JP2620378B2 - Method for producing medical device having surface with excellent biocompatibility - Google Patents

Method for producing medical device having surface with excellent biocompatibility

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JP2620378B2
JP2620378B2 JP1248440A JP24844089A JP2620378B2 JP 2620378 B2 JP2620378 B2 JP 2620378B2 JP 1248440 A JP1248440 A JP 1248440A JP 24844089 A JP24844089 A JP 24844089A JP 2620378 B2 JP2620378 B2 JP 2620378B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、生体適合性に優れた表面を有する医療用具
の製造方法に関する。
Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a medical device having a surface with excellent biocompatibility.

[従来の技術] 近年、医学の進歩とともに数多くの医療用具が開発さ
れている。これらの医療用具には、医用機能性、生体適
合性および経済性が要求される。
[Related Art] In recent years, a number of medical devices have been developed with advances in medicine. These medical devices require medical functionality, biocompatibility and economy.

前記医用機能性とは、たとえば血液バッグのばあいに
は血液を貯蔵する機能、人工腎臓用透析膜や過膜のば
あいには血液を透析または過する機能、人工心臓のば
あいには血液ポンプとしての機能、コンタクトレンズの
ばあいにはレンズとしての機能などのように、その用具
の形状や力学的特性によって支配される性質である。
The medical functions include, for example, a function of storing blood in the case of a blood bag, a function of dialyzing or passing blood in the case of an artificial kidney dialysis membrane or a hypermembrane, and a function of blood in the case of an artificial heart. It is a property governed by the shape and mechanical characteristics of the tool, such as the function as a pump and the function as a lens in the case of a contact lens.

また、前記生体適合性とは、医療用具が生体組織や体
液などの生体成分と接触したときにそれら生体成分にダ
メージを与えない性質、すなわち安全性を確保する性質
であるが、これは生体組織や体液など生体成分と接触す
る医療用具の表面、とくに数10Åの極表面の性状によっ
て支配される性質である。
The biocompatibility is a property that does not damage the biological components when the medical device comes into contact with the biological components such as a biological tissue and a body fluid, that is, a property that ensures safety. This is a property governed by the surface of medical devices that come into contact with biological components such as blood and body fluids, especially the surface properties of several tens of millimeters.

現在開発されている医療用具には、医用機能性は満た
しているが、生体適合性が不充分なため、その使用方法
が限定される欠点がある。とくに、血液と接触する医療
用具では、血液と接触する部位に血栓が形成したり、補
体を活性化するなどの大きな欠点がある。
Currently developed medical devices satisfy the medical functionality, but have the drawback that their use is limited due to insufficient biocompatibility. In particular, medical devices that come into contact with blood have major drawbacks, such as formation of a thrombus at a site that comes into contact with blood and activation of complement.

このような現状を踏まえ、医療用具の表面改質によ
り、医用機能性を確保しながら生体適合性を向上させよ
うとする研究が積極的に進められている。
Under such circumstances, research for improving biocompatibility while securing medical functionality by modifying the surface of medical devices has been actively promoted.

たとえば、材料表面に放射線照射やグロー放電処理を
行ない、アクリルアミドやエチレングリコールなどの親
水性モノマーをグラフト重合することにより表面を親水
性とし、生体適合性を向上させる方法がある。
For example, there is a method of performing radiation irradiation or glow discharge treatment on the material surface, and graft-polymerizing a hydrophilic monomer such as acrylamide or ethylene glycol to make the surface hydrophilic, thereby improving biocompatibility.

しかし、この方法では、装置が高価なため経済性に劣
ったり、中空状の内面や複雑な形状を有するばあいには
均質にグラフトすることが困難であったり、親水性高分
子自体をグラフトすることは困難であるなど多くの欠点
を有する。
However, in this method, the apparatus is expensive, so that the economic efficiency is poor. In the case of having a hollow inner surface or a complicated shape, it is difficult to uniformly graft, or the hydrophilic polymer itself is grafted. It has many drawbacks, such as being difficult.

また、生理活性物質を利用する例として、ヘパリンを
医療用具表面から徐放させたり、ウロキナーゼを表面に
固定して、血栓形成を防ぐ方法が開発されている。
As an example of using a physiologically active substance, a method has been developed in which heparin is slowly released from the surface of a medical device or urokinase is fixed on the surface to prevent thrombus formation.

しかし、これらの方法では、ヘパリンが徐放し終った
りウロキナーゼが失活すると血栓が形成する点、さらに
成形方法や医療用具の基材が限定され、かつ高価になる
などの欠点がある。
However, these methods have drawbacks in that the sustained release of heparin ends or the inactivation of urokinase causes the formation of a thrombus, and the molding method and the base material of the medical device are limited and expensive.

一方、アジド基などの感光性基を有する化合物は、写
真、印刷技術、接着、塗装技術などの分野では広く応用
されており、とくにフォトレジスト方面において数多く
のアジド化合物が実用化されている。しかし、このよう
な技術を生体適合性を有する医療用具に応用しようとす
る試みはなされていない。
On the other hand, compounds having a photosensitive group such as an azide group have been widely applied in the fields of photography, printing technology, adhesion, coating technology and the like, and many azide compounds have been put to practical use especially in the photoresist field. However, no attempt has been made to apply such a technology to a biocompatible medical device.

