JPH0131907B2 - - Google Patents

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JPH0131907B2
JPH0131907B2 JP56203639A JP20363981A JPH0131907B2 JP H0131907 B2 JPH0131907 B2 JP H0131907B2 JP 56203639 A JP56203639 A JP 56203639A JP 20363981 A JP20363981 A JP 20363981A JP H0131907 B2 JPH0131907 B2 JP H0131907B2
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pdms
graft copolymer
poly
glu
obzl
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Yukio Imanishi
Takashi Kumaki
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

この発明は抗血栓性気体透過膜に係わるもので
ある。 グラフト共重合体は通常のポリマーが単一相で
あるのに対し、ミクロ的に多相構造を有する多相
系ポリマーであり、成分ポリマーの組合せの多様
性、高次構造の発現性、そして独自の力学的性質
に応じて、新しい多面的な機能を有する多相系材
料の開発が期待できる。 異質(例えば親水性―疎水性)な2種の高分子
鎖を結び合せたグラフト共重合体は、溶液から成
膜する過程において相分離を起こし、不均質な表
面構造を有する膜を生じる。このような不均質表
面構造が血液タンパク質の選択的吸着と活性化、
そして血小板の粘着や変形を通して血液凝固に関
係していると考えられている。 さらに、成分ポリマーの性質や高次構造の規則
性に応じて、酸素や二酸化炭素等の気体の選択的
透過、水やアルコール等の促進透過、そして金属
イオン、糖、アミノ酸等の溶質の選択的透過等が
実現できると考えられる。 このような背景下にあつて、本発明者等は抗血
栓性で選択的透過性が期待される不均質ポリマー
を得るための研究を重ね、ポリジメチルシロキサ
ン幹とポリ(α―アミノ酸)枝とからなるグラフ
ト共重合体が優れた抗血栓性で酸素透過性の膜材
料を与えることを見出し、本発明を完成した。 すなわち、本発明は優れた酸素透過性を有する
抗血栓材を提供することを目的とするものであつ
て、その要旨とするところは側鎖にアミノ基をも
つポリジメチルシロキサンを開始剤としてα―ア
ミノ酸N―カルボキシ無水物をグラフト共重合し
て得られるグラフト共重合体を主要成分としてな
る酸素透過性の抗血栓材に存する。 以下本発明を詳細に説明する。 (i) ポリジメチルシロキサン(幹)とポリ(α―
アミノ酸)(枝)とからなるグラフト共重合体
の合成 ポリジメチルシロキサン(以下これをPDMS
と略記する)を幹ポリマーとし、ポリ(α―アミ
ノ酸)を枝ポリマーとするグラフト共重合体は、
PDMSのメチル基の一部が3―アミノプロピル
基と置き換わつたもの、すなわち、アミノ側鎖
PDMSを開始剤として、α―アミノ酸NCA
(NCAはN―カルボキシ無水物を表わす)を重合
させることにはよつて得られる。アミノ側鎖
PDMS米国Petrarch Systems社によつて製造、
販売されている市販品があり、このものはGPC
によつて決定した数平均分子量が25000(数平均重
合度338)、酸塩基滴定によつて決定したアミノ基
含有率が、ポリマー鎖1個当り7.2個である。 したがつてアミノ側鎖PDMSの構造は下記の
とおりである。 このような構造のアミノ側鎖PDMSは、
PDMSと3―アミノプロピルメチルジエトキシ
シランとをアルカリ触媒存在下に反応させること
によつて合成されると考えられる。 次にアミノ側鎖PDMSを開始剤とするα―ア
ミノ酸NCAの重合を行い、ミクロ不均質な構造
をもつグラフト共重合体を製造した。 製造例 1 この例においては、開始剤ポリマーとして上記
のアミノ側鎖PDMSを用い、α―アミノ酸NCA
としてε―カルボベンゾキシ―L―リシンNCA
〔以後LYS(Z)NCAと略記する〕を用いてグラ
フト共重合を行つた。アミノ側鎖PDMS1.0gと
Lys(Z)NCA2.0gをそれぞれ重合溶媒のテトラ
ヒドロフランに溶かし、両溶液を加え合せ(Lys
(Z)NCAの濃度を0.3Mとする)注意深く振り
まぜる。 重合溶媒として塩化メチレンを用いることもで
きる。しかるときは速やかに液面から気泡が発生
し、脱炭酸ガスの起つていることが観察された。
これをデシケーターの中で6時間放置して重合さ
せた。 その後、溶媒を留去して濃縮し(テトラヒドロ
フランを用いた場合には、ジメチルホルムアミド
を加えた後、濃縮する)、エーテル中に加えると
白色の沈殿が生じた。この沈殿をエーテルで抽出
し、可溶分0.3gと不溶分2.3gとに分けた。 IRスペクトルによれば、エーテル可溶分は大
部分がPDMSであつて、少量のポリ(α―アミ
ノ酸)が含まれていることがわかつた。 一方、エーテル不溶分は目的とするグラフト共
重合体からなるが、ごくわずかのポリ〔LYS
(Z)〕が含まれている可能性を除外できない。収
率87%。 エーテル不溶分のIRスペクトル図(CH2Cl2
液からKBR板の上に成膜して測定)を第1図に
示す。 図中A〜Fの符号は次のものを示す。
This invention relates to an antithrombotic gas permeable membrane. Graft copolymers are multiphase polymers that have a microscopic multiphase structure, whereas ordinary polymers have a single phase, and they have a wide variety of combinations of component polymers, the ability to develop higher-order structures, and unique properties. Depending on the mechanical properties of the material, we can expect the development of multiphase materials with new multifaceted functions. Graft copolymers, which are made by linking two different types of polymer chains (for example, hydrophilic and hydrophobic), undergo phase separation during the process of forming a film from a solution, resulting in a film with a non-uniform surface structure. Such a heterogeneous surface structure enables selective adsorption and activation of blood proteins,
It is thought to be involved in blood coagulation through the adhesion and deformation of platelets. Furthermore, depending on the properties and regularity of the higher-order structure of the component polymers, selective permeation of gases such as oxygen and carbon dioxide, accelerated permeation of water and alcohol, and selective permeation of solutes such as metal ions, sugars, and amino acids are possible. It is thought that transparency etc. can be realized. Against this background, the present inventors have conducted repeated research to obtain a heterogeneous polymer that is expected to have antithrombotic properties and selective permeability, and have developed a combination of a polydimethylsiloxane trunk and poly(α-amino acid) branches. The present invention was completed based on the discovery that a graft copolymer consisting of That is, the object of the present invention is to provide an antithrombotic material having excellent oxygen permeability, and the gist of the present invention is to provide an antithrombotic material having excellent oxygen permeability. The invention consists in an oxygen-permeable antithrombotic material whose main component is a graft copolymer obtained by graft copolymerizing amino acid N-carboxy anhydride. The present invention will be explained in detail below. (i) Polydimethylsiloxane (stem) and poly(α-
Synthesis of a graft copolymer consisting of polydimethylsiloxane (hereinafter referred to as PDMS) (amino acids) (branches)
A graft copolymer with poly(α-amino acid) as a trunk polymer and poly(α-amino acid) as a branch polymer is
Part of the methyl group of PDMS is replaced with 3-aminopropyl group, that is, amino side chain
α-amino acid NCA using PDMS as an initiator
(NCA stands for N-carboxy anhydride). amino side chain
PDMS Manufactured by Petrarch Systems, USA
There is a commercially available product, and this one is GPC
The number average molecular weight determined by the method is 25,000 (number average degree of polymerization 338), and the amino group content determined by acid-base titration is 7.2 per polymer chain. Therefore, the structure of amino side chain PDMS is as follows. Amino side chain PDMS with this structure is
It is thought to be synthesized by reacting PDMS and 3-aminopropylmethyldiethoxysilane in the presence of an alkali catalyst. Next, α-amino acid NCA was polymerized using amino side chain PDMS as an initiator to produce a graft copolymer with a microheterogeneous structure. Production Example 1 In this example, the above amino side chain PDMS was used as the initiator polymer, and α-amino acid NCA
as ε-carbobenzoxy-L-lysine NCA
[Hereafter abbreviated as LYS(Z)NCA] was used to carry out graft copolymerization. Amino side chain PDMS 1.0g and
Dissolve 2.0 g of Lys (Z) NCA in tetrahydrofuran, a polymerization solvent, and add both solutions together (Lys
(Z) NCA concentration is 0.3M) Shake carefully. Methylene chloride can also be used as a polymerization solvent. At this time, bubbles were immediately generated from the liquid surface, and it was observed that decarbonation gas was occurring.
