JP3014325B2 - Artificial blood vessel and method for producing the same - Google Patents
Artificial blood vessel and method for producing the sameInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、人工血管に関し、
さらに詳しくは、大動脈、冠状動脈、末梢血管などの疾
患の治療に用いる人工血管に関する。The present invention relates to an artificial blood vessel,
More specifically, the present invention relates to an artificial blood vessel used for treating diseases such as aorta, coronary arteries, and peripheral blood vessels.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、ポリエステル繊維の織物また
は編物や延伸ポリテトラフルオロエチレン(以下、eP
TFE)のチューブが人工血管として用いられている。
ePTFEチューブは、素材であるポリテトラフルオロ
エチレン自体が抗血栓性に優れる上、延伸によって得ら
れる繊維−結節からなる多孔質構造が生体適合性に優れ
るため、ポリエステルに比べてより小口径の人工血管に
適用されてきた。2. Description of the Related Art Conventionally, woven or knitted polyester fiber or drawn polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as eP
TFE) tubes are used as artificial blood vessels.
The ePTFE tube is made of an artificial blood vessel having a smaller diameter than polyester, because polytetrafluoroethylene itself is excellent in antithrombotic properties and the porous structure comprising fibers and nodules obtained by stretching is excellent in biocompatibility. Has been applied to
【0003】しかしながらePTFEでも抗血栓性が十
分ではなく、内径5mm以下、特に内径4mm以下の人工血
管では十分な開存率は得られていない。そこでこれらを
解決する方法として、材料自体の抗血栓性を高める方
法、人工血管を移植後に、内面に抗血栓性の組織形成
を促すように工夫する方法、人工血管内に、抗血栓性
の組織を培養(播種)する方法が検討されている。However, ePTFE does not have sufficient antithrombotic properties, and a sufficient patency rate has not been obtained with artificial blood vessels having an inner diameter of 5 mm or less, particularly 4 mm or less. Therefore, as a method of solving these, a method of increasing the antithrombotic property of the material itself, a method of devising to promote the formation of antithrombotic tissue on the inner surface after transplanting an artificial blood vessel, A method of culturing (seeding) is studied.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】具体的には、の方法
としては、ミクロ相分離構造の抗血栓性高分子材料や抗
血栓剤固定化材料の開発が検討されている(野色ら、ト
ランザクションズ・オブ・アサイオ(Trance.A.S.
A.I.O),23,253(1977)など)。の方
法としては、コラーゲンやフィブロネクチン等の細胞接
着性たんぱくを塗布後に架橋した人工血管が提案されて
いる(ルンドグレンら、トランザクションズ・オブ・ア
サイオ,32,346(1986))など。の方法と
しては、人工血管内面に血管内皮細胞を播種する方法が
検討されている(高木ら、人工臓器、17、679、
(1988)、特開平1−170466号報)など。Specifically, as a method, the development of an antithrombotic polymer material having a microphase-separated structure and a material for immobilizing an antithrombotic agent has been studied (Noiro et al., Transaction Of the Asio (Trance.AS)
AIO), 23 , 253 (1977)). As an example of the method, an artificial blood vessel obtained by applying a cell-adhesive protein such as collagen or fibronectin and then cross-linking has been proposed (Lundgren et al., Transactions of Asio, 32 , 346 (1986)). As a method of (1), a method of seeding vascular endothelial cells on the inner surface of an artificial blood vessel has been studied (Takagi et al., Artificial Organ, 17 , 679,
(1988), JP-A-1-170466).
【0005】しかし、の方法は、ヒトの血管内皮細胞
の確保が困難でかつ、培養に数週間かかることが問題で
あり、実用化されていない。本発明者らは、ePTFE
表面を様々な材料、条件で複合化することでおよび
の方法に類似した研究を行った。その結果、単に抗血栓
材料や組織誘導性物質をePTFE全面に複合化しただ
けでは、使用する薬剤に唱われているような効果が得ら
れず、開存性は何も処理を施さない従来のePTFEと
同等かそれ以下でしかなかった。[0005] However, this method has a problem that it is difficult to secure human vascular endothelial cells and it takes several weeks to culture. We have developed ePTFE
A similar study was performed by combining surfaces with various materials and conditions. As a result, simply combining an antithrombotic material or a tissue-inducing substance over the entire surface of ePTFE does not provide the effect advocated for the drug to be used, and the conventional patency without any treatment is performed. It was less than or equal to ePTFE.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
した結果、移植直後に内壁に一定の血液が侵入するよう
な構造、例えば壁の半分を親水化処理した構造を有する
ePTFEチューブの開存性は、そのような処理を施さ
ないePTFEチューブに比べ開存性が高まることを発
見し、さらに、この親水化層に抗血栓性物質や細胞接着
性蛋白質を複合化すれば、薬剤の効果を有効に引き出す
ことが出来ることを見いだした。また、更に開存率を高
めるためには、抗血栓性物質または組織誘導性物質をそ
の親水化層に固定すればよいことを見いだした。Means for Solving the Problems As a result of intensive studies, the present inventors have found that an ePTFE tube having a structure in which a certain amount of blood enters the inner wall immediately after transplantation, for example, an ePTFE tube having a structure in which half of the wall has been hydrophilized. The patency was found to increase the patency compared to ePTFE tubes not subjected to such treatment, and furthermore, if an antithrombotic substance or cell adhesive protein was complexed to this hydrophilized layer, the patency of the drug could be improved. We found that we can bring out the effect effectively. In addition, it has been found that in order to further increase the patency rate, an antithrombotic substance or a tissue-inducing substance may be immobilized on the hydrophilized layer.
