JPH0149408B2 - - Google Patents

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JPH0149408B2
JPH0149408B2 JP60046757A JP4675785A JPH0149408B2 JP H0149408 B2 JPH0149408 B2 JP H0149408B2 JP 60046757 A JP60046757 A JP 60046757A JP 4675785 A JP4675785 A JP 4675785A JP H0149408 B2 JPH0149408 B2 JP H0149408B2
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JP
Japan
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polyurethane
polyether diol
polyurethane elastomer
mol
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JP60046757A
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Japanese (ja)
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JPS61204219A (en
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Iwao Yamashita
Noboru Yamamoto
Kazuko Hayashi
Shinzo Yamashita
Shinzo Koja
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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Agency of Industrial Science and Technology
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Description

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

産業上の利用分野 本発明は、人工血管、人工臓器の材料として好
適な抗血栓性医療用材料に関するものである。 従来の技術 血液と接触する医療用材料、例えば血管カテー
テル、人工腎臓用A―Vシヤント、人工心肺用
膜、人工血管、人工心臓血液ポンプ、大動脈バル
ーンポンプなどの材料は、柔軟性、弾性、耐久
性、湿潤強度のような機械的性質に加え、抗血栓
性のような生体適合性を有することが必要であ
る。 これまで、弾性を要求される医療用材料として
は、主としてシリコーン、軟質ポリ塩化ビニルが
使用されてきた。しかし、これらの材料を直接血
液と接触するとその表面で血液が凝固し、血栓を
形成するため、これを用いる場合には、抗凝血剤
例えばヘパリンを全身投与する必要があるが、こ
のような抗凝血剤の使用は、なんらかの原因で出
血したとき、止血しなくなるという危険性を伴
う。 ところで、ポリウレタンやポリウレタンとシリ
コーンのブロツク共重合体は、他の汎用高分子材
料に比べ抗血栓性がよいことが知られ、医療用材
料として市販されているが、これらは、加工法に
より抗血栓性が変化したり、あるいは製造工程が
複雑になるなどの問題があり、必ずしも満足しう
るものとはいえない。 他方、ポリエチレングリコールと有機ジイソシ
アネートと有機ジアミンとから得られるポリウレ
タンを医療用材料として用いることも提案されて
いるが、このものは、良好な抗血栓性を示す反
面、湿潤時の強度が極めて低く、とうてい実用に
供することはできない。 このように、一般に親水性化により抗血栓性そ
の他の生体親和性を向上させると、機械的強度が
低下するのを免れないため、両者のバランスのと
れた材料を開発することが、医療用材料における
重要な課題となつている。 そして、医療用材料として十分使用可能な機械
的性質と抗血栓性を兼ね備えたポリウレタンとし
て、例えば、ポリオキシエチレン(A)とポリオキシ
プロピレン(B)のA―B―A型ブロツク共重合体
を、ポリエーテルジオール成分として用いたポリ
ウレタンが提案されている(特公昭58―8700号公
報)。このものは、抗血栓性とともに、かなり高
い機械的強度を有するので、各種の医療用材料と
して広く使用可能であるが、使用目的によつて
は、さらに高い機械的強度が要求されている。 発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、従来知られている医療用ポリ
ウレタンについて、抗血栓性その他の生体親和性
をいつそう改善するとともに、その機械的性質を
さらに向上させ、医療用材料としての利用分野を
より拡大することにある。 問題点を解決するための手段 本発明者らは、前記の目的を達成するために鋭
意研究を重ねた結果、ポリオキシエチレン(A)とポ
リオキシテトラメチレン(B)のA―B―A型ブロツ
ク共重合体を、ポリエーテルジオール成分とした
ポリウレタンが、従来のものに比べ、より優れた
抗血栓性及び機械的性質を示すことを見出し、こ
の知見に基づいて本発明をなすに至つた。 すなわち、本発明は、一般式 HO―(CH2CH2O)a―〔(CH24O〕b
(CH2CH2O)c―H …() (式中のa,b及びcは1以上の整数である) で表わされる、数平均分子量500〜8000、ポリオ
キシエチレン含量10〜50モル%のポリエーテルジ
オール1モルに、有機ジイソシアナート2〜5モ
ルと、有機ジアミン1〜4モルとを反応させるこ
とを特徴とする抗血栓性ポリウレタンエラストマ
ーの製造方法を提供するものである。 本発明のポリウレタンにおける、一般式()
のポリエーテルジオール成分は、数平均分子量が
500〜8000の範囲にあることが必要である。数平
均分子量がこれよりも小さいものを用いると、得
られるポリウレタンエラストマーの抗血栓性、弾
性的性質などが全般にわたつて低下するし、また
これよりも大きいものを用いると得られるポリウ
レタンエラストマーの機械的強度が低下し、かつ
加工性も劣つたものとなる。 次にこのポリエーテルジオール中のポリオキシ
エチレン含量すなわち (a+c)/(a+b+c)×100 で示される量は、10〜50モル%の範囲にあること
が必要である。この量が10モル%未満のものを用
いると、得られるポリウレタンは十分な抗血栓性
を示さないし、また50モル%超えるものを用いる
