JP5929471B2 - 物質の吸着が抑制された管状基材およびその製造方法 - Google Patents
物質の吸着が抑制された管状基材およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5929471B2 JP5929471B2 JP2012101071A JP2012101071A JP5929471B2 JP 5929471 B2 JP5929471 B2 JP 5929471B2 JP 2012101071 A JP2012101071 A JP 2012101071A JP 2012101071 A JP2012101071 A JP 2012101071A JP 5929471 B2 JP5929471 B2 JP 5929471B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- primer layer
- polysiloxane
- tubular substrate
- hydrophilic polymer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Media Introduction/Drainage Providing Device (AREA)
Description
(1)内側表面にプラスチックを含む管状基体と、
前記管状基体の内側表面上に配置された、ポリシロキサンを含むプライマー層と、
前記プライマー層上に配置された、前記プライマー層のポリシロキサンの側鎖と共有結合を介して連結された親水性ポリマーを含む親水性層と、
を含む管状基材。
(2)管状基体が外側表面にプラスチックを含み、
前記管状基体の外側表面上に配置された、ポリシロキサンを含むプライマー層と、
前記プライマー層上に配置された、前記プライマー層のポリシロキサンの側鎖と共有結合を介して連結された親水性ポリマーを含む親水性層と、
をさらに含む、(1)記載の管状基材。
(4)前記プラスチックが、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルおよびポリエチレンからなる群から選択される少なくとも1種である、(1)〜(3)のいずれかに記載の管状基材。
(5)(1)〜(4)のいずれかに記載の管状基材の製造方法であって、
前記管状基体の表面上において、ケイ素原子に直結した炭素原子を含みかつ官能基を有する有機基を有するシラノール化合物を重合させ、ポリシロキサンを含むプライマー層を形成する、プライマー層形成工程と、
前記プライマー層と親水性ポリマーとを、前記ポリシロキサンの側鎖上の官能基と親水性ポリマーの官能基との反応により、共有結合を介して連結させる、親水性層形成工程と、を含む方法。
(7)前記プライマー層形成工程の前に、前記管状基材の表面をプラズマ処理する工程をさらに含む、(5)または(6)記載の方法。
管状基材10は、内側表面Sにプラスチックを含む管状基体11と、その内側表面S上に配置された、ポリシロキサンを含むプライマー層12と、プライマー層12上に配置された、親水性ポリマーBを含む親水性層13とを備える。親水性ポリマーがポリエチレングリコールである場合について、図1dに示す。
本発明における管状基体は、少なくともプライマー層が形成される表面、少なくとも内側表面にプラスチックを含む。好ましくは管状基体の外側表面にもプラスチックを含み、より好ましくは全体がプラスチックからなる。
プライマー層は、少なくともポリシロキサンを含む層により形成することができる。ここで、ポリシロキサンとはシロキサン結合(Si−O−Si)の繰り返し単位からなるポリマーであり、シラノール化合物の縮合重合によって得ることができる。シラノール化合物の縮合はシラノール化合物の分子間で起こる反応である。基体表面のプラスチック分子が反応性の官能基を有してない場合には、シラノール化合物と基体表面のプラスチック分子との間では反応は起こらない。その場合、シラノール化合物および形成されたポリシロキサンは基体表面のプラスチック分子とは化学的に反応せずに、単に物理的に吸着していると考えられる。この点は、ガラスを基体とする場合とは大きく異なる。このようなシラノール化合物のプラスチック表面への吸着力は、モノマーでは極めて弱いが、ある程度縮合が進み、ポリマー(ポリシロキサン)となれば強くなる。シラノール化合物を適度に縮合することによって、プラスチック表面にポリシロキサンを含むプライマー層が形成される。
本発明で用いられるシラノール化合物は、シラノール基(Si−OH)に加えて、ケイ素原子に直結した炭素原子を含みかつ官能基を有する有機基を有する。この有機基はポリシロキサンの側鎖となる。シラノール化合物は典型的には式1で表される構造を有する:
(R1)p(R2)4-p-qSi(OH)q ・・・・(式1)
(pは1または2であり、qは2または3であり、p+qは3または4であり、R1は、独立に、ケイ素原子に直結した炭素原子を含みかつ官能基を有する有機基であり、R2はケイ素原子に直結した炭素原子を含む有機基である)。p=1かつq=2または3であることが好ましく、p=1かつq=3であることがより好ましい。p+q=4である場合、R2は存在しない。
前記シラノール化合物は、加水分解によりシラノール基(Si−OH)を生成可能な基を有するケイ素化合物を、加水分解することにより生成することができる。このようなケイ素化合物は式2で表される構造を有する:
