JP3239953B2 - Gas permeable material with excellent blood compatibility - Google Patents

Gas permeable material with excellent blood compatibility

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JP3239953B2
JP3239953B2 JP01713691A JP1713691A JP3239953B2 JP 3239953 B2 JP3239953 B2 JP 3239953B2 JP 01713691 A JP01713691 A JP 01713691A JP 1713691 A JP1713691 A JP 1713691A JP 3239953 B2 JP3239953 B2 JP 3239953B2
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06Organic material
    • B01D71/54Polyureas; Polyurethanes

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】本発明は、心臓手術に伴う開心術におい
て、血液循環および酸素供給を維持するために用いられ
る人工心肺装置、肺不全患者の肺機能を代行する人工
肺、長期体外循環に用いられるECMO(Extra
Corporeal Membrane Oxygen
ator)などのガス交換器の酸素交換膜素材に関す
る。
The present invention relates to a heart-lung machine for maintaining blood circulation and oxygen supply in open heart surgery accompanying heart surgery, an artificial lung for substituting the lung function of a patient with lung failure, and an ECMO for long-term extracorporeal circulation. (Extra
Corporate Membrane Oxygen
ator) and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、開心術に用いられている市販の人
工心肺装置のガス交換器(血液に酸素を添加し、炭酸ガ
スを除去して静脈血を動脈血化する部分)は、その酸素
付加機構により次の3種類に大別される:(1)ガス−
血液直接接触型(気泡型、フイルム型など);(2)小
孔(直径数百〜数千オングストローム)を通してガス交
換を行う型(ホローファイバー型、積層型など);
(3)ガス拡散型(均質膜中にガスが溶解・拡散して該
膜を透過する型)。
2. Description of the Related Art At present, a gas exchanger (a part for adding oxygen to blood and removing carbon dioxide to convert venous blood into arterial blood) of a commercially available artificial heart-lung machine used for open heart surgery is provided with the oxygenation. There are three main types according to the mechanism: (1) Gas-
Blood direct contact type (bubble type, film type, etc.); (2) type that exchanges gas through small holes (hundreds to several thousand angstroms in diameter) (hollow fiber type, laminated type, etc.);
(3) Gas diffusion type (type in which gas is dissolved and diffused in a homogeneous film and passes through the film).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】前記した、従来技術の
うち(1)は静脈血に直接酸素を気泡化して吹き込み、
動脈血化するタイプである。この方式では血液と酸素ガ
スとが直接接触するために赤血球膜が破壊され、遊離ヘ
モグロビンが増加する。つまり溶血が生じやすい。さら
に、酸素ガスが直接吹き込まれるため、このガスが血液
中に微細な気泡となって残留する。これを除去すること
は困難であり、血液が受ける損傷が大きい。そのため長
期間にわたり心肺機能を代行することは困難である。
Among the above-mentioned prior arts, (1) is a method in which oxygen is directly bubbled and injected into venous blood.
It is a type that causes arterial blood. In this method, the blood and oxygen gas come into direct contact, thereby destroying the erythrocyte membrane and increasing free hemoglobin. That is, hemolysis is likely to occur. Further, since oxygen gas is directly blown, this gas remains as fine bubbles in blood. It is difficult to remove it and the blood is severely damaged. Therefore, it is difficult to substitute cardiopulmonary function for a long period of time.

【0004】(2)の小孔を通してガス交換を行うタイ
プにおいては、(1)のタイプのような血液とガスとの
直接の接触はないため、血球の損傷や血液中へのガス気
泡の混入といった問題は解消される。しかし、小孔を通
して血液中の水分や血漿成分が滲出するためガス交換能
が経時的に低下する。さらに、このような膜の素材は、
通常、ポリプロピレンなどであり、これらは血液適合性
に乏しい。つまり、これらの材料を使用すると血液凝固
因子の活性化や補体の活性化が起こり、さらには血小板
および白血球の凝集、融解などが生じやすい。これらの
反応を抑制するには、例えばヘパリンなどの抗凝固剤を
大量に投与することが必要となる。ヘパリンの大量投与
は出血を引き起こしやすく、生命に危険をおよぼす。こ
のように、(2)のタイプのガス交換器を長時間にわた
り使用することは、出血や血球成分の損傷による臓器不
全が多発するため不可能である。
In the type (2) in which gas is exchanged through small holes, there is no direct contact between blood and gas as in the type (1), so that blood cells are damaged and gas bubbles are mixed into blood. Such a problem is solved. However, since the water and plasma components in the blood exude through the small holes, the gas exchange ability decreases with time. Furthermore, the material of such a membrane is
Usually, such as polypropylene, which have poor blood compatibility. That is, when these materials are used, activation of blood coagulation factors and activation of complement occur, and further, aggregation and melting of platelets and white blood cells are liable to occur. In order to suppress these reactions, it is necessary to administer a large amount of an anticoagulant such as heparin. High doses of heparin can cause bleeding and can be life-threatening. As described above, it is impossible to use the gas exchanger of the type (2) for a long period of time due to frequent occurrence of organ failure due to bleeding or damage to blood cell components.

【0005】(3)のタイプでは均質な膜面を通してガ
ス交換が行われるため、(1)のタイプのような血球の
損傷および血液中へのガス気泡の混入という問題がな
く、かつ(2)タイプのように水分や血漿成分の滲出と
いう欠点もない。このタイプの膜は、通常シリコーンラ
バー(シリコーン系ポリマー)により調製される。シリ
コーンラバーは他の材料に比べると比較的血液適合性に
優れるとされている。このように、(1)〜(3)のタ
イプのガス交換器においては、この(3)のタイプが最
も好適であると考えられる。しかし、この膜についても
次のような欠点がある。(a)シリコーンラバーは単独
では強度が低いため、強度保持のために膜厚を厚くした
り、補強剤としてフィラーを充填する必要がある。この
ため、ガスの拡散が遅くなり、酸素交換能が低い。
(b)シリコーンラバーの血液適合性は、なお充分であ
るとはいえず、血液凝固が起こるため、使用に際して
は、ヘパリンの大量投与が必要であり、そのため、出血
が起こりやすく、生命に危険をおよぼす。(c)補体の
活性化により、血球凝固系の変化、血管壁の(白血球、
リンパ球などの)透過性の亢進、白血球の増加などが起
こる。その結果、発熱やショック症状が起こるなどして
生命に危険をおよぼしたり、手術後の回復が遅れること
がある。このタイプのガス交換器を有する人工心肺装置
もその使用可能な期間はせいぜい2〜3日間であり、こ
れ以上の期間にわたって使用を継続した場合の救命率は
零に近い。
In the type (3), gas exchange is performed through a uniform membrane surface, so that there is no problem of damage to blood cells and mixing of gas bubbles into blood as in the type (1), and (2). There is no drawback of exudation of water and plasma components as in the type. This type of membrane is usually prepared with silicone rubber (silicone-based polymer). Silicone rubber is said to have relatively better blood compatibility than other materials. Thus, in the gas exchangers of the types (1) to (3), the type (3) is considered to be the most suitable. However, this film also has the following disadvantages. (A) Since silicone rubber alone has low strength, it is necessary to increase the film thickness or to fill a filler as a reinforcing agent to maintain strength. For this reason, the diffusion of the gas becomes slow and the oxygen exchange capacity is low.
(B) The blood compatibility of silicone rubber is not yet sufficient, and blood coagulation occurs. Therefore, large doses of heparin are required for use, and bleeding is likely to occur, which is life-threatening. Effect. (C) The activation of complement causes a change in the blood cell coagulation system,
Increased permeability (such as lymphocytes), increased white blood cells, etc. occur. As a result, fever and shock symptoms may be life-threatening, or post-operative recovery may be delayed. The usable period of the heart-lung machine having this type of gas exchanger is also at most a few days, and the rescue rate when the device is used for a longer period is close to zero.

【0006】上記の(3)のシリコーンラバー膜の代わ
りに用いられ得る素材としては、例えば、次のようなポ
リマーが研究されている。(a)の強度を改善するため
の例としては、米国特許第3419634号および第3
419635号に、シリコーン−ポリカーボネート共重
合体の製造が開示されている。さらに米国特許第376
7737号にはその共重合体を用いた薄膜の製造方法が
開示されている。特開昭61−430号公報にはジアミ
ノポリシロキサン、イソシアネート化合物および多価ア
ミンを反応させて得られるポリウレアでなる選択性気体
透過膜が開示されている。さらに、特開昭60−241
567号明細書(高分子基盤技術研究組番号:PM−8
0)にはジアミノポリシロキサン、イソシアネート化合
物および第3級窒素を有する多価ヒドロキシ化合物を反
応させて得られるポリウレタンウレアからなる気体選択
透過膜が開示されている。これらのポリマーは比較的高
強度であるが血液適合性がいまだ充分であるとはいえ
ず、上記(b)および(c)の問題点を解決するには至
っていない。さらに、上記特開昭61−430号公報お
よび特開昭60−241567号明細書に記載のポリマ
ーは分子内にシロキサン結合とウレア結合という全く極
性の異なる2種類の結合が存在するため膜形成時の溶剤
の選択が難しく、薄膜化が困難である。
As a material that can be used in place of the silicone rubber film of the above (3), for example, the following polymers have been studied. Examples of improving the strength of (a) include U.S. Pat. No. 3,419,634 and U.S. Pat.
No. 419,635 discloses the preparation of a silicone-polycarbonate copolymer. Further, U.S. Pat.
No. 7737 discloses a method for producing a thin film using the copolymer. JP-A-61-430 discloses a selective gas permeable membrane made of polyurea obtained by reacting a diaminopolysiloxane, an isocyanate compound and a polyvalent amine. Further, JP-A-60-241
No. 567 (Polymer Technology Research Group No .: PM-8
No. 0) discloses a gas selective permeable membrane made of polyurethaneurea obtained by reacting a diaminopolysiloxane, an isocyanate compound and a polyvalent hydroxy compound having a tertiary nitrogen. These polymers have relatively high strength but are not yet sufficiently blood compatible, and have not solved the problems (b) and (c). Further, the polymers described in JP-A-61-430 and JP-A-60-241567 have two kinds of bonds having completely different polarities, ie, a siloxane bond and a urea bond, in the molecule, so that the polymer is not suitable for film formation. Is difficult to select, and it is difficult to form a thin film.