と弾性、柔軟性及び湿潤強度が劣つたものとな
る。長期間血液と接触する医療用材料としては、
数平均分子量が約1000〜6000の範囲で、ポリオキ
シエチレン含量10〜40モル%のものを用いて得た
分子量約20000〜60000をもつポリウレタンエラス
トマーが好ましい。 前記した一般式()のポリエーテルジオール
は、以下に示すアニオン重合法又はカチオン重合
法のいずれかによつて製造することができる。 (1) アニオン重合法 ポリオキシテトラメチレングリコール
(PTMG,HO―〔(CH24O〕b―H,bは1以上
の整数)を窒素気流下で、金属カリウムと反応さ
せて得られるPTMGのカリウムアルコラート
(KO〔(CH24O〕b―K)を生成させ、これをアニ
オン重合開始剤として、エチレンオキシド(EO)
の重合を行い、塩酸性イソプロパノールで重合を
停止して、一般式()のポリエーテルジオール
を製造する。これを化学式で示すと次のようにな
る。 HO―〔(CH24O〕b―H+2K→ KO―〔(CH24O〕b―K+nEO→ KO―〔(CH2CH2O)a―〔(CH24O〕b ―(CH2CH2O)c―KHCl ―――→ HO―(CH2CH2O)a―〔(CH24O〕b
(CH2CH2O)c―H (化学式中のa,b,c,nは1以上の整数、
また、n=a+cであり、acである。) (2) カチオン重合法 トリフルオロメタンスルホン酸無水物 〔(CF3SO22O〕をカチオン重合開始剤とし
て、テトラヒドロフラン(THF)の開環重合を
行い、そのあとその重合反応系にEOを加えて重
合し、その後、希薄水酸化ナトリウム水溶液を加
えて、重合を停止し所望の一般式()のポリエ
ーテルジオールを製造するこれらを化学式で示す
と次のようになる。 (式中のa,b及びcは前記と同じ意味をも
つ) 次に、このようなポリエーテルジオール成分と
反応させる有機ジイソシアネート成分としては、
これまでポリウレタンの製造に使用されていた、
脂肪族、脂環族及び芳香族ジイソシアネートの中
から任意に選んで用いることができる。 このようなものの例としては、4,4′―ジフエ
ニルメタンジイソシアネート(MDI)、2,4
(又は2,6)―トリレンジイソシアネート
(TDI)、p―キシリレンジイソシアネート、ヘキ
サメチレンジイソシアネート、4,4′―ジシクロ
ヘキシルメタンジイソシアネートなどがあり、特
に好ましいのは4,4′―ジフエニルメタンジイソ
シアネートである。これらは単独で用いてもよい
し2種以上混合して用いてもよい。 また、有機ジアミン成分としては、通常のポリ
ウレタン製造の際の鎖延長剤として使用されてい
るものの中から任意に選んで用いることができ
る。 このようなものの例としては、エチレンジアミ
ン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミ
ンのようなアルキレンジアミン、p―キシリレン
ジアミン、p―ジフエニルメタンジアミンのよう
な芳香族ジアミンなどが挙げられるが、特に好ま
しいのはエチレンジアミンである。これらは単独
で用いてもよいし、2種以上混合して用いてもよ
い。 これらの、有機ジイソシアネート成分及び有機
ジアミン成分は、通常、ポリエーテルジオール成
分1モル当り、それぞれ約2モル、約1モルの割
合で用いられるが、硬質のポリウレタンエラスト
マーが必要な場合には、さらに有機ジシアネート
成分及び有機ジアミン成分の使用割合を増加させ
る。このような場合の各成分の割合は、ポリエー
テルジオール成分1モル当り、有機ジイソシアネ
ート成分2.1〜5モル、有機ジアミン成分1.1〜4
モルの範囲で適宜選ばれる。 本発明のポリウレタンを製造するには、例えば
一般式()のポリエーテルジオールとジイソシ
アネートの所要量を反応溶媒中に加え、50〜100
℃に加熱して反応させる。この際の反応溶媒とし
ては、例えばN,N―ジメチルアセトアミド、ジ
メチルスルホキシド、ジブチルエーテル、ジメチ
ルホルムアミドなどが用いられる。また、1,8
―ジアザビシクロ〔5.4.0〕ウンデセン―7やジ
ラウリン酸ジオクチルスズのような反応促進剤を
用いれば室温付近で反応させることもできる。 次いで、このようにして得たプレポリマーに、
所要量の有機ジアミンを加え、室温付近で鎖延長
反応を行わせると、目的とする抗血栓性ポリウレ
タンエラストマーが得られる。 発明の効果 本発明のポリウレタンエラストマーは、抗血栓
性、生体親和性、柔軟性、弾力性、耐久性、耐加
水分解性、湿潤強靭性に優れ、医療用材料とくに
血液接触機器用材料として好適である。また、そ
の使用態様としては、例えば本発明のポリウレタ
ンエラストマーを母体材料として各種医療機器の
形状に成形してもよいし、ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルアセトアミド等の可溶溶媒に溶解
し、各種機器に塗布してその表被膜としてもよ
い。さらにシート状やフイルム状に成形し、2次
加工品に供することもできる。 実施例 次に実施例により本発明をさらに詳細に説明す
る。 参考例 (ポリエーテルジオールの製造) a アニオン重合法 市販のポリオキシテトラメチレングリコール
(PTMG、数平均分子量1830)を、乾燥気流下、
130℃で、理論量より過剰気味の金属カリウムと
4時間反応させ、PTMGのカリウムアルコラー
トを生成させる。反応系は冷却すると固化する。
これに所定量のエチレンオキシド(EO)を冷却
時に仕込み、PTMGのカリウムアルコラートを
重合開始剤として、45℃で、EOを重合させる、
重合時間は通常4時間行う。その後、ベンゼンで
希釈して、塩酸性イソプロパノールを加えて、重
合を停止し、生成する塩化カリウムを過し、ロ
ータリーエバポレーターで、ベンゼン、イソプロ
パノール、塩酸、水を除去する。さらにジエチル
エーテルで抽出し、EOの単独重合体を除去し、
減圧乾燥して、所望のポリエーテルジオールを得
る。仕込みEO量を変えて行つた実験で得られた
3種のポリエーテルジオールのキヤラクタリゼー
シヨンの結果を、第1表の実験No.1,2及び3に
示した。 b カチオン重合法 二つ口なす型フラスコに充分脱水精製したテト
ラヒドロフラン(THF)150gに触媒トリフルオ
ロメタンスルホン酸無水物〔(CF3SO22O〕6.2g
を加え、0℃にてはげしくかきまぜながら、10分
間重合する、フラスコを−64℃に冷却して、反応
液を一部抜き取つて、2%水酸化ナトリウム水溶
液中に加えて抜取り液の重合を停止する。これよ
り、THFの単独重合体(ポリオキシテトラメチ
レングリコール)が得られる。他方、重合フラス
コを液体チツ素にて凍結させ、脱水精製した
EO100gを真空蒸留仕込みする。フラスコは、25
℃まで昇温させて、EOの重合を続ける。所定の