[発明が解決しようとする課題] 本発明は、従来、医用機能性と経済性を有し、かつ生
体適合性に優れた表面を有する医療用具が開発されてい
ないという問題を解決するためになされたものである。
[Problems to be Solved by the Invention] The present invention has been made to solve the problem that a medical device having medical functionality and economic efficiency and having a surface excellent in biocompatibility has not been developed. It is a thing.

[課題を解決するための手段] 本発明者らは、生体適合性に優れた表面を医療用具の
表面に安定的かつ経済的に付与する方法について鋭意研
究を重ねた結果、2個以上のアジド基を有する化合物と
親水性高分子とからなる組成物を材料表面に存在させ、
短時間光照射することにより、アジド基が反応性に富む
ナイトレン基に転化し、材料表面と親水性高分子、ある
いはそれに加えて親水性高分子間に、チッ素原子を介す
る共有結合が生成し、親水性高分子よりなる層が材料表
面に固定され、前記問題が解決されることを見出し、本
発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies on a method for stably and economically providing a surface having excellent biocompatibility to the surface of a medical device, and as a result, have obtained two or more azides. A composition comprising a compound having a group and a hydrophilic polymer is present on the material surface,
Short-time light irradiation converts the azide group into a reactive nitrene group, forming a covalent bond between the material surface and the hydrophilic polymer or, in addition, the hydrophilic polymer via a nitrogen atom. The inventors have found that a layer made of a hydrophilic polymer is fixed on the surface of the material, and that the above-mentioned problem can be solved. Thus, the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、 2個以上のアジド基を有する化合物と親水性高分子と
からなる組成物を材料表面に存在させたのち、光照射す
ることにより該親水性高分子を材料表面に結合させるこ
とを特徴とする生体適合性に優れた表面を有する医療用
具の製造方法に関する。
That is, in the present invention, a composition comprising a compound having two or more azide groups and a hydrophilic polymer is present on the material surface, and then the hydrophilic polymer is bonded to the material surface by light irradiation. The present invention relates to a method for manufacturing a medical device having a surface having excellent biocompatibility.

[実施例] 本発明においては、前述のごとく、医療用具を構成す
る材料表面と親水性高分子、あるいはそれに加えて親水
性高分子間にチッ素原子を介する共有結合を形成せし
め、前記材料表面に親水性高分子よりなる層が固定され
るが、前記チッ素原子を介する共有結合は、アジド基を
有する化合物中のアジド基の反応により形成される。
[Examples] In the present invention, as described above, a covalent bond via a nitrogen atom is formed between the surface of a material constituting a medical device and a hydrophilic polymer or, in addition, a hydrophilic polymer to form a surface of the material. A layer made of a hydrophilic polymer is immobilized on the substrate, but the covalent bond via the nitrogen atom is formed by the reaction of the azide group in the compound having an azide group.

前記アジド基を有する化合物の例としては、たとえば
カルボニルアジド基を有する化合物(R−CON3)、スル
ホニルアジド基を有する化合物(R−CO2N3)、芳香族
アジド基を有する化合物 などがあげられるが、安定性のよい芳香族アジド基を有
する化合物またはスルホニルアジド基を有する化合物が
好ましい。また、より長波長(>320nm)の光でナイト
レンに転化できる点で、ニトロ基のような電子吸引性置
換基を有する芳香族アジド基を有する化合物、i線また
はg線感光性のビスアジド化合物がさらに好ましい。
Examples of the compound having an azide group include a compound having a carbonyl azide group (R-CON 3 ), a compound having a sulfonyl azide group (R-CO 2 N 3 ), and a compound having an aromatic azide group. Although a compound having an aromatic azide group or a compound having a sulfonyl azide group having good stability is preferred. In addition, compounds having an aromatic azide group having an electron-withdrawing substituent such as a nitro group, i-line or g-line sensitive bis azide compounds are known in that they can be converted to nitrene by light having a longer wavelength (> 320 nm). More preferred.

このようなアジド基を有する化合物のうち2個以上の
アジド基を有する化合物の具体例としては、たとえば第
1表に示すような一般のビスアジド化合物、1分子中に
2個以上のアジド基を導入したアジド化ポリマーなどが
あげられるが、これらに限定されるものではない。
Specific examples of such compounds having an azide group include compounds having two or more azide groups, for example, general bis azide compounds as shown in Table 1 wherein two or more azide groups are introduced in one molecule. But not limited thereto.

前記親水性高分子の例としては、たとえば一般の合成
親水性高分子、蛋白質、多糖類、その他の生体適合性に
優れた高分子があげられるが、これらに限定されるもの
ではない。これらは単独で用いてもよく、2種以上併用
してもよい。
Examples of the hydrophilic polymer include, but are not limited to, general synthetic hydrophilic polymers, proteins, polysaccharides, and other polymers having excellent biocompatibility. These may be used alone or in combination of two or more.

前記合成親水性高分子の具体例としては、たとえばポ
リアクリルアミド、ポリジメチルアクリルアミド、ポリ
ビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリヒド
ロキシエチルメタクリレート、ポリアクリル酸、ポリビ
ニル硫酸、ポリアリルアミンあるいはこれらの共重合体
などがあげられるが、これらに限定されるわけではな
い。体液成分が吸着しにくいという点から、ポリエチレ
ングリコールなどのノニオン系のものが好ましい。なか
でも、補体の活性化が少ないという点から水酸基を持た
ないポリアクリルアミド、ポリジメチルアクリルアミド
などのアクリルアミド系のものがさらに好ましい。
Specific examples of the synthetic hydrophilic polymer include, for example, polyacrylamide, polydimethylacrylamide, polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, polyhydroxyethyl methacrylate, polyacrylic acid, polyvinyl sulfate, polyallylamine, and copolymers thereof. However, it is not limited to these. Nonionic ones such as polyethylene glycol are preferred in that the body fluid components are not easily adsorbed. Among them, acrylamide-based ones such as polyacrylamide and polydimethylacrylamide having no hydroxyl group are more preferable from the viewpoint of less activation of complement.