【0007】上記(b)に記載の血液凝固性の問題を解
決しうる材料としては、高分子論文集、36、223
(1979)に、ヘパリンをイオン結合によりある種の
ポリマーに結合させたものが開示されている。使用され
るポリマーは、ジメチルアミノエチルメタクリレート、
メトキシポリエチレングリコールメタクリレートおよび
グリシジルメタクリレートの三元共重合体の第3級アミ
ノ基を4級化した後、ポリウレタンにブレンドし、熱処
理により架橋させたポリマーである。この材料から得ら
れた成形体は、その表面からヘパリンをスロー・リリー
スさせるため、血液凝固が阻止される。しかし、ガス透
過性は充分とはいえず、人工心肺などには利用できな
い。特開昭58−188458号公報には主鎖にポリシ
ロキサンを含むポリウレタンまたはポリウレタンウレア
からなる抗血栓性エラストマーが開示されている。しか
し、このエラストマーの抗血栓性は充分に高いとはいえ
ない。さらに気体透過性も充分ではなく、かつ補体活性
も抑制されないため、上記用途には利用できない。
[0007] Materials which can solve the blood coagulation problem described in the above (b) include Polymer Collection, 36, 223.
(1979) discloses that heparin is bound to a certain polymer by an ionic bond. The polymer used is dimethylaminoethyl methacrylate,
It is a polymer obtained by quaternizing the tertiary amino group of a terpolymer of methoxypolyethylene glycol methacrylate and glycidyl methacrylate, blending the resulting tertiary amino group with polyurethane, and crosslinking by heat treatment. A molded article obtained from this material causes heparin to be slowly released from its surface, thereby preventing blood coagulation. However, the gas permeability is not sufficient and cannot be used for heart-lung machine and the like. JP-A-58-188458 discloses an antithrombotic elastomer composed of polyurethane or polyurethaneurea containing a polysiloxane in the main chain. However, the antithrombotic properties of this elastomer are not sufficiently high. Furthermore, since the gas permeability is not sufficient and the complement activity is not suppressed, it cannot be used for the above purpose.

【0008】(c)に記載の血液中の補体活性化の問題
を解決しうる材料は、透析型人工腎臓用の透析膜の分野
に多く見られる。例えば、人工臓器16(2)、818
−821(1987)にはセルロース膜をジエチルアミ
ノエチル化した膜は、もとのセルロース膜に比較して、
透析中の補体活性化を著しく抑制すると報告されてい
る。しかし、この膜はガス透過性に乏しいため人工肺の
膜材料としては実用に供し難い。
Materials that can solve the problem of complement activation in blood described in (c) are often found in the field of dialysis membranes for dialysis type artificial kidneys. For example, artificial organs 16 (2), 818
In -821 (1987), a membrane obtained by subjecting a cellulose membrane to diethylaminoethylation was compared with the original cellulose membrane.
It has been reported to significantly suppress complement activation during dialysis. However, since this membrane has poor gas permeability, it is difficult to practically use it as a membrane material for an artificial lung.

【0009】更に、特公昭54−18518公報には、
親水性成分と疎水性成分と第4級アンモニウム塩成分を
必須単位として含む共重合体とヘパリンからなり且つ標
準膜電位差が負の値を示すことを特徴とする抗凝血性医
療用材料が開示されている。しかし、この材料では気体
透過性のあるセグメントを有さないので、ガス透過性を
全く有さないばかりか、たとえ気体透過性のあるセグメ
ントを本共重合体に導入したとしても、本文中に記載の
カチオン性共重合体が水と平衡にあるとき5〜80重量
%の水を含有した場合は、この共重合体で作製した膜を
水分および血漿が通過(ウェット・ラング)し、経時的
に気体透過性が低下するとともに、体内の有効成分が漏
出するために、生体の生命維持が困難となる。
Further, Japanese Patent Publication No. 54-18518 discloses that
An anticoagulant medical material comprising heparin and a copolymer containing a hydrophilic component, a hydrophobic component and a quaternary ammonium salt component as essential units and having a negative standard membrane potential difference is disclosed. ing. However, since this material does not have a gas-permeable segment, it does not have a gas-permeable segment at all, and even if a gas-permeable segment is introduced into the present copolymer, it is described in the text. When 5 to 80% by weight of water is contained when the cationic copolymer is in equilibrium with water, moisture and plasma pass through a membrane made of this copolymer (wet rung), and The gas permeability is reduced, and the active ingredient in the body leaks out.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の欠点
を解決するものであり、その目的としては、長期間にわ
たり、ウエット・ラングを引き起すこと無く長期に渡る
気体透過性を有し、且つ長期間血液適合性に優れ、薄膜
化容易である、人工心肺装置のガス交換膜に最適な材料
を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks, and has as its object to have a gas permeability for a long period of time without causing a wet rung, It is another object of the present invention to provide a material which is excellent in blood compatibility for a long period of time and can be easily formed into a thin film and which is optimal for a gas exchange membrane of a heart-lung machine.

【0011】本発明の血液適合性に優れた気体透過性材
料は、ジイソシアネート(DI)、イソシアネート基と
反応しうる水酸基またはアミノ基を分子末端に有するポ
リシロキサン(NOPS)、第3級アミノ基を有するポ
リエーテルポリオール(NPO)を反応させて得られる
ポリウレタンまたはポリウレタンウレアを、該ポリウレ
タンまたはポリウレタンウレアに含まれる一部または全
部の第3級アミノ基を、ハロゲン化アルキルまたは活性
エステルで4級塩化したポリウレタンまたはポリウレタ
ンウレアであって、吸水率が4重量%以下であることを
特徴とする。本発明の血液適合性に優れた気体透過性材
料は、ジイソシアネート(DI)、イソシアネート基と
反応しうる水酸基またはアミノ基を分子末端に有するポ
リシロキサン(NOPS)、第3級アミノ基を有するポ
リエーテルポリオール(NPO)、および他のポリアミ
ンまたはポリオールを反応させて得られるポリウレタン
またはポリウレタンウレアを、該ポリウレタンまたはポ
リウレタンウレアに含まれる一部または全部の第3級ア
ミノ基を、ハロゲン化アルキルまたは活性エステルで4
級塩化したポリウレタンまたはポリウレタンウレアであ
って、吸水率が4重量%以下であることを特徴とする。
本発明の血液適合性に優れた気体透過性材料は、上記の
第3級アミノ基を有するポリエーテルポリポールが化1
で表されるアミンジオールを50モル%以上含んで縮合
して成ることをを特徴とする。本発明の血液適合性に優
れた気体透過性材料は、上記のポリウレタンまたはポリ
ウレタンウレアをヘパリン類で処理することにより得ら
れたものであることを特徴とする。
The gas-permeable material excellent in blood compatibility according to the present invention comprises diisocyanate (DI), a polysiloxane having a hydroxyl group or an amino group capable of reacting with an isocyanate group at the molecular terminal (NOPS), and a tertiary amino group. Polyurethane or polyurethane urea obtained by reacting a polyether polyol (NPO) having tertiary amino groups contained in the polyurethane or polyurethane urea is partially or entirely quaternized with an alkyl halide or an active ester. Polyurethane or polyurethane urea, characterized by having a water absorption of 4% by weight or less. The gas-permeable material having excellent blood compatibility according to the present invention includes diisocyanate (DI), polysiloxane having a hydroxyl group or an amino group capable of reacting with an isocyanate group at the molecular terminal (NOPS), and a polyether having a tertiary amino group. Polyurethane or polyurethane urea obtained by reacting a polyol (NPO) and other polyamines or polyols is used to convert a part or all of the tertiary amino groups contained in the polyurethane or polyurethane urea with an alkyl halide or an active ester. 4
Grade-chlorinated polyurethane or polyurethane urea having a water absorption of 4% by weight or less.
The gas-permeable material having excellent blood compatibility according to the present invention is a polyether polypol having the tertiary amino group.
And condensed by containing 50 mol% or more of the amine diol represented by the formula (1). The gas-permeable material having excellent blood compatibility according to the present invention is obtained by treating the above-mentioned polyurethane or polyurethaneurea with heparins.