This was left in a desiccator for 6 hours to polymerize. Thereafter, the solvent was distilled off and concentrated (if tetrahydrofuran was used, dimethylformamide was added and then concentrated), and the mixture was added to ether to produce a white precipitate. This precipitate was extracted with ether and divided into 0.3 g of soluble portion and 2.3 g of insoluble portion. The IR spectrum showed that the ether soluble content was mostly PDMS, with a small amount of poly(α-amino acid). On the other hand, the ether-insoluble portion consists of the desired graft copolymer, but contains a very small amount of poly[LYS
(Z)] cannot be excluded. Yield 87%. The IR spectrum of the ether-insoluble component (measured by forming a film on a KBR plate from a CH 2 Cl 2 solution) is shown in Figure 1. The symbols A to F in the figure indicate the following.

【表】 よる吸収部
このグラフト共重合体の構造は、トリフルオロ
酢酸溶液のNMR測定によるシグナルの強度比に
基づき、次のようであると推定される。 これをPDMS―〔Lys(Z)〕27と表わす。 製造例 2 この例では開始剤ポリマーとして上記のアミノ
側鎖PDMSを用い、α―アミノ酸NCAとしてγ
―ベンジル―L―グルタメートNCA〔以後Glu
(OBz)NCAと略記する〕を用いてグラフト共重
合を行つた。 上記アミノ側鎖PDMS1.0gとGlu(OB2l)
NCA5gをそれぞれ重合溶媒の塩化メチレンに溶
かし(テトラヒドロフランを用いることもでき
る)、両溶液を加え合わせ〔Glu(OBzl)NCAの
濃度を0.3Mとする〕、注意深く振りまぜたのち、
デシケーター中で12時間放置して重合させた。 製造例1において述べたのと同じ操作で生成物
を分離し、エーテル可溶分0.5gと不溶分4.6gを
得た。エーテル不溶分はグラフト共重合体からな
るが、ごくわずかのポリ〔Glu(OBzl〕が含まれ
ている可能性を除外できない。収率89.5%。 エーテル不溶分のIRスペクトル(塩化メチレ
ン溶液からKBr板上に成膜して測定)を第2図
に示す。 図中A〜Fの符号は次のものを示す。
[Table] Absorption part The structure of this graft copolymer is estimated to be as follows based on the signal intensity ratio obtained by NMR measurement of a trifluoroacetic acid solution. This is expressed as PDMS-[Lys(Z)] 27 . Production Example 2 In this example, the above amino side chain PDMS was used as the initiator polymer, and γ was used as the α-amino acid NCA.
-Benzyl-L-glutamate NCA [hereinafter Glu
(OBz)NCA] was used for graft copolymerization. 1.0 g of the above amino side chain PDMS and Glu (OB 2 l)
Dissolve 5 g of each NCA in the polymerization solvent methylene chloride (tetrahydrofuran can also be used), add both solutions [Glu(OBzl)NCA concentration is 0.3M], and carefully shake.
The mixture was allowed to stand in a desiccator for 12 hours to polymerize. The product was separated using the same procedure as described in Production Example 1, yielding 0.5 g of ether soluble fraction and 4.6 g of insoluble fraction. The ether-insoluble component consists of a graft copolymer, but we cannot exclude the possibility that it contains a very small amount of poly[Glu(OBzl)]. Yield: 89.5%. IR spectrum of the ether-insoluble component (from methylene chloride solution to KBr plate) (measured by forming a film on top) is shown in Fig. 2. In the figure, the symbols A to F indicate the following.

【表】 よる吸収部
このグラフト共重合体の構造は、重クロロホル
ム溶液のNMR測定によるシグナルの強度比に基
づき、次のようであると推定される。 これをPDMS―〔Glu(OBzl)76と表わす。 製造例 3 この例では開始剤ポリマーとして上記のアミノ
側鎖PDMSを用い、α―アミノ酸NCAとして
SarNCAを用いてグラフト重合を行つた。 アミノ側鎖PDMS1gとサルコシンNCA(以後
SarNCAと略記する)1.5gをそれぞれ重合溶媒
の塩化メチレンに溶かし(SarNCAの濃度を
0.2Mとする)、注意深く振りまぜたのち、デシケ
ーター中で12時間放置して重合させた。 製造例1において述べたのと同じ操作で生成物
を分離し、エーテル可溶分0.07gと不溶分1.8g
を得た。エーテル不溶分はグラフト共重合体から
なるが、ごく少量のポリ(Sar)が含まれている
可能性を除外できない。収率96%。 エーテル不溶分のIRスペクトル(塩化メチレ
ン溶液からKBr板上に成膜して測定)を第3図
に示す。 図中A〜Dの符号は次のものを示す。
[Table] Absorption part The structure of this graft copolymer is estimated to be as follows based on the signal intensity ratio obtained by NMR measurement of a deuterated chloroform solution. This is expressed as PDMS-[Glu (OBzl) 76 . Production Example 3 In this example, the above amino side chain PDMS was used as the initiator polymer, and the α-amino acid NCA was
Graft polymerization was performed using SarNCA. Amino side chain PDMS 1g and sarcosine NCA (hereafter
(abbreviated as SarNCA) was dissolved in the polymerization solvent methylene chloride (the concentration of SarNCA was
After stirring carefully, the mixture was left in a desiccator for 12 hours to polymerize. The product was separated by the same operation as described in Production Example 1, and the ether soluble content was 0.07 g and the insoluble content was 1.8 g.