時間後、反応液に、大量の2%水酸化ナトリウム
水溶液を注いで重合の停止を行う。このEOの重
合時間は長短により、ポリエーテルジオール中の
EO含量を変えることができる。 生成するポリエーテルジオールは、そのEO連
鎖部分に若干のTHF単位の混入していることが
NMRスペクトルの測定から分つた。これは、お
そらくEOの重合時にTHFモノマーが残存してい
るため、EOとTHFの共重合が一部起つたものと
思われる。しかし、実質的には、一般式()の
ポリエーテルジオールが得られている。 このカチオン重合法で得られたポリエーテルジ
オールのキヤラクタリゼーシヨンの一例を第1表
の実験No.4に示した。
INDUSTRIAL APPLICATION FIELD The present invention relates to an antithrombotic medical material suitable as a material for artificial blood vessels and artificial organs. BACKGROUND ART Medical materials that come into contact with blood, such as vascular catheters, artificial kidney A-V shunts, heart-lung membranes, artificial blood vessels, artificial heart blood pumps, and aortic balloon pumps, have a high degree of flexibility, elasticity, and durability. In addition to mechanical properties such as strength and wet strength, it is also necessary to have biocompatibility such as antithrombotic properties. Until now, silicone and soft polyvinyl chloride have been mainly used as medical materials that require elasticity. However, when these materials come into direct contact with blood, the blood coagulates on the surface, forming a thrombus. When using these materials, it is necessary to administer anticoagulants such as heparin systemically; The use of anticoagulants carries the risk that if bleeding occurs for some reason, the bleeding will not stop. By the way, polyurethane and block copolymers of polyurethane and silicone are known to have better antithrombotic properties than other general-purpose polymer materials, and are commercially available as medical materials. There are problems such as changes in the properties and complexity of the manufacturing process, so it cannot be said that the results are necessarily satisfactory. On the other hand, it has also been proposed to use polyurethane obtained from polyethylene glycol, organic diisocyanate, and organic diamine as a medical material, but although this material exhibits good antithrombotic properties, its wet strength is extremely low. It cannot be put to practical use at all. In general, improving antithrombotic properties and other biocompatibility through hydrophilicity inevitably reduces mechanical strength, so it is important to develop materials with a good balance between the two. has become an important issue in the world. For example, an A-B-A type block copolymer of polyoxyethylene (A) and polyoxypropylene (B) is used as a polyurethane with sufficient mechanical properties and antithrombotic properties that can be used as a medical material. , polyurethane used as a polyether diol component has been proposed (Japanese Patent Publication No. 1987-8700). This material has not only antithrombotic properties but also fairly high mechanical strength, so it can be widely used as a variety of medical materials, but even higher mechanical strength is required depending on the purpose of use. Problems to be Solved by the Invention The purpose of