【0012】本発明の気体透過性材料であるポリウレタ
ンまたはポリウレタンウレアに用いられるジイソシアネ
ートとしては、ポリウレタンまたはポリウレタンウレア
の調製に通常用いられるジイソシアネート類(芳香族、
脂肪族、脂環族)が利用され得る。上記芳香族ジイソシ
アネートとしては、p−フェニレンジイソシアネート、
o−フェニレンジイソシアネート、m−フェニレンジイ
ソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、
2,6−トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソ
シアネート、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネ
ート、4,4′−ジフェニルプロパンジイソシアネー
ト、ナフタレンジイソシアネートなどの炭素数8〜25
の芳香族ジイソシアネートがある。脂肪族ジイソシアネ
ートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネート、ヘプ
タメチレンジイソシアネート、オクタメチレンジイソシ
アネート、ノナメチレンジイソシアネート、デカメチレ
ンジイソシアネートなどの炭素数6〜20の脂肪族ジイ
ソシアネートがある。脂環族ジイソシアネートとして
は、4,4′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネー
ト、イソホロンジイソシアネートなどの炭素数8〜20
の脂環族ジイソシアネートがある。上記ジイソシアネー
トは2種以上が混合されて用いられ得る。以下、ポリシ
ロキサン、3級アミノ基を有するポリエーテルポリオー
ルなど本発明のポリマーに使用される成分は、それぞれ
について2種以上が混合されて用いられ得る。
The diisocyanate used for the polyurethane or polyurethane urea which is the gas permeable material of the present invention includes diisocyanates (aromatic, aromatic, etc.) usually used for preparing polyurethane or polyurethane urea.
(Aliphatic, alicyclic). As the aromatic diisocyanate, p-phenylene diisocyanate,
o-phenylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate,
8 to 25 carbon atoms such as 2,6-tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-diphenylpropane diisocyanate, and naphthalene diisocyanate
Of aromatic diisocyanates. Examples of the aliphatic diisocyanate include C6-C20 aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate, heptamethylene diisocyanate, octamethylene diisocyanate, nonamethylene diisocyanate, and decamethylene diisocyanate. Examples of the alicyclic diisocyanate include those having 8 to 20 carbon atoms such as 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate and isophorone diisocyanate.
Alicyclic diisocyanates. The above diisocyanates may be used as a mixture of two or more. Hereinafter, components used in the polymer of the present invention, such as polysiloxane and polyether polyol having a tertiary amino group, may be used as a mixture of two or more kinds.

【0013】イソシアネート基と反応し得る水酸基もし
くはアミノ基を分子末端に有するポリシロキサンは次の
化2で示されるものが好ましい:
The polysiloxane having a hydroxyl group or an amino group at the molecular terminal capable of reacting with an isocyanate group is preferably represented by the following formula:

【0014】[0014]

【化2】 Embedded image

【0015】(ここで、化2においてXおよびYはそれ
ぞれ独立して−OH、−NH2 または炭素数2〜10の
置換アミノ基、R1 およびR3 はそれぞれ独立して炭素
数2〜10のアルキレン基、オキシアルキレン基、アラ
ルキレン基またはアリーレン基、R2 はそれぞれ独立し
て炭素数1〜10のアルキル基、アリール基またはアラ
ルキル基であり;nは5〜300の整数である。)
(Where X and Y are each independently —OH, —NH 2 or a substituted amino group having 2 to 10 carbon atoms, and R 1 and R 3 are each independently 2 to 10 carbon atoms. An alkylene group, an oxyalkylene group, an aralkylene group or an arylene group, and R 2 are each independently an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group having 1 to 10 carbon atoms; and n is an integer of 5 to 300.)

【0016】このポリシロキサンの分子量は、200〜
20000、好ましくは500〜8000、さらに好ま
しくは1000〜4000である。得られるポリウレタ
ンまたはポリウレタンウレア中のこのポリシロキサンの
含量は20〜95%、好ましくは30〜85%である。
The molecular weight of this polysiloxane is from 200 to
It is 20,000, preferably 500-8000, more preferably 1000-4000. The content of this polysiloxane in the resulting polyurethane or polyurethaneurea is from 20 to 95%, preferably from 30 to 85%.

【0017】本発明に使用される第3級アミノ基を有す
るポリエーテルポリポール(NPO)は、化1のアミン
ジオールを強酸触媒により重縮合させて得られるが、化
1のR1 、R2 およびR3 の炭素数の合計が2〜10、
好ましくは3〜8のアミンジオールを用いることが好ま
しい。合計の炭素数が3以下の場合は、親水性が大き
く、水および血漿の透過性が大きくなると同時に高吸水
性のため、4級化後ヘパリン化しても、ヘパリンの放出
速度が早く長期に渡る血液適合性が得られない。また炭
素数合計が10を越えると第3級アミノ基の窒素原子の
回りの立体障害が大きくなり、4級化が困難となる。ま
たたとえ4級化を進行させたとしても立体障害が大き過
ぎるために、ヘパリンとの造塩結合が弱くなり、ヘパリ
ン化が不十分となり長期の血液適合性を達成することが
困難である。またR1 、R2 およびR3 いずれも直鎖の
アルキル基であることが好ましい。
The polyether pole having a tertiary amino group used in the present invention (NPOs) are obtained by one of the amine diol of polycondensation by a strong acid catalyst, of one of R 1, R 2, And the total number of carbon atoms of R 3 is 2 to 10,
Preferably, 3 to 8 amine diols are used. When the total number of carbon atoms is 3 or less, the hydrophilicity is high, the permeability of water and plasma is high, and at the same time, because of high water absorption, even if heparinized after quaternization, the release rate of heparin is fast and long. Blood compatibility is not obtained. On the other hand, when the total number of carbon atoms exceeds 10, steric hindrance around the nitrogen atom of the tertiary amino group increases, and quaternization becomes difficult. Even if quaternization proceeds, steric hindrance is too large, so that salt formation with heparin is weakened, heparinization is insufficient, and it is difficult to achieve long-term blood compatibility. Preferably, R 1 , R 2 and R 3 are all linear alkyl groups.

【0018】本発明に用いられるアミンジオールの好適
な例としては、3−エチル−3−アザ−1,5−ペンタ
ンジオール、3−プロピル−3−アザ−1,5−ペンタ
ンジオール、3−ブチル−3−アザ−1,5−ペンタン
ジオール、3−ペンチル−3−アザ−1,5−ペンタン
ジオール、3−ヘキシル−3−アザ−1,5−ペンタン
ジオール、3−ヘプチル−3−アザ−1,5−ペンタン
ジオール、3−オクチル−3−アザ−1,5−ペンタン
ジオール、3−デシル−3−アザ−1,5−ペンタンジ
オール、4−メチル−4−アザ−2,6−ヘプタンジオ
ール、4−エチル−4−アザ−2,6−ヘプタンジオー
ル、4−プロピル−4−アザ−2,6−ヘプタンジオー
ル、4−ブチル−4−アザ−2,6−ヘプタンジオー
ル、4−ヘプチル−4−アザ2,6−ヘプタンジオー
ル、4−オクチル−4−アザ−2,6−ヘプタンジオー
ルなどがあげられる。触媒として使用される強酸として
は、亜燐酸、次亜燐酸、ピロ燐酸、p−トルエンスルホ
ン酸、メタンスルホン酸などがあり、これらは上記アミ
ンジオールにたいして0.01〜8モル%、好ましく
は、0.1〜3モル%の割合で使用される。
Preferred examples of the amine diol used in the present invention include 3-ethyl-3-aza-1,5-pentanediol, 3-propyl-3-aza-1,5-pentanediol, 3-butyl -3-aza-1,5-pentanediol, 3-pentyl-3-aza-1,5-pentanediol, 3-hexyl-3-aza-1,5-pentanediol, 3-heptyl-3-aza- 1,5-pentanediol, 3-octyl-3-aza-1,5-pentanediol, 3-decyl-3-aza-1,5-pentanediol, 4-methyl-4-aza-2,6-heptane Diol, 4-ethyl-4-aza-2,6-heptanediol, 4-propyl-4-aza-2,6-heptanediol, 4-butyl-4-aza-2,6-heptanediol, 4-heptyl − - aza 2,6-heptane diol, and 4-octyl-4-aza-2,6-heptane diol and the like. Examples of the strong acid used as a catalyst include phosphorous acid, hypophosphorous acid, pyrophosphoric acid, p-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid and the like, and these are 0.01 to 8 mol%, preferably 0 to 8 mol%, based on the above amine diol. Used in a proportion of 1 to 3 mol%.

【0019】化1で示されるアミンジオールとともに、
必要に応じて他のジオールが用いられ得る。そのような
ジオールとしては、炭素数2〜20の脂肪族または脂環
族ジオールおよび/または分子量150〜2000のポ
リオキシアルキレングリコールがある。上記脂肪族また
は脂環族ジオールの例としては、エチレングリコール、
プロピレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチル
グリコール、シクロヘキサンジメタノールなどがある。
上記ポリオキシエチレングリコールの例としては、ポリ
エチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリ
テトラメチレングリコールなどがある。これらDI、N
OPS、NPO、およびその他ジオールの選定は本発明
の範囲を逸脱しないことを条件に行うべきであることは
いうまでもない。
Along with the amine diol represented by Chemical formula 1,
Other diols can be used if desired. Such diols include aliphatic or alicyclic diols having 2 to 20 carbon atoms and / or polyoxyalkylene glycols having a molecular weight of 150 to 2000. Examples of the aliphatic or alicyclic diol, ethylene glycol,
Propylene glycol, butanediol, neopentyl glycol, cyclohexanedimethanol and the like.
Examples of the polyoxyethylene glycol include polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polytetramethylene glycol. These DI, N
It goes without saying that the selection of OPS, NPO and other diols should be made without departing from the scope of the present invention.