【0007】すなわち、本発明は、延伸ポリテトラフル
オロエチレンの多孔質チューブからなり、その内面から
の深さが壁厚の5%以上96%未満の範囲の層を親水性
にし、所望により親水性層に抗血栓性物質および生体組
織誘導性物質から成る群から選択される少なくとも1種
の物質を固定した人工血管、および延伸ポリテトラフル
オロエチレンの多孔質チューブに、その外面から壁厚の
一部分に熱可塑性物質を浸透させた後、該熱可塑性物質
が浸透していない部分を親水処理する人工血管及びその
製造方法を提供する。That is, the present invention renders a layer comprising a porous tube of expanded polytetrafluoroethylene having a depth from the inner surface in the range of 5% to less than 96% of the wall thickness hydrophilic, and optionally hydrophilic. An artificial blood vessel in which at least one substance selected from the group consisting of an antithrombotic substance and a biological tissue-inducing substance is immobilized on a layer, a porous tube of expanded polytetrafluoroethylene, and a part of the wall thickness from the outer surface thereof Provided is an artificial blood vessel in which a portion not impregnated with a thermoplastic substance is subjected to a hydrophilic treatment after infiltration of the thermoplastic substance, and a method for producing the same.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】吻合部において生体血管と人工血
管との間に強固な結合を早期に形成するためには、eP
TFEの繊維長は20〜200μm、空隙率は50%以
上、好ましくは70%以上であることが望ましい。ま
た、ePTFEチューブの壁厚は、生体血管に合わせる
ために、300〜1000μmの間で選択すれば良い。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In order to form a strong bond between a living blood vessel and an artificial blood vessel at an anastomosis portion at an early stage, eP
It is desirable that the fiber length of TFE is 20 to 200 μm and the porosity is 50% or more, preferably 70% or more. In addition, the wall thickness of the ePTFE tube may be selected from 300 to 1000 μm in order to match a living blood vessel.
【0009】ePTFEチューブの内面から一定の深さ
の範囲で化学的に親水基を導入する方法としては、次に
ような方法が例示できす。ePTFEチューブの外面か
ら一定の深さの範囲をPTFEに対し親和性のあるパラ
フィン等でマスキングした後に、アルカリ金属を用いた
化学処理、またはγ線や電子線などの放射線放射やコロ
ナ放電、グロー放電処理などの物理的処理によりマスキ
ングされていない部分のePTFEを脱フッ素化し、次
いで、分子内にカルボキシル基、水酸基、アミノ基、エ
ポキシ基等を有する化合物を負荷させることで官能基を
導入後、マスキングに用いた物質を除去する。As a method for chemically introducing a hydrophilic group within a certain depth from the inner surface of the ePTFE tube, the following method can be exemplified. After masking a certain depth range from the outer surface of the ePTFE tube with paraffin or the like having affinity for PTFE, a chemical treatment using an alkali metal, or radiation emission such as γ-ray or electron beam, corona discharge, glow discharge The non-masked portion of ePTFE is defluorinated by a physical treatment such as a treatment, and then a functional group is introduced by loading a compound having a carboxyl group, a hydroxyl group, an amino group, an epoxy group, etc. in the molecule, and then masking. Remove the material used for.
【0010】このとき、開存率を高めるためには、パラ
フィン等によってマスキングされていない部分の厚さ
を、壁厚の5%以上95%以下、好ましくは50%以上
90%以下とするのが好ましい。この厚さの制御は、好
ましくは、チューブの内腔に流す冷却水の温度を制御す
ることで壁内の温度勾配を変化させると、溶融させたパ
ラフィンが侵入する深さが変化するのを利用して行う
か、壁全体にパラフィンを浸透させた後に内腔側のパラ
フィンを溶剤で抽出して行う。At this time, in order to increase the patency rate, the thickness of the portion not masked by paraffin or the like should be 5% to 95%, preferably 50% to 90% of the wall thickness. preferable. This thickness control preferably takes advantage of the fact that changing the temperature gradient in the wall by controlling the temperature of the cooling water flowing through the tube lumen changes the depth of penetration of the melted paraffin. Alternatively, the paraffin on the lumen side is extracted with a solvent after permeation of the paraffin into the entire wall.
