 to 1.0 / 1.3, the hydrolysis of the branched chain of the 6-branched polymer is suppressed. It can be seen that a stable coating layer can be formed.

(5) 材料表面へのコーティング、及び耐加水分解性の評価
実施例1〜6、比較例1〜3
表1に記載の6分岐型重合体濃度、及び6分岐型重合体とヒアルロン酸ナトリウムとのイオンモル比の水溶液よりなる表面コーティング剤を調製した。この溶液10μLを2×3cm角のPE(ポリエチレン)フィルムへ均質に流延し、ドライヤーで乾燥させることによりコーティング処理を行い、次いで、このPEフィルムを37℃の温水で24時間洗浄した。洗浄後のPEフィルム、及びコーティング処理を行っていないPEフィルムについて、それぞれフィルム表面の水の接触角を協和界面化学社製、CA−Dにより測定し、表面コーティング剤の耐加水分解性を評価した。即ち、洗浄後のPEフィルムの接触角が、未処理のPEフィルムの接触角と異なるものは耐加水分解性があり(○)、洗浄後のPEフィルムの接触角が未処理のPEフィルムの接触角と同じものは耐加水分解性がない(×)。結果を表1に示す。
(5) Coating on material surface and evaluation of hydrolysis resistance Examples 1-6, Comparative Examples 1-3
A surface coating agent comprising an aqueous solution having a concentration of 6-branched polymers shown in Table 1 and an ionic molar ratio of 6-branched polymers and sodium hyaluronate was prepared. 10 μL of this solution was uniformly cast onto a 2 × 3 cm square PE (polyethylene) film, and dried by a dryer to carry out a coating treatment, and then the PE film was washed with warm water at 37 ° C. for 24 hours. About the PE film after washing | cleaning and the PE film which has not performed the coating process, the water contact angle of the film surface was measured by Kyowa Interface Chemical Co., Ltd., CA-D, and the hydrolysis resistance of the surface coating agent was evaluated. . That is, when the contact angle of the PE film after cleaning is different from that of the untreated PE film, the contact angle of the PE film after cleaning is the contact with the untreated PE film. The same thing as a corner has no hydrolysis resistance (x). The results are shown in Table 1.

Figure 2012029832
Figure 2012029832

表1の結果より、6分岐型重合体よりなるポリマー材料の濃度、及びポリマー材料とアニオン性物質とのイオンモル比が本発明の範囲内である表面コーティング剤は、耐加水分解性を有し、表面コーティング剤として有用であることが分かる。   From the results in Table 1, the surface coating agent in which the concentration of the polymer material composed of the 6-branched polymer and the ion molar ratio between the polymer material and the anionic substance are within the scope of the present invention has hydrolysis resistance, It turns out that it is useful as a surface coating agent.

Claims (11)