【0020】アミノポリエーテルポリオールを調製する
には、まず、化1のアミンジオールに必要に応じて他の
ジオールを混合し、上記触媒を加え、常圧下で150〜
270℃、好ましくは200〜250℃に加熱し、生成
する水を留去しながら、1〜30時間、好ましくは3〜
20時間にわたり反応させる。次いで、0.5〜6時
間、好ましくは1〜4時間をかけて、10mmHg以
下、好ましくは3mmHg以下の減圧とする。この減圧
状態、かつ上記温度下で1〜10時間、好ましくは2〜
7時間反応させると、分子量200〜8000、好まし
くは500〜4000のアミノポリエーテルポリオール
が得られる。このアミノポリエーテルポリオールの塩基
性窒素含量は1.0〜15.0%、好ましくは2.0〜
11.0%である。本発明のポリウレタンまたはポリウ
レタンウレアの調製時には、上記各方法で得られたアミ
ノポリエーテルポリオールは、分子内に存在する第3級
アミノ基が、該ポリウレタンまたはポリウレタンウレア
中に0.01〜3.00mmol/g、好ましくは0.
05〜2.00mmol/gとなるような割合で使用さ
れる。
To prepare the aminopolyether polyol, first, the amine diol of the formula (1) is mixed with other diols, if necessary, and the above catalyst is added thereto.
While heating to 270 ° C, preferably 200 to 250 ° C, and distilling off the generated water, 1 to 30 hours, preferably 3 to 30 hours.
React for 20 hours. Then, the pressure is reduced to 10 mmHg or less, preferably 3 mmHg or less over 0.5 to 6 hours, preferably 1 to 4 hours. Under this reduced pressure and at the above temperature for 1 to 10 hours, preferably 2 to 10 hours
After reacting for 7 hours, an aminopolyether polyol having a molecular weight of 200 to 8000, preferably 500 to 4000 is obtained. The aminopolyether polyol has a basic nitrogen content of 1.0 to 15.0%, preferably 2.0 to 15.0%.
11.0%. At the time of preparing the polyurethane or polyurethane urea of the present invention, the aminopolyether polyol obtained by each of the above methods has a tertiary amino group present in the molecule containing 0.01 to 3.00 mmol in the polyurethane or polyurethane urea. / G, preferably 0.
It is used in such a ratio as to be 0.05 to 2.00 mmol / g.

【0021】本発明のポリウレタンまたはポリウレタン
ウレアの調製に、必要に応じて用いられる他のポリオー
ルまたはポリアミンは、例えば低分子量鎖延長剤や高分
子量ポリオールである。低分子量鎖延長剤としては、ジ
オール類、ジアミン類およびオキシアルキレングリコー
ル類がある。上記ジオール類としては、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオー
ル、ネオペンチルグリコール、1,5−ペンタンジオー
ル、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサ
ンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール
などの炭素数2〜20の脂肪族および/または脂環族ジ
オール類がある。上記ジアミン類としては、エチレンジ
アミン、プロピレンジアミン、1,4−テトラメチレン
ジアミン、1,6−ヘキサメチレンジアミン、1,4−
ジアミノシクロヘキサン、4,4′−ジアミノジフェニ
ルメタン、キシリレンジアミンなどの脂肪族および/ま
たは芳香族ジアミン類がある。
Other polyols or polyamines optionally used in preparing the polyurethane or polyurethaneurea of the present invention are, for example, low molecular weight chain extenders and high molecular weight polyols. Low molecular weight chain extenders include diols, diamines and oxyalkylene glycols. Examples of the diols include ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, and 1,3-cyclohexane. There are aliphatic and / or alicyclic diols having 2 to 20 carbon atoms such as dimethanol. Examples of the diamines include ethylene diamine, propylene diamine, 1,4-tetramethylene diamine, 1,6-hexamethylene diamine, 1,4-
There are aliphatic and / or aromatic diamines such as diaminocyclohexane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, xylylenediamine.

【0022】上記オキシアルキレングリコール類として
は、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、
トリプロピレングリコールおよび/またはテトラプロピ
レングリコールなどの炭素数5〜30のオキシアルキレ
ングリコール類がある。これら低分子量鎖延長剤のうち
では、特にエチレングリコール、1,4−ブタンジオー
ル、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコー
ル、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、1,4−
ブチレンジアミンおよび1,6−ヘキサメチレンジアミ
ンが特に好ましい。上記高分子量ポリオールとしては、
ポリオキシアルキレングリコールやポリエステルジオー
ルが挙げられる。ポリオキシアルキレングリコールとし
ては、分子量300〜15000、好ましくは800〜
8000のポリエチレングリコール、ポリプロピレング
リコール、ポリテトラメチレングリコールなどがある。
ポリエステルジオールとしては、炭素数2〜10の脂肪
族ジオールと炭素数6〜16の脂肪族ジカルボン酸類と
から得られるポリエステルジオール;ε−カプロラクト
ンなどのカプロラクトン類から得られるポリエステルジ
オールなどがある。これら高分子量ポリオールのうちで
はポリエステルジオールが好適である。高分子量ポリオ
ールは、得られるポリマー中の含量は50%以下、好ま
しくは30%以下である。
The oxyalkylene glycols include diethylene glycol, triethylene glycol,
Tetraethylene glycol, dipropylene glycol,
There are oxyalkylene glycols having 5 to 30 carbon atoms such as tripropylene glycol and / or tetrapropylene glycol. Among these low molecular weight chain extenders, ethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, ethylenediamine, propylenediamine, 1,4-
Butylenediamine and 1,6-hexamethylenediamine are particularly preferred. As the high molecular weight polyol,
Examples include polyoxyalkylene glycol and polyester diol. As the polyoxyalkylene glycol, a molecular weight of 300 to 15,000, preferably 800 to
8000 polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, and the like.
Examples of the polyester diol include a polyester diol obtained from an aliphatic diol having 2 to 10 carbon atoms and an aliphatic dicarboxylic acid having 6 to 16 carbon atoms; and a polyester diol obtained from caprolactones such as ε-caprolactone. Of these high molecular weight polyols, polyester diols are preferred. The content of the high molecular weight polyol in the obtained polymer is 50% or less, preferably 30% or less.

【0023】本発明のポリウレタンおよびポリウレタン
ウレアは、いずれも公知の方法で調製され得る。例え
ば、溶液重合法によりポリウレタンを調製するには、ま
ず、化2で示され、分子末端に水酸基またはアミノ基を
有するポリシロキサン、およびジイソシアネート、さら
に必要に応じて上記高分子量ポリオールをイソシアネー
ト基に不活性な溶媒に溶解させ、30〜150℃、好ま
しくは40〜120℃で5〜300分間、好ましくは1
5〜120分間にわたり、窒素気流下にて攪拌しながら
反応を行う。これに前記のアミノポリエーテルポリオー
ル(NPO)および必要に応じて上記低分子量鎖延長剤
(低分子量ジオール)を添加し0〜100℃、好ましく
は5〜80℃にて15〜300分間反応させて鎖延長
し、高分子量化を行う。
The polyurethane and the polyurethane urea of the present invention can be prepared by known methods. For example, to prepare a polyurethane by a solution polymerization method, first, a polysiloxane having a hydroxyl group or an amino group at a molecular terminal represented by the chemical formula 2, and a diisocyanate, and if necessary, the above-mentioned high-molecular-weight polyol is converted into an isocyanate group. Dissolve in an active solvent, and at 30 to 150 ° C, preferably 40 to 120 ° C for 5 to 300 minutes, preferably 1
The reaction is carried out with stirring under a stream of nitrogen for 5 to 120 minutes. The above-mentioned aminopolyether polyol (NPO) and, if necessary, the above-mentioned low-molecular-weight chain extender (low-molecular-weight diol) are added thereto and reacted at 0 to 100 ° C, preferably 5 to 80 ° C for 15 to 300 minutes. Extend the chain and increase the molecular weight.

【0024】ここで使用される溶媒としてはジオキサ
ン、テトラヒドロフラン、クロロホルム、四塩化炭素、
ベンゼン、トルエン、アセトン、メチルエチルケトン、
N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセ
トアミド、N−メチルピロリドン、これらの混合物など
が挙げられる。特に、ジオキサン、テトラヒドロフラ
ン、メチルエチルケトン、N,N−ジメチルホルムアミ
ド、N,N−ジメチルアセトアミドおよびこれらの混合
物が好ましい。反応時には、必要に応じて重合触媒が加
えられる。触媒としては、ジブチルチンジラウレートな
どの錫系触媒、テトラブトキシチタンのようなチタン系
触媒または他の金属触媒が挙げられる。触媒は、反応液
中に1〜500ppm、好ましくは5〜100ppmの
含有で添加される。ポリウレタンの調製には、使用され
る上記各モノマー成分を1度に仕込んで溶融重合する方
法も採用され得る。
The solvents used here are dioxane, tetrahydrofuran, chloroform, carbon tetrachloride,
Benzene, toluene, acetone, methyl ethyl ketone,
N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, a mixture thereof and the like. Particularly, dioxane, tetrahydrofuran, methyl ethyl ketone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide and a mixture thereof are preferable. During the reaction, a polymerization catalyst is added as needed. Catalysts include tin based catalysts such as dibutyltin dilaurate, titanium based catalysts such as tetrabutoxytitanium or other metal catalysts. The catalyst is added to the reaction solution at a content of 1 to 500 ppm, preferably 5 to 100 ppm. For the preparation of the polyurethane, a method in which the above-mentioned monomer components to be used are charged at a time and then melt-polymerized may be employed.

