JPH0149503B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〓産業上の利用分野〓 本発明は、キトサン系成形物に部分脱硫化キト
サンオリゴマーを二官能性試薬で固定化した抗血
栓性に優れた新規な抗血栓性成形物に関するもの
であり、生体内等において長期的な使用に充分耐
え得る医用材料、例えば手術用縫合糸、人工血
管、カテーテル、血液透析器等の抗血栓性が要求
される分野に利用することが出来る。

〓従来の技術〓 医用材料の利用において要求される最も重要な
機能は生体適合性である。その中でも抗血栓性を
具備していることは重要な特性の一つである。従
来から抗血栓性を有する人工医用材料を得るため
にヘパリンを利用することは試みられている。ヘ
パリンは生体内で産出される酸性ムコ多糖類で、
分子内にカルボキシル基と硫酸基を含み、血液凝
固阻止活性が強く、医用材料として有用である。
しかし、生体内で消化されるため血中濃度を一定
にするためには多量の注入が必要である。そし
て、ヘパリン自体フイルム形性能を有していない
のでヘパリンそのものを利用することが出来ない
欠点がある。

ヘパリンを人工材料に結合させる方法としては
「ヘパリン」（講談社発行1981.9.1）219〜220頁に
グラフアイトの微粒子とプラスチツク結合剤を有
機溶媒に混合し、これに人工材料を浸漬、乾燥さ
せてグラフアイトの装膜層を表面に作り、ベンザ
ルコニウムクロライドに浸してグラフアイト表面
にベンザルコニウムを結合させ、これをヘパリン
水溶液に浸しベンザルコニウムとヘパリン間にイ
オン結合を作り、材料表面をヘパリン化する方法
が、又、人工材料に直接トリドデシルメチルアン
モニウムクロリドの様な陽イオン性界面活性剤を
付着させ、これにヘパリンをイオン結合させる方
法等が報告されている。

ポリマー基材に塩基性基を導入してヘパリンの
硫酸基とイオン結合させると同時に基材に親水性
基を導入し基材内部のヘパリンの拡散速度を制御
して表面から血液中にヘパリンを徐散させること
が「高分子」（高分子学会）35、４月号（1986）
341頁に報告されている。

一方、キトサンの硫酸化について「ジヤーナ
ル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサエテイ」
81巻、1764〜66頁（1959）に発表され、又キトサ
ンを硫酸化したヘパリノイドがヘパリンに近い抗
血栓剤になるということ、カルボキシメチル化キ
チンについて部分的にアミノ基を脱アセチル化
後、アミノ基の硫酸化、水酸基の硫酸化の各段階
でアンチトロンビンやトロンビンとの親和性及
び抗血栓性についての研究報告が、86／２高分子
可能性講座 講演要旨集（高分子学会）47頁
（1986.7.15、16）にされている。

〓発明が解決しようとする問題点〓 人工材料表面にヘパリンを付着させたものでは
ヘパリンが生体内で分解されると人工材料表面が
露出してしまい血液凝固を生じる欠点があり、
又、徐々にヘパリンを溶出させる方法では長期に
亘る使用が出来ない欠点がある。一方、キトサン
の硫酸化物は水に溶解してしまう性質を有してい
るため医用材料としての利用が妨げられている。
本発明は、上記の欠点を解決し、抗血栓性に優
れ、しかも生体内等において長期的な使用に耐え
得る新規な抗血栓性成形物を得ることを目的とす
る。

〓問題点を解決するための手段〓 本発明はキトサン系成形物に二官能性試薬を用
いて、硫酸化キトサンオリゴマーの部分脱硫酸化
物を固定して得られる優れた抗血栓性成形物に係
わる。

本発明に用いられるキトサン成形物は、甲殻類
の外皮や菌類の細胞壁構成成分であるムコ多糖キ
チンを脱アセチル化することにより得られるキト
サンを先に出願した特開昭59−116418号及び特開
昭60−59123号公報に開示した方法により繊維化
或いはフイルム化したキトサン繊維、又、特開昭
61−40337号公報及び特願昭60−203006号明細書
で開示した方法により得たキトサン粒状体等が用
いられる。又、キトサンオリゴマーは、先に出願
した特開昭61−40303号公報で開示した方法によ
り得ることが出来る。キトサンオリゴマーを使用
する理由は、オリゴマーでない場合はキトサン成
形物の表面を覆つてしまい、キトサン成形物それ
自体の性質を変えてしまうからであり、オリゴマ
ーではその必配がない。キトサンオリゴマーとし
ては、グルコサミン残基が20以下であることが望
ましいが、使用するキトサンオリゴマーがすべて
同一のグルコサミン残基のものである必要はな
い。グルコサミン残基が20以上であるとオリゴマ
ーの調製段階で精製が困難となり、純粋なものが
得にくくなる。