【0011】化学処理に用いるアルカリ金属化合物とし
ては、例えばメチルリチウム、n−ブチルリチウム、t
−ブチルリチウム、ナトリウム−ナフタレン、ナフタレ
ン−ベンゾフェノン、ビニルリチウムなどが挙げられ、
これらを溶液として使用する。ナトリウム−ナフタレン
またはナトリウム−ベンゾフェノンは、処理によってP
TFE表面に黒褐色の層を形成する上、均一に処理する
ことが困難であるので、本発明の人工血管を作成するた
めにはメチルリチウム、n−ブチルリチウム、t−ブチ
ルリチウムを用いることが望ましい。メチルリチウム、
n−ブチルリチウム、t−ブチルリチウムはこれ自体で
はフッ素を引き抜く作用が弱いので、キレート試薬であ
るヘキサメチルリン酸トリアミドやN,N,N,N−テト
ラメチルエチレンジアミン等を添加することが必要であ
る。As the alkali metal compound used for the chemical treatment, for example, methyl lithium, n-butyl lithium, t
-Butyl lithium, sodium-naphthalene, naphthalene-benzophenone, vinyl lithium and the like,
These are used as solutions. Sodium-naphthalene or sodium-benzophenone can be converted to P
Since it is difficult to form a black-brown layer on the TFE surface and to perform uniform treatment, it is preferable to use methyllithium, n-butyllithium, and t-butyllithium in order to form the artificial blood vessel of the present invention. . Methyl lithium,
Since n-butyllithium and t-butyllithium themselves have a weak effect of extracting fluorine, it is necessary to add a chelating reagent such as hexamethylphosphoric triamide or N, N, N, N-tetramethylethylenediamine. is there.
【0012】分子内に水酸基、カルボキシル基、エポキ
シ基またはアミノ基を含有する物質としては、グリセロ
ール(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メ
タ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)ア
クリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレ
ート、グリシジル(メタ)アクリレート、(メタ)アク
リル酸、アリルアミン、2−アミノエチル(メタ)アク
リレート、アクリルアミド等が挙げられる。また、無水
マレイン酸等の無水物を付加し、その後に加水分解して
もよい。Examples of the substance containing a hydroxyl group, carboxyl group, epoxy group or amino group in the molecule include glycerol (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, polyethylene glycol ( Examples thereof include (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid, allylamine, 2-aminoethyl (meth) acrylate, and acrylamide. Alternatively, an anhydride such as maleic anhydride may be added, followed by hydrolysis.
【0013】より具体的には、アルゴン雰囲気下、PT
FEチューブをメチルリチウムのジエチルエーテル溶液
に浸漬しておき、ここへヘキサメチルリン酸トリアミド
を添加して−10℃で30分間放置してPTFEのフッ
素原子を引き抜いた後、反応液を除去し、ここにアクリ
ル酸の水溶液を加えて80℃で10時間反応させる。反
応後に余剰のアクリル酸とその重合体を洗浄除去してア
クリル酸のグラフト体を得ることが出来る。More specifically, PT
The FE tube is immersed in a diethyl ether solution of methyllithium, hexamethylphosphoric acid triamide is added thereto, and left at -10 ° C for 30 minutes to extract fluorine atoms of PTFE, and then the reaction solution is removed. An aqueous solution of acrylic acid is added thereto and reacted at 80 ° C. for 10 hours. After the reaction, excess acrylic acid and its polymer can be washed away to obtain an acrylic acid graft.
【0014】PTFEにこれらの官能基を導入するため
に、γ線や電子線などの放射線照射やグロウ放電を用い
てもよい。しかし公知の事実より、放射線による処理で
は、PTFEの結晶内部までPTFEが分解されるた
め、PTFEの分子量が低下し強度が著しく低下するの
で、人工血管として実用に供するのは困難である。また
グロー放電処理では延伸PTFEの多孔質内部まで処理
を施すことは困難である。In order to introduce these functional groups into the PTFE, irradiation with gamma rays or electron beams or glow discharge may be used. However, according to the known fact, in the treatment with radiation, PTFE is decomposed to the inside of the PTFE crystal, so that the molecular weight of PTFE is reduced and the strength is remarkably reduced, so that it is difficult to practically use it as an artificial blood vessel. In the glow discharge treatment, it is difficult to treat the inside of the porous PTFE.
【0015】これに対し、アルカリ金属化合物により処
理すると、厚さ約数百オングストロームのごく表層だけ
が処理されるため、チューブの強度の低下はなく、更に
ePTFEのような多孔質体であっても均一に処理する
ことが可能である。On the other hand, when treated with an alkali metal compound, only the very surface layer having a thickness of about several hundred angstroms is treated, so that the strength of the tube is not reduced, and even if a porous material such as ePTFE is used. It is possible to process uniformly.