(R1)p(R2)4-p-qSi(Y)q ・・・・(式2)
(Yは、独立に、加水分解によりシラノール基を生成可能な基であり、p、q、R1、R2はそれぞれシラノール化合物に関して定義したとおりである)。
プライマー層を形成する際、式2のケイ素化合物を以下のように加水分解し、式1のシラノール化合物を生成することができる。加水分解の条件は特に限定されないが、例えば次の方法が可能である。まず、式2のケイ素化合物に希塩酸を添加し、基Yを加水分解する。希塩酸のpHは2.0〜3.0に調整するのが望ましい。ケイ素化合物に対する水分子のモル比は2〜4とする。この操作によって基Yはシラノール基へ変換され、式1のシラノール化合物が生成する。
プライマー層上に配置される親水性層は、親水性ポリマーを含む。親水性ポリマーは、炭素成分を含み、ポリマーの主鎖もしくは側鎖に親水性の官能基を含むポリマーのことを指す。親水性ポリマーは、水溶性や水膨潤性を有する、炭素酸素結合を含む水溶性高分子であることが好ましい。プライマー層におけるポリシロキサン側鎖上の官能基と反応させる観点から、酸化反応を受けやすいものが好ましい。プライマー層表面上の官能基に親水性化合物を直接結合させることから、鎖状構造の一端に結合性基を有し、他端にヒドロキシル基を有するものであることが好ましい。プライマー層表面上の官能基に結合可能な官能基(結合性基)は、ヒドロキシル基であってもよいし、異なる種類の官能基(例えばアミノ基、エポキシ基、アルデヒド基、カルボキシル基など)であってもよいが、ヒドロキシル基であることが好ましい。また、医療材料、生化学試験および細胞培養等に使用する場合、生体毒性の低いもの採用することが好ましい。
−(CH2−CH2−O)m−
(mは重合度を示す整数である)
で表される構造を指す。
HO−(CH2−CH2−O)m−H
(mは重合度を示す整数である)
で表されるエチレングリコール(EG,m=1)またはポリエチレングリコール(PEG,mは2以上)を用いて形成することができる。
本発明の基材は、プライマー層を形成する工程と、プライマー層のポリシロキサンに親水性ポリマーを連結させる工程とを少なくとも含む方法により製造することができる。
本発明の管状基材は、その表面にプライマー層を介して親水性層が形成されていることから、物質の非特異吸着、特に生体関連物質の非特異吸着を抑制することができる。生体関連物質としては、DNAおよびRNAなどの核酸、ペプチド、ホルモン、酵素、抗原、抗体、サイトカイン、糖鎖、脂質、補酵素、酵素阻害剤、細胞、血液細胞、血小板、ウイルス、その他の機能を有するタンパク質が含まれる。更に、このような生体関連物質と親和性を有する低分子化合物、および高分子化合物も生体関連物質の範囲に含まれる。また、本発明の管状基材は、親水性層でコーティングされていることから、優れた汚れ防止能を有し、コンタミネーションの防止という観点からも有利である。
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は実施例の範囲に限定されない。
プラスチック製チューブにプライマー層を介して親水性ポリマーのコーティングを施した。具体的な手順を以下に記す。
実施例1と同じ方法で作製したポリエチレングリコールコーティングチューブを、カッターを用いて5mm×25mmの大きさに切り出し、チューブ切片の外側および内側表面の接触角測定を行った。未コーティングのポリ塩化ビニル製チューブについても純水洗浄を施し、窒素ブローで乾燥させた後、同上のチューブ切片を作製して比較対象サンプルとした。
実施例2で接触角測定を行ったサンプルを、窒素ブローにて乾燥後、内側表面および外側表面が上向きとなるように、4ウェルプレート(BDファルコン製)に2種表面対象サンプル切片をそれぞれ収納し、細胞を用いた培養評価を行った。
プラスチック製プレートに表面処理を施した後、プライマー層を介して親水性ポリマーのコーティングを施した。具体的な手順を以下に記す。
1Pa、処理時間:10秒)。その後、3.3mlの3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ)に0.7mlの希塩酸(pH2.4)を添加してシラノールを調製した。これを200mlの2−プロパノール(純正化学)に添加し、さらに1mlのトリエチルアミン(和光純薬)を添加した。このシラノール溶液にポリスチレン製プレートを浸漬させ、液きり後に室温で135分間放置し、プレートを純水で洗浄した後、オーブンおよび窒素ブローにて乾燥させた。この操作により、ポリスチレン製プレート表面に、エポキシ基を有するポリシロキサンを含むプライマー層が形成された。次に、触媒量の濃硫酸を含んだPEG400(関東化学)を200ml調製し、ポリスチレン製プレートを浸漬させた後、液切り後に80度で45分間加熱を行った。その後、プレートを純水で洗浄し、窒素ブローで乾燥させた。この操作によって、ポリスチレン製プレート表面上にポリエチレングリコールを含む親水性層が形成された。
実施例4と同じ方法で作製したプレートサンプルを、70%エタノールにて滅菌処理した後、マウスの線維芽細胞を用いた培養評価を行った。比較評価用に、プラズマ処理およびコーティング処理されていないプレート(以下、未処理比較サンプル)についても、同様の培養評価を行った。
11:管状基体
12:プライマー層
13:親水性層
12’:プライマー層
13’:親水性層