I got it. Although the ether-insoluble portion consists of a graft copolymer, we cannot exclude the possibility that it contains a very small amount of poly(Sar). Yield 96%. The IR spectrum of the ether-insoluble component (measured by forming a film on a KBr plate from a methylene chloride solution) is shown in Figure 3. The symbols A to D in the figure indicate the following.

【表】 よる吸収部
このグラフト共重合体の構造は、重合において
使用したSarNCAとアミノ側鎖PDMSのモル濃
度比から計算して、次のようであると推定され
る。 これをPDMS―(Star)45と表わす。 枝ポリ(α―アミノ酸)の重合度は、アミノ側
鎖PDMS開始剤のアミン濃度に対するα―アミ
ノ酸NCAの仕込みモル濃度比によつて決定され
る。 製造例1,2,3において得られたグラフト共
重合体をジメチルホルムアミド溶液から成膜する
と、透明で、柔軟な強度のある膜が得られた。 PDMSとポリ〔Lys(Z)やポリ〔Glu(OBZl)〕
のグラフト共重合体膜は水中に浸漬しても安定で
あるが、PDMSとポリ(Sar)のグラフト共重合
体膜は吸水性であり、水中に浸漬すると著しく膨
潤し、原形が損われる。 グラフト共重合体を製造する場合に使用し得る
α―アミノ酸としては、アラニン、グルタミン酸
γ―アルキルエステル、アスパラギン酸β―アル
キルエステル、グリシン、ロイシン、イソロイシ
ン、ノルロイシン、ε―カルボベンゾキシリシ
ン、γ―カルボベンゾキシオルニチン、フエニル
アラニン、O―ベンジルセリン、バリン、ノルバ
リン、プロリン、サルコシン等を挙げることがで
きる。 また、それらの光学活性体、ラセミ体のいずれ
もが使用可能である。 2種類のα―アミノ酸NCAを同時に添加する
と、ランダムに2種のα―アミノ酸が配列したブ
ロツクが生じるが、一方のNCAの重合の終了後
に第2のα―アミノ酸NCAを添加すると、2種
のα―アミノ酸がブロツク状に配列したものが得
られる。 次にこのようなグラフト共重合体の製造例につ
いて述べる。 製造例 4 この例では開始剤ポリマーとして上記のアミノ
側鎖PDMSを用い、α―アミノ酸NCAとして
SarNCAを用いてグラフト重合を行い、ひきつづ
いてGlu(OBZl)NCAを添加してグラフト重合を
行つた。 アミノ側鎖PDMS1.0gとSarNCA1.5gをそれ
ぞれ重合溶媒の塩化メチレンに溶かし、両溶液を
加え合せ(SarNCAの濃度を0.3Mとする)、注意
深く振りまぜ、デシケーター中で約12時間放置し
て重合させた。 その後Glu(OBzl)1.0gの塩化メチレン溶液を
添加し〔Glu(OBzl)NCAの濃度は約0.15Mとな
る〕、注意深く振りまぜたのち、デシケーター中
で約12時間放置して重合させた。 製造例1において述べたのと同じ操作で生成物
を分離し、エーテル可溶分0.3gと不溶分2.4gを
得た。エーテル不溶分はグラフト共重合体からな
るが、ごくわずかのα―アミノ酸ホモポリマーお
よびコポリマーが含まれている可能性を除外でき
ない。収率88%。 エーテル不溶分のIRスペクトル(塩化メチレ
ン溶液からKBr板上に成膜して測定)を第4図
に示す。 図中A〜Gの符号は次のものを示す。
[Table] Absorption area The structure of this graft copolymer is estimated to be as follows, calculated from the molar concentration ratio of SarNCA and amino side chain PDMS used in the polymerization. This is expressed as PDMS-(Star) 45 . The degree of polymerization of the branched poly(α-amino acid) is determined by the ratio of the charged molar concentration of the α-amino acid NCA to the amine concentration of the amino side chain PDMS initiator. When the graft copolymers obtained in Production Examples 1, 2, and 3 were formed into a film from a dimethylformamide solution, a transparent, flexible, and strong film was obtained. PDMS and poly [Lys (Z) and poly [Glu (OBZl)]
The graft copolymer membrane of PDMS and poly(Sar) is stable even when immersed in water, but the graft copolymer membrane of PDMS and poly(Sar) is water-absorbing and swells significantly when immersed in water, losing its original shape. Examples of α-amino acids that can be used in producing the graft copolymer include alanine, glutamic acid γ-alkyl ester, aspartic acid β-alkyl ester, glycine, leucine, isoleucine, norleucine, ε-carbobenzoxylysine, γ- Examples include carbobenzoxyornithine, phenylalanine, O-benzylserine, valine, norvaline, proline, and sarcosine. Moreover, both optically active forms and racemic forms thereof can be used. When two types of α-amino acids NCA are added at the same time, a block in which two types of α-amino acids are randomly arranged is generated, but when a second α-amino acid NCA is added after the completion of polymerization of one NCA, two types of α-amino acids are formed. A block-like arrangement of α-amino acids is obtained. Next, an example of producing such a graft copolymer will be described. Production Example 4 In this example, the above amino side chain PDMS was used as the initiator polymer, and α-amino acid NCA was
Graft polymerization was performed using SarNCA, and then Glu(OBZl)NCA was added to perform graft polymerization. 1.0 g of amino side chain PDMS and 1.5 g of SarNCA were each dissolved in the polymerization solvent methylene chloride, and both solutions were combined (the concentration of SarNCA was 0.3 M), carefully shaken, and left in a desiccator for about 12 hours to polymerize. I let it happen. Thereafter, a methylene chloride solution of 1.0 g of Glu(OBzl) was added (the concentration of Glu(OBzl)NCA was approximately 0.15 M), and after being carefully shaken, the mixture was allowed to stand in a desiccator for approximately 12 hours to polymerize. The product was separated using the same procedure as described in Production Example 1, yielding 0.3 g of ether soluble fraction and 2.4 g of insoluble fraction. Although the ether-insoluble portion consists of a graft copolymer, it cannot be excluded that it may contain a very small amount of α-amino acid homopolymer and copolymer. Yield 88%. The IR spectrum of the ether-insoluble component (measured by forming a film on a KBr plate from a methylene chloride solution) is shown in Figure 4. The symbols A to G in the figure indicate the following.

【表】 このグラフト共重合体の構造は、重合において
使用したGlu(OBzl)NCA、SarNCAおよびアミ
ノ側鎖PDMSのモル濃度比から計算して次のよ
うであると推定される。 これをPDMS―(Sar)45―〔Glu(OBzl)〕13
表わす。 上記のグラフト共重合体をジメチルホルムアミ
ド溶液から成膜すると、透明で柔軟な強度のある
膜が得られた。このグラフト共重合体膜を水中に
浸漬するとある程度膨潤するが、製造例3におい
て述べたPDMSとポリサルコシンのグラフト共
重合体のように激しく膨潤して型くずれを起こす
ことはない。 このように2種のポリ(α―アミノ酸)をグラ
フト化することにより、適度の親水性を有する膜
をつくることができる。 (ii) グラフト共重合体のポリ(α―アミノ酸) (枝)の改質 製造例1において合成したグラフト共重合体に
は、Lys(Z)のポリマーが枝として含まれる。
また、製造例2と4において合成したグラフト共
重合体にはGlu(OBzl)のポリマーが枝として含
まれる。これらのα―アミノ酸残基の側鎖は、温
和な化学的処理により、異種構造に誘導できる。 このような過程を反応式で示すと次のようにな
る。 ポリ(α―アミノ酸)枝の側鎖の化学的改質に
より、新しい性質を有するグラフト共重合体膜を
合成することができる。 以下にそのような反応例について述べる。 反応例 1 製造例1の方法にしたがつて合成したグラフト
共重合体PDMS―〔Lys(Z)〕200.5gを10mlのジ
メチルホルムアミドに溶かし、25%HBr/
ACOHを10ml加え、室温で12時間撹拌した。 溶液を濃縮して得られるオイルをエーテルでよ
くデカンテーシヨンし、揮発分を再び留去したの
ち1NNaOHを加えると白色物質が得られた。 これをメタノールで洗浄し、乾燥した。 反応生成物のIRスペクトル(KBr錠剤法)を
第5図に示す。 反応前のIRスペクトル(第1図)にくらべて、
1685cm-1のウレタン結合の吸収と、700cm-1のベ
ンゼン環に基づく吸収が弱くなつており、Lys
(Z)残基がLys残基に変換したことがわかる。 反応生成物の構造は次のようであると考えられ
る。 反応例 2 製造例2の方法にしたがつて合成したグラフト
共重合体PDMS―〔Glu―(OBzl)〕19〔IRスペク
トルは第2図あるいは第6図の上段〕0.7gを40
mlのジメチルホルムアミドに溶かし、1NNaOH4
mlを加え室温で5分間撹拌した。 析出した白色物質を別し、メタノールで洗浄
してから乾燥した。反応生成物のIRスペクトル
(KBr錠剤法)を第6図の中段に示す。 反応前のIRスペクトルにくらべて1720cm-1
エステル基に基づく吸収と、700cm-1のベンゼン
環に基づく吸収が消失し、代わりに1400cm-1付近
にカルボキシラート基の対称伸縮振動に基づく吸
収が現れた。この状態での反応生成物の構造は次
のようであると考えられる。 上式においてx+y=46 これをPDMS―〔Glu(ONa)〕19と表わす。 つづいて反応物に水を加えたのち1N塩酸で
PH4に調整し、5分間撹拌する。析出する白色
の物質を水でよく洗い、さらにアセトンで洗浄し
てから乾燥した。反応生成物のIRスペクトル
(KBr錠剤法)を第6図の下段に示す。ここでは
3300cm-1付近と2400cm-1付近にブロードなカルボ
ン酸OH基の伸縮振動に基づく吸収が現れてい
る。したがつてこの状態での反応生成物の構造は
次のようであると考えられる。 上式においてx+y=46 これをPDMS―〔Glu(OH)〕19と表わす。 グラフト共重合体膜の表面にのみ化学的改質を
加えることができれば、疎水性の強靭な膜の表面
に親水性の薄層を貼布することができる。 以下に膜の不均質反応による表面改質の例を述
べる。 反応例 3 製造例2の方法にしたがつて合成したグラフト
共重合体PDMS―〔Glu(OBzl)〕24をジメチルホ
ルムアミド溶液から成膜し、4N NaOH50mlとメ
タノール150mlの混合液に浸漬した。 一定時間ごとに膜を取り出して減衰全反射
(ATR)―IRスペクトルを測定し、反応を追跡
した。 第7図にATR―IRスペクトルを示す。中段の
図は上記のアルカリ浴に80分浸漬したあとの
ATR―IRスペクトルであるが、上段の反応前の
スペクトルにくらべて1720cm-1のエステル基に基
づく吸収と700cm-1のベンゼン環に基づく吸収が
消失し、代わりに1400cm-1付近にカルボキラート
基の対称伸縮振動に基づく吸収が現われた。この
状態での膜の表面構造はPDMS―〔Glu(ONa)〕
24であると考えられる。 つづいて膜を10%クエン酸水溶液50mlとメタノ
ール150mlの混合液に浸漬し、20分間放置した。
こうして得られた膜のATR―IRスペクトルは第
7図の下段に示されているが、3300cm-1付近と
2400cm-1付近にブロードなカルボン酸水酸基の伸
縮振動に基づく吸収が現われている。したがつて
この状態での膜の表面構造はPDMS―〔Glu
(OH)〕24であると考えられる。 (iii) ポリジメチルシロキサン(幹)とポリ(α―
アミノ酸)(枝)とからなるグラフト共重合体
の表面性質:疎水性のPDMS(幹)と親水性の
ポリ(α―アミノ酸)(枝)とからなるグラフ
ト共重合体を溶液からガラス板上で成膜する場
合、完成した膜内で疎水性ブロツクと親水性ブ
ロツクの縦方向の分布の不均一性が生じること
が考えられる。すなわち膜は非対称性膜であ
る。 測定例 1 製造例2の方法で調製したグラフト共重合体
PDMS―〔Glu(OBzl)〕24をジメチルホルムアミ
ドに溶かし、ガラス板上に流延して溶媒をゆつく
りと蒸発し、成膜した。膜をガラス板からはが
し、空気側表面とガラス側表面の組成をATR―
IR法によつて測定した。PDMSセグメントの特
性吸収としてSi―Me結合の変角振動の800cm-1
吸収強度を、ポリ〔Glu(OBzl)〕セグメントの特
性吸収として1650cm-1のアミドIの吸収帯の吸収
強度をとり、その比Zで以て両成分の割合を評価
した。膜の空気側のZ=1.33、膜のガラス側のZ
=2.61であり、グラフト共重合体を成膜すると、
PDMSセグメントは空気側よりもガラス側に多
く集まることがわかる。すなわち製造例2で示さ
れた方法により合成したグラフト共重合体から、
ジメチルホルムアミド溶液からの成膜により、非
対称性膜を調製することができる。 疎水性のPDMS(幹)と親水性のポリ(α―ア
ミノ酸)(枝)とからなるグラフト共重合体にお
いては、両セグメントの相溶性が低いため、溶液
から溶媒を留去して成膜する場合、試料濃度の上
昇とともに、まず分子内ミセルが形成され、続い
て分子間ミセルの形成が起こり、成膜後もミセル
構造すなわち相分離構造が固相において保持され
る。したがつて生成した膜は不均質な表面構造
(ドメイン構造)を有する可能性があり、これを
透過型電子顕微鏡写真(TEM)で研究すること
ができる。 測定例 2 製造例1の方法で合成して得たグラフト共重合
体PDMS―〔Lys(Z)〕27とPDMS―〔Lys(Z)〕51
の0.5%ジメチルホルムアミド溶液を調製し、そ
の一滴を電子顕微鏡のシートメツシユ上に落し、
室温で溶媒を蒸発させて薄膜を得、TEMによる
観察を行なつた。 写真では電子密度の高いPDMSセグメントが
黒く写り、ポリ(α―アミノ酸)セグメントは白
く写る。両グラフト共重合体とも明確な海島構造
を示し、ミクロ相分離に伴うドメイン構造の発達
が観察された。 PDMS―(Lys(Z)〕27ではポリ〔Lys(Z)〕セ
グメントが短いため、黒い部分が多いのに対し、
PDMS―〔Lys(Z)〕51のTEMでは黒い部分と白
い部分の割合がほゞ等しかつた。 TEMによつて示されたように、疎水性の
PDMS(幹)と親水性のポリ〔Lys(Z)〕(枝)の
グラフト共重合体を合成することにより、ミクロ
相分離に伴うドメイン構造の発達した表面不均質
膜を調製することができる。また、グラフト共重
合体の組成を変化させることにより、膜のドメイ
ン構造を調節することができる。 (iv) ポリジメチルシロキサン(幹)とポリ(α―
アミノ酸)(枝)グラフト共重合体の抗血栓
性: 本発明のグラフト共重合体並びにこれと比較す
るためのPDMSおよびα―アミノ酸ホモポリマ
ーの抗血栓性について測定した結果について示
す。 この試験ではPDMSについてはそのまま時計
皿の表面に塗りつけ、その他はまずジメチルホル
ムアミド溶媒に溶かして(各試料300mgをジメチ
ルホルムアミド8mlに溶かす)時計皿にとり赤外
線ランプで約2時間かけて溶媒を留去し、真空ポ
ンプで1晩乾燥させて試験用試料とする。また、
上記(ii)の反応例3に示したように成膜したのち表
面を改質した試料についてはそのまま抗血栓性テ
ストに供した。 さらに比較のため、なんら処理を施さない、す
なわちガラスだけの時計皿を試験した。 試験方法は次の通りである。雄の成犬(体重約
15Kg)の股動脈から30mlの血液をとり4.5mlの
ACD溶液(クエン酸、クエン酸ナトリウム、お
よびブドウ糖からなる液)を加え、このもの0.2
mlを、上記のようにして時計皿の上に調製したそ
れぞれの試料に注加し、0.1M塩化カルシウム水
溶液0.02mlを添加して凝血を開始させる。設定し
た、それぞれの時間に到達すると、蒸留水を加え
て凝血を止め、生成した血栓をホルマリンで固定
し、蒸留水で置換する。濡れた血栓をスパチユラ
でとり出してテイツシユペーパーの間に挟んで余
分の水を吸いとつて計量する。 ガラスを用いたときの15分後の凝血物重量を
100%とし、これに対する相対重量%によつて血
栓生成率を比較した。 試験例 1 この例ではPDMSとポリ〔Glu(OBzl)〕のグ
ラフト共重合体の抗血栓性についてテストした。
