JPH0364144B2

JPH0364144B2 -

Info

Publication number: JPH0364144B2
Application number: JP58201253A
Authority: JP
Inventors: Motohiko Tsukada; Katsuhiko Suyama; Kunihiko Takagi
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 1983-10-26
Filing date: 1983-10-26
Publication date: 1991-10-04
Also published as: JPS6092762A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、抗血栓性高分子材料に関するもので
あり、さらに詳しくは表面に線維素溶解活性酵素
とポリアルキレングリコールとが固定化されてい
ることを特徴とする抗血栓性高分子材料に関する
ものである。

近年、医療材料の分野において高分子材料が使
われるようになつたが、高分子材料を人工血管、
カテーテル、人工腎臓、人工心臓、人工肺、血管
縫合糸など直接、血液と接触する部位に使用した
場合、血栓形成を引き起こすという問題がある。
血栓形成は血液凝固系における一連の複雑な酵素
反応により最終的にはフイブリノーゲンが不溶性
のフイブリンに変化することを意味している。従
来の抗血栓性医療材料の開発はこの血液凝固系に
注目し、血液凝固系酵素の阻害剤として働くヘパ
リンを材料表面に適用し、フイブリノーゲンのフ
イブリンへの変化を阻害することにあつた。本発
明者らは、いつたん形成されたフイブリンが溶解
する線維素溶解（以下線溶と略す。）系に注目し、
材料表面上に線溶活性物質（フイブンの溶解に関
する物質）を適用することにより、良好な抗血栓
性材料が得られることを見い出し、先に提案した
（たとえば特開昭52−10378、特開昭53−79964、
特開昭53−82900、特開昭53−88390、特開昭53−
106778、特開昭53−120833、特開昭53−129480、
特開昭54−79997、特開昭54−83095）。しかしな
がら、ウロキナーゼ、ストレプトキナーゼ等の線
溶活性酵素は、材料表面に固定化された後、長期
間室内等に保存されると、その線溶活性が低下す
るという問題があつた。

本発明者らは、長期間にわたつて良好な抗血栓
性を維持する抗血栓性材料について鋭意研究した
結果、高分子材料に線溶活性酵素とポリアルキレ
ングリコールとを同時に固定化することにより高
分子材料に良好な抗血栓性を付与することがで
き、かつ、付与された抗血栓性が長期間にわたつ
て維持されることを、見い出し、本発明に到達し
たものである。

反応性の官能基を有する高分子材料表面、たと
えば成形体表面に線溶活性酵素とポリアルキレン
グリコールとを固定化するためには、線溶活性酵
素とポリアルキレングリコールとが溶解した溶液
で成形体表面を処理するか、あるいは線溶活性酵
素が溶解した溶液と、ポリアルキレングリコール
が溶解した溶液で成形体表面を順次、処理するこ
とにより行うことができる。

線溶活性酵素とポリアルキレングリコールとを
固定化することのできる反応性の官能基を表面に
有する高分子材料を得るには、以下のように反応
性の官能基を有するモノマーを重合するかあるい
は、高分子材料表面を後処理すればよい。

(1) アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン
酸、グリシジルメタクリレートなど反応性官能
基を有するビニルモノマーをオフインあるいは
（および）ジエンと共重合することにより、表
面にカルボキシル基、酸無水物基、エポキシ記
などの反応性官能基を有する高分子材料を得
る。カルボキシル基は、クロル化することによ
りクロロホルミル基に、グリシジル化すること
によりエポキシ基に変えることができる。さら
にカルボキシル基は、酸ヒドラジドを経てアジ
ド基に変えることができる。また、カルボキシ
ル基を有する高分子材料をジシクロヘキシルカ
ーボジイミドなど脱水縮合剤の存在下にポリエ
チレンイミンなどのポリアミンと反応させるこ
とにより、表面にアミノ基を有する高分子材料
を得ることができる。アミノ基はホスゲンとの
反応によりイソシアナート基に変えることがで
きる。また、アミノ基を有する高分子材料をグ
ルタールアルデヒドにより処理することによ
り、表面にホルミル基を有する高分子材料を得
ることができる。アミノ基は、Ｐ−ニトロベン
ゾイル化、ニトロ基のアミノ基への還元をへて
ジアゾニウム基に変えることができる。