キトサンオリゴマーのアミノ基及び水酸基の硫
酸化は、クロルスルホン酸、ナトリウムスルホン
酸等とピリジンの混合物をキトサンオリゴマーと
撹拌反応させて得られる。硫酸化させた後、アミ
ノ基の硫酸化されたＮ−硫酸化部分を水とジメチ
ルスルホキシドを用いて部分的に脱硫酸化し、ア
ミノ基を再現させる。この場合、抗血栓性を高め
るためには、脱硫酸化により再現するアミノ基の
数は少ない方がよい。硫酸化キトサンオリゴマー
をキトサン系成形物と以下に述べる二官能性試薬
により結合させる箇所は少ない方が硫酸化キトサ
ンオリゴマーの自由度が大きく、従つて少ないキ
トサンオリゴマー量でキトサン系成形物の表面を
覆うことによつて目的を達成することができる。
即ち硫酸化キトサンオリゴマーのＮ−硫酸基の一
つだけを脱硫酸化した場合に最も大きな効果が得
られる。

上記のようにして部分的に再現された硫酸化キ
トサンオリゴマーのアミノ基を下記の二官能性試
薬を用いてキトサン系成形物が有するアミノ基と
反応させてキトサン系成形物に硫酸化キトサンオ
リゴマーを結合させる。

二官能性試薬としては、グルタールアルデヒ
ド、コハク酸アルデヒド、マレイン酸アルデヒ
ド、ヘキサメチレンジイソシアネート、グリオキ
ザール等が用いられるが、グルタールアルデヒド
が一般的に供される。

〓作 用〓 本発明においては、キトサン系成形物の表面上
にキトサン系成形物の有するアミノ基と、硫酸化
されたキトサンオリゴマーを部分的に脱硫酸化す
ることによつて再現されたアミノ基とを二官能性
試薬を用いて結合する。従つて、本発明の硫酸化
キトサンオリゴマーを表面に持つたキトサン成形
物は抗血栓性に優れた性質を発現することができ
る。

実施例 １ グルコサミン残基が３〜６（＝５）であるキ
トサンオリゴマー500mgを10mlのピリジンに溶解
し、これにクロルスルホン酸1.86ｇとピリジン
1.4ｇで調製した硫酸化試薬を添加し、60℃で30
分撹拌する。氷冷下1N CH₃ONa／CH₃OHを添
加しPHを８にして沈澱物を得た。この沈澱物を50
mlの水に溶解する。過剰のクロルスルホン酸を10
％酢酸バリウム水溶液で除去した後、イオン交換
樹脂（商品名Amberlite IR−CG−120、ロー
ム・アンド・ハース製）を通してエタノールで精
製、乾燥し412mgの硫酸化キトサンオリゴマーを
得た。

このものは第１図に示す赤外線吸収スペクトル
を有し、1600cm^-1のアミノ基の吸収がなくなり、
800cm^-1の吸収が出ていることからＮ位が完全に
硫酸化されたことが、又1240cm^-1に硫酸化エステ
ルの吸収が現れていることからＯ位も硫酸化され
ていることが証明された。

得られた硫酸化キトサンオリゴマー350mgを10
mlの水に溶解しイオン交換樹脂（商品名Dowex
50W Ｘ−８、ダウケミカル製）で脱塩後、ピリ
ジンでピリジン塩とした後、５％H₂O／ジメチ
ルスルホキシド17.5ml（１／５量のＮ−硫酸基の
脱離に必要な量）を加えて脱硫酸化し、エタノー
ルで沈澱分離後、、水に溶解し0.1N−NaOHで中
和し10％硫酸バリウムで硫酸を除去し、イオン交
換樹脂で精製して164mgの部分脱硫酸化キトサン
オリゴマーを得た。

このものを「ジヤパン アナリスト」（Japan
Analyst）14巻、352〜354頁（1965）に記載され
ているフラスコ燃焼法により、硫黄分測定から略
計算通りの１／５量のＮ部分脱硫酸化がされてい
ることが確認された。