[Table] The structure of this graft copolymer is estimated to be as follows, calculated from the molar concentration ratio of Glu(OBzl)NCA, SarNCA, and amino side chain PDMS used in the polymerization. This is expressed as PDMS - (Sar) 45 - [Glu (OBzl)] 13 . When the above graft copolymer was formed into a film from a dimethylformamide solution, a transparent, flexible and strong film was obtained. When this graft copolymer membrane is immersed in water, it swells to some extent, but unlike the graft copolymer of PDMS and polysarcosine described in Production Example 3, it does not swell violently and lose its shape. By grafting two types of poly(α-amino acids) in this manner, a membrane having appropriate hydrophilicity can be produced. (ii) Modification of poly(α-amino acid) (branches) of graft copolymer The graft copolymer synthesized in Production Example 1 contains a Lys (Z) polymer as a branch.
Furthermore, the graft copolymers synthesized in Production Examples 2 and 4 contain Glu (OBzl) polymers as branches. The side chains of these α-amino acid residues can be induced into heterologous structures by mild chemical treatments. The reaction equation for this process is as follows. By chemical modification of the side chains of poly(α-amino acid) branches, graft copolymer films with new properties can be synthesized. Examples of such reactions are described below. Reaction Example 1 Dissolve 0.5 g of graft copolymer PDMS-[Lys(Z)] 20 synthesized according to the method of Production Example 1 in 10 ml of dimethylformamide, and add 25% HBr/
10 ml of ACOH was added and stirred at room temperature for 12 hours. The solution was concentrated, the resulting oil was well decanted with ether, the volatiles were distilled off again, and 1N NaOH was added to give a white material. This was washed with methanol and dried. The IR spectrum (KBr tablet method) of the reaction product is shown in Figure 5. Compared to the IR spectrum before the reaction (Figure 1),
The absorption of the urethane bond at 1685 cm -1 and the absorption based on the benzene ring at 700 cm -1 are weak, and Lys
It can be seen that the (Z) residue has been converted to a Lys residue. The structure of the reaction product is thought to be as follows. Reaction Example 2 Graft copolymer PDMS- [Glu-(OBzl)] synthesized according to the method of Production Example 2.
Dissolved in ml dimethylformamide, 1NNaOH4
ml and stirred at room temperature for 5 minutes. The precipitated white substance was separated, washed with methanol, and then dried. The IR spectrum (KBr tablet method) of the reaction product is shown in the middle row of Figure 6. Compared to the IR spectrum before the reaction, the absorption based on the ester group at 1720 cm -1 and the absorption based on the benzene ring at 700 cm -1 disappear, and instead, an absorption based on the symmetric stretching vibration of the carboxylate group appears at around 1400 cm -1 . Appeared. The structure of the reaction product in this state is thought to be as follows. In the above formula, x+y=46, which is expressed as PDMS-[Glu(ONa)] 19 . Next, water was added to the reaction mixture, and then 1N hydrochloric acid was added.
Adjust the pH to 4 and stir for 5 minutes. The precipitated white substance was thoroughly washed with water, further washed with acetone, and then dried. The IR spectrum (KBr tablet method) of the reaction product is shown in the lower part of Figure 6. here
Broad absorptions based on stretching vibrations of carboxylic acid OH groups appear near 3300 cm -1 and 2400 cm -1 . Therefore, the structure of the reaction product in this state is considered to be as follows. In the above formula, x+y=46, which is expressed as PDMS-[Glu(OH)] 19 . If chemical modification can be applied only to the surface of the graft copolymer membrane, it is possible to apply a thin hydrophilic layer to the surface of a strong hydrophobic membrane. An example of surface modification by a heterogeneous reaction of a membrane is described below. Reaction Example 3 Graft copolymer PDMS-[Glu(OBzl)] 24 synthesized according to the method of Production Example 2 was formed into a film from a dimethylformamide solution, and immersed in a mixed solution of 50 ml of 4N NaOH and 150 ml of methanol. The reaction was tracked by removing the membrane at regular intervals and measuring the attenuated total reflectance (ATR)-IR spectrum. Figure 7 shows the ATR-IR spectrum. The figure in the middle row shows the result after being immersed in the above alkaline bath for 80 minutes.