【0016】抗血栓性物質および/または組織誘導性物
質を固定するためには、単に物理的に塗布しても良い
し、予め導入した官能基に化学結合させてもよい。目的
の物質が化学結合によっても活性を失わない物質であれ
ば、導入した官能基に化学結合させる方法を用いた方が
より好ましい。その方法はその官能基に適した方法を選
択すればよく、好ましくは固定することによって活性を
失うことがない方法を選択すればよい。In order to fix the antithrombotic substance and / or the tissue-inducing substance, it may be simply applied physically, or may be chemically bonded to a functional group introduced in advance. If the target substance does not lose its activity even by chemical bonding, it is more preferable to use a method of chemically bonding to the introduced functional group. As the method, a method suitable for the functional group may be selected, and preferably, a method that does not lose activity by immobilization may be selected.
【0017】例えば、水酸基、カルボキシル基およびア
ミノ基に対しては脱水縮合により、エポキシ基に対して
は付加反応により、共有結合を形成させる。水酸基に対
しては、そのままカルボジイミドを触媒として脱水縮合
により結合させてもよいし、水酸基に例えばトリフルオ
ロメタンスルホニル基等の脱離基を導入して反応性を上
げておいてから組織誘導性物質のアミノ基と反応させて
もよい。またカルボキシル基に対しては、そのままカル
ボジイミド等の脱水縮合触媒を用いて結合してもよい
し、N−ヒドロキシコハク酸イミドを反応させて活性エ
ステルを導入して反応性を上げておいてから抗血栓性物
質または組織誘導性物質のアミノ基と反応させてもよ
い。For example, a covalent bond is formed by a dehydration condensation for a hydroxyl group, a carboxyl group and an amino group, and by an addition reaction for an epoxy group. The hydroxyl group may be directly bound by dehydration condensation using carbodiimide as a catalyst, or a leaving group such as a trifluoromethanesulfonyl group may be introduced into the hydroxyl group to increase the reactivity and then increase the reactivity of the tissue inducing substance. It may be reacted with an amino group. Further, the carboxyl group may be directly bound using a dehydration condensation catalyst such as carbodiimide, or may be reacted with N-hydroxysuccinimide to introduce an active ester to increase the reactivity, thereby enhancing the reactivity. It may be reacted with an amino group of a thrombotic substance or a tissue-inducing substance.
【0018】複合化する抗血栓性物質には、例えばヒル
ジン、ヘパリン等の抗凝固薬、t-PAやウロキナーゼ等
のプラスミノーゲンアクチベータ、プラスミンやスブチ
リシン等の線溶酵素、プロスタサイクリン、アスピリン
等の抗血小板剤を用いればよいが、特にヘパリンが最も
好ましい。その固定量は、チューブ1cmあたり、300
〜2000μg(約60〜400単位)が良い。Examples of the antithrombotic substance to be complexed include anticoagulants such as hirudin and heparin, plasminogen activators such as t-PA and urokinase, fibrinolytic enzymes such as plasmin and subtilisin, and prostacyclin and aspirin. Although an antiplatelet agent may be used, heparin is particularly preferred. The fixed amount is 300
20002000 μg (about 60-400 units) is good.
【0019】複合化する組織誘導性物質には、例えばコ
ラーゲン、ゼラチン、ラミニンやフィブロネクチン等の
細胞接着性を有する蛋白質を用いればよいが、特にフィ
ブロネクチンが好ましい。その固定量は、チューブ1cm
あたり、50μg〜500μgが良い。As the tissue-inducing substance to be complexed, a protein having cell adhesion such as collagen, gelatin, laminin and fibronectin may be used, and fibronectin is particularly preferable. The fixed amount is 1cm tube
Per unit, 50 μg to 500 μg is good.
【0020】以上のような処理によって、延伸PTFE
からなるチューブ内面からの深さが壁厚の5%以上96
%未満の範囲の層を親水性にした人工血管、およびその
親水基を導入した層に抗血栓性物質および/または組織
誘導性物質を固定した、開存性が改善された人工血管が
得られる。By the above treatment, expanded PTFE
The depth from the inner surface of the tube consisting of 5% or more of the wall thickness 96
% Is obtained, and an artificial blood vessel having improved patency, in which an antithrombotic substance and / or a tissue-inducing substance is fixed to a layer into which the hydrophilic group is introduced, in a layer having a hydrophilicity of less than 10%. .
【0021】[0021]
【実施例】以下の実施・比較例で述べるePTFEの繊
維長とは、走査型電子顕微鏡で測定した結節間距離の平
均値である。次に、実施例を示し、本発明を具体的に説
明するが、本発明の範囲は、これら実施例により限定さ
れるものではない。実施例1 内径2.0mm、外径3.0mm、長さ20mm、平均繊維長3
0μm、空隙率75%のePTFEチューブの外表面か
ら約50μmの深さまでパラフィンを含浸した後、−1
0℃でアルゴン雰囲気下、メチルリチウムのエーテル溶
液(1.4M)20mlとヘキサメチルリン酸アミド2ml
の混合溶液に30分間浸漬した。その後、溶液だけを除
去し、アクリル酸1gの水20ml中溶液を加え、80℃
で10時間反応させた。次いで、余剰のアクリル酸と重
合したアクリル酸とパラフィンを洗浄除去し、アクリル
酸グラフト化ePTFEチューブを得た。重量変化から
計算したところ、アクリル酸のグラフト量は、チューブ
1cm当たり約235μgであった。EXAMPLES The fiber length of ePTFE described in the following Examples and Comparative Examples is the average value of the distance between nodules measured by a scanning electron microscope. Next, the present invention will be described specifically with reference to examples, but the scope of the present invention is not limited by these examples. Example 1 Inner diameter 2.0 mm, outer diameter 3.0 mm, length 20 mm, average fiber length 3
After impregnating with paraffin to a depth of about 50 μm from the outer surface of an ePTFE tube having 0 μm and a porosity of 75%,
Under an argon atmosphere at 0 ° C., 20 ml of a methyllithium ether solution (1.4 M) and 2 ml of hexamethylphosphoramide were added.
For 30 minutes. Thereafter, only the solution was removed, and a solution of acrylic acid (1 g) in water (20 ml) was added.
For 10 hours. Next, acrylic acid and paraffin polymerized with excess acrylic acid were washed away to obtain an acrylic acid-grafted ePTFE tube. As calculated from the weight change, the graft amount of acrylic acid was about 235 μg / cm of the tube.
【0022】実施例2 内径2.0mm、外径3.0mm、長さ20mm、平均繊維長3
0μm、空隙率75%のePTFEチューブの外表面か
ら約100μmの深さまでパラフィンを含浸した後、−
10℃でアルゴン雰囲気下、メチルリチウムのエーテル
溶液(1.4M)20mlとヘキサメチルリン酸アミド2m
lの混合溶液に30分間浸漬した。その後、溶液だけを
除去し、アクリル酸1gの水20ml中溶液を加え、80
℃で10時間反応させた。次いで、余剰のアクリル酸と
重合したアクリル酸とパラフィンを洗浄除去し、アクリ
ル酸グラフト化ePTFEチューブを得た。重量変化か
ら計算したところ、アクリル酸のグラフト量は、チュー
ブ1cm当たり約195μgであった。 Example 2 Inner diameter 2.0 mm, outer diameter 3.0 mm, length 20 mm, average fiber length 3
After impregnating with paraffin to a depth of about 100 μm from the outer surface of an ePTFE tube having 0 μm and a porosity of 75%,
Under an argon atmosphere at 10 ° C., 20 ml of a methyllithium ether solution (1.4 M) and 2 m of hexamethylphosphoramide were added.
of the mixed solution for 30 minutes. Thereafter, only the solution was removed, and a solution of 1 g of acrylic acid in 20 ml of water was added.
The reaction was performed at 10 ° C. for 10 hours. Next, acrylic acid and paraffin polymerized with excess acrylic acid were washed away to obtain an acrylic acid-grafted ePTFE tube. As calculated from the change in weight, the amount of grafted acrylic acid was about 195 μg per cm of the tube.
【0023】実施例3 内径2.0mm、外径3.0mm、長さ20mm、平均繊維長3
0μm、空隙率75%のePTFEチューブの外表面か
ら約300μmの深さまでパラフィンを含浸した後、−
10℃でアルゴン雰囲気下、メチルリチウムのエーテル
溶液(1.4M)20mlとヘキサメチルリン酸アミド2m
lの混合溶液に30分間浸漬した。その後、溶液だけを
除去し、アクリル酸1gの水20ml中溶液を加え、80
℃で10時間反応させた。次いで、余剰のアクリル酸と
重合したアクリル酸とパラフィンを洗浄除去し、アクリ
ル酸グラフト化ePTFEチューブを得た。重量変化か
ら計算したところ、アクリル酸のグラフト量は、チュー
ブ1cm当たり約90μgであった。 Example 3 Inner diameter 2.0 mm, outer diameter 3.0 mm, length 20 mm, average fiber length 3
After impregnating paraffin to a depth of about 300 μm from the outer surface of an ePTFE tube having 0 μm and a porosity of 75%,
Under an argon atmosphere at 10 ° C., 20 ml of a methyllithium ether solution (1.4 M) and 2 m of hexamethylphosphoramide were added.
of the mixed solution for 30 minutes. Thereafter, only the solution was removed, and a solution of 1 g of acrylic acid in 20 ml of water was added.
The reaction was performed at 10 ° C. for 10 hours. Next, acrylic acid and paraffin polymerized with excess acrylic acid were washed away to obtain an acrylic acid-grafted ePTFE tube. As calculated from the change in weight, the graft amount of acrylic acid was about 90 μg per cm of the tube.
【0024】実施例4 内径2.0mm、外径3.0mm、長さ20mm、平均繊維長3
0μm、空隙率75%のePTFEチューブの外表面か
ら約480μmの深さまでパラフィンを含浸した後、−
10℃でアルゴン雰囲気下、メチルリチウムのエーテル
溶液(1.4M)20mlとヘキサメチルリン酸アミド2m
lの混合溶液に30分間浸漬した。その後、溶液だけを
除去し、アクリル酸1gの水20ml中溶液を加え、80
℃で10時間反応させた。次いで、余剰のアクリル酸と
重合したアクリル酸とパラフィンを洗浄除去し、アクリ
ル酸グラフト化ePTFEチューブを得た。重量変化か
ら計算したところ、アクリル酸のグラフト量は、チュー
ブ1cm当たり約20μgであった。 Example 4 Inner diameter 2.0 mm, outer diameter 3.0 mm, length 20 mm, average fiber length 3
After impregnating with paraffin to a depth of about 480 μm from the outer surface of an ePTFE tube having 0 μm and a porosity of 75%,
Under an argon atmosphere at 10 ° C., 20 ml of a methyllithium ether solution (1.4 M) and 2 m of hexamethylphosphoramide were added.
of the mixed solution for 30 minutes. Thereafter, only the solution was removed, and a solution of 1 g of acrylic acid in 20 ml of water was added.
The reaction was performed at 10 ° C. for 10 hours. Next, acrylic acid and paraffin polymerized with excess acrylic acid were washed away to obtain an acrylic acid-grafted ePTFE tube. As calculated from the change in weight, the graft amount of acrylic acid was about 20 μg per 1 cm of the tube.
【0025】実施例5 実施例3と同じチューブを0.5%ヘパリン(SANO
FI社)水溶液に10分浸漬した後、凍結乾燥し、ヘパ
リン複合化ePTFEチューブを得た。重量変化から計
算したところ、固定されたヘパリンの量は、チューブ1
cm当たり約550μgであった。 Example 5 The same tube as in Example 3 was replaced with 0.5% heparin (SANO).
After immersion in an aqueous solution (FI company) for 10 minutes, it was freeze-dried to obtain a heparin-complexed ePTFE tube. Calculated from the change in weight, the amount of immobilized heparin was
It was about 550 μg per cm.
【0026】実施例6 0.05%フィブロネクチン(牛血漿由来、日本ハム)
及び0.5%1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプ
ロピル)カルボジイミドの水溶液を1N塩酸でpH5に
調整し、この溶液に、実施例3で製造したアクリル酸グ
ラフト化ePTFEを24時間浸漬した後、水で洗浄
し、フィブロネクチン結合ePTFEを得た。重量変化
から計算したところ、結合しているフィブロネクチンの
量は、チューブ1cm当たり160μgであった。 Example 6 0.05% fibronectin (derived from bovine plasma, Nippon Ham)
And an aqueous solution of 0.5% 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide was adjusted to pH 5 with 1N hydrochloric acid, and the acrylic acid-grafted ePTFE prepared in Example 3 was immersed in this solution for 24 hours. Thereafter, the resultant was washed with water to obtain fibronectin-bound ePTFE. As calculated from the change in weight, the amount of bound fibronectin was 160 μg per cm of the tube.
【0027】実施例7 実施例6でフィブロネクチン結合ePTFEチューブ
を、0.5%ヘパリン(SANOFI社)水溶液に10
分浸漬した後、凍結乾燥し、ヘパリン複合化ePTFE
チューブを得た。重量変化から計算したところ、固定さ
れたヘパリンの量は、チューブ1cm当たり約550μg
であった。 Example 7 In Example 6, fibronectin-bound ePTFE tube was placed in a 0.5% heparin (SANOFI) aqueous solution for 10 minutes.
And then freeze-dried to give heparin-complexed ePTFE.
A tube was obtained. Calculated from the weight change, the amount of immobilized heparin was about 550 μg / cm tube.
Met.
【0028】比較例1 内径2.0mm、外径3.0mm、長さ20mm、平均繊維長3
0μm、空隙率75%のePTFEチューブをそのまま
人工血管として用いた。。 Comparative Example 1 Inner diameter 2.0 mm, outer diameter 3.0 mm, length 20 mm, average fiber length 3
An ePTFE tube having 0 μm and a porosity of 75% was used as an artificial blood vessel as it was. .
【0029】比較例2 内径2.0mm、外径3.0mm、長さ20mm、平均繊維長3
0μm、空隙率75%のePTFEチューブを、アルゴ
ン雰囲気下、メチルリチウムのエーテル溶液(1.4
M)20mlとヘキサメチルリン酸アミド2mlの混合溶液
に30分間浸漬した。その後、溶液だけを除去し、アク
リル酸1gの水20ml中溶液を加え、80℃で10時間
反応させた。次いで、余剰のアクリル酸と重合したアク
リル酸を洗浄除去し、アクリル酸グラフト化ePTFE
チューブを得た。重量変化から計算したところ、アクリ
ル酸のグラフト量は、チューブ1cm当たり約250μg
であった。 Comparative Example 2 Inner diameter 2.0 mm, outer diameter 3.0 mm, length 20 mm, average fiber length 3
An ePTFE tube having a pore size of 0 μm and a porosity of 75% was placed in an ether solution of methyllithium (1.4%) under an argon atmosphere.