the present invention is to further improve the antithrombotic properties and other biocompatibility of conventionally known medical polyurethanes, as well as further improve their mechanical properties. The goal is to further expand the fields in which it can be used as a material. Means for Solving the Problems As a result of extensive research to achieve the above object, the present inventors have discovered that the A-B-A type of polyoxyethylene (A) and polyoxytetramethylene (B) It was discovered that a polyurethane containing a block copolymer as a polyether diol component exhibits better antithrombotic properties and mechanical properties than conventional ones, and based on this knowledge, the present invention was accomplished. That is, the present invention has the general formula HO—(CH 2 CH 2 O) a —[(CH 2 ) 4 O] b
( CH2CH2O ) c - H ...() (in the formula, a, b and c are integers of 1 or more), number average molecular weight 500-8000, polyoxyethylene content 10-50 mol% The present invention provides a method for producing an antithrombotic polyurethane elastomer, which comprises reacting 1 mole of polyether diol with 2 to 5 moles of an organic diisocyanate and 1 to 4 moles of an organic diamine. General formula () in the polyurethane of the present invention
The polyether diol component has a number average molecular weight of
Must be in the range 500-8000. If a number average molecular weight smaller than this is used, the antithrombotic properties and elastic properties of the resulting polyurethane elastomer will be generally reduced, and if a number average molecular weight larger than this is used, the mechanical properties of the resulting polyurethane elastomer will deteriorate. The mechanical strength is reduced and the workability is also poor. Next, the polyoxyethylene content in this polyether diol, ie, the amount expressed as (a+c)/(a+b+c)×100, must be in the range of 10 to 50 mol%. If the amount is less than 10 mol%, the resulting polyurethane will not exhibit sufficient antithrombotic properties, and if it exceeds 50 mol%, the elasticity, flexibility and wet strength will be poor. Medical materials that come into contact with blood for a long period of time include:
A polyurethane elastomer having a number average molecular weight in the range of about 1000 to 6000 and a molecular weight of about 20000 to 60000 obtained using a polyoxyethylene content of 10 to 40 mol % is preferred. The polyether diol of the general formula () described above can be produced by either the anionic polymerization method or the cationic polymerization method shown below. (1) Anionic polymerization method PTMG obtained by reacting polyoxytetramethylene glycol (PTMG, HO-[(CH 2 ) 4 O] b -H, b is an integer of 1 or more) with metallic potassium under a nitrogen stream. potassium alcoholate (KO [(CH 2 ) 4 O] b -K) is produced, and this is used as an anionic polymerization initiator to inject ethylene oxide (EO).
Polyether diol of the general formula () is produced by polymerizing and stopping the polymerization with hydrochloric acidic isopropanol. This can be expressed as a chemical formula as follows. HO― [(CH 2 ) 4 O] b ―H+2K→ KO― [(CH 2 ) 4 O] b ―K+nEO→ KO― [(CH 2 CH 2 O) a ― [(CH 2 ) 4 O] b ― (CH 2 CH 2 O) c ―KHCl ―――→ HO― (CH 2 CH 2 O) a ― [(CH 2 ) 4 O] b
(CH 2 CH 2 O) c —H (a, b, c, n in the chemical formula are integers of 1 or more,
Further, n=a+c, which is ac. ) (2) Cationic polymerization method Ring-opening polymerization of tetrahydrofuran (THF) is performed using trifluoromethanesulfonic anhydride [(CF 3 SO 2 ) 2 O] as a cationic polymerization initiator, and then EO is added to the polymerization reaction system. Then, a dilute aqueous sodium hydroxide solution is added to terminate the polymerization to produce the desired polyether diol of the general formula ().The chemical formula of these is as follows. (a, b and c in the formula have the same meanings as above) Next, as the organic diisocyanate component to be reacted with such a polyether diol component,
Previously used in the production of polyurethane,
Any one selected from aliphatic, alicyclic and aromatic diisocyanates can be used. Examples of such are 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 2,4
(or 2,6)-tolylene diisocyanate (TDI), p-xylylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, etc., and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate is particularly preferred. be. These may be used alone or in combination of two or more. Further, the organic diamine component can be arbitrarily selected from those used as chain extenders in the production of ordinary polyurethane. Examples of such substances include alkylene diamines such as ethylene diamine, propylene diamine, and hexamethylene diamine, and aromatic diamines such as p-xylylene diamine and p-diphenylmethane diamine. It is ethylenediamine. These may be used alone or in combination of two or more. These organic diisocyanate components and organic diamine components are usually used at a ratio of about 2 mol and about 1 mol, respectively, per 1 mol of the polyether diol component, but if a hard polyurethane elastomer is required, an additional organic diisocyanate component and an organic diamine component are used. Increase the proportion of dicyanate component and organic diamine component used. In such a case, the ratio of each component is 2.1 to 5 mol of organic diisocyanate component and 1.1 to 4 mol of organic diamine component per 1 mol of polyether diol component.
It is appropriately selected within the molar range. To produce the polyurethane of the present invention, for example, the required amounts of polyether diol of general formula () and diisocyanate are added to a reaction solvent,
Heat to ℃ to react. As the reaction solvent in this case, for example, N,N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, dibutyl ether, dimethylformamide, etc. are used. Also, 1,8
If a reaction accelerator such as -diazabicyclo[5.4.0]undecene-7 or dioctyltin dilaurate is used, the reaction can be carried out at around room temperature. Next, the prepolymer obtained in this way is
By adding the required amount of organic diamine and carrying out a chain extension reaction at around room temperature, the desired antithrombotic polyurethane elastomer can be obtained. Effects of the Invention The polyurethane elastomer of the present invention has excellent antithrombotic properties, biocompatibility, flexibility, elasticity, durability, hydrolysis resistance, and wet toughness, and is suitable as a medical material, especially as a material for blood contact devices. be. In addition, as for its usage mode, for example, the polyurethane elastomer of the present invention may be used as a base material and molded into the shape of various medical devices, or it may be dissolved in a soluble solvent such as dimethylformamide or dimethylacetamide and applied to various devices. It may also be used as a surface coating. Furthermore, it can be formed into a sheet or film and used as a secondary processed product. Examples Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. Reference example (manufacture of polyether diol) a Anionic polymerization method Commercially available polyoxytetramethylene glycol (PTMG, number average molecular weight 1830) was heated under a stream of dry air.
The reaction is carried out at 130°C for 4 hours with metallic potassium in excess of the theoretical amount to produce potassium alcoholate of PTMG. The reaction system solidifies when cooled.
A predetermined amount of ethylene oxide (EO) is added to this while cooling, and the EO is polymerized at 45°C using PTMG potassium alcoholate as a polymerization initiator.