アニオン性物質と、ポリマー材料とからなるコーティング成分を含む表面コーティング剤において、
該ポリマー材料は、2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート及び/又はその誘導体を重合主成分とする分岐鎖を複数本有する分岐型重合体であり、
該表面コーティング剤中の該ポリマー材料の濃度が0.05〜0.3重量%であり、
該ポリマー材料とアニオン性物質とのイオンモル比が1/0.75〜1/1.3であることを特徴とする表面コーティング剤。
In a surface coating agent comprising a coating component comprising an anionic substance and a polymer material,
The polymer material is a branched polymer having a plurality of branched chains having 2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate and / or a derivative thereof as a polymerization main component,
The concentration of the polymeric material in the surface coating agent is 0.05-0.3 wt%;
A surface coating agent characterized by having an ion molar ratio of the polymer material to the anionic substance of 1 / 0.75 to 1 / 1.3.
請求項1において、前記分岐鎖1本当りの2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート及び/又はその誘導体単位の分子量が、該分岐鎖1本当りの分子量の90%以上であることを特徴とする表面コーティング剤。   2. The molecular weight of 2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate and / or a derivative unit thereof per one branched chain is 90% or more of the molecular weight per one branched chain according to claim 1. Surface coating agent. 請求項1又は2において、前記分岐鎖は、2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート及び/又はその誘導体単位のみからなることを特徴とする表面コーティング剤。   3. The surface coating agent according to claim 1, wherein the branched chain is composed only of 2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate and / or a derivative unit thereof. 請求項1ないし3のいずれか1項において、前記コーティング成分を含む水溶液であることを特徴とする表面コーティング剤。   The surface coating agent according to claim 1, wherein the surface coating agent is an aqueous solution containing the coating component. 請求項1ないし4のいずれか1項において、前記アニオン性物質が、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、グルクロン酸、ガラクトサミン硫酸、硫酸化イスロン酸、硫酸化グルコサミン、ノイラミン酸、N−アセチルノイラミン酸、O−アシルノイラミン酸、シアル酸、ポリアルギン酸、デキストラン硫酸、ヘパラン硫酸、ポリリン酸、アルガトロバン、アスピリン、パナルジン、プラビックス、ペルタール、ワルファリン、ダビガトラン、及びこれらの誘導体からなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とする表面コーティング剤。   5. The anionic substance according to claim 1, wherein the anionic substance is hyaluronic acid, chondroitin sulfate, glucuronic acid, galactosamine sulfate, sulfated isuronic acid, sulfated glucosamine, neuraminic acid, N-acetylneuraminic acid, O -Be at least one selected from the group consisting of acylneuraminic acid, sialic acid, polyalginic acid, dextran sulfate, heparan sulfate, polyphosphoric acid, argatroban, aspirin, panaldin, pravix, pertal, warfarin, dabigatran, and derivatives thereof. A surface coating agent characterized by. 請求項1ないし5のいずれか1項において、前記ポリマー材料は、N,N−ジ置換ジチオカルバミルメチル基を同一分子内に3個以上有する化合物をイニファターとし、これに少なくとも2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート及び/又はその誘導体を光照射リビング重合させた分岐型重合体であることを特徴とする表面コーティング剤。   6. The polymer material according to claim 1, wherein the polymer material is a compound having three or more N, N-disubstituted dithiocarbamylmethyl groups in the same molecule as an iniferter. A surface coating agent characterized by being a branched polymer obtained by light-irradiating living polymerization of dimethylaminoethyl methacrylate and / or its derivative. 請求項6において、前記N,N−ジ置換ジチオカルバミルメチル基を同一分子内に3個以上有する化合物は、ベンゼン環を核とし、この核に分岐鎖として3個以上の該N,N−ジ置換ジチオカルバミルメチル基が結合していることを特徴とする表面コーティング剤。   7. The compound according to claim 6, wherein the compound having three or more N, N-disubstituted dithiocarbamylmethyl groups in the same molecule has a benzene ring as a nucleus and three or more N, N- A surface coating agent having a di-substituted dithiocarbamylmethyl group bonded thereto. 請求項1ないし7のいずれか1項において、前記ポリマー材料の分子量は、5,000〜500,000であることを特徴とする表面コーティング剤。   The surface coating agent according to claim 1, wherein the polymer material has a molecular weight of 5,000 to 500,000. 請求項1ないし8のいずれか1項において、前記コーティング成分は、所定温度(T)よりも低い温度では親水性であり、該所定温度(T)よりも高い温度では疎水性であることを特徴とする表面コーティング剤。   9. The coating component according to claim 1, wherein the coating component is hydrophilic at a temperature lower than a predetermined temperature (T) and hydrophobic at a temperature higher than the predetermined temperature (T). Surface coating agent. 請求項9において、前記所定温度(T)は、25〜37℃の間の温度であることを特徴とする表面コーティング剤。   The surface coating agent according to claim 9, wherein the predetermined temperature (T) is a temperature of 25 to 37 ° C. 請求項1ないし10のいずれか1項に記載の表面コーティング剤がコーティングされた医療用具。   A medical device coated with the surface coating agent according to any one of claims 1 to 10.
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