(2) 高分子材料表面を、アンモニアの存在下ある
いは水素と窒素の存在下にプラズマ処理するこ
とにより、表面にアミノ基を導入することがで
きる。

(3) 二重結合を有する高分子材料の場合には、二
重結合を過マンガン酸カリウム等の酸化剤を用
いて水酸基に変えることができる。水酸基はブ
ロムアセチルブロミドによりブロムアセチル化
され、ブロムシアンによりイミドカーボネート
に変えることができる。

(4) 高分子材料にアクリル酸、メタクリル酸、２
−メチル−５−ビニルピリジンなどの反応性官
能基あるいはイオン交換基を有するモノマーを
グラフト重合する。

本発明に用いられる線溶活性酵素は、フイブリ
ンの溶解に関与する線溶活性物質であり、たとえ
ばウロキナーゼ、ストレプトキナーゼなどがあげ
られる。線溶活性酵素を固定化するためには、線
溶活性酵素をリン酸緩衝液、酢酸緩衝液等により
PHが調整された生理食塩水に溶解しておくことが
望ましい。その際、線溶活性酵素の濃度は100〜
10000iu／mlが好ましい。

本発明に用いられるポリアルキレングリコール
としては、たとえばポリエチレングリコール、ポ
リプロピレングリコール、ポリブチレングリコー
ルあるいはそれらの共重合体があげられるがとく
に好ましいのはポリエチレングリコールである。
好都合なポリアルキレングリコールの分子量は
100〜20000であり、さらに好ましい分子量は400
〜6000である。ポリアルキレングリコールは必要
に応じて、一方または両方の未端の水酸基を水酸
基以外の官能基、たとえばアミノ基等に変えたも
のであつてもよいし、また、一方の基がアルキル
基であるものであつてもよい。

高分子材料表面に線溶活性酵素を固定化するに
は、たとえば特開昭52−10378、特開昭53−
79964、特開昭53−82900、特開昭53−88390、特
開昭53−106778、特開昭53−120883、特開昭53−
129480、特開昭54−79997、特開昭54−83095など
に記載の酵素の固定化方法により固定化すればよ
い。すなわち、線溶活性酵素分子中のアミノ基、
カルボキシル基等と、ジアルデヒドとの塩基結
合、エポキシ基との反応、ジアゾニウムカツプリ
ング法、酸アジドとの反応、酸クロライドとの反
応、トリアジニル誘導体との反応、イソシアナー
ト基との反応、臭化シアン活性化結合法、縮合剤
を用いた縮合反応等を利用した共有結合法、イオ
ン交換基を有する材料とのイオン結合法などを採
用することができる。

高分子材料表面にポリアルキレングリコールを
固定化するには、たとえばポリアルキレングリコ
ール末端の水酸基あるいはポリアルキレングリコ
ール末端に導入された水酸基以外の官能基、たと
えばアミノ基と、高分子材料表面上の官能基とを
反応させればよい。たとえば高分子材料表面を塩
化シアヌルで処理した後、ポリアルキレングリコ
ールと反応させることにより、高分子材料表面に
ポリアルキレングリコールを結合させることがで
きる。

また、アミノ基が導入されたポリアルキレング
リコールであれば、ジアルデヒドによるシツフ塩
結合、カツプリング剤によるカツプリング反応、
イソシアナートとの反応、チオイソシアナートと
の反応、トリアジニル誘導体との反応、エポキシ
基との反応、縮合試薬を用いた縮合反応、酸アジ
ド誘導体との反応、その他、アミノ基と反応する
官能基との反応を利用して、高分子材料表面にポ
リアルキレングリコールを結合させることができ
る。高分子材料をポリアルキレングリコールで処
理する場合、ポリアルキレングリコールは、水、
アルコール等の溶媒に溶解しておくことが望まし
い。その際、ポリアルキレングリコールの濃度
は、0.01〜20wt％、とくに0.05〜10wt％であるこ
とが好ましい。

本発明における高分子材料としては、粉末、ビ
ーズ、フイルム、皮膜、透過性膜、シート、チユ
ーブ、中空糸、繊維、布などの成形体があげら
れ、かかる高分子成形体は良好は抗血栓性を有
し、かつ長期間抗血栓性を維持するものである。
したがつて、本発明の高分子材料は、血液接触医
療材料、たとえば、人工血管、カテーテル、人工
弁、人工心臓、人工腎臓、人工肺、血管縫合糸な
どとして有用である。

次ぎに実施例を示し、本発明をさらに具体的に
説明する。なお成形体表面への線溶活性酵素の固
定化量はGlutaryl−Glycyl−Arginyl−methyl−
coumaryl−amideを用いた合成基質法により測
定した。また、抗血栓性の評価はChandlerの回
転チユーブ法〔Ａ，Ｂ，chandler Laboratory
Inveatigation，７，110（1958）〕（ヒトクエン酸
血をチユーブ内に注入しCa⁺⁺を添加した後の血
栓形成時間）により血栓形成時間を測定すること
により行つた。また、高分子材料表面にポリアル
キレングリコールが固定化されていることは、表
面赤外分析、分析電顕、Ｘ線光電子分析および元
素分析により確認した。

実施例１グリシジルメタクリレート８重量部、エチレン
85重量部及び酢酸ビニル７重量部からなる三元共
重合体を内径３mm、外形５mmのチユーブに成形し
た。

また、一方の末端基をアミノ基に変えた分子量
1500のポリアルキレングリコールと、ウロキナー
ゼとを、それぞれの濃度が、3wt％、2400iu／ml
になるように生理食塩水に溶解し、ついでリン酸
緩衝液でPHが５になるよう調整した。この生理食
塩水溶液を100ml／minの流速で上記チユーブに
室温で８時間循環させた。処理液を流し出し、つ
いで５℃の滅菌した純水を100ml／minの流速で
２時間、循環させ、洗浄し、引続き風乾したのち
室温で減圧乾燥した。

このようにして得られたチユーブに固定化され
たウロキナーゼの活性を測定したところ20iu／cm²
であつた。また、得られたチユーブにはポリエチ
レングリコールが結合していることを確認した。
このチユーブについて血栓形成時間を測定したと
ころ45分以上であつた。同じ固定化チユーブを室
温で42カ月間保存後に同じ方法で血栓形成時間を
測定したところ45分以上であつた。

比較のため、ウロキナーゼを20iu／cm²固定化し
ただけのチユーブの血栓形成時間を測定したとこ
ろ、固定化直後のものは、45分以上であつたが、
42カ月間室温で保存したものでは35分であつた。

実施例２酢酸ビニル含有量25重量％のエチレン一酢ビ共
重合体を内径３mm、外径５mmのチユーブに成形し
た。得られたチユーブを20wt％のカ性ソーダ水
溶液で50℃、６時間処理することにより、チユー
ブに水酸基を導入した。次にこのチユーブ内部に
５℃の蒸溜水を100ml／minの流速で１時間循環
することにより、チユーブを洗浄した後メタノー
ルを100ml／minの流速で30分間循環させ、つい
で風乾後、室温で減圧乾燥した。減圧乾燥後のチ
ユーブの内部に、塩化シアヌルを1wt％溶解した
ベンゼン溶液を75℃で、８時間循環させた。てい
で蒸溜水でチユーブを洗浄し、乾燥後、その内部
に、2400iu／mlの濃度のウロキナーゼと、一方の
末端基がアミノ基に変えられている分子量1000の
ポリエチレングリコール0.5wt％とが溶解してい
る５℃の生理食塩水溶液を100ml／minの流速で
48時間循環させた。処理液を流し出した後、滅菌
された純水を５℃で100ml／minの流速で循環さ
せた後、風乾し、室温にて減圧乾燥した。このよ
うにして得られたチユーブに固定化されたウロキ
ナーゼを測定したところ23iu／cm²であつた。ま
た、ポリエチレングリコールが結合していること
は実施例１と同様の方法で確認した。このチユー
ブについて血栓形成時間を測定したところ45分以
上であつた。同じ固定化チユーブを室温で24カ月
保存後、同じ方法で測定したところ45分以上であ
つた。

実施例３ウロキナーゼをストレプトキナーゼに変えた以
外は実施例１と同様にして、内径３mm、外径５mm
のチユーブにポリエチレングリコールとストレプ
トキナーゼを固定化した。得られたチユーブの血
栓形成時間を測定したところ45分以上であつた。
同じ固定化チユーブを室温にて24カ月保存した
後、同様にして、血栓形成時間を測定したところ
45分以上であつた。

Claims

【特許請求の範囲】

１表面に線維素溶解活性酵素とポリアルキレン
グリコールとが固定化されていることを特徴とす
る抗血栓性高分子材料。