M) It was immersed in a mixed solution of 20 ml and 2 ml of hexamethylphosphoramide for 30 minutes. Thereafter, only the solution was removed, a solution of 1 g of acrylic acid in 20 ml of water was added, and the mixture was reacted at 80 ° C. for 10 hours. Next, the acrylic acid polymerized with the excess acrylic acid is washed and removed, and acrylic acid grafted ePTFE is removed.
A tube was obtained. When calculated from the weight change, the amount of grafted acrylic acid was about 250 μg per cm of tube.
Met.
【0030】比較例3 比較例2と同じチューブを0.5%ヘパリン(SANO
FI社)水溶液に10分浸漬した後、凍結乾燥し、ヘパ
リン複合化ePTFEチューブを得た。重量変化から計
算したところ、固定されたヘパリンの量は、チューブ1
cm当たり約920μgであった。 Comparative Example 3 The same tube as in Comparative Example 2 was replaced with 0.5% heparin (SANO).
After immersion in an aqueous solution (FI company) for 10 minutes, it was freeze-dried to obtain a heparin-complexed ePTFE tube. Calculated from the change in weight, the amount of immobilized heparin was
It was about 920 μg per cm.
【0031】比較例4 0.05%フィブロネクチン(牛血漿由来、日本ハ
ム)、及び0.5%1−エチル−3−(3−ジメチルア
ミノプロピル)カルボジイミドの水溶液を1N塩酸でp
H5に調整し、この溶液に、比較例2で製造したアクリ
ル酸グラフト化ePTFEチューブを24時間浸漬した
後、水で洗浄し、フィブロネクチン結合ePTFEチュ
ーブを得た。重量変化から計算したところ、結合してい
るフィブロネクチンの量は、チューブ1cm当たり290
μgであった。 Comparative Example 4 An aqueous solution of 0.05% fibronectin (derived from bovine plasma, Nippon Ham) and 0.5% 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide was added with 1N hydrochloric acid to give p.
After adjusting to H5, the acrylic acid grafted ePTFE tube manufactured in Comparative Example 2 was immersed in this solution for 24 hours, and then washed with water to obtain a fibronectin-bound ePTFE tube. As calculated from the change in weight, the amount of bound fibronectin was 290 / cm
μg.
【0032】比較例5 比較例4で製造したフィブロネクチン結合ePTFEチ
ューブを、0.5%ヘパリン(SANOFI社)水溶液
に10分浸漬した後、凍結乾燥し、フィブロネクチン/
ヘパリン複合化ePTFEを得た。重量変化から計算し
たところ、固定されたヘパリンの量は、チューブ1cm当
たり約920μgであった。 Comparative Example 5 The fibronectin-bound ePTFE tube prepared in Comparative Example 4 was immersed in a 0.5% heparin (SANOFI) aqueous solution for 10 minutes, lyophilized, and dried.
Heparin-conjugated ePTFE was obtained. Calculated from the weight change, the amount of immobilized heparin was about 920 μg / cm tube.
【0033】比較例6 内径2.0mm、外径3.0mm、長さ20mm、平均繊維長3
0μm、空隙率75%のePTFEチューブの外表面か
ら約20μmの深さまでパラフィンを含浸した。その
後、−10℃でアルゴン雰囲気下、メチルリチウムのエ
ーテル溶液(1.4M)20mlとヘキサメチルリン酸ア
ミド2mlの混合溶液に30分間浸漬した後、溶液だけを
除去し、アクリル酸1gの水20ml中溶液を加え、80
℃で10時間反応させた。この後、余剰のアクリル酸と
重合したアクリル酸とパラフィンを洗浄除去し、アクリ
ル酸グラフト体を得た。重量変化から計算したところ、
アクリル酸のグラフト量はチューブ1cm当たり約250
μgであった。 Comparative Example 6 Inner diameter 2.0 mm, outer diameter 3.0 mm, length 20 mm, average fiber length 3
Paraffin was impregnated to a depth of about 20 μm from the outer surface of an ePTFE tube having 0 μm and a porosity of 75%. Thereafter, the mixture was immersed in a mixed solution of 20 ml of a methyllithium ether solution (1.4 M) and 2 ml of hexamethylphosphoramide for 30 minutes at -10 ° C. in an argon atmosphere, and only the solution was removed. Medium solution and add 80
The reaction was performed at 10 ° C. for 10 hours. Thereafter, acrylic acid and paraffin, which were polymerized with excess acrylic acid, were washed away to obtain an acrylic acid graft. When calculated from the change in weight,
The graft amount of acrylic acid is about 250 per cm of tube.
μg.
【0034】実施例および比較例で製造した人工血管そ
れぞれを、ウサギの頚動脈に置換移植し、1週間後およ
び1カ月後の開存率を調べた。結果を表1に示す。これ
らの結果から明らかなように、親水層の厚さが壁厚の5
%から95%である人工血管の開存率は、何も処理を施
さないePTFEチューブの開存率に比べて高く、壁全
体の約半分まで親水層を設けた人工血管の開存率が最も
高かった。また、このチューブに抗血栓剤を塗布したも
のは初期の開存率がよく、細胞接着性蛋白質を複合化し
たものは長期で開存率が高まることが分かる。さらに抗
血栓剤と細胞接着性蛋白質の両方を複合化したものは他
のどの人工血管よりも、初期から長期にわたって、開存
率が高い結果となった。ちなみに、全面に親水基を導入
し、抗血栓剤または細胞接着性蛋白質を複合化したもの
は開存率が良くない。Each of the artificial blood vessels produced in Examples and Comparative Examples was replaced and transplanted into the carotid artery of a rabbit, and the patency rate after one week and one month was examined. Table 1 shows the results. As is clear from these results, the thickness of the hydrophilic layer was 5% of the wall thickness.
The patency rate of the artificial blood vessel, which is from 95% to 95%, is higher than the patency rate of the untreated ePTFE tube, and the patency rate of the artificial blood vessel provided with the hydrophilic layer in about half of the entire wall is the highest. it was high. In addition, it can be seen that the patency rate of the tube coated with an antithrombotic agent is good at the initial stage, and that the conjugated cell adhesion protein increases the patency ratio in a long term. In addition, the composite of both the antithrombotic agent and the cell adhesive protein resulted in a higher patency rate from the beginning to a longer period than any other artificial blood vessel. By the way, those in which a hydrophilic group is introduced into the entire surface and complexed with an antithrombotic agent or a cell adhesive protein have a poor patency rate.
【0035】[0035]
【表1】 [Table 1]
【0036】[0036]
【発明の効果】従来より延伸ポリテトラフルオロエチレ
ン(以下PTFEと略記)のチューブが人工血管として
用いられている。しかしながらこの材料自体は抗血栓性
が十分ではなく、特に内径4mm以下の小口径領域では血
栓による閉塞が頻発する。本発明では、ePTFEから
なるチューブ内面より深さが壁厚の5〜95%の範囲で
化学的に親水基を導入した人工血管とその親水基を導入
した層に抗血栓性物質または組織誘導性物質を物理的ま
たは化学的に固定することによって、開存性が高まる。The tube of expanded polytetrafluoroethylene (hereinafter abbreviated as PTFE) has been used as an artificial blood vessel. However, this material itself does not have sufficient antithrombotic properties. In particular, in the small-diameter region having an inner diameter of 4 mm or less, occlusion due to thrombus frequently occurs. According to the present invention, an artificial blood vessel into which a hydrophilic group is chemically introduced and a layer into which the hydrophilic group is introduced are provided with an antithrombotic substance or a tissue-inducing substance at a depth of 5 to 95% of the wall thickness from the inner surface of the ePTFE tube. Physical or chemical immobilization of a substance increases patency.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−200656(JP,A) 特開 昭60−99259(JP,A) 特開 昭63−46169(JP,A) 特開 平5−269198(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61L 33/00 A61F 2/06 A61L 27/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-59-200656 (JP, A) JP-A-60-99259 (JP, A) JP-A-63-46169 (JP, A) JP-A-5-2006 269198 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) A61L 33/00 A61F 2/06 A61L 27/00
Claims (3)
質チューブからなり、その内面からの深さが壁厚の5%
以上96%未満の範囲の層を親水性にした人工血管。1. A porous tube of expanded polytetrafluoroethylene, wherein the depth from the inner surface is 5% of the wall thickness.
An artificial blood vessel in which a layer in a range of at least 96% is made hydrophilic.
質チューブからなり、その内面からの深さが壁厚の5%
以上96%未満の範囲の層に親水基を導入し、その層に
抗血栓性物質および生体組織誘導性物質から成る群から
選択される少なくとも1種の物質を固定した人工血管。2. A stretched polytetrafluoroethylene porous tube, whose depth from the inner surface is 5% of the wall thickness.
An artificial blood vessel in which a hydrophilic group is introduced into a layer in a range of at least 96% and at least one substance selected from the group consisting of an antithrombotic substance and a biological tissue-inducing substance is fixed to the layer.
質チューブに、その外面から壁厚の一部分に熱可塑性物
質を浸透させた後、該熱可塑性物質が浸透していない部
分を親水処理する請求項1の人工血管の製造方法。3. A stretched polytetrafluoroethylene porous tube, wherein a thermoplastic material is impregnated from the outer surface of the porous tube into a part of the wall thickness, and a portion not impregnated with the thermoplastic material is subjected to hydrophilic treatment. Method for producing an artificial blood vessel.
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US08/800,685 US6053939A (en) | 1996-02-15 | 1997-02-14 | Artificial blood vessel |
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