The polymerization time is usually 4 hours. Thereafter, it is diluted with benzene, hydrochloric acidic isopropanol is added to stop the polymerization, the generated potassium chloride is filtered off, and benzene, isopropanol, hydrochloric acid, and water are removed using a rotary evaporator. Furthermore, the EO homopolymer was removed by extraction with diethyl ether,
Drying under reduced pressure yields the desired polyether diol. Experiment Nos. 1, 2, and 3 in Table 1 show the results of characterization of three types of polyether diols obtained in experiments in which the amount of EO charged was varied. b Cationic polymerization method In a two-necked round-bottomed flask, add 150 g of thoroughly dehydrated tetrahydrofuran (THF) and 6.2 g of trifluoromethanesulfonic anhydride [(CF 3 SO 2 ) 2 O] as a catalyst.
and polymerize for 10 minutes at 0°C with vigorous stirring. Cool the flask to -64°C, draw out a portion of the reaction solution, and add it to a 2% aqueous sodium hydroxide solution to polymerize the extracted liquid. Stop. From this, a THF homopolymer (polyoxytetramethylene glycol) is obtained. On the other hand, the polymerization flask was frozen in liquid nitrogen and dehydrated and purified.
Prepare 100g of EO for vacuum distillation. flask is 25
Continue polymerization of EO by raising the temperature to ℃. After a predetermined period of time, a large amount of 2% aqueous sodium hydroxide solution is poured into the reaction solution to stop the polymerization. The polymerization time of this EO depends on the length of the polymerization time in polyether diol.
EO content can be varied. The polyether diol produced may contain some THF units in its EO chain part.
This was determined from NMR spectrum measurements. This is probably due to some copolymerization of EO and THF because THF monomer remained during the polymerization of EO. However, in reality, polyether diols of general formula () are obtained. An example of the characterization of polyether diol obtained by this cationic polymerization method is shown in Experiment No. 4 in Table 1.

【表】 実施例 参考例で得たポリエーテルジオール0.02モル及
び4,4′―ジフエニルメタンジイソシアネート
(0.04モル)をジメチルスルホキシド200mlに均一
に溶解させ、乾燥窒素ガスを導入しながら80℃に
て、かきまぜながら5時間反応させたのち、冷却
する。この反応液に、反応液と同種のエチレンジ
アミン0.02モルを含む溶液150mlを滴下して、室
温〜30℃で7時間かきまぜて反応させる。 この反応液を水中に注ぎ生成したポリウレタン
を沈殿させ、別し、さらにソツクスレー抽出器
を用いてアセトンにて低分子化合物を除去し、残
部を室温で真空乾燥させて目的物のポリウレタン
エラストマーを得た。 こうして得たポリウレタンエラストマーの15%
ジメチルホルムアミド溶液を水銀平面上に置いた
フラツトシヤーレに注ぎ、減圧下、徐々に溶剤を
気化させて均一なフイルムを調製した。この厚さ
約0.3mmのフイルムをたんざく状に切断して、20
℃における破断時強度、破断時伸度及び100%モ
ジユラスを測定した。その結果を第2表に示す。 別に、比較のために、ポリエーテル成分とし
て、PTMG(平均分子量1830)、ポリオキシエチ
レン(A)とポリオキシプロピレン(B)のA―B―A型
ブロツク共重合体(EPEと略す、特公昭58―
8700号公報参照)をポリエーテル成分として、上
記実施例と同じ方法で製造したポリウレタンの機
械的性質を第2表に記載した、また市販医用ポリ
ウレタンであるバイオマー(米国エチコン社)に
ついて第2表に示した。第2表より本発明による
ポリウレタンは、その機械的強度において、
PTMGより作られたポリウレタンやバイオマー
と同等であり、EPEより作られたポリウレタン
より優れていることが分る。 なお、数平均分子量8500EO含量74%のポリエ
ーテルジオールを用いて作られたポリウレタン
は、フイルム形成性が悪く、機械的性質の測定に
至らなかつた。 さらに、これらのポリウレタンエラストマーフ
イルムの耐疲労性を評価するために、50%伸長
し、±10%の伸縮変形を5ヘルツの速度で与え、
昼夜連続で23日間の疲労試験を、37℃の生理食塩
水中で行つた(繰返し伸縮変形回数約1千万回)。
その結果、破断するものはなかつた。 以上の結果から、これらのポリウレタンエラス
トマーは、その医療用材料として要求される機械
的強度、弾力性、湿潤時の耐疲労性に優れている
ことが分つた。
[Table] Example 0.02 mol of polyether diol obtained in Reference Example and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (0.04 mol) were uniformly dissolved in 200 ml of dimethyl sulfoxide, and the mixture was heated at 80°C while introducing dry nitrogen gas. After reacting for 5 hours with stirring, the mixture was cooled. To this reaction solution, 150 ml of a solution containing 0.02 mol of ethylenediamine of the same type as the reaction solution is added dropwise, and the mixture is stirred at room temperature to 30° C. for 7 hours to react. This reaction solution was poured into water to precipitate and separate the produced polyurethane, and low molecular weight compounds were removed with acetone using a Soxhlet extractor, and the remainder was vacuum dried at room temperature to obtain the target polyurethane elastomer. . 15% of the polyurethane elastomer thus obtained
The dimethylformamide solution was poured into a flat shear dish placed on a mercury plane, and the solvent was gradually vaporized under reduced pressure to prepare a uniform film. Cut this approximately 0.3mm thick film into strips and
The strength at break, elongation at break and 100% modulus at ℃ were measured. The results are shown in Table 2. Separately, for comparison, as a polyether component, PTMG (average molecular weight 1830), A-B-A type block copolymer (abbreviated as EPE) of polyoxyethylene (A) and polyoxypropylene (B) were used. 58―
Table 2 shows the mechanical properties of polyurethane produced by the same method as in the above example using Polyurethane (see Japanese Patent No. 8700) as a polyether component. Indicated. From Table 2, the polyurethane according to the present invention has the following mechanical strength:
It can be seen that it is equivalent to polyurethane and biomer made from PTMG, and superior to polyurethane made from EPE. Note that polyurethane made using polyether diol with a number average molecular weight of 8,500 and an EO content of 74% had poor film forming properties, and its mechanical properties could not be measured. Furthermore, in order to evaluate the fatigue resistance of these polyurethane elastomer films, they were stretched by 50% and subjected to a stretching deformation of ±10% at a speed of 5 Hz.
A fatigue test was conducted day and night for 23 consecutive days in physiological saline at 37°C (repetitive expansion and contraction approximately 10 million times).
As a result, nothing broke. From the above results, it was found that these polyurethane elastomers have excellent mechanical strength, elasticity, and fatigue resistance when wet, which are required as medical materials.

【表】 次に各試料について、以下の方法に従つて抗血
栓性を調べた。 ポリウレタンエラストマーの10%のジメチルア
セトアミド溶液1mlを直径12mm、長さ10cmのすり
合せふた付試験管に入れ、ロータリーエバポレー
ターに接続して減圧回転下、その内壁に均一にコ
ーテイングする。 採取直後の健康人血液1mlづつ2本の試験管に
入れ、37℃に保ちながら、5分間経過後から30秒
ごとにこの試験管1本を45度傾斜させて流動状態
を観察し、血液が全く流動しなくなつてから、他
の1本について同様な操作を行い、この試験管内
の血液が全く流動しなくなるまでの経過時間をも
つて試料の凝固時間とする。他方、ポリウレタン
エラストマーをコーテイングしないガラス試験管
2本について、同じ操作で、ガラスの凝固時間を
評価する。ガラスの凝固時間は、個体差はある
が、通常8〜14分である。ガラス及び試料ポリウ
レタンエラストマーについて5回以上のテストに
より得られた値の平均値をもつて凝固時間とす
る。抗血栓性の指標としては、ガラスの凝固時間
を1として各ポリウレタンエラストマーの凝固時
間の相対値で比較した。これらの結果を第3表に
示す。 なお、比較のため、EOを含有しないPTMG
(数平均分子量1830)とMDI及びエチレンジアミ
ンから作つたポリウレタンエラストマー及び市販
の医用ポリウレタン、バイオマー(米国エチコン
社製)についても試験した。本発明のポリウレタ
ンエラストマーの抗血栓性が優れていることは明
らかである。 さらに、EPEから作つたポリウレタンのリー
ホワイト試験結果と比べても、本発明のポリウレ
タンは、同等の抗血栓性を有していることが分
る。 別に、試料ポリウレタンエラストマーの10重量
%ジメチルアセトアミド溶液中に直径4mmの研磨
されたステンレス棒を浸せきして取出し、60℃で
乾燥させて、ステンレス棒表面にポリウレタン被
膜を形成させる操作を繰り返し行つて、所望の厚
さにした後、エタノール液中に浸せきして、ステ
ンレス棒を抜き去り、短かいチユーブを作成す
る。 肉厚0.5mm、長さ17mm、内径4mmのチユーブを、
成犬のけい静脈及び大たい部静脈中に埋入し、ド
ツプラー血流計にて、埋入チユーブが、血液凝固
にともなう血栓形成により閉塞するまでの時間
(開存時間)を測定した。抗血栓性の指標として
は、比較例として試験したポリオキシテトラメチ
レングリコール(PTMG、数平均分子量1830)
とMDI及びエチレンジアミンから製造されたポ
リウレタンの開存時間(40分以内)を1とした相
対値により比較した。これらを第3表に示す。 以上の生体外及び生体内試験結果から、本発明
のポリウレタンエラストマーの抗血栓性が優れて
いることが分る。