前記蛋白質の具体例としては、たとえばアルブミン、
コラーゲン、ゼラチン;ウロキナーゼ、ストレプトキナ
ーゼ、プラスミノーゲンアクチベータなどの酵素類など
があげられるが、これらに限定されるものではない。こ
れらのうちでは、組織適合性に優れているという点から
はコラーゲンが好ましい。
Specific examples of the protein include, for example, albumin,
Collagen, gelatin; enzymes such as urokinase, streptokinase, plasminogen activator and the like, but are not limited thereto. Among these, collagen is preferable from the viewpoint of excellent tissue compatibility.

前記多糖類の具体例としては、たとえばヘパリン、ヒ
アルロン酸、コンドロイチン硫酸、デルマタン硫酸、デ
キストラン硫酸、ケラタン硫酸、ヘパラン硫酸などがあ
げられる。これらのうちでは、血栓形成抑制作用という
点からはヘパリンが好ましい。
Specific examples of the polysaccharide include heparin, hyaluronic acid, chondroitin sulfate, dermatan sulfate, dextran sulfate, keratan sulfate, heparan sulfate and the like. Of these, heparin is preferred from the viewpoint of the thrombus formation inhibitory effect.

前記その他の生体適合性に優れた高分子の具体例とし
ては、たとえばキチン、プロスタグランジン、その誘導
体などがあげられる。
Specific examples of the other polymers having excellent biocompatibility include chitin, prostaglandin, and derivatives thereof.

前記親水性高分子は、チッ素原子を介する共有結合で
医療用具の表面に固定されるが、前記結合は、アジド基
に光照射することにより生成したナイトレン基が、次式
に示すような化学反応、すなわち式(1)で表わされる
水素引抜反応、式(2)で表わされる2重結合への付加
やC−H結合への挿入、および式(3)で表わされるカ
ップリング反応を行なうことにより生成するものであ
る。
The hydrophilic polymer is fixed to the surface of the medical device by a covalent bond via a nitrogen atom, and the bond is formed by a nitrene group generated by irradiating the azide group with light, as represented by the following formula. Performing the reaction, ie, the hydrogen abstraction reaction represented by the formula (1), the addition to the double bond or the insertion into the C—H bond represented by the formula (2), and the coupling reaction represented by the formula (3) Is generated by

R−・+R′H→R′・+R−H→R−NH−R′
(1) 2R−・→R−N=N−R (3) なお、ナイトレン基は極めて反応性が高いために、前
記反応以外での結合が少数生成するばあいもありうる
が、実質的に親水性高分子が前記結合を介して医療用具
の表面に固定されているばあいには、本発明の範囲に含
まれる。
R-. + R'H → R '. + RH-R-NH-R'
(1) 2R-.fwdarw.RN = NR (3) Since the nitrene group has extremely high reactivity, there may be cases where a small number of bonds other than the above-mentioned reaction are formed, but the nitrene group is substantially hydrophilic. Where the molecule is immobilized on the surface of the medical device via the bond, it is within the scope of the present invention.

また、前記の反応が親水性高分子間に生じ、架橋が生
じるばあいがあるが、このようなばあいも本発明の範囲
に入る。なお、親水性高分子の水溶性が高いばあいに
は、このような架橋を積極的に生じさせるばあいもあ
る。
In addition, there is a case where the above-mentioned reaction occurs between hydrophilic polymers and cross-linking occurs, and such a case also falls within the scope of the present invention. When the hydrophilic polymer has high water solubility, such crosslinking may be positively caused.

本発明にいう医療用具とは、生体組織や体液などの生
体成分と接触して用いられるものである。このような医
療用具の具体例としては、たとえば血液バッグ、採尿バ
ッグ、輸血セット、縫合糸、ドレーンチューブ、各種カ
テーテル、ブラッドアクセス、血液回路、人工血管、人
工腎臓、人工心肺、人工弁、血漿交換膜、各種吸着体、
CAPD、IABP、ペースメーカー、人工関節、人工骨頭、歯
科材料、眼内レンズ、ソフトコンタクトレンズ、各種シ
ャントなどがあげられるが、これらに限定されるわけで
はない。
The medical device according to the present invention is used in contact with a biological component such as a biological tissue or a body fluid. Specific examples of such medical devices include, for example, blood bags, urine collection bags, blood transfusion sets, sutures, drain tubes, various catheters, blood access, blood circuits, artificial blood vessels, artificial kidneys, heart-lung machines, artificial valves, plasma exchanges. Membranes, various adsorbents,
Examples include, but are not limited to, CAPD, IABP, pacemakers, artificial joints, artificial heads, dental materials, intraocular lenses, soft contact lenses, and various shunts.