The ATR-IR spectrum shows that compared to the spectrum before the reaction shown in the upper row, the absorption based on the ester group at 1720 cm -1 and the absorption based on the benzene ring at 700 cm -1 disappear, and the carboxylate group appears instead at around 1400 cm -1 . Absorption based on symmetric stretching vibrations appeared. The surface structure of the film in this state is PDMS-[Glu(ONa)]
It is thought to be 24 . Subsequently, the membrane was immersed in a mixture of 50 ml of 10% citric acid aqueous solution and 150 ml of methanol, and left for 20 minutes.
The ATR-IR spectrum of the film obtained in this way is shown in the lower part of Figure 7, and it is around 3300 cm -1 .
A broad absorption based on the stretching vibration of the carboxylic acid hydroxyl group appears around 2400 cm -1 . Therefore, the surface structure of the film in this state is PDMS-[Glu
(OH)] It is thought to be 24 . (iii) Polydimethylsiloxane (stem) and poly(α-
Surface properties of a graft copolymer consisting of hydrophobic PDMS (trunk) and hydrophilic poly(α-amino acid) (branches) from a solution on a glass plate. When forming a film, it is thought that non-uniformity in the vertical distribution of hydrophobic blocks and hydrophilic blocks occurs within the completed film. That is, the membrane is an asymmetric membrane. Measurement Example 1 Graft copolymer prepared by the method of Production Example 2
PDMS—[Glu(OBzl)] 24 was dissolved in dimethylformamide and cast onto a glass plate, and the solvent was slowly evaporated to form a film. Peel the film from the glass plate and check the composition of the air side surface and glass side surface using ATR.
Measured by IR method. The absorption intensity at 800 cm -1 of the bending vibration of the Si--Me bond is taken as the characteristic absorption of the PDMS segment, and the absorption intensity of the amide I absorption band at 1650 cm -1 is taken as the characteristic absorption of the poly[Glu(OBzl)] segment. The ratio of both components was evaluated using the ratio Z. Z on the air side of the membrane = 1.33, Z on the glass side of the membrane
= 2.61, and when the graft copolymer is formed into a film,
It can be seen that more PDMS segments gather on the glass side than on the air side. That is, from the graft copolymer synthesized by the method shown in Production Example 2,
Asymmetric membranes can be prepared by deposition from dimethylformamide solutions. In a graft copolymer consisting of hydrophobic PDMS (trunk) and hydrophilic poly(α-amino acid) (branches), the compatibility of both segments is low, so the solvent is distilled off from the solution to form a film. In this case, as the sample concentration increases, intramolecular micelles are first formed, followed by intermolecular micelles, and the micelle structure, that is, the phase-separated structure is maintained in the solid phase even after film formation. The resulting films may therefore have a heterogeneous surface structure (domain structure), which can be studied with transmission electron microscopy (TEM). Measurement Example 2 Graft copolymer PDMS-[Lys(Z)] 27 and PDMS-[Lys(Z)] 51 synthesized by the method of Production Example 1
Prepare a 0.5% dimethylformamide solution and drop a drop of it onto the sheet mesh of an electron microscope.
The solvent was evaporated at room temperature to obtain a thin film, which was observed by TEM. In the photo, the electron-dense PDMS segments appear black, and the poly(α-amino acid) segments appear white. Both graft copolymers showed a clear sea-island structure, and the development of a domain structure accompanied by microphase separation was observed. PDMS-(Lys(Z)) 27 has a short poly[Lys(Z)] segment, so there are many black parts, whereas
In the TEM of PDMS-[Lys(Z)] 51 , the proportions of black and white parts were almost equal. Hydrophobic as shown by TEM
By synthesizing a graft copolymer of PDMS (trunk) and hydrophilic poly[Lys(Z)] (branches), a surface-heterogeneous membrane with a developed domain structure due to microphase separation can be prepared. Furthermore, by changing the composition of the graft copolymer, the domain structure of the membrane can be adjusted. (iv) Polydimethylsiloxane (stem) and poly(α-
Antithrombotic properties of the (amino acid) (branch) graft copolymer: The results of measuring the antithrombotic properties of the graft copolymer of the present invention, as well as PDMS and α-amino acid homopolymer for comparison thereto will be shown. In this test, PDMS was applied directly to the surface of a watch glass, and other substances were first dissolved in dimethylformamide solvent (dissolve 300 mg of each sample in 8 ml of dimethyl formamide), and then placed on the watch glass and distilled off the solvent using an infrared lamp over about 2 hours. , dry overnight with a vacuum pump and use as a test sample. Also,
The sample whose surface was modified after film formation as shown in Reaction Example 3 in (ii) above was directly subjected to the antithrombotic test. Additionally, for comparison, a watch glass without any treatment, ie, just glass, was tested. The test method is as follows. Adult male dog (weight approx.
Take 30 ml of blood from the femoral artery of a patient (15 kg) and collect 4.5 ml of blood.
Add ACD solution (a solution consisting of citric acid, sodium citrate, and glucose) and add 0.2
ml to each sample prepared above on a watch glass and 0.02 ml of 0.1M aqueous calcium chloride solution added to initiate clotting. When each set time is reached, distilled water is added to stop blood clots, and the formed thrombus is fixed with formalin and replaced with distilled water. Remove the wet clot with a spatula, place it between tissue papers to absorb excess water, and weigh. The weight of the clot after 15 minutes when using glass
The thrombus formation rate was compared based on the weight percentage relative to 100%. Test Example 1 In this example, the antithrombotic properties of a graft copolymer of PDMS and poly[Glu(OBzl)] were tested.

【表】【table】

【表】 PDMSやポリ〔Glu(OBzl)〕などのホモポリ
マーはガラスよりも優れた抗血栓性を示す。 しかしそれらのグラフト共重合体即ち表におけ
る(A),(B)および(C)はホモポリマーよりもさらに優
れた抗血栓性を有することがわかる。 組成の異なるグラフト共重合体の中では、
PDMS幹ポリマーの鎖長に対してポリ〔Glu
(OBzl)〕枝ポリマーの鎖長があまり長くもなく、
短くもないものが最も良好な抗血栓性を示すこと
がわかる。 試験例 2 この例ではPDMSとポリ〔Lys(Z)〕のグラフ
ト共重合体の抗血栓性についてテストした。
[Table] Homopolymers such as PDMS and poly[Glu(OBzl)] exhibit better antithrombotic properties than glass. However, it can be seen that the graft copolymers (A), (B) and (C) in the table have even better antithrombotic properties than the homopolymers. Among graft copolymers with different compositions,
Poly[Glu
(OBzl)] The chain length of the branched polymer is not very long,
It can be seen that those that are not too short exhibit the best antithrombotic properties. Test Example 2 In this example, the antithrombotic properties of a graft copolymer of PDMS and poly[Lys(Z)] were tested.