[Table] Next, the antithrombotic properties of each sample were examined according to the following method. Place 1 ml of a 10% solution of polyurethane elastomer in dimethylacetamide into a test tube with a ground lid of 12 mm in diameter and 10 cm in length, connect it to a rotary evaporator, and apply a uniform coating to the inner wall of the tube while rotating under reduced pressure. Put 1 ml of freshly collected healthy blood into two test tubes, keep it at 37°C, and after 5 minutes, tilt one test tube 45 degrees every 30 seconds to observe the flow state. After the blood in the test tube stops flowing at all, the same operation is performed on the other test tube, and the elapsed time until the blood in this test tube stops flowing at all is defined as the coagulation time of the sample. On the other hand, the solidification time of the glass is evaluated using the same procedure for two glass test tubes that are not coated with polyurethane elastomer. Although there are individual differences, the solidification time of glass is usually 8 to 14 minutes. The average value of the values obtained from five or more tests for the glass and sample polyurethane elastomer is taken as the solidification time. As an index of antithrombotic properties, the relative values of the coagulation times of each polyurethane elastomer were compared, with the coagulation time of glass being taken as 1. These results are shown in Table 3. For comparison, PTMG that does not contain EO
(number average molecular weight 1830), a polyurethane elastomer made from MDI and ethylenediamine, and a commercially available medical polyurethane, Biomer (manufactured by Ethicon, USA), were also tested. It is clear that the polyurethane elastomer of the present invention has excellent antithrombotic properties. Furthermore, even when compared with the Leawhite test results of polyurethane made from EPE, it can be seen that the polyurethane of the present invention has equivalent antithrombotic properties. Separately, a polished stainless steel rod with a diameter of 4 mm was immersed in a 10% by weight dimethylacetamide solution of the sample polyurethane elastomer, taken out, dried at 60°C, and the operation of forming a polyurethane film on the surface of the stainless steel rod was repeated. After reaching the desired thickness, immerse it in ethanol solution and remove the stainless steel rod to create a short tube. A tube with a wall thickness of 0.5 mm, a length of 17 mm, and an inner diameter of 4 mm.
The tube was implanted into the scapular vein and major vein of an adult dog, and the time taken for the implanted tube to become occluded by thrombus formation due to blood coagulation (patency time) was measured using a Doppler blood flow meter. As an index of antithrombotic properties, polyoxytetramethylene glycol (PTMG, number average molecular weight 1830) was tested as a comparative example.
Comparisons were made based on relative values, with the opening time (within 40 minutes) of polyurethane manufactured from MDI and ethylenediamine set as 1. These are shown in Table 3. The above in vitro and in vivo test results show that the polyurethane elastomer of the present invention has excellent antithrombotic properties.

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 一般式 HO―(CH2CH2O)a―〔(CH24O〕b
(CH2CH2O)c―H (式中のa,b及びcはそれぞれ1以上の整数
である) で表される、数平均分子量500〜8000、ポリオキ
シエチレン含量10〜50モル%のポリエーテルジオ
ール1モルに、有機ジイソシアナート2〜5モル
と、有機ジアミン1〜4モルとを反応させること
を特徴とする抗血栓性ポリウレタンエラストマー
の製造方法。
[Claims] 1 General formula HO—(CH 2 CH 2 O) a — [(CH 2 ) 4 O] b
(CH 2 CH 2 O) c —H (in the formula, a, b and c are each an integer of 1 or more), with a number average molecular weight of 500 to 8000 and a polyoxyethylene content of 10 to 50 mol%. A method for producing an antithrombotic polyurethane elastomer, which comprises reacting 1 mole of polyether diol with 2 to 5 moles of an organic diisocyanate and 1 to 4 moles of an organic diamine.
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