これら医療用具において、全表面が親水性高分子を有
する表面であってもよく、生体組織や体液などの生体成
分と接触する部位のみが親水性高分子を有する表面から
なっていてもよい。
In these medical devices, the entire surface may be a surface having a hydrophilic polymer, or only a portion in contact with a biological component such as a biological tissue or a body fluid may be a surface having a hydrophilic polymer.

つぎに、本発明の医療用具の製法について説明する。 Next, a method for producing the medical device of the present invention will be described.

本発明に用いる2個以上のアジド基を有する化合物と
親水性高分子とからなる組成物を材料表面に存在させる
方法として、たとえば該組成物をメタノールのような揮
発性有機溶媒に溶解あるいは懸濁させ、この液を材料表
面に塗布あるいは噴霧したのち乾燥させ、該組成物の薄
層を材料表面に形成させる方法、該組成物の水溶液また
はコロイド溶液と材料表面を接触させ、材料表面に吸着
させる方法などがあげられる。また、アジド基を有する
化合物を材料表面に存在させたのち、そのうえに親水性
高分子を存在させるなどしてもよい。
As a method for causing a composition comprising a compound having two or more azide groups and a hydrophilic polymer used in the present invention to be present on the surface of a material, for example, the composition is dissolved or suspended in a volatile organic solvent such as methanol. A method of forming a thin layer of the composition on the surface of the material by applying or spraying the liquid on the surface of the material, and then contacting an aqueous solution or colloid solution of the composition with the surface of the material, and adsorbing the material on the surface of the material. Method. Further, after a compound having an azide group is present on the surface of a material, a hydrophilic polymer may be present thereon.

前記親水性高分子の材料表面への結合は、2個以上の
アジド基を有する化合物と親水性高分子とからなる組成
物を材料表面に存在させたのち、光照射することによ
り、容易に行なうことができる。2個以上のアジド基を
有する化合物と該親水性高分子とからなる組成物を用い
るばあい、親水性高分子にアジド基を導入する特別な操
作が不要な点および非固定物の洗浄による除去が容易な
点で好ましい。
The binding of the hydrophilic polymer to the material surface is easily performed by causing a composition comprising a compound having two or more azide groups and the hydrophilic polymer to be present on the material surface and then irradiating the material with light. be able to. When a composition comprising a compound having two or more azide groups and the hydrophilic polymer is used, a special operation for introducing an azide group into the hydrophilic polymer is unnecessary, and the non-fixed substance is removed by washing. Is preferred in that it is easy.

前記光照射に用いる光源としては、一般的に紫外線を
発する高圧水銀灯、低圧水銀灯、超高圧水銀灯などの各
種水銀灯、エキシマレーザーなどを用いることができる
が、i線あるいはg線感光性のビスアジド化合物を用い
るばあいや、ニトロ基を有する芳香族アジド基を有する
化合物のように320nm以上の光でナイトレン基が生成す
るばあいには、フィルターにより短波長域をカットする
ことにより、短波長紫外線による親水性高分子や材料へ
の影響を軽減することができる。この方法によると、蛋
白質などの親水性高分子を用いるばあいにとくに好まし
い。
As a light source used for the light irradiation, a high-pressure mercury lamp generally emitting ultraviolet light, a low-pressure mercury lamp, various mercury lamps such as an ultra-high-pressure mercury lamp, an excimer laser, and the like can be used. When used, or when a nitrene group is generated by light of 320 nm or more, such as a compound having an aromatic azide group having a nitro group, by cutting the short wavelength region with a filter, The effect on conductive polymers and materials can be reduced. According to this method, it is particularly preferable to use a hydrophilic polymer such as a protein.

なお、ナイトレン基の反応は極めて短時間で完了する
ため、紫外線の照射時間は5分以内でよい。
Since the reaction of the nitrene group is completed in a very short time, the irradiation time of the ultraviolet ray may be within 5 minutes.

光照射の方法は、親水性高分子を存在させた材料表面
に直接照射する方法、または紫外線透過性を有する材料
のばあいは、親水性高分子を存在させた表面と反対側よ
り照射することもできる。
The method of light irradiation is to irradiate directly to the surface of the material in which the hydrophilic polymer is present, or to irradiate from the side opposite to the surface in which the hydrophilic polymer is present in the case of a material having ultraviolet transmittance. Can also.

また、光ファイバーを利用することにより、複雑な形
状を有する用具の内部表面の任意の部位に照射すること
ができる。
In addition, by using an optical fiber, it is possible to irradiate an arbitrary part on the inner surface of a tool having a complicated shape.

つぎに実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではない。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

参考例1 N,N−ジメチルアクリルアミド4重量部(以下、部と
いう)に対してアクリルアミド1部を用い、アセトン
中、過酸化ベンゾイルおよびN,N−ジメチル−p−トル
イジルをレドックス系開始剤とする共重合を行なった。
生成した白沈をろ別し、アセトンで充分洗浄し、N,N−
ジメチルアクリルアミド−アクリルアミド共重合体(以
下、PDMAという)をえた。
Reference Example 1 Using 1 part of acrylamide with respect to 4 parts by weight of N, N-dimethylacrylamide (hereinafter referred to as "parts"), using benzoyl peroxide and N, N-dimethyl-p-toluidyl in acetone as redox-based initiators. Copolymerization was performed.
The formed white precipitate is separated by filtration, sufficiently washed with acetone, and N, N-
A dimethylacrylamide-acrylamide copolymer (hereinafter, referred to as PDMA) was obtained.