【表】【table】

【表】 ジメチルシロキサンがLys(Z)のホモポリマ
ーはガラスよりも優れた抗血栓性を示す。 しかしそれらのグラフト共重合体即ち表におけ
る(D),(E)および(F)はホモポリマーよりもさらに優
れた抗血栓性を有することがわかる。 組成の異なるグラフト共重合体の中では、
PDMS幹ポリマーの鎖長に対するポリ〔Lys
(Z)〕枝ポリマーの鎖長があまり長くもなく、短
くもないものが最も良好な抗血栓性を示すことが
わかる。 試験例 3 この例ではPDMSとポリ(Sar)のグラフト共
重合体、ならびにPDMSとポリ(Sar)とポリ
〔Glu(OBzl)〕の3元グラフト共重合体の抗血栓
性についてテストした。
[Table] A homopolymer of Lys (Z) dimethylsiloxane exhibits better antithrombotic properties than glass. However, it can be seen that these graft copolymers, namely (D), (E) and (F) in the table, have even better antithrombotic properties than the homopolymers. Among graft copolymers with different compositions,
Poly[Lys relative to chain length of PDMS backbone polymer
(Z)] It can be seen that branched polymers whose chain lengths are neither too long nor too short exhibit the best antithrombotic properties. Test Example 3 In this example, the antithrombotic properties of a graft copolymer of PDMS and poly(Sar) and a tertiary graft copolymer of PDMS, poly(Sar), and poly[Glu(OBzl)] were tested.

【表】【table】

【表】 PDMSとポリ(Sar)のグラフト共重合体はホ
モポリマーPDMSよりも優れた抗血栓性を示し、
PDMS―〔Glu(OBzl)〕nグラフト共重合体と
同程度である。PDMS幹ポリマーにポリ(Sar)
とポリ〔Glu(OBzl)〕のブロツク共重合体を枝ポ
リマーとして結合した3元グラフト共重合体は、
2元グラフト共重合体よりもさらに良好な抗血栓
性を示すことがわかる。 試験例 4 この例では(ii)の反応例3の方法に従つて表面を
改質したPDMS(幹)とポリ〔Glu(OBzl)〕(枝)
グラフト共重合体の抗血栓性についてテストし
た。
[Table] Graft copolymer of PDMS and poly(Sar) shows better antithrombotic properties than homopolymer PDMS.
It is on the same level as PDMS-[Glu(OBzl)]n graft copolymer. Poly(Sar) to PDMS stem polymer
A tertiary graft copolymer in which block copolymers of and poly[Glu(OBzl)] are bonded as branch polymers is
It can be seen that it exhibits even better antithrombotic properties than the binary graft copolymer. Test Example 4 In this example, PDMS (trunk) and poly[Glu(OBzl)] (branch) whose surface was modified according to the method of Reaction Example 3 in (ii)
The graft copolymer was tested for antithrombotic properties.

【表】 グラフト共重合体がそれぞれのホモポリマーよ
りも優れた抗血栓性を示すことが明らかにされて
いるが、ポリ〔Glu(OBzl)〕セグメントの側鎖を
加水分解するとさらに抗血栓性が向上することが
示された。 (v) ポリジメチルシロキサン(幹)とポリ(α―
アミノ酸)(枝)とからなるグラフト共重合体
の酸素透過性。 ポリジメチルシロキサンは多孔質であり、一般
の気体透過性、とくに酸素透過性が非常に高く、
人工肺用材料として使用されている。しかしなが
ら気体の種類に応じた選択性は低い。疎水性の
PDMSにポリ(α―アミノ酸)をグラフト共重
合すると、相対的に二酸化炭素透過性をあげるこ
とができよう。ただしこの場合にも酸素透過性は
一定のレベルを保つことが望ましい。 ここでは製造例1あるいは2の方法で合成した
PDMSとポリ〔Lys(Z)〕あるいはポリ〔Glu
(OBzl)〕のグラフト共重合体の酸素透過性を測
定し、種々の合成高分子膜の酸素透過性と比較し
た。適当な波長の光を受けて酸素を励起する色
素、エリトロシンと、その励起一重項酸素と反応
するアクセプター、ジメチルアントラセンを分散
したエチルセルロース膜を測定しようとする試料
フイルムで挟み、セル中に密閉し大気圧の下でジ
メチルアントラセンの消失速度を追跡して酸素の
透過量を調べた。 膜の酸素透過係数cm3(STP)、cm×1010/cm2
sec・cmHg(27℃) セグメント化ポリアミノエーテルウレタン尿素
4.20(BzlCl四級化) PDMS 606.4 PDMS―(Lys(Z)〕33 95.1(29℃) ポリ〔Lys(Z)〕 0.080 PDMS―〔Glu(OBzl)〕19 178.7 PDMS―〔Glu(OBzl)〕32 96.5 PDMS―〔Glu(OBzl)〕58 26.1 PDMS―〔Glu(OBzl)〕87 2.90 PDMS―〔Glu(OBzl)〕146 0.83 PDMS―〔Glu(OBzl)〕161 0.76 ポリ〔Glu(OBzl)〕 0.53 PDMSは非常に大きい酸素透過性をもち、ポ
リ(α―アミノ酸)の酸素透過性はきわめて低
い。 PDMS(幹)にポリ〔Lys(Z)〕やポリ〔Glu
(OBzl)〕を枝ポリマーとしてグラフト化すると、
酸素透過性は低下し、グラフト共重合体の組成を
調節することにより、酸素透過性を調節できるこ
とが明らかになつた。 短いポリ(α―アミノ酸)枝をもつグラフト共
重合体の酸素透過性は、かなり大きい。 本発明のグラフト共重合体が以上のように優れ
た抗血栓性を示すのはポリ(α―アミノ酸)ブロ
ツクの結晶性、親水性、剛直性とPDMSブロツ
クの非晶性、疎水性、柔軟性に基づき、ミクロ相
分離構造を生じ、ドメイン構造が発達しているた
めと考えられ、こうした構造が血液タンパク質と
の選択的な相互作用を通して、血小板の活性化や
器質化の促進を制御していると考えられる。ま
た、ポリ(α―アミノ酸)ブロツクの側鎖を改質
することにより抗血栓性が上昇するのは、改質に
より膜表面の親水性が増大し、血液との界面自由
エネルギーが低下するためと考えられる。 上述の優れた性能に基づき、本発明の抗血栓材
は抗血栓性を要求される各種医療用器具、材料、
たとえば、血管カテーテルや体外血液輸送回路等
に使用し得るものである。また、優れた酸素透過
性を有することより、抗血栓性と酸素透過性の両
方が要求される各種医療用器具、材料、たとえば
人工肺用気体交換膜、人工皮膚用膜、コンタクト
レンズ等に使用し得るものである。 以上説明し、また実施の具体例に示したところ
は本発明の理解を助けるための例示に係るもので
あり、本発明はこれら例示に制限されることな
く、特許請求の範囲によつてのみ拘束され、その
範囲内で他の変更、変形例をとることができるも
のである。
[Table] Graft copolymers have been shown to exhibit superior antithrombotic properties to their respective homopolymers; however, hydrolysis of the side chains of poly[Glu(OBzl)] segments further improves antithrombotic properties. It was shown that it improved. (v) Polydimethylsiloxane (stem) and poly(α-
Oxygen permeability of graft copolymers consisting of (amino acids) (branches). Polydimethylsiloxane is porous and has very high gas permeability in general, especially oxygen permeability.