【0025】上記重合反応において、各成分の混合モル
比は次のとおりである:ポリシロキサンポリオールと、
アミノポリエーテルポリオールとのモル比は100/1
〜1/3、好ましくは20/1〜1/5;ポリシロキサ
ンポリオール、およびアミノポリエーテルポリオールす
なわちNOPS+NPOと、(必要に応じて使用され
る)低分子量鎖延長剤であるポリオールとのモル比は1
/100〜1/1、好ましくは1/30〜1/2;全ポ
リオールとジイソシアネートとのモル比は10/8〜8
/10、好ましくは10/9〜9/10である。
In the above polymerization reaction, the mixing molar ratio of each component is as follows: polysiloxane polyol;
The molar ratio with the aminopolyether polyol is 100/1.
The molar ratio of the polysiloxane polyol and aminopolyether polyol, ie, NOPS + NPO, to the polyol (optionally used) which is a low molecular weight chain extender is .about.1 / 3, preferably 20/1 to 1/5. 1
/ 100 to 1/1, preferably 1/30 to 1/2; molar ratio of total polyol to diisocyanate is 10/8 to 8
/ 10, preferably 10/9 to 9/10.

【0026】本発明のポリウレタンウレアは、公知のポ
リウレタンウレアを製法のいずれを用いても調製され得
る。そのなかでも特に溶液重合法が好適である。ポリウ
レタンウレアを溶液重合法により調製する場合に、ポリ
シロキサンポリオール、アミノポリエーテルポリオー
ル、それに必要に応じて高分子量ポリオールなどが用い
られる。この場合には、これらとジイソシアネートを不
活性溶媒に溶解させる。これを上記ポリウレタンの場合
と同様に0〜150℃、好ましくは10〜100℃で5
〜300分間、好ましくは15〜120分間にわたり反
応させる。これを0〜40℃、好ましくは5〜20℃に
冷却し、前記化2で示され、末端にアミノ基を有するポ
リシロキサン、および必要に応じて低分子量鎖延長剤
(低分子量ジアミン)を不活性溶媒に溶解させたものを
滴下し、反応させると所望の分子量のポリウレタンウレ
アが得られる。この反応においては、生成するポリマー
がウレア結合を有するため、使用する溶媒としてはN,
N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトア
ミドおよびN−メチルピロリドンのようなアミド系溶
媒、またはそれらとジオキサン、テトラヒドロフランな
どとの混合溶媒が好適である。生成するポリマーの溶解
性を高める目的で、LiCl、LiBr、CaCl2
どの塩類を添加することも推奨される。各成分の配合割
合など、その他の条件については、ポリウレタンの場合
に準じる。
The polyurethaneurea of the present invention can be prepared by using any of known polyurethaneurea production methods. Among them, the solution polymerization method is particularly preferable. When the polyurethaneurea is prepared by a solution polymerization method, a polysiloxane polyol, an aminopolyether polyol, and if necessary, a high molecular weight polyol and the like are used. In this case, these and the diisocyanate are dissolved in an inert solvent. This is carried out at 0 to 150 ° C, preferably at 10 to 100 ° C, as in the case of the above polyurethane.
The reaction is carried out for 300 minutes, preferably for 15-120 minutes. This is cooled to 0 to 40 ° C., preferably 5 to 20 ° C., and the polysiloxane having an amino group at the terminal represented by the above formula (2) and, if necessary, a low molecular weight chain extender (low molecular weight diamine) are not used. A solution dissolved in an active solvent is dropped, and a polyurethaneurea having a desired molecular weight is obtained by reacting. In this reaction, since the resulting polymer has a urea bond, the solvent used is N,
Amide-based solvents such as N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide and N-methylpyrrolidone, or mixed solvents thereof with dioxane, tetrahydrofuran and the like are preferred. It is also recommended to add salts such as LiCl, LiBr and CaCl 2 in order to increase the solubility of the resulting polymer. Other conditions such as the mixing ratio of each component are the same as in the case of polyurethane.

【0027】このようにして得られる本発明のポリウレ
タンまたはポリウレタンウレアは、後述のように中空糸
状もしくは薄膜状に成形されて気体透過性材料として人
工心肺装置などに用いられる。さらに、本発明のポリウ
レタンまたはポリウレタンウレアは、その分子内の3級
アミノ基を4級化すること、そしてそれにヘパリンもし
くはその類似化合物(以下、ヘパリン類とする)を結合
させることが可能である。そのようにすることにより血
液適合性がさらに向上する。ヘパリン類の結合は、ポリ
ウレタンまたはポリウレタンウレアを4級化剤で処理す
ることにより分子内の3級アミノ基を4級化し、次にヘ
パリン類で処理してポリイオンコンプレックスを形成さ
せることにより行われる。このような4級化剤としては
炭素数1〜10、好ましくは2〜8のアルキルハライ
ド、アラルキルハライド、アリルハライドおよび活性エ
ステルのうちの少なくとも1種が用いられる。これら4
級化剤のうち、炭素数1〜10、好ましくは2〜8のア
ルキルハライドが好適である。4級化剤は、ポリマー中
の3級アミノ基に対して0.1〜10.0モル倍、好ま
しくは0.5〜5.0モル倍の割合で用いられる。ポリ
ウレタンまたはポリウレタンウレアの4級化には、例え
ば、これらポリマーを適当な溶媒に溶解させて、これに
上記4級化剤を加えて反応させる方法;またはポリマー
を成形した後に上記4級化剤溶液を接触させて反応させ
る方法により行われる。溶液中で反応させる方法がより
好ましい。例えば、ポリウレタンまたはポリウレタンウ
レアの重合終了後の溶液に4級化剤を添加し、20〜1
00℃、好ましくは40〜80℃で0.1〜60時間、
好ましくは1〜30時間反応させる。このようにして4
級化された3級アミノ基の4級化率は1〜100%、好
ましくは10%以上である。
The polyurethane or polyurethane urea of the present invention thus obtained is formed into a hollow fiber or a thin film as described later and is used as a gas-permeable material in an artificial heart-lung machine or the like. Further, the polyurethane or polyurethane urea of the present invention can quaternize a tertiary amino group in the molecule, and can bind heparin or a similar compound thereof (hereinafter, referred to as heparins). Doing so further improves blood compatibility. The binding of heparins is carried out by treating the polyurethane or polyurethaneurea with a quaternizing agent to quaternize the tertiary amino groups in the molecule, and then treating with a heparin to form a polyion complex. As such a quaternizing agent, at least one of an alkyl halide having 1 to 10, preferably 2 to 8 carbon atoms, an aralkyl halide, an allyl halide and an active ester is used. These four
Among the grading agents, alkyl halides having 1 to 10, preferably 2 to 8 carbon atoms are suitable. The quaternizing agent is used in an amount of 0.1 to 10.0 times, preferably 0.5 to 5.0 times, the mole of the tertiary amino group in the polymer. For the quaternization of polyurethane or polyurethane urea, for example, a method in which the polymer is dissolved in an appropriate solvent and the quaternizing agent is added thereto and reacted, or the quaternizing agent solution after forming the polymer And the reaction is carried out by contacting A method in which the reaction is performed in a solution is more preferable. For example, a quaternizing agent is added to a solution after polymerization of polyurethane or polyurethane urea,
00 ° C, preferably 0.1 to 60 hours at 40 to 80 ° C,
The reaction is preferably performed for 1 to 30 hours. In this way 4
The quaternization rate of the graded tertiary amino group is 1 to 100%, preferably 10% or more.

【0028】4級化されたアミノ基を含有するポリウレ
タンまたはポリウレタンウレアは所望の膜、中空糸など
の成形品とされる。これにヘパリン類を接触させること
により該ヘパリン類を結合させる(ヘパリン化する)。
例えば、上記4級化されたアミノ基を有するポリウレタ
ンまたはポリウレタンウレア成形体を、ヘパリン類を
0.1〜10%、好ましくは0.5〜5%の割合で含有
する水溶液、(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセト
アミド、テトラヒドロフランまたはエタノールなどの水
溶性溶剤と水との混合溶剤)に20〜100℃、好まし
くは40〜80℃で、0.1〜40時間、好ましくは
0.5〜30時間にわたり浸漬することによりヘパリン
化が行われる。ここでヘパリン類とは、ヘパリン、コン
ドロイチン硫酸、−SO3 H、−NHSO3 H基などを
有する天然または合成高分子化合物などを包含してい
う。
The quaternized amino group-containing polyurethane or polyurethane urea is formed into a desired product such as a membrane or a hollow fiber. By contacting the heparin with the heparin, the heparin is bound (heparinized).
For example, an aqueous solution containing 0.1 to 10%, preferably 0.5 to 5% of heparin in the polyurethane or polyurethane urea molded article having the quaternized amino group, (dimethylformamide, dimethylformamide) Dipping in water (a mixed solvent of a water-soluble solvent such as acetamide, tetrahydrofuran or ethanol) with water at 20 to 100 ° C, preferably 40 to 80 ° C for 0.1 to 40 hours, preferably 0.5 to 30 hours. Performs heparinization. Here, the heparins refers encompasses heparin, chondroitin sulfate, -SO 3 H, a natural or synthetic polymer compounds having such -NHSO 3 H group and the like.

【0029】本発明のポリウレタンまたはポリウレタン
ウレアは、例えば常法により中空糸状に紡糸して中空糸
膜とし、あるいは適当な溶媒に溶解させて平板上に流延
・乾燥して薄膜状に成形される。さらに必要に応じて、
これを上記のようにヘパリン化し、所望の気体透過性材
料とされる。本発明の材料を人工心肺装置における酸素
交換膜として利用すると、酸素/炭酸ガス交換が有利に
行われる。かつ該材料は血液適合性に優れるため血液凝
固や補体の活性化に起因するショック症状などが極めて
起こりにくい。ヘパリン化した材料を使用すると、ポリ
マー上のヘパリン類がスローリリースされるため、さら
に抗凝固性に優れる。このように本発明の材料は、例え
ば、長期間肺機能を代行するECMOにも効果的に利用
され得る。さらに、本発明材料は、呼吸器系患者の酸素
吸入療法に用いられる医療用酸素富化膜、ガス燃焼用酸
素富化膜などに利用され得る。優れた抗血栓性を利用し
て、血液が接触する医療用具のコーティング材料として
使用することも推奨される。
The polyurethane or polyurethane urea of the present invention is formed into a hollow fiber membrane by, for example, spinning into a hollow fiber form by a conventional method, or by dissolving it in an appropriate solvent, casting it on a flat plate, and drying it to form a thin film. . If necessary,
This is heparinized as described above to provide the desired gas permeable material. When the material of the present invention is used as an oxygen exchange membrane in a heart-lung machine, oxygen / carbon dioxide exchange is advantageously performed. In addition, since the material is excellent in blood compatibility, blood coagulation and shock symptoms due to activation of complement are extremely unlikely to occur. When a heparinized material is used, heparins on the polymer are slow-released, so that the anticoagulability is further improved. In this way, the material of the present invention can be effectively used, for example, for ECMO that performs long-term lung function. Further, the material of the present invention can be used for a medical oxygen-enriched membrane, an oxygen-enriched membrane for gas combustion, and the like used in oxygen inhalation therapy for respiratory patients. Utilizing the excellent antithrombotic properties, it is also recommended to use as a coating material for medical devices that come into contact with blood.

【0030】[0030]

【実施例】以下、実施例を用いて本発明を説明する。実
施例中の部は重量部を意味する。 〈実施例1〉4−メチル−4−アザ−2,6−ヘプタン
ジオール1472部、1,6−ヘキサンジオール591
部および亜燐酸12.3部をオートクレーブに仕込攪拌
しながら、窒素気流化、定圧で200〜220℃にて2
6時間加熱し、生成水を留去しながら反応を行なった。
次いで、220℃で760mmHgから0.3mmHg
まで2時間かけて減圧し、さらに、220℃、0.3m
mHgで3時間反応を継続させた。このようにして、O
H価57.3、塩基性窒素6.11mmol/gのアミ
ノポリエーテルポリオール(a)を得た。数平均分子量
1800の下記化3で表わされるポリジメチルシロキサ
ンジオール1800部、
The present invention will be described below with reference to examples. Parts in the examples mean parts by weight. <Example 1> 1472 parts of 4-methyl-4-aza-2,6-heptanediol, 591 of 1,6-hexanediol
Parts and 12.3 parts of phosphorous acid were charged into an autoclave, and the mixture was stirred and gasified under a nitrogen stream.
The mixture was heated for 6 hours, and the reaction was carried out while distilling off generated water.
Then, at 220 ° C., 760 mmHg to 0.3 mmHg
The pressure was reduced over 2 hours until reaching 220 ° C, 0.3 m
The reaction was continued at mHg for 3 hours. In this way, O
An aminopolyether polyol (a) having an H value of 57.3 and a basic nitrogen of 6.11 mmol / g was obtained. 1800 parts of a polydimethylsiloxane diol having a number average molecular weight of 1800 and represented by the following formula 3,

【0031】[0031]

【化3】 Embedded image

【0032】上記アミノポリエーテルポリオール(a)
300部、1,4−ブタンジオール90.1部、ジブチ
ルチンジラウレート0.3部および4,4′−ジフェニ
ルメタンジイソシアネート(以下MDIと略記する)5
54部をテトラヒドロフラン(以下THFと略記する)
1994部およびジメチルホルムアミド(以下DMFと
略記する)3887部の混合溶媒に溶解し、窒素気流下
で40℃で1時間、さらに60℃で15時間反応させ
た。このようにして固形分32%、粘度3200ポイズ
(30℃)のベースポリマー溶液Aを得た。この溶液に
DMFを追加し、攪拌して5%溶液とした。5%溶液1
0gを水平に保った100cm2 のガラス居た上に均一
に塗布した後、40℃で1時間、60℃で2時間、窒素
気流下で乾燥後、60℃で減圧乾燥を15時間行ない、
50μm厚みのベースポリマーフイルムAを得た。
The above aminopolyether polyol (a)
300 parts, 1,4-butanediol 90.1 parts, dibutyltin dilaurate 0.3 parts, and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (hereinafter abbreviated as MDI) 5
54 parts of tetrahydrofuran (hereinafter abbreviated as THF)
It was dissolved in a mixed solvent of 1994 parts and 3887 parts of dimethylformamide (hereinafter abbreviated as DMF), and reacted at 40 ° C. for 1 hour and further at 60 ° C. for 15 hours under a nitrogen stream. Thus, a base polymer solution A having a solid content of 32% and a viscosity of 3200 poise (30 ° C.) was obtained. DMF was added to this solution and stirred to give a 5% solution. 5% solution 1
After uniformly applying 0 g on a 100 cm 2 glass plate kept horizontally, dried at 40 ° C. for 1 hour, at 60 ° C. for 2 hours under a nitrogen stream, and dried under reduced pressure at 60 ° C. for 15 hours.
A base polymer film A having a thickness of 50 μm was obtained.

【0033】さらに、DMFで稀釈して得た10%ベー
スポリマー溶液100部に沃化ヘキシル4.58部を加
え、70℃で攪拌しながら反応させて、ベースポリマー
中の3級アミノ基の4級化を行った。この溶液をジオキ
サンで稀釈して5%溶液とし、上記ベースポリマーAの
場合と同様にして、50μm厚の4級化ポリマーフイル
ムAを得た。このベースポリマーフイルムAおよび4級
化ベースポリマーフイルムA約0.2gをそれぞれ正確
に秤量し、ジオキサン/エタノール(7/3容量比)混
合溶媒50mlに溶解し電位差滴定装置(平沼製作所
製、Comtite−7)を用いて、N/10−HC1
4 ジオキサン溶液で滴定し、その変曲点より塩基性窒
素含量を測定したところ、ベースポリマーフイルムAの
塩基性窒素含量は0.67mmol/kg、4級化フイ
ルムAのそれは0.25mmol/gであった。この結
果より、4級化率は約63%であることがわかる。次い
で、このフイルムの酸素の透過係数をガス透過率測定装
置(柳本社製)を用いて測定したところ、ベースポリマ
ーAは1.23×10-8cm3 (STP)cm/cm2
・sec・cmHg、4級化フイルムAは1.48×1
-8(以下、単位cm3 (STP)・cm/cm2 ・s
ec・cmHgは省略する。)であった。次に、各々の
フイルムを1%ヘパリン水溶液に浸漬して70℃で2時
間処理してヘパリン化を行い、ヘパリン化ベースポリマ
ーフイルムAおよびヘパリン化4級化ポリマーフイルム
Aを得た。これらのフイルムを直径3cmの円形に切
り、37℃の生理食塩水中に1週間浸漬した後、蒸留水
でよく濯いでフイルム表面の水を濾紙で吸い取った。こ
のフイルムを直径10cmの時計皿の中央に貼り付け、
フイルム上にウサギ(日本白色種)のクエン酸加血漿2
00μlを採取し、これに1/40モル濃度の塩化カル
シウム水溶液200μlを添加し、37℃の恒温水槽中
に時計皿を浮かせ、手で内液が混和するように攪拌しな
がら、塩化カルシウム添加時から凝固(血漿が動かなく
なる点)までの時間を測定し、ガラス上での凝固時間
(対照として別に測定する)で除して、相対値として表
した。
Further, 4.58 parts of hexyl iodide was added to 100 parts of a 10% base polymer solution obtained by diluting with DMF, and the mixture was reacted at 70 ° C. with stirring to obtain a tertiary amino group 4 in the base polymer. Grading was performed. This solution was diluted with dioxane to obtain a 5% solution, and a quaternized polymer film A having a thickness of 50 μm was obtained in the same manner as in the case of the base polymer A. Approximately 0.2 g of each of the base polymer film A and the quaternized base polymer film A was accurately weighed, dissolved in 50 ml of a dioxane / ethanol (7/3 volume ratio) mixed solvent, and then subjected to a potentiometric titration device (comitite- manufactured by Hiranuma Seisakusho, Ltd.) 7) using N / 10-HC1
0 4 was titrated with dioxane solution was measured for basic nitrogen content than the inflection point, it is 0.25 mmol / g of basic nitrogen content of the base polymer film A is 0.67 mmol / kg, 4 quaternized film A Met. From this result, it can be seen that the quaternization ratio is about 63%. Next, when the oxygen permeability coefficient of this film was measured using a gas permeability measuring device (manufactured by Yanagi Head Office), the base polymer A was 1.23 × 10 −8 cm 3 (STP) cm / cm 2.
・ Sec ・ cmHg, quaternized film A is 1.48 × 1
0 -8 (hereinafter, unit cm 3 (STP) · cm / cm 2 · s
ec · cmHg is omitted. )Met. Next, each film was immersed in a 1% heparin aqueous solution and treated at 70 ° C. for 2 hours to perform heparinization, thereby obtaining a heparinized base polymer film A and a heparinized quaternized polymer film A. These films were cut into a circular shape having a diameter of 3 cm, immersed in a physiological saline solution at 37 ° C. for one week, rinsed well with distilled water, and blotted on the film surface with a filter paper. Paste this film in the center of the watch glass with a diameter of 10cm,
Rabbit (Japanese white species) citrated plasma 2 on film
After collecting 00 μl, add 200 μl of a 1/40 molar concentration aqueous calcium chloride solution, float the watch glass in a constant temperature water bath at 37 ° C., and stir by hand so that the internal solution is mixed. The time from to clotting (the point at which the plasma stuck) was measured and divided by the clotting time on glass (measured separately as a control) and expressed as a relative value.

【0034】また、各々の溶液をDMFで稀釈して1%
溶液とし、この溶液100mlに40〜60メッシュの
ガラスビーズを30分間浸漬して、その後、ガラスフィ
ルターで濾過し、窒素気流下40℃で3時間、減圧60
℃で12時間乾燥して、ガラスビーズ表面に各々のポリ
マーをコートした。このコートビーズ200mg、50
0μlのベロナール緩衝液および血清(健常人のプール
血清を使用した)をプラスチック試験管に加え、37℃
にて温和に振盪して30分間インキュベートした後、溶
血補体価(CH50と略記)およびC3a、C5aの生成
量を測定した結果を表1に示す。なお、CH50の測定は
Meyer法(Neyer,M.M.,“Compli
ment and Compliment fixat
ion”Experimental Immune C
hemistry, 2th Edition pl3
3, Charls C. Thomas Publi
sher, Stuttgart, 1964)に記載
の方法により、そしてC3a、C5aの測定はUpjo
n社より販売されているラジオイミュノアッセー用キッ
トを用いて測定した。また、得られた各種フイルムを2
0℃で蒸留水中に24時間浸漬した後、表面水をふき取
り、重量を測定し、吸水率を求めた。吸水率の算出は次
式を用いて行なった。 吸水率(%)={(W−D)/D}×100 上式でWは浸漬後のフイルム重量、Dは乾燥時のフイル
ム重量を示す。以上の結果を下記表1に示した。なお表
1における酸素透過係数の単位は、(cm3 (STP)
・cm)/(cm2 ・sec・cmHg)である。
Each solution was diluted with DMF to obtain 1%
A solution was prepared, and 40 to 60 mesh glass beads were immersed in 100 ml of this solution for 30 minutes, and then filtered through a glass filter.
After drying at 12 ° C. for 12 hours, the surface of the glass beads was coated with each polymer. 200 mg of these coated beads, 50
Add 0 μl of Veronal buffer and serum (using pooled serum of a healthy person) to a plastic tube and add to 37 ° C.
After incubation gentle shaking for 30 minutes at, showing hemolytic complement activity (CH 50 for short) and C3a, the results of measurement of the amount of C5a in Table 1. The measurement of CH 50 was performed by the Meyer method (Neyer, MM, “Compli”).
ment and Compliment fixat
ion "Experimental Immune C
hemistry, 2th Edition pl3
3, Charles C.E. Thomas Publi
Sher, Stuttgart, 1964), and the measurement of C3a, C5a was performed by Upjo.
The measurement was performed using a radio immunoassay kit sold by n companies. In addition, the obtained various films
After immersion in distilled water at 0 ° C. for 24 hours, surface water was wiped off, the weight was measured, and the water absorption was determined. The calculation of the water absorption was performed using the following equation. Water absorption (%) = {(WD) / D} × 100 In the above formula, W represents the weight of the film after immersion, and D represents the weight of the film after drying. The above results are shown in Table 1 below. The unit of the oxygen permeability coefficient in Table 1 is (cm 3 (STP)
.Cm) / (cm 2 · sec · cmHg).

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】〈実施例2〉3−n−ブチル−3−アザ−
1,5−ペンタンジオール8040部および亜燐酸1
0.3部をオートクレーブに仕込攪拌しながら、窒素気
流化、定圧で200〜230℃にて26時間加熱し、生
成水を留去しながら反応を行なった。次いで、230℃
で760mmHgから0.3mmHgまで2時間かけて
減圧し、さらに、230℃、0.3mmHgで3時間反
応を継続させた。このようにして、OH価64.7、塩
基性窒素6.75mmol/gのアミノポリエーテルポ
リオール(b)を得た。数平均分子量2040の化3で
表わされるポリジメチルシロキサン3240部、MDI
1195部、上記ポリアミノエーテルポリオ773.
4部、ジブチルチンジラウレート0.3部および1,4
−ブタンジオール191.1部をTHF3782部とD
MF 7564部との混合溶媒に溶解し、窒素気流下、
20℃で1時間、40℃に昇温して20時間反応させ
て、固形分32%、粘度1800ポイズ(30℃)ベー
スポリマー溶液(B)を得た。このベースポリマー溶液
Bを実施例1と同様に処理し、沃化ヘキシルにより4級
化した。さらに実施例1と同様にして、ベースポリマー
B、4級化フイルムBおよびヘパリン化フイルムBを得
た。これらの塩基性窒素含量は、それぞれ1.08mm
l/gおよび0.410mmol/gであった。この結
果より4級化率は約62%であることが分かる。次い
で、実施例1と同様にして、酸素透過係数、相対凝固時
間、補体活性および吸水率を測定した。結果を表1に示
す。
Example 2 3-n-butyl-3-aza-
8040 parts of 1,5-pentanediol and phosphorous acid 1
0.3 parts were charged into an autoclave, stirred and heated at a constant pressure of 200 to 230 ° C. for 26 hours while stirring, and the reaction was carried out while distilling off generated water. Then 230 ° C
The pressure was reduced from 760 mmHg to 0.3 mmHg over 2 hours, and the reaction was continued at 230 ° C. and 0.3 mmHg for 3 hours. Thus, an aminopolyether polyol (b) having an OH value of 64.7 and a basic nitrogen of 6.75 mmol / g was obtained. 3240 parts of polydimethylsiloxane represented by Chemical Formula 3 having a number average molecular weight of 2040, MDI
1195 parts, polyaminoether polio 773.
4 parts, 0.3 parts of dibutyltin dilaurate and 1,4
-191.1 parts of butanediol were added to 3772 parts of THF and D
Dissolve in a mixed solvent with 7564 parts of MF, and under a nitrogen stream,
The mixture was reacted at 20 ° C. for 1 hour and at 40 ° C. for 20 hours to obtain a base polymer solution (B) having a solid content of 32% and a viscosity of 1800 poise (30 ° C.). This base polymer solution B was treated in the same manner as in Example 1, and quaternized with hexyl iodide. Further, in the same manner as in Example 1, a base polymer B, a quaternized film B and a heparinized film B were obtained. Each of these basic nitrogen contents is 1.08 mm
1 / g and 0.410 mmol / g. From this result, it can be seen that the quaternization ratio is about 62%. Next, the oxygen permeability coefficient, the relative coagulation time, the complement activity and the water absorption were measured in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.

【0037】(実施例3)3−n−ヘキシル−3−アザ
−1,5ペンタンジオール8738部および亜燐酸1
0.3部をオートクレーブに仕込攪拌しながら、窒素気
、定圧で200〜230℃にて26時間加熱し、生
成水を留去しながら反応を行なった。次いで,230℃
で760mmHgから0.3mmHgまで2時間かけて
減圧し、さらに、230℃、0.3mmHgで3時間反
応を継続させた。この様にして、OH価58.7、塩基
性窒素6.30mmol/gのアミノポリエーテルポリ
オール(c)を得た。数平均分子量2040の化3で表
されるポリジメチルシロキサン3240部、MDI 1
195部、 上記ポリアミノポリオール827.3部、
ジブチルチンラウレート0.3部および1,4−ブタン
ジオール191.1部をTHF 3802部とDMF
7604部との混合溶媒に溶解し、窒素気流下、20℃
で1時間、40℃に昇温して20時間反応させて、固形
分32%、粘度1830ポイズ(30℃)ベースポリマ
ー溶液(C)を得た。このベースポリマー溶液Cを実施
例1と同様に処理し、沃化ブチルにより4級化した。さ
らに実施例1と同様にして、ベースポリマーC、4級化
フイルムC、ヘパリン化フイルムCを得た。これらの塩
基性窒素含量は、それぞれ1.08mmol/gおよび
0.410mmol/gであった。この結果より4級化
率は約62%であることが分かる。次いで、実施例1と
同様にして、酸素透過係数、相対凝固時間、補体活性、
および吸水率を測定した。結果を表1に示す。
Example 3 3-n-hexyl-3-aza
8738 parts of 1,5-pentanediol and phosphorous acid 1
0.3 parts were charged into an autoclave and heated at a constant pressure of 200 to 230 ° C. for 26 hours under a nitrogen stream while stirring to carry out a reaction while distilling off generated water. Then 230 ° C
The pressure was reduced from 760 mmHg to 0.3 mmHg over 2 hours, and the reaction was continued at 230 ° C. and 0.3 mmHg for 3 hours. Thus, an aminopolyether polyol (c) having an OH value of 58.7 and a basic nitrogen of 6.30 mmol / g was obtained. 3240 parts of polydimethylsiloxane represented by Chemical Formula 3 having a number average molecular weight of 2040, MDI 1
195 parts of the above-mentioned Poriaminopori all 827.3 parts,
0.302 parts of dibutyltin laurate and 191.1 parts of 1,4-butanediol were combined with 3802 parts of THF and DMF.
Dissolved in a mixed solvent with 7604 parts under a nitrogen stream at 20 ° C
And the temperature was raised to 40 ° C. for 20 hours to obtain a base polymer solution (C) having a solid content of 32% and a viscosity of 1830 poise (30 ° C.). This base polymer solution C was treated in the same manner as in Example 1, and quaternized with butyl iodide. Further, in the same manner as in Example 1, a base polymer C, a quaternized film C, and a heparinized film C were obtained. These basic nitrogen contents were 1.08 mmol / g and 0.410 mmol / g, respectively. From this result, it can be seen that the quaternization ratio is about 62%. Then, in the same manner as in Example 1, oxygen permeability coefficient, relative coagulation time, complement activity,
And the water absorption was measured. Table 1 shows the results.