このようにしてえられたPDMAを周知の方法でホフマン
分解し、アミド基をアミノ基に変換した(田中浩雄他、
高分子論文集、33、No.6、309頁(1976)、「ポリアク
リルアミドのホフマン分解」、他参照)。反応混合溶液
を大量のアセトン中に注ぎ、ポリマーを回収した。該乾
燥したポリマーを少量の水に溶かし、液酸酸性とした
後、アセトンより再沈殿し、アミノ基を導入したPDMA
(以下、アミノ化PDMAという)をえた。
The PDMA thus obtained was subjected to Huffman degradation by a well-known method, and the amide group was converted to an amino group (Hiroo Tanaka et al.,
Polymer Journal, 33 , No. 6, p. 309 (1976), "Hoffmann degradation of polyacrylamide", etc.). The reaction mixture was poured into a large amount of acetone to recover the polymer. The dried polymer was dissolved in a small amount of water and acidified with liquid acid.
(Hereinafter referred to as aminated PDMA).

このようにしてえられたアミノ化PDMA100mgを10mlの
水に溶かし、トリエチルアミンを加えてアミノ基を遊離
し、後に示す水溶性アジド化合物Sulfo−SANPAH(略
号、PIERCE社製)100mgを加えて溶かし、遮光下、室温
で1晩放置した。反応溶液を、分画分子量1000の透析膜
で透析して低分子不純物を除去した後、凍結乾燥し、ア
ジド基を導入したPDMA(以下、アジド化PDMA1という)
をえた。
100 mg of the aminated PDMA thus obtained is dissolved in 10 ml of water, triethylamine is added to release the amino group, and 100 mg of a water-soluble azide compound Sulfo-SANPAH (abbreviation, manufactured by PIERCE) shown below is added and dissolved, And left overnight at room temperature. The reaction solution is dialyzed with a dialysis membrane having a cut-off molecular weight of 1000 to remove low molecular impurities, and then freeze-dried to introduce azide group-introduced PDMA (hereinafter referred to as azido-PDMA1).
I got

このようにしてえられたアジド化PDMA1のメタノール
溶液(約1重量%)を調製し、この溶液約25μを、約
2cm2に切取った資料フィルム上に塗布、展開した後、風
乾して溶媒を留去した。アジド化PDMA1をキャストした
フィルム面に、高圧水銀灯を用いて紫外線を1分間照射
した。この後フィルムをメタノール、水で充分洗浄し
た。資料フィルムとして、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリスチレン、ポリウレタン製の各フィルムを用い
た。
A methanol solution (about 1% by weight) of the azidated PDMA1 thus obtained was prepared.
After coating and developing on a sample film cut into 2 cm 2 , it was air-dried and the solvent was distilled off. The film surface on which the azide PDMA1 was cast was irradiated with ultraviolet rays for 1 minute using a high pressure mercury lamp. Thereafter, the film was sufficiently washed with methanol and water. Each film made of polyethylene terephthalate, polystyrene, or polyurethane was used as a material film.

光照射によりアジド化PDMA1に基づく親水性高分子層
を有するフィルム表面は、水ぬれ性が顕著に改善され、
ESCAによる表面分析の結果、表面より数10Å以上にわた
り、ほとんど均質な該親水性高分子層が形成されている
ことが確認された。
The film surface having a hydrophilic polymer layer based on azido-PDMA1 by light irradiation has remarkably improved water wettability,
As a result of surface analysis by ESCA, it was confirmed that the hydrophilic polymer layer almost homogeneous was formed over several tens of degrees from the surface.

えられた該親水性高分子層を有するフィルムと、この
層を有さない元のフィルムとを健常人全血より調製した
多血小板血漿に浸漬し、37℃で1時間インキュベートし
たのち、生理食塩水でリンスし、グルタルアルデヒドで
固定した。これらのフィルム上の血小板粘着を観察した
ところ、親水性高分子層を有さない元のフィルムには数
多くの血小板が粘着していたが、該親水性高分子層を有
するフィルム面には、ほとんど血小板が粘着していなか
った。
The obtained film having the hydrophilic polymer layer and the original film not having this layer were immersed in platelet-rich plasma prepared from whole blood of a healthy subject, incubated at 37 ° C. for 1 hour, and then subjected to physiological saline. Rinse with water and fix with glutaraldehyde. Observation of platelet adhesion on these films showed that a large number of platelets adhered to the original film without the hydrophilic polymer layer, but almost no platelets adhered to the film surface having the hydrophilic polymer layer. Platelets were not sticky.

参考例2 アミノ化PDMA100mgと、後に示すアジド化合物ANB−NO
S(略号、PIERCE社製)80mgを用いたほかは参考例1と
同様にしてアジド基を導入したPDMA(以下、アジド化PD
MA2という)をえた。ただし、溶媒として、水のかわり
にメタノールを用いた。溶媒を留去し、乾燥した後に少
量の水に溶かし、参考例1と同様に透析してアジド化PD
MA2を精製した。ついで参考例1と同様にしてえたアジ
ド化PDMA2に基づく親水性高分子層を有するフィルム表
面は、水ぬれ性が顕著に改善され、血小板の粘着もほと
んど見られなかった。また、ESCAによる表面解析でも、
参考例1と同様、数10Å以上の親水性高分子層が形成さ
れていることが確認された。
Reference Example 2 100 mg of aminated PDMA and azide compound ANB-NO shown below
SDMA (abbreviation: PIERCE) was used in the same manner as in Reference Example 1 except that PDMA introduced an azide group (hereinafter referred to as azide-modified PD).
MA2). However, methanol was used instead of water as the solvent. The solvent was distilled off, dried, dissolved in a small amount of water, and dialyzed in the same manner as in Reference Example 1 to give azido-modified PD.
MA2 was purified. Then, the surface of the film having a hydrophilic polymer layer based on azido-substituted PDMA2 obtained in the same manner as in Reference Example 1 was remarkably improved in water wettability and almost no platelet adhesion was observed. Also, in surface analysis by ESCA,
As in Reference Example 1, it was confirmed that a hydrophilic polymer layer of several tens of degrees or more was formed.

参考例3 アミノ化PDMA100mgと、後に示すアジド化合物HSAB
(略号、p−アジド安息香酸と、N−ヒドロキシコハク
酸イミドとを、ジオキサン中、N,N′−ジシクロヘキシ
ルカルボジイミドを用いて脱水縮合することによりえ
た)65mgとを用いたほかは、参考例2と同様にして、ア
ジド基を導入したPDMA(以下、アジド化PDMA3という)
をえた。ただし、HSABは少量のテトラヒドロフラン(TH
F)に溶解して加えた。以下、参考例2と同様にしてア
ジド化PDMA3の精製を行なった。参考例1と同様にして
えられたアジド化PDMA3に基づく親水性高分子層を有す
るフィルム表面は、水ぬれ性が顕著に改善され、血小板
の粘着もほとんど見られなかった。また、ESCAによる表
面解析でも、参考例1と同様、数10Å以上の親水性高分
子層が形成されていることが確認された。
Reference Example 3 100 mg of aminated PDMA and azide compound HSAB shown below
Reference Example 2 except that 65 mg (obtained by dehydration condensation of abbreviations of p-azidobenzoic acid and N-hydroxysuccinimide with N, N'-dicyclohexylcarbodiimide in dioxane) were used. PDMA with an azide group introduced in the same manner as above (hereinafter referred to as azido-PDMA3)
I got However, HSAB has a small amount of tetrahydrofuran (TH
Dissolved in F) and added. Hereinafter, the azido-PDMA3 was purified in the same manner as in Reference Example 2. On the surface of the film having a hydrophilic polymer layer based on azido-PDMA3 obtained in the same manner as in Reference Example 1, water wettability was remarkably improved, and platelet adhesion was hardly observed. Also, surface analysis by ESCA confirmed that a hydrophilic polymer layer of several tens of degrees or more was formed as in Reference Example 1.

参考例4 平均分子量約4万のポリアクリルアミドを参考例1と
同様の方法でホフマン分解し、アミド基の一部をアミノ
基に変換した。反応混合溶液を大量のメタノール中に注
ぎ、ポリマーを回収した。該乾燥したポリマーを少量の
水に溶かし、塩酸酸性とした後、メタノールより再び沈
殿し、アミノ基を導入したポリアクリルアミド(以下、
アミノ化PAAmという)をえた。アミノ化PAAmとSulfo−S
ANPAHを用い、参考例1と同様にして、アジド基を導入
したポリアクリルアミド(以下、アジド化PAAmという)
をえた。
Reference Example 4 Polyacrylamide having an average molecular weight of about 40,000 was subjected to Hoffman degradation in the same manner as in Reference Example 1, and a part of the amide group was converted to an amino group. The reaction mixture solution was poured into a large amount of methanol to recover the polymer. The dried polymer was dissolved in a small amount of water, acidified with hydrochloric acid, then precipitated again from methanol, and polyacrylamide having an amino group introduced therein (hereinafter referred to as “polyacrylamide”).
Aminated PAAm). Aminated PAAm and Sulfo-S
Polyacrylamide having an azido group introduced therein (hereinafter referred to as azido-PAAm) using ANPAH in the same manner as in Reference Example 1.
I got

このようにしてえられたアジド化PAAmの水溶液(1重
量%)を調製し、資料フィルムを浸漬して1時間放置し
た。資料フィルムを浸漬したまま、溶液を透過して、高
圧水銀灯より紫外線を5分間照射した。フィルムを取出
し充分水洗した。資料フィルムとしてテフロンフィル
ム、ポリスチレンフィルムを用いた。えられたアジド化
PAAmに基づく親水性高分子層に有するフィルム表面は、
水ぬれ性が顕著に改善され、血小板の粘着もほとんど見
られなかった。また、ESCAによる表面解析により、数10
Å以上の該親水性高分子層がフィルム表面に形成されて
いることが確認された。
An aqueous solution (1% by weight) of the azidated PAAm thus obtained was prepared, and the sample film was immersed therein and left for 1 hour. The solution was transmitted while the material film was immersed, and irradiated with ultraviolet light from a high-pressure mercury lamp for 5 minutes. The film was taken out and thoroughly washed with water. A Teflon film and a polystyrene film were used as data films. Azidation obtained
The film surface having a hydrophilic polymer layer based on PAAm,
Water wettability was significantly improved, and platelet adhesion was hardly observed. In addition, by surface analysis by ESCA,
Å It was confirmed that the above hydrophilic polymer layer was formed on the film surface.

参考例5 牛血清アルブミン1gを0.15molリン酸緩衝液(pH8.5)
に溶かし、約10重量%溶液とした。これに水溶性アジド
化合物Sulfo−SANPAH10mgを加えて溶かし、遮光下、冷
蔵庫中で放置し、アルブミンにアジド基を導入した。
Reference Example 5 1 g of bovine serum albumin in 0.15 mol phosphate buffer (pH 8.5)
To give a solution of about 10% by weight. To this was added 10 mg of a water-soluble azide compound Sulfo-SANPAH to dissolve and left in a refrigerator under light shielding to introduce an azide group into albumin.

この溶液中に、約2cm2に切取ったポリスチレンフィル
ムを1時間浸漬し、アジド基を導入したアルブミンをフ
ィルム表面に吸着させた。
In this solution, a polystyrene film cut to about 2 cm 2 was immersed for 1 hour, and albumin having an azide group introduced was adsorbed on the film surface.

フィルムを取出し、生理食塩水でリンスした後、高圧
水銀灯を用いて紫外線を5分間照射した。ただし、紫外
フィルターを用い310nm以下をカットして照射した。
After the film was taken out and rinsed with a physiological saline solution, the film was irradiated with ultraviolet rays for 5 minutes using a high-pressure mercury lamp. However, irradiation was performed using an ultraviolet filter by cutting at a wavelength of 310 nm or less.

フィルムを生理食塩水で充分洗浄した。 The film was thoroughly washed with saline.

えられたアルブミン層を有するフィルム表面は、水ぬ
れ性が顕著に改善され、血小板の粘着もほとんど見られ
なかった。また、ESCAによる表面解析の結果、数10Å以
上のアルブミン層が形成されていることが確認された。
On the surface of the obtained film having the albumin layer, water wettability was remarkably improved and platelet adhesion was hardly observed. In addition, as a result of surface analysis by ESCA, it was confirmed that an albumin layer of several tens of mm or more was formed.

実施例1 参考例1でえられたPDMA10部に対して、ビスアジド化
合物2,6−ジ−(4′−アジドベンジリデン)−シクロ
ヘキサノン1部を混合してメタノールに溶かし、約1重
量%溶液を調製した。ポリエチレンテレフタレートフィ
ルムを資料フィルムとし、以下参考例1のばあいと同様
に実施した。フィルム表面の水ぬれ性は顕著に改善さ
れ、血小板の粘着もほとんど見られなかった。ESCAによ
る表面解析の結果、数10Å以上のPDMAに基づく親水性高
分子層が形成されていることが確認された。
Example 1 10 parts of PDMA obtained in Reference Example 1 was mixed with 1 part of a bisazide compound 2,6-di- (4'-azidobenzylidene) -cyclohexanone and dissolved in methanol to prepare an about 1% by weight solution. did. A polyethylene terephthalate film was used as a reference film, and the operation was carried out in the same manner as in Reference Example 1. Water wettability on the film surface was remarkably improved, and platelet adhesion was hardly observed. As a result of surface analysis by ESCA, it was confirmed that a hydrophilic polymer layer based on PDMA of several tens of mm or more was formed.

実施例2 アセトン中、過酸化ベンゾイルおよびN,N−ジメチル
−p−トルイジルをレドックス系開始剤として、N,N−
ジメチルアクリルアミドモノマー((株)興人製)を重
合し、ポリ(N,N−ジメチルアクリルアミド)(以下、P
DMAAという)をえた。このようにしてえたPDMAA95部
(重量比)に対して、ビスアジド化合物として2,6−ジ
−(4′−アジドベンジリデン)−シクロヘキサノン5
部(重量比)を混合してメタノールに溶かし、約0.1重
量%溶液を調製した。
Example 2 In acetone, benzoyl peroxide and N, N-dimethyl-p-toluidyl were used as N, N-
Poly (N, N-dimethylacrylamide) (hereinafter referred to as P)
DMAA). Based on 95 parts (by weight) of PDMAA thus obtained, 2,6-di- (4'-azidobenzylidene) -cyclohexanone 5 was used as a bisazide compound.
Parts (weight ratio) were mixed and dissolved in methanol to prepare an approximately 0.1% by weight solution.

この溶液約20μを、約2cm2に切取った試料フィルム
上に塗布、展開したのち、風乾して溶媒を留去した。こ
のようにしてビスアジド化合物を含んだPDMAAをキャス
トしたフィルム面に、高圧水銀灯を用いて紫外線を1分
間照射した。こののちフィルムをメタノール、水で充分
洗浄した。前記試料フィルムとして、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリスチレンまたはポリウレタンからなる
各フィルムを用いた。
About 20 μ of this solution was applied to a sample film cut to about 2 cm 2 , developed, and then air-dried to distill off the solvent. The film surface on which the PDMAA containing the bisazide compound was cast was irradiated with ultraviolet rays for 1 minute using a high-pressure mercury lamp. Thereafter, the film was sufficiently washed with methanol and water. As the sample films, films made of polyethylene terephthalate, polystyrene or polyurethane were used.

光照射によりPDMAAに基づく親水性高分子層を固定し
たフィルム表面は、水ぬれ性が顕著に改善され、血小板
の粘着もほとんどみられなかった。また、ESCAによる表
面分析の結果、表面より数10Å以上にわたり、ほとんど
均質な該親水性高分子層が形成されていることが確認さ
れた。
The surface of the film on which the hydrophilic polymer layer based on PDMAA was immobilized by light irradiation showed remarkable improvement in water wettability and little adhesion of platelets. Further, as a result of surface analysis by ESCA, it was confirmed that the hydrophilic polymer layer was formed almost homogeneously over several tens of degrees from the surface.

実施例3 牛血清アルブミン1gを0.15molリン酸緩衝液(pH8.5)
に溶かし、約10重量%溶液とした。これに、水溶性ビス
アジド化合物である4,4′−ジアジドスチルベン−2,2′
−ジスルホン酸ソーダ10mgを加えて溶かした。
Example 3 1 g of bovine serum albumin was added to 0.15 mol phosphate buffer (pH 8.5)
To give a solution of about 10% by weight. In addition, a water-soluble bisazide compound, 4,4'-diazidostilbene-2,2 '
10 mg of sodium disulfonate were added and dissolved.

この溶液中に、約2cm2に切取ったポリスチレンフィル
ムを1時間浸漬し、水溶性ビスアジド化合物を含んだア
ルブミンをフィルム表面に吸着させた。
In this solution, a polystyrene film cut to about 2 cm 2 was immersed for 1 hour, and albumin containing a water-soluble bisazide compound was adsorbed on the film surface.

フィルムを取出し、生理食塩水でリンスしたのち、高
圧水銀灯を用いて紫外線を5分間照射した。ただし、紫
外フィルターを用い310nm以下をカットして照射した。
ついでフィルムを生理食塩水で充分洗浄した。
After the film was taken out and rinsed with a physiological saline solution, the film was irradiated with ultraviolet rays for 5 minutes using a high-pressure mercury lamp. However, irradiation was performed using an ultraviolet filter by cutting at a wavelength of 310 nm or less.
Then, the film was sufficiently washed with physiological saline.

このようにしてえたアルブミン層を有するフィルム表
面は、水ぬれ性が顕著に改善され、血小板の粘着もほと
んど見られなかった。また、ESCAによる表面解析の結
果、数10Å以上のアルブミン層が形成されていることが
確認された。
The surface of the thus obtained film having an albumin layer was remarkably improved in water wettability, and almost no platelet adhesion was observed. In addition, as a result of surface analysis by ESCA, it was confirmed that an albumin layer of several tens of mm or more was formed.

[発明の効果] 本発明による生体適合性に優れた親水性高分子よりな
る表面を有する医療用具は、生体組織や体液などの生体
成分と接触したばあいに優れた生体適合性を示し、高い
安全性を有するものである。
[Effects of the Invention] The medical device having a surface made of a hydrophilic polymer excellent in biocompatibility according to the present invention exhibits excellent biocompatibility when it comes into contact with a biological component such as a biological tissue or a body fluid, and has high biocompatibility. It has security.

2個以上のアジド基を有する化合物と親水性高分子と
からなる組成物を材料表面に存在させたのち光照射する
本発明の方法により、親水性高分子をその表面に簡単に
固定できるため、既存の医療用具をはじめこれまで生体
適合性に欠け医療用具としては適していない材料にも容
易に生体適合性表面を付与することが可能となり、広範
な材料が医療用具として使用可能となる。さらに、医療
用具の極表面の改質であるため、その医療用具の有する
医用機能性や経済性にはほとんど影響を与えない利点も
ある。
According to the method of the present invention in which a composition comprising a compound having two or more azide groups and a hydrophilic polymer is present on the material surface and then irradiated with light, the hydrophilic polymer can be easily fixed to the surface. It is possible to easily provide a biocompatible surface to existing medical devices and also to materials that lack biocompatibility and are not suitable as medical devices so far, and a wide range of materials can be used as medical devices. Furthermore, since it is a modification of the very surface of the medical device, there is an advantage that the medical function and economic efficiency of the medical device are hardly affected.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−170617(JP,A) 特開 昭58−170720(JP,A) 特表 平3−505979(JP,A) 国際公開90−1344(WO,A) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-60-170617 (JP, A) JP-A-58-170720 (JP, A) JP-A-3-505979 (JP, A) International publication 90-1344 (WO, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】2個以上のアジド基を有する化合物と親水
性高分子とからなる組成物を材料表面に存在させたの
ち、光照射することにより、該親水性高分子を材料表面
に結合させることを特徴とする生体適合性に優れた表面
を有する医療用具の製造方法。
1. A composition comprising a compound having two or more azide groups and a hydrophilic polymer is made to exist on the surface of a material, and then irradiated with light to bind the hydrophilic polymer to the surface of the material. A method for producing a medical device having a surface excellent in biocompatibility characterized by the above-mentioned.
JP1248440A 1989-05-11 1989-09-25 Method for producing medical device having surface with excellent biocompatibility Expired - Fee Related JP2620378B2 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP3125047B2 (en) * 1998-01-20 2001-01-15 工業技術院長 Method for producing surface-modified polymer molded article
JP3649578B2 (en) * 1998-03-31 2005-05-18 住友ベークライト株式会社 Endoscopic hydrophilic tube
JP3504548B2 (en) * 1999-11-08 2004-03-08 朝日インテック株式会社 Lubricious guiding catheter
JP7265849B2 (en) * 2018-09-14 2023-04-27 京セラ株式会社 Manufacturing method for medical components

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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US4521564A (en) * 1984-02-10 1985-06-04 Warner-Lambert Company Covalent bonded antithrombogenic polyurethane material
DE3856430T2 (en) * 1988-07-22 2001-05-03 Surmodics, Inc. MANUFACTURE OF POLYMER SURFACES

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