Used as a material for artificial lungs. However, selectivity depending on the type of gas is low. hydrophobic
Graft copolymerization of poly(α-amino acid) to PDMS may relatively increase carbon dioxide permeability. However, even in this case, it is desirable to maintain oxygen permeability at a constant level. Here, it was synthesized using the method of Production Example 1 or 2.
PDMS and poly[Lys(Z)] or poly[Glu]
The oxygen permeability of the graft copolymer of (OBzl)] was measured and compared with that of various synthetic polymer membranes. An ethylcellulose membrane containing dispersed erythrosine, a dye that excites oxygen when exposed to light of an appropriate wavelength, and dimethylanthracene, an acceptor that reacts with the excited singlet oxygen, is sandwiched between sample films to be measured, and sealed in a large cell. The rate of disappearance of dimethylanthracene was tracked under atmospheric pressure to determine the amount of oxygen permeation. Membrane oxygen permeability coefficient cm 3 (STP), cm×10 10 /cm 2
sec・cmHg (27℃) Segmented polyaminoether urethane urea
4.20 (BzlCl quaternization) PDMS 606.4 PDMS-(Lys(Z)) 33 95.1(29℃) Poly[Lys(Z)] 0.080 PDMS-[Glu(OBzl)] 19 178.7 PDMS-[Glu(OBzl)] 32 96.5 PDMS―[Glu(OBzl)] 58 26.1 PDMS―[Glu(OBzl)] 87 2.90 PDMS―[Glu(OBzl)] 146 0.83 PDMS―[Glu(OBzl)] 161 0.76 Poly[Glu(OBzl)] 0.53 PD M.S. has a very high oxygen permeability, and poly(α-amino acid) has an extremely low oxygen permeability.
(OBzl)] as a branched polymer,
The oxygen permeability decreased, and it became clear that the oxygen permeability could be controlled by adjusting the composition of the graft copolymer. The oxygen permeability of graft copolymers with short poly(α-amino acid) branches is considerably greater. The reason why the graft copolymer of the present invention exhibits excellent antithrombotic properties as described above is due to the crystallinity, hydrophilicity, and rigidity of the poly(α-amino acid) block, and the amorphousness, hydrophobicity, and flexibility of the PDMS block. This is thought to be due to the development of a microphase-separated structure and a well-developed domain structure, and these structures control activation and promotion of platelet organization through selective interaction with blood proteins. it is conceivable that. Furthermore, the antithrombotic properties are increased by modifying the side chains of poly(α-amino acid) blocks because the modification increases the hydrophilicity of the membrane surface and lowers the interfacial free energy with blood. Conceivable. Based on the above-mentioned excellent performance, the antithrombotic material of the present invention can be used for various medical devices, materials, and other materials that require antithrombotic properties.
For example, it can be used in vascular catheters, extracorporeal blood transport circuits, and the like. In addition, due to its excellent oxygen permeability, it is used in various medical devices and materials that require both antithrombotic properties and oxygen permeability, such as gas exchange membranes for oxygenators, membranes for artificial skin, and contact lenses. It is possible. What has been explained above and shown in the specific examples of implementation are examples to help the understanding of the present invention, and the present invention is not limited to these examples, but is limited only by the scope of the claims. However, other changes and modifications may be made within this scope.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本文中、製造例1によつて得られたグ
ラフト共重合体即ちPDMS―〔Lys(Z)〕27のIR
スペクトル図、第2図は本文中、製造例2によつ
て得られたグラフト共重合体即ちPDMS―〔Glu
(OBzl)76のIRスペクトル図、第3図は本文中、
製造例3によつて得られたグラフト共重合体即ち
PDMS(Sar)45のIRスペクトル図、第4図は本文
中、製造例4によつて製造されたグラフト共重合
体即ちPDMS―(Sar)45―〔Glu(OBzl)〕13のIR
スペクトル図、第5図は本文中、反応例1によつ
て得られたグラフト共重合体、即ちPDMS―
(Lys)20のIRスペクトル図、第6図は本文中、反
応例2におけるグラフト共重合体の化学的改質に
よるIRスペクトルの変化を示すもので、上段は
PDMS―〔Glu(OBzl)〕19、中段はPDMS―〔Glu
(ONa)〕19、下段はPDMS―〔Glu(OH)〕19につ
いてのIRスペクトル図、第7図は本文中、反応
例3におけるグラフト共重合体膜の表面改質に伴
なうATR―IRスペクトルの変化を示すスペクト
ル図であつて、上段は表面改質処理前のもの即ち
PDMS―〔Glu(OBzl)〕24、中段はアルカリ処理
したもの、即ちPDMS―〔Glu(ONa)〕19、下段
は更に酸処理したもの、即ちPDMS―〔Glu
(OH)〕19に係わるものである。第1〜7図の図表
において縦軸は波数(cm-1)を、横軸は透過度を
表わす。
Figure 1 shows the IR of the graft copolymer obtained in Production Example 1, namely PDMS-[Lys(Z)] 27 .
The spectrum diagram, FIG.
(OBzl) 76 IR spectrum diagram, Figure 3 is in the text,
The graft copolymer obtained in Production Example 3, namely
The IR spectrum of PDMS(Sar) 45 , Figure 4 is in the main text, the IR spectrum of the graft copolymer produced by Production Example 4, namely PDMS-(Sar) 45- [Glu(OBzl)] 13 .
The spectrum diagram, FIG. 5, is the graft copolymer obtained in Reaction Example 1, that is, PDMS-
(Lys) 20 IR spectrum diagram, Figure 6 shows the change in IR spectrum due to chemical modification of the graft copolymer in Reaction Example 2 in the main text, and the upper row is
PDMS―[Glu(OBzl)] 19 , middle row is PDMS―[Glu
(ONa)] 19 , the lower row is an IR spectrum diagram of PDMS-[Glu(OH)] 19 , and Figure 7 is the ATR-IR spectrum accompanying the surface modification of the graft copolymer film in Reaction Example 3 in the main text. This is a spectral diagram showing changes in the spectrum. The upper row shows the spectrum before surface modification treatment.
PDMS―[Glu(OBzl)] 24 , the middle row is the one treated with alkali, i.e., PDMS—[Glu(ONa)] 19 , the lower row is the one further treated with acid, i.e., PDMS—[Glu
(OH)] This concerns 19 . In the charts of FIGS. 1 to 7, the vertical axis represents the wave number (cm -1 ), and the horizontal axis represents the transmittance.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 側鎖にアミノ基をもつポリジメチルシロキサ
ンにより、α―アミノ酸N―カルボキシ無水物を
重合して得られるグラフト共重合体を主要成分と
してなる気体透過性を有する抗血栓材。
1. An antithrombotic material having gas permeability, which is composed mainly of a graft copolymer obtained by polymerizing α-amino acid N-carboxy anhydride with polydimethylsiloxane having an amino group in the side chain.
JP56203639A 1981-12-18 1981-12-18 Anti-thrombotic material having gas permeability Granted JPS58105758A (en)

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