JPH04343852A - Material adapted to blood - Google Patents

Material adapted to blood

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Publication number
JPH04343852A
JPH04343852A JP3145528A JP14552891A JPH04343852A JP H04343852 A JPH04343852 A JP H04343852A JP 3145528 A JP3145528 A JP 3145528A JP 14552891 A JP14552891 A JP 14552891A JP H04343852 A JPH04343852 A JP H04343852A
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JP
Japan
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heparin
polymer
blood
glycol
heparinization
Prior art date
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Pending
Application number
JP3145528A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideyuki Yokota
英之 横田
Masakazu Tanaka
田中 昌和
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyobo Co Ltd
Original Assignee
Toyobo Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyobo Co Ltd filed Critical Toyobo Co Ltd
Priority to JP3145528A priority Critical patent/JPH04343852A/en
Priority to DE69228957T priority patent/DE69228957T2/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a coagulation resistant medical material excellent in mechanical properties, especially elasticity, and in the maintenance of coagulation resistance due to heparinization. CONSTITUTION:A material in which when a polymer containing quaternary ammonium salt is heparinized the polymer after the heparinization has an alkaline metal or an alkaline earth metal(M) and sulfur atom(S) in a ratio (M/S) of not more than 0.5 due to the heparinization.

Description

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

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、生体又は生体成分に直
接接触する医療用材料に関し、特に抗凝血性及び機械的
性質の良好な血液適合性材料に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to medical materials that come into direct contact with living organisms or biological components, and particularly to blood-compatible materials with good anticoagulant properties and mechanical properties.

【0002】0002

【従来の技術】加工性、弾性、可撓性等の優れた高分子
材料は、近年医療用材料として広く利用される様になっ
てきたが、人工腎臓、人工肺、補助循環装置、人工血管
等の人工臓器をはじめとして、注射器、血液バッグ、心
臓カテーテル等のデイスポーザブル容器として今後益々
大量に利用されるであろう。その際問題となるのは、生
体に対する様々な異常反応が生起して生命維持の危険を
招くことがないかどうかという安全性であり、血液の場
合について言えば血液凝固を生じないという条件が要求
される。現在迄に提供されている抗凝血性高分子材料は
、(1) 高分子材料の表面にヘパリン又はその類縁化
合物を付着させたもの、(2) 高分子材料の表面に陰
電荷を与えたもの、(3) 高分子材料の表面を不活性
化させたものの3通りに分類されるが、本発明で提供さ
れる材料は、上記のうち(1) に分類される。
[Prior Art] Polymer materials with excellent processability, elasticity, and flexibility have recently come to be widely used as medical materials, including artificial kidneys, artificial lungs, auxiliary circulation devices, and artificial blood vessels. They will be used in increasing quantities in the future as disposable containers for artificial organs such as syringes, blood bags, cardiac catheters, etc. In this case, the issue is safety, that is, whether various abnormal reactions occur in the living body and pose a danger to life support, and in the case of blood, the condition that blood coagulation does not occur is required. be done. The anticoagulant polymer materials that have been provided to date include (1) those in which heparin or its analogues are attached to the surface of a polymer material, and (2) those in which a negative charge is imparted to the surface of a polymer material. , (3) There are three types of polymer materials whose surfaces are inactivated, and the material provided by the present invention is classified into (1) among the above.

【0003】0003

【発明が解決しようとする課題】ところで(1) の手
段(以下表面ヘパリン化法という)は、更に(A) ポ
リマーとヘパリン類のブレンド法、(B) ポリマー中
のカチオン性基にヘパリン類をイオン結合させる方法、
(C) ポリマーとヘパリンを共有結合させる方法に細
分類されるが、(A) 、(B) の方法では、生理条
件下での長期間使用によってヘパリン類が脱離し、生体
内に固定して用いる医療用材料としては不適当である。 これに対し(C) で得られる材料では、ヘパリン類が
共有結合されている為脱離し難いという利点を有するが
、従来の共有結合方式はヘパリン構成々分であるD−グ
ルコサミンやD−グルクロン酸にコンホーメーション変
化を与えるので、抗凝血効果が小さくなるという欠点が
ある。
[Problems to be Solved by the Invention] Means (1) (hereinafter referred to as surface heparinization method) further includes (A) a blending method of a polymer and heparins, and (B) a method of adding heparins to cationic groups in the polymer. method of ionic bonding,
(C) Methods are subdivided into methods in which polymers and heparin are covalently bonded, but in methods (A) and (B), heparins are desorbed and fixed in vivo due to long-term use under physiological conditions. It is unsuitable as a medical material. On the other hand, the material obtained in (C) has the advantage that it is difficult to release because heparins are covalently bonded, but the conventional covalent bonding method is based on the heparin constituents D-glucosamine and D-glucuronic acid. It has the disadvantage that the anticoagulant effect is reduced because it causes a conformational change in the blood.

【0004】これらに対し特開昭50−139173号
公報には、 一般式 HO(R1 O)mR2 N(R3 )R4 (OR5
 )nOH(但しR1 、R2 、R4 、R5 は炭
素数2〜4のアルキレン基、R3 は炭素数1〜20の
アルキル基、m及びnは1〜30の整数)で示される「
第3級アミノ基及びポリエーテル連鎖を分子中に有する
2価アルコール」をジオール成分の一部又は全部とする
ポリエステル又はポリウレタンを4級塩化して、「第4
級アンモニウム塩を分子中に有するポリエーテル型ポリ
エステル或はポリエーテル型ポリウレタン」をヘパリン
と反応させる「抗血液凝固性高分子材料の製造方法」が
提案されている。この方法では、mやnの値が大き過ぎ
ると、第3級アミノ基、ひいては4級化されたアンモニ
オ基の数が少なくなるので、ヘパリンの付着量が不十分
となり、抗血液凝固性作用が小さくなるという欠点があ
る。又親水性ドメインを形成するには至らない。これに
対しmやnが小さい場合は、機械的性質、殊に弾性が低
下し、人工臓器としての利用には不向きである。更に、
特公昭54−18518には、親水性成分と疎水性成分
と第4級アンモニウム塩成分を必須単位として含む共重
合体とヘパリンからなり且つ標準膜電位差が負の値を示
すことを特徴とする抗凝血性医用材料が開示されている
が、この場合も実施例に示されているように、吸水率が
5〜80%と大きいため、ヘパリンの脱離が速く、その
効果が長期間持続しないと同時に、高吸水率のため、血
液中での強度低下が大きく、力のかかる場所(ローラー
ポンプのシゴキ部分)などには用いられない等の欠点を
有する。
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-open No. 139173/1983 describes the general formula HO(R1 O)mR2 N(R3)R4 (OR5
) nOH (where R1, R2, R4, R5 are alkylene groups having 2 to 4 carbon atoms, R3 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, m and n are integers of 1 to 30)
A polyester or polyurethane whose diol component is partially or entirely a dihydric alcohol having a tertiary amino group and a polyether chain in its molecule is converted into a quaternary salt.
A ``method for producing an anti-blood coagulant polymer material'' has been proposed in which a ``polyether-type polyester or polyether-type polyurethane'' having an ammonium salt in its molecule is reacted with heparin. In this method, if the values of m or n are too large, the number of tertiary amino groups and even quaternized ammonio groups will decrease, resulting in insufficient heparin deposition and anticoagulant effect. It has the disadvantage of being smaller. Moreover, it does not lead to the formation of hydrophilic domains. On the other hand, if m or n is small, the mechanical properties, especially the elasticity, will deteriorate, making it unsuitable for use as an artificial organ. Furthermore,
Japanese Patent Publication No. 54-18518 discloses an antiseptic material consisting of heparin and a copolymