JP2766092B2

JP2766092B2 - 抗血栓性材料の製造方法

Info

Publication number: JP2766092B2
Application number: JP3200850A
Authority: JP
Inventors: 秀昭浅井; 正幸斧原
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 1991-08-09
Filing date: 1991-08-09
Publication date: 1998-06-18
Anticipated expiration: 2013-06-18
Also published as: JPH0623035A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、抗血栓性材料の製造方
法に関するもので、更に詳しくは、高い抗血栓性を有す
る材料を比較的安価で簡単に製造する方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】ヘパリンを抗血栓性材料の製造に応用す
る研究は、ブレンド・コーティング法、イオン結合法、
共有結合法の三つに大別される（山下岩男，コンバーテ
ック，６，２６−３１（１９８９））。

【０００３】ブレンド法とコーティング法は、ヘパリン
が化学量論的に消費されることによって材料表面での血
栓形成を阻止するという考えに基づいている。コーティ
ング法は、材料表面にヘパリンを単に塗布したもので、
その効果はほとんど持続しない。また、ブレンド法に於
いては、ヘパリンを樹脂に直接混練しても均一に分散さ
せることは不可能で、従って、その徐放性を持続させる
ことはきわめて困難であった。

【０００４】そこで、ヘパリンをグラファイトに吸着さ
せて、それをシリコーンゴム中に分散させたもの(Hufna
gel C.A.，et al., Ann NY Acad Sci., 146, 262(1968)
）や、ヘパリンをシリカに吸着させて、それをポリエ
チレン系樹脂中に分散させたもの（山下岩男，Chem. Ex
press,１(10), 611(1986) ）、あるいは、ヘパリンをヒ
ドロゲルに包理し、そのヒドロゲルを樹脂中に分散させ
たもの（特開平１−２３２９６８号公報）などが提案さ
れてきた。しかし、いずれの材料に於いても、ヘパリン
を担持するための担体が必要不可欠で、かつこの担体の
安全性をも十分に考慮しなければならないという煩雑さ
があった。

【０００５】一方、ヘパリンを基材にイオン結合で結合
させ、徐放させる研究も盛んに行われてきた。例えば、
基材を成型加工した後に、ヘパリンの溶液に浸漬し、イ
オン結合により基材中にヘパリンを高濃度に蓄積させた
もの（特開昭５５−６０４６１、特開昭５７−１１９７
５６各号公報）がある。この材料は、ヘパリンを高濃度
に基材に担持したもので、長期のヘパリン徐放性に優れ
ているといわれている。しかし、製造方法が煩雑で、製
造時間がかかること、ヘパリンの活性低下などに疑問が
残るとともに、コストが高くつくという問題を有してい
る。

【０００６】また、ヘパリンを粒子化し、ポリマー中に
分散させたもの（斧原ら、特願平２−９９３０３号）が
ある。しかし、この方法では、材料表面からのヘパリン
の徐放が短期間で低下するという問題を有している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】先に、特願平２−９９
３０３号で開示した、抗血栓性材料及びその製造方法に
おいては、単独成形、またはコーティング法によって成
形したが、成形材料の表面が平滑でなく、入射光が乱反
射し、その光透過率の低下のため成形材料が不透明にな
るという問題を有していた。また、成形材料からのヘパ
リンの徐放が短期間で低下してしまうという問題を有し
ている。

【０００８】そこで、本発明は、従来の技術のこのよう
な問題点を解決しようとするもので、高い透明度を持
ち、長期間にわたってヘパリンを徐放することのできる
材料を簡単で、安価に提供することを目的とするもので
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、先に特願平２
−９９３０３号で開示した、抗血栓性材料の製造方法に
おいて、ヘパリンを再沈澱させ超遠心により分離した
後、得られたヘパリンに再び同じ沈澱剤を再沈澱させた
時と同量加え、１００ｐｒｍ以上の速度で撹拌し、１〜
１０分間超音波を当て、４,０００Ｇ以上１０,０００Ｇ
以下の遠心加速度にて超遠心してヘパリンを沈澱させ分
離することにより、ヘパリンの沈澱物を前記沈澱剤で再
洗浄し、含水率を低下させる。

【００１０】さらに、上記の再洗浄工程を１〜４回繰り
返えして、ヘパリン粒子の２次結合水以上を取り除き、
ヘパリン粒子を0.１〜１０μｍの微粒子とすることを特
徴とする抗血栓性材料の製造方法である。

【００１１】本発明者らは、ヘパリンの含水率がヘパリ
ン粒子の大きさ及び粒径分布を支配し、これが成形材料
の表面の平滑性すなわち材料の透明度を支配することを
見いだした。また、ヘパリン粒子の大きさ及び粒径分布
が成形材料からのヘパリンの徐放期間を支配することを
見いだし、さらに検討を進めて本発明を完成させるに至
った。

【００１２】本発明に於いて使用するヘパリンは、試薬
として市販されているものも利用できるが、できれば臨
床上汎用されているものが好ましい。最近、副作用が少
ないことで話題になっている、低分子量ヘパリン(Fragm
in^R , Kabi Vitrum 社製など）も目的に応じて使用する
ことが可能である。また、その形態は、粉末または固形
物が好ましく、水溶液に調製されているものは改めて必
要な濃度に調製する手間がかかるため好ましくない。ヘ
パリンを溶解させる水は、特に限定はしないが、蒸留
水、特に注射用蒸留水、純水、超純水等が利用できる。

【００１３】本発明に於いてはヘパリンの水溶液からヘ
パリンを再沈澱させ、その沈澱物をさらに、１回ないし
４回の沈澱剤による洗浄工程を経て、２次結合水以上の
水が取り除かれたものを非水溶性高分子中に分散させる
ものであるが、その粒子の大きさは0.１〜１０μｍであ
り、粒度分布はその粒子数の９０％以上が0.１〜５μｍ
の狭い範囲に分布を持つものである。

【００１４】本発明のヘパリン粒子は、沈澱剤による洗
浄工程を２回ないし５回経て、ヘパリンの２次結合水以
上の水を取り除くことで、0.１〜１０μｍの粒径で材料
中に分散させることができる。この理由は明確ではない
が、親水性の高いヘパリン粒子は、含水率が高い粒子が
存在すると、その粒子を中心に凝集が起こり易くなるた
めと考えられる。実際に、含水率の高いヘパリン粒子
は、微粒子に分散させてもすぐに凝集してしまう。

【００１５】また洗浄工程を経たヘパリン粒子であって
も、その大きさが0.１μｍ以下の粒子が３０％以上を占
めると、粒子の自然凝集が起こり、分散剤などの化学物
質の添加が必要となり、安全性の面から医療用途の材料
は好ましくない。

【００１６】また、１０μｍを越える粒子が４０％を越
えると、ヘパリン粒子を含むポリマー材料の表面の起伏
が大きくなり、また、粒子のポリマー材料中での分散が
不均一となり、光の表面反射または乱反射が大きく、光
透過率が低下するため、材料の透明性が低下する。

【００１７】また、１０μｍを越える粒子が４０％を越
えると、ヘパリンの徐放量が短期間で低下してしまう。
このことは、明確ではないが初期の徐放には大きな影響
はないことから、シートまたはチューブへ塗布されたポ
リマー中で、粒径の大きな粒子は速やかに血液中に溶出
してしまい、塗布ポリマーの膨潤と共に順次に粒子と血
液とが接触してゆっくりと血液中に徐放していくとい
う、粒径の小さな粒子の持つ特徴が失われてしまうため
と考えられる。

【００１８】本発明のヘパリンを再沈澱させる工程で使
用する沈澱剤は特に限定しないが、メタノール、プロパ
ノール、アセトン、ジメチルアセトアミド等が好まし
い。エタノール、エチレングリコールなどは、水との混
合比によってはヘパリンを溶解させるため、ヘパリンの
沈澱剤としては適切ではない。また、沈澱剤の量も重要
で、ヘパリン水溶液からヘパリンを再沈澱させるには、
水溶液の量の３〜１００倍が好ましい。３倍未満でも、
１００倍を越えても、沈澱によるヘパリンの回収率が低
下し、かつ粒子の大きさも不適当になる。得られたヘパ
リンの沈澱物を洗浄する工程においても、このような理
由から前記再沈澱に用いたのと同程度の量の沈澱剤を使
用するのが好ましい。

【００１９】ヘパリンを沈澱させる工程における遠心条
件は、４,０００〜１０,０００Ｇが好ましく、この条件
で約９７％以上のヘパリンが回収可能である。４,００
０Ｇ未満では、ヘパリンの回収率が低く、１０,０００
Ｇを越えても回収率にほとんど変化はない。また、再洗
浄工程における超音波の照射には超音波洗浄機などが使
用可能である。

【００２０】本発明における、抗血栓性材料はヘパリン
とそれを分散させるマトリックスポリマーのみからな
り、余分な成分は全く含有していない。このような、単
純な構造であってもヘパリン粒子の２次結合水以上の水
を取り除き、ヘパリン粒子を微粒子で分散させることに
よって、有効量のヘパリンの徐放を約１ヶ月以上にわた
って持続することを可能にしたものである。

【００２１】しかも、その製造方法から容易に推定でき
るように、比較的簡単で安価に製品を提供できるという
利点を有している。

【００２２】以下に、実施例によって本発明の効果を説
明する。

【００２３】

【実施例１】粉末状のヘパリン（和光純薬工業（株）
製、試薬特級ヘパリンナトリウム）５００mgを純水1.５
mlに溶解し、１００ｒｐｍの速度で撹拌している５０ml
のアセトン中に約１分かけて注ぎ、ヘパリンを再沈澱さ
せた。これを超遠心機にて６,０００Ｇで３０分遠心し
てヘパリンを沈澱させた。上清液を捨て、得られたヘパ
リンに再び新鮮なアセトンを５０ml加え、１００ｒｐｍ
の速度で撹拌し、超音波洗浄機を用いて５分間超音波を
当て、６,０００Ｇの遠心加速度にて超遠心して、ヘパ
リンを沈澱させ分離することにより、ヘパリンの沈澱物
を洗浄した。

【００２４】さらに、上記の再洗浄工程を３回繰り返し
た後、これにテトラヒドロフラン４５ｇを添加し、１２
０ｒｐｍで１０分間撹拌してヘパリン分散液を調製し
た。次いでこの分散液に、軟質塩化ビニル樹脂（住友ベ
ークライト（株）製１１７０Ｇ−５０）４.５ｇを溶解
させた。このようにして、塩化ビニル樹脂に対するヘパ
リン量が１０ｗｔ％で、溶質総濃度が１０ｗｔ％である
溶液を調製した。この溶液を塩化ビニル樹脂（住友ベー
クライト（株）製Ｇ−５４０Ｒ）のシート（厚み２００
μｍ）に、０.２mmのスペーサーを用いて塗布し、５０
℃で５時間減圧乾燥した。

【００２５】また、比較試料として、再洗浄工程を行わ
ない以外は同様の製造方法である、従来の製造方法で比
較試料シートを作成した。

【００２６】得られた塗布シート及び比較試料シートを
各々５０cm² の面積分用意し、これらを５０mlの燐酸緩
衝溶液に浸漬し、３７℃に保ち溶出してくるヘパリンの
量をトルイジンブルーを用いる吸光度法（吉沢善作ら，
「ヘパリン」（講談社サイエンティフィック，1981）；
Wollin, A et al., Throm. Res., Vol.2, 1973）にて測
定した。図１にそのヘパリン徐放速度の経時変化を示
す。図１より、本発明における材料は、極めて簡単な構
造にも関わらず、約１ヶ月間にわたり１０^-4μｇ／cm²
／min 以上の速度でヘパリンを徐放することが分かる。

【００２７】本発明の方法で調製したヘパリン分散液を
レーザー光散乱法（大塚電子製、ＤＳＬ−７００を使
用）で分析すると、０.１〜５μｍの粒径を持つ粒子が
９０％以上を占めていた。また、本方法で作成した塗布
シートの表面及び断面を走差型電子顕微鏡（日立製作所
製、Ｓ−８００）で観察すると、粒径が０.１〜１０μ
ｍのヘパリン粒子が規則正しく分散していることが確認
できた。

【００２８】また、従来の方法による比較試料シートの
平行光線透過率（東洋精機製、DIRECT HEIZU METER に
よる）は７０％であったが、本方法で得られたシート
は、９０％以上の透過率を示した。

【００２９】

【実施例２】抗血栓性材料のベースとなる溶質ポリマー
としてポリウレタン（サーメディックス社製、テコフレ
ックス８０Ａ）を使用した以外は、実施例１と同様にし
て、総溶質濃度１０ｗｔ％、溶質に対するヘパリン濃度
２０ｗｔ％のヘパリン分散溶液を調整した。また、比較
試料として、従来の製法である再洗浄工程を行わない以
外は上記と同様の製法で比較試料溶液を調製した。

【００３０】これらを、各々塩化ビニル樹脂性チューブ
（外径５.０mm、内径３.５mm、長さ２５０mm、両端を各
々４５度の角度で切り落としたもの）の内側、及び両端
から各々６cmまでの外側に塗布し、その後７日間減圧乾
燥した。得られたチューブ、及び比較試料チューブを各
々エチレンオキサイドガスにて、５０℃で５時間滅菌し
た。

【００３１】これらのチューブを用いて、以下の抗血栓
性動物実験を実施した。

【００３２】ハロセン麻酔下に、雑種成犬（雄、２６k
g）の両頚静脈を露出し、左上から右下、及び右上から
左下の頚静脈に各々のチューブを１本づつ挿入し固定し
た。血流計にてチューブ内の血液の流速を監視しなが
ら、１週間の血液バイパス試験を実施した。

【００３３】血流は、いずれのチューブも、５０ml／mi
n を試験中維持し、ほとんど変化はなかった。１２時間
のバイパス試験の後、いずれのチューブも上流側のチュ
ーブの先端からさらに約２cm上流側の血管を切断し、下
流側はチューブを静かに抜取り、チューブと上流側の血
管とを一体にしたまま取り出した。取り出し後、生理的
食塩水にて静かにチューブの内腔をリンスした後、血管
は血流方向に縦に切開し、チューブの先端と血管壁との
間、及びチューブ全体の様子を観察した。さらに、チュ
ーブの上流先端部、中央部、下流先端部を各々約３cm切
断し、２％グルタールアルデヒド（和光純薬工業（株）
製、電子顕微鏡用）にて２４時間固定し、走差型電子顕
微鏡にてチューブの内腔面を観察した。それらの結果を
表１に示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】このように、本発明における抗血栓性材料
は、血小板等の活性化能がヒトよりかなり高く、しかも
血流量が少なく厳しい条件である静脈でのイヌの実験に
おいても、１週間にわたるかなり優れた抗血栓性を有し
ていることが分かった。

【００３６】

【発明の効果】本発明の製造方法に従うと、従来の欠陥
である平衡光線透過率を従来の材料の７０％から９０％
以上へと約２０％改善することができるうえに、材料表
面からのヘパリンの徐放を１０^-4μｇ／cm² ／min 以上
の速度で約１ヶ月にわたって維持できる。

【００３７】また、塩化ビニル樹脂製チューブに塗布
し、犬の頚静脈を用いた１２時間の動物実験において、
従来の製造方法による材料を塗布したチューブはチュー
ブ内、外部に多量の血小板の付着と赤血球を巻き込んだ
赤色血栓の形成がみられたが、本発明による材料では血
小板の付着は小量で血栓の形成は見られず、優れた抗血
栓性を示す材料を得ることができ、循環器の手術時に使
用されるバイパスチューブを初めとし、様々な医療用具
の血液と接触する表面に優れた抗血栓性を付与できる材
料として応用でき有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法により作成した抗血栓性材料を塗
布したシート、及び、比較試料のヘパリン徐放速度の経
時変化を示した図である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（１）５〜３０ｗｔ％濃度のヘパリン水
溶液を、該水溶液の３〜１００倍の容量の沈澱剤中に、
５０ｒｐｍ以上の速度で沈澱剤を撹拌しながら注いでヘ
パリンを再沈澱させる工程と、（２）工程（１）で得られた溶液を４,０００〜１０,０
００Ｇの遠心加速度にて１０〜６０分間超遠心してヘパ
リンを沈澱させる工程、（３）その上清液を捨て、沈澱したヘパリンが乾燥しな
い内に工程（１）で用いた沈澱剤を工程（１）とほぼ等
量注いで、１００ｒｐｍ以上の速度で撹拌し、その後１
〜１０分間超音波を当て、4,０００〜１０,０００Ｇの
遠心加速度にて超遠心してヘパリンを沈澱させ分離する
ことによる沈澱物の洗浄工程、（４）その上清液を捨て、沈澱したヘパリンが乾燥しな
い内に工程（１）で用いた沈澱剤とほぼ等量の有機溶剤
を注いで、ヘパリンを微粒子の状態で分散させる工程、（５）該分散液に工程（４）の有機溶剤に溶解可能な非
水溶性高分子を溶解させ、最終的に非水溶性高分子とヘ
パリンとの総重量に対するヘパリンの重量が１〜４０ｗ
ｔ％になるように調製する工程、（６）最後に、該調製液をキャスト法によって単独成形
するか、または、コーティング法によって基材の表面に
塗布後乾燥して成形する工程、からなる抗血栓性材料の製造方法であって、洗浄工程
（３）を１〜４回繰り返すことで、ヘパリンの２次結合
水以上を取り除き、ヘパリン粒子を０．１〜１０μｍの
微粒子とすることを特徴とする抗血栓性材料の製造方
法。