A:ポリシロキサンの側鎖
B:親水性ポリマー
S:管状基体の内側表面
S’:管状基体の外側表面
Claims (7)
- 内側表面にプラスチックを含む管状基体と、
前記管状基体の内側表面上に配置された、ポリシロキサンを含むプライマー層と、
前記プライマー層上に配置された、前記プライマー層のポリシロキサンの側鎖の炭素数1〜6の炭化水素基と共有結合を介して連結された、ポリアルキレングリコールである親水性ポリマーを含む親水性層と、
を含み、前記共有結合を介する連結が、*−O−CH 2 −CH(OH)−CH 2 −**(式中、*はポリシロキサンの側鎖の炭化水素基との結合位置であり、**はポリアルキレングリコールのヒドロキシル基との結合位置である)で表される、管状基材。 - 管状基体が外側表面にプラスチックを含み、
前記管状基体の外側表面上に配置された、ポリシロキサンを含むプライマー層と、
前記プライマー層上に配置された、前記プライマー層のポリシロキサンの側鎖の炭素数1〜6の炭化水素基と共有結合を介して連結された、ポリアルキレングリコールである親水性ポリマーを含む親水性層と、
をさらに含み、前記共有結合を介する連結が、*−O−CH 2 −CH(OH)−CH 2 −**(式中、*はポリシロキサンの側鎖の炭化水素基との結合位置であり、**はポリアルキレングリコールのヒドロキシル基との結合位置である)で表される、請求項1記載の管状基材。 - 前記親水性ポリマーがポリエチレングリコールである、請求項1または2記載の管状基材。
- 前記プラスチックが、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルおよびポリエチレンからなる群から選択される少なくとも1種である、請求項1〜3のいずれか1項記載の管状基材。
- 請求項1〜4のいずれか1項記載の管状基材の製造方法であって、
前記管状基体の表面上において、ケイ素原子に直結した炭素原子を含みかつ官能基を有する有機基を有するシラノール化合物を重合させ、ポリシロキサンを含むプライマー層を形成する、プライマー層形成工程と、
前記プライマー層とポリアルキレングリコールである親水性ポリマーとを、前記ポリシロキサンの側鎖の炭素数1〜6の炭化水素基上のグリシジル基と親水性ポリマーのヒドロキシル基との反応により、共有結合を介して連結させる、親水性層形成工程と、を含む方法。 - 前記親水性ポリマーがポリエチレングリコールであり、前記親水性層形成工程が、前記ポリシロキサンの側鎖の3−グリシドキシプロピル基上のグリシジル基とポリエチレングリコールのヒドロキシル基との反応により、ポリエチレングリコールを前記側鎖に共有結合を介して連結させるものである、請求項5記載の方法。
- 前記プライマー層形成工程の前に、前記管状基材の表面をプラズマ処理する工程をさらに含む、請求項5または6記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012101071A JP5929471B2 (ja) | 2012-04-26 | 2012-04-26 | 物質の吸着が抑制された管状基材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012101071A JP5929471B2 (ja) | 2012-04-26 | 2012-04-26 | 物質の吸着が抑制された管状基材およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013226284A JP2013226284A (ja) | 2013-11-07 |
JP5929471B2 true JP5929471B2 (ja) | 2016-06-08 |
Family
ID=49674624
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012101071A Expired - Fee Related JP5929471B2 (ja) | 2012-04-26 | 2012-04-26 | 物質の吸着が抑制された管状基材およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5929471B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6019738B2 (ja) * | 2012-05-16 | 2016-11-02 | 大日本印刷株式会社 | 親水性層を有する基材の製造方法 |
JP6210908B2 (ja) * | 2014-03-17 | 2017-10-11 | オリンパス株式会社 | チューブ体及び内視鏡システム |
WO2020054454A1 (ja) * | 2018-09-11 | 2020-03-19 | Agc株式会社 | 医療用デバイス |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6673053B2 (en) * | 1999-05-07 | 2004-01-06 | Scimed Life Systems, Inc. | Hydrophilic lubricity coating for medical devices comprising an antiblock agent |