得られた部分脱硫酸化キトサンオリゴマー65mg
をジメチルスルホキシド20mlに溶解し、10.5デニ
ール、長さ２cmの脱アセチル化度95％のキトサン
繊維65mgを加えて、浸潤させた後グルタールアル
デヒド40mgを加えて２時間インキユベイトして固
定化させた後洗浄、乾燥して抗血栓性繊維状成形
物を得た。

この抗血栓性繊維状成形物と未処理のキトサン
繊維を夫々フイブリノーゲン（95％クロツタブ
ル）のPH7.4でイオン強度0.15である0.15mg／mlの
トリス−塩酸緩衝溶液5.0mlに浸漬し、15時間イ
ンキユベイトした後、上澄液の紫外線280ｍμの
吸光度を測定し、原液との差を求め吸着量を調べ
た結果、1.31mg／ｇと4.46mg／ｇで本発明品の方
がフイブリノーゲンの吸着量が少ないことから抗
血栓性に優れたものであることが判明した。

実施例 ２ 実施例１と同様の操作で得られた部分脱硫酸化
キトサンオリゴマー100mgをジメチルスルホキシ
ド30mlに溶解し、これに平均分子量65000、脱ア
セチル化度80のキトサンから得られた１ｍ／ｍ
φ、比表面積65m²／ｇのキトサン球状体２mlを加
えて浸潤させた後、グルタールアルデヒド50mgを
加えて２時間インキユベイトして固定させた後洗
浄、乾燥して抗血栓性球状成形物を得た。

この抗血栓性球状成形物と未処理のキトサン球
状体を夫々フイブリノーゲン（95％クロツタブ
ル）のPH7.4でイオン強度0.15である0.15mg／mlの
トリス−塩酸緩衝溶液5.0mlに浸漬し、15時間イ
ンキユベイトした後、上澄液の紫外線280ｍμの
吸光度を測定し、原液との差を求め吸着量を調べ
た結果、1.56mg／ｇと5.32mg／ｇで本発明品の方
がフイブリノーゲンの吸着量が少ないことから抗
血栓性に優れたものであることが判明した。

〓発明の結果〓 本発明の抗血栓性成形物は、キトサン系成形物
の表面上にキトサン系成形物の有するアミノ基
と、硫酸化されたキトサンオリゴマーを部分的に
脱硫酸化して再現したアミノ基とを二官能性試薬
を用いて結合したものであるので、抗血栓性に優
れた性質を具備する。しかも、該表面は、ヘパリ
ンとは異なり、生体内で分解されることが殆んど
なく、キトサンが表面に露出することがないので
生体内等において長期的な使用に充分耐え得る医
用材料として好適なものである。また、本発明に
よる抗血栓性成形物は、繊維状、粒状、フイルム
状等任意の形状に成形したキトサン系成形物を用
いて抗血栓性を具備させることが出来るので、人
工医用材料として広範囲の用途を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の抗血栓性成形物の製造に用い
られる硫酸化キトサンオリゴマーの赤外線吸収ス
ペクトル図である。

【特許請求の範囲】

１ 分子内に水酸基もしくはアミノ基を有する高
分子物質に、親水性スペーサーを介して有機酸お
よび／またはアルコールが結合されてなる抗血栓
性に優れた高分子材料。 ２ 該高分子物質がエチレン−ビニルアルコール
系共重合体である特許請求の範囲第１項記載の高
分子材料。 ３ 該有機酸が炭素数２〜28の脂肪酸である特許
請求の範囲第１項又は第２項記載の高分子材料。 ４ 該有機酸が炭素数16〜18の脂肪酸である特許
請求の範囲第１項又は第２項記載の高分子材料。 ５ 該アルコールが脂肪族アルコールである特許
請求の範囲第１項、第２項、第３項又は第４項記
載の高分子材料。 ６ 該親水性スペーサーが多糖類、多価アルコー
ル、ポリエーテル、これらの誘導体又はこれらの
混合物である特許請求の範囲第１項、第２項、第
３項、第４項又は第５項記載の高分子材料。 ７ 該親水性スペーサーが平均重合度10以上のポ
リエチレングリコールである特許請求の範囲第１
項、第２項、第３項、第４項、第５項又は第６項
記載の高分子材料。