【0038】〈比較例1〉実施例2でえたベースポリマ
ー溶液Bを用いて、実施例1と同様にして、ベースポリ
マーBを得た。さらに、実施例1と同様にして、沃化エ
チルで4級化し、4級化フイルムDおよびヘパリン化フ
イルムDを得た。これらの塩基性窒素含量は、それぞれ
1.08mml/gおよび0.210mmol/gであ
った。この結果より4級化率は約82%であることが分
かる。次いで、実施例1と同様にして、酸素透過係数、
相対凝固時間、補体活性および吸水率を測定した。結果
を表1に示す。
Comparative Example 1 A base polymer B was obtained in the same manner as in Example 1 using the base polymer solution B obtained in Example 2. Further, quaternization was performed with ethyl iodide in the same manner as in Example 1 to obtain a quaternized film D and a heparinized film D. These basic nitrogen contents were 1.08 ml / g and 0.210 mmol / g, respectively. From this result, it can be seen that the quaternization ratio is about 82%. Then, in the same manner as in Example 1, the oxygen transmission coefficient
The relative clotting time, complement activity and water absorption were measured. Table 1 shows the results.

【0039】<比較例2> アクリルニトリル(24部)と、アクリルアミド(89
部)をジメチルスルホキシド(126部)とよく混合し
た後、連鎖移動剤としてドデシルメルカプタン(0.2
部)重合開始剤としてブロモホルムを加えて、100W
高圧水銀灯より10cmの距離にて、7時間光照射する
ことにより、光重合させた重合原液を大量のメタノール
中に流し込んで沈殿凝固させて幹ポリマー(24.4
部)を得た。このようにして得られた幹ポリマー10g
をジメチルスルホキシド(120部)に溶解せしめ、ジ
メチルアミノエチルメタクリレートを加えて、100W
の水銀灯より10cmの距離にて19時間光照射するこ
とにより、光グラフトさせて、原液をメタノール中に流
し込んで沈殿凝固させ、グラフトポリマー(12.8
部)を得た。かくして得られたグラフト重合体をジメチ
ルホルムアミドに溶解し臭化エチルを加え4級化した
後、フイルムに成形した(E)。次いで、実施例1と同
様にして、酸素透過係数、相対凝固時間、補体活性およ
び吸水率を測定した。結果を表1に示す。
Comparative Example 2 Acrylic nitrile (24 parts) and acrylamide (89)
Parts) with dimethylsulfoxide (126 parts), and then, as a chain transfer agent, dodecyl mercaptan (0.2 parts).
Part) Bromoform was added as a polymerization initiator, and 100 W
By irradiating light at a distance of 10 cm from a high pressure mercury lamp for 7 hours, the photopolymerized stock solution was poured into a large amount of methanol to precipitate and coagulate, thereby forming a trunk polymer (24.4).
Part). 10 g of the stem polymer thus obtained
Was dissolved in dimethylsulfoxide (120 parts), and dimethylaminoethyl methacrylate was added.
Irradiated with light from a mercury lamp at a distance of 10 cm for 19 hours, photografting was performed, and the undiluted solution was poured into methanol to precipitate and coagulate.
Part). The thus obtained graft polymer was dissolved in dimethylformamide, quaternized by adding ethyl bromide, and then formed into a film (E). Next, the oxygen permeability coefficient, the relative coagulation time, the complement activity and the water absorption were measured in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.

【0040】表1の結果から明らかなように、ポリジメ
チルシロキサン単位を含まない比較例2(E)のポリマ
ーは気体透過性に乏しく、補体を活性化する、これにた
いして、実施例のポリマーは補体活性も抑制され、良好
な気体透過性を有する。比較例1のポリマー(D)はこ
の段階では実施例のポリマーと遜色ない性能を有してい
る。
As is evident from the results in Table 1, the polymer of Comparative Example 2 (E) containing no polydimethylsiloxane unit has poor gas permeability and activates the complement, whereas the polymer of the example is Complement activity is also suppressed and it has good gas permeability. At this stage, the polymer (D) of Comparative Example 1 has performance comparable to that of the polymer of Example.

【0041】〈実施例5〉実施例1〜3および比較例
1、2でえられたヘパリン化フルイムA〜Eを200m
lの生理食塩液に浸漬し、毎日生理食塩液を交換しなが
ら2週間溶出を行ない、この溶出フイルムについて相対
凝固時間を測定した結果を下記表2に示す。
Example 5 The heparinized flumes A to E obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 were used for 200 m.
The resulting film was immersed in 1 liter of physiological saline, and was eluted for 2 weeks while changing the physiological saline every day. The relative coagulation time of the eluted film was measured, and the results are shown in Table 2 below.

【0042】[0042]

【表2】 [Table 2]

【0043】表2の結果から、吸水率が4%以下である
実施例のポリマーは、生理食塩液中で2週間溶出で行な
っても良好な血液適合性を有しているが、吸水率が大き
い比較例のポリマーはヘパリンの溶出が速いため、浸漬
時間が3日間を越えると全くヘパリンの効果がなくな
り、凝固する。以上の理由から本発明のポリマーは良好
な気体透過性および長期間の血液適合性を有することが
明らかである。
From the results shown in Table 2, the polymers of Examples having a water absorption of 4% or less have good blood compatibility even after elution in physiological saline for 2 weeks. Since the polymer of the large comparative example elutes heparin quickly, if the immersion time exceeds 3 days, the effect of heparin is completely lost and the polymer solidifies. For the above reasons, it is clear that the polymers of the present invention have good gas permeability and long-term blood compatibility.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明の特定のポリウレタンまたはポリ
ウレタンウレアは、補体活性を抑制し良好な気体透過性
を有しており、かつ長期間の血液適合性を有するもので
あり、人工心肺装置、人工肺、ECMOなどの素材とし
て、すぐれた適性を有している。
Industrial Applicability The specific polyurethane or polyurethane urea of the present invention inhibits complement activity, has good gas permeability, and has long-term blood compatibility. It has excellent suitability as a material for artificial lungs and ECMO.

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ジイソシアネート(DI)、イソシアネ
ート基と反応しうる水酸基またはアミノ基を分子末端に
有するポリシロキサン(NOPS)、第3級アミノ基を
有するポリエーテルポリオール(NPO)を反応させて
得られるポリウレタンまたはポリウレタンウレアを、該
ポリウレタンまたはポリウレタンウレアに含まれる一部
または全部の第3級アミノ基を、ハロゲン化アルキルま
たは活性エステルで4級塩化したポリウレタンまたはポ
リウレタンウレアであって、吸水率が4重量%以下であ
ることを特徴とする血液適合性に優れた気体透過性材
料。
1. A polyisocyanate obtained by reacting a diisocyanate (DI), a polysiloxane (NOPS) having a hydroxyl group or an amino group capable of reacting with an isocyanate group at a molecular terminal, and a polyether polyol (NPO) having a tertiary amino group. A polyurethane or polyurethane urea obtained by quaternizing some or all of the tertiary amino groups contained in the polyurethane or the polyurethane urea with an alkyl halide or an active ester, and having a water absorption of 4% by weight. % Or less, which is excellent in blood compatibility.
【請求項2】 ジイソシアネート(DI)、イソシアネ
ート基と反応しうる水酸基またはアミノ基を分子末端に
有するポリシロキサン(NOPS)、第3級アミノ基を
有するポリエーテルポリオール(NPO)、および他の
ポリアミンまたはポリオールを反応させて得られるポリ
ウレタンまたはポリウレタンウレアを、該ポリウレタン
またはポリウレタンウレアに含まれる一部または全部の
第3級アミノ基を、ハロゲン化アルキルまたは活性エス
テルで4級塩化したポリウレタンまたはポリウレタンウ
レアであって、吸水率が4重量%以下であることを特徴
とする血液適合性に優れた気体透過性材料。
2. A diisocyanate (DI), a polysiloxane having a hydroxyl group or an amino group capable of reacting with an isocyanate group at a molecular terminal (NOPS), a polyether polyol having a tertiary amino group (NPO), and other polyamines. Polyurethane or polyurethane urea obtained by reacting a polyol is polyurethane or polyurethane urea in which some or all of the tertiary amino groups contained in the polyurethane or polyurethane urea are quaternized with an alkyl halide or an active ester. A gas permeable material having excellent blood compatibility, wherein the water absorption is 4% by weight or less.
【請求項3】 請求項1または2に記載のNPOが下記
の化1で示されるアミンジオールを50モル%以上含ん
で縮合してなることを特徴とする血液適合性に優れた気
体透過性材料。 【化1】 (化1におけるR1 とR3 は水素または炭素数が1〜3
のアルキル基を示し、R2 は炭素数が1〜10のアルキ
ル基を示す。)
3. A gas-permeable material excellent in blood compatibility, wherein the NPO according to claim 1 or 2 is condensed by containing at least 50 mol% of an amine diol represented by the following chemical formula 1. . Embedded image (R 1 and R 3 in Chemical Formula 1 are hydrogen or a compound having 1 to 3 carbon atoms.
R 2 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. )
【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の材料を
さらにヘパリン類で処理することによって得られること
を特徴とする血液適合性に優れた気体透過性材料。
4. A gas-permeable material excellent in blood compatibility, which is obtained by further treating the material according to claim 1 with a heparin.
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