JP4744189B2 (ja) * | 2005-05-17 | 2011-08-10 | エア・ウォーター株式会社 | カテーテルの製造方法 |
JP5688791B2 (ja) * | 2010-05-11 | 2015-03-25 | グレイトバッチ リミテッドGreatbatch Ltd. | コーティングのための表面修飾 |
-
2012
- 2012-04-26 JP JP2012101071A patent/JP5929471B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013226284A (ja) | 2013-11-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Alves et al. | Poly (vinyl alcohol) physical hydrogels: new vista on a long serving biomaterial | |
Vaterrodt et al. | Antifouling and antibacterial multifunctional polyzwitterion/enzyme coating on silicone catheter material prepared by electrostatic layer-by-layer assembly | |
JP5406719B2 (ja) | Si−H基を含有する表面を処理する方法 | |
US20080292776A1 (en) | Hydrophilic Coating | |
CN104744635B (zh) | 一种双仿生聚合物的制备方法 | |
CN105412995A (zh) | 医用导管及其表面形成抗菌亲水涂层的方法 | |
JP5929471B2 (ja) | 物質の吸着が抑制された管状基材およびその製造方法 | |
EP2624871B1 (en) | Functionalized hydrophilic and lubricious polymeric matrix and methods of using same | |
Deng et al. | Orthogonal surface functionalization through bioactive vapor‐based polymer coatings | |
Bigot et al. | Facile grafting of bioactive cellulose derivatives onto PVC surfaces | |
JP6195335B2 (ja) | 高分子化合物、及びそれを用いた組成物、医療機器 | |
JPWO2019142710A1 (ja) | 医療用コーティング材料および該医療用コーティング材料を利用した医療用具 | |
WO2018061916A1 (ja) | 共重合体及びこれを用いた医療材料 | |
JP5741547B2 (ja) | 改質基材および改質基材の製造方法 | |
CN110343284A (zh) | 一种聚氨酯介入导管表面抗菌抗凝涂层制备方法 | |
WO2021103747A1 (zh) | 一种医用管材及其制备方法 | |
JPH06285152A (ja) | 湿潤時に表面が潤滑性を有する医療用具 | |
EP3219330B1 (en) | Synthesis of nano aggregate of chitosan modified by self-assembling peptide and application thereof to protein delivery | |
JP2014210397A (ja) | 親水性層を有する基材の製造方法 | |
CN115845151A (zh) | 一种亲水超滑的医用导管 | |
JP2010059219A (ja) | 生体親和性高分子材料およびその製造方法 | |
JP2013237812A (ja) | 親水性層を有する基材の製造方法 | |
Bigot et al. | Straightforward approach to graft bioactive polysaccharides onto polyurethane surfaces using an ionic liquid | |
CN111825799B (zh) | 一种含有邻苯二酚、氨基和羧基的磷酰胆碱涂层的制备方法 | |
JPH03184557A (ja) | 医療用器具の被覆方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150226 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160105 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160301 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160405 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160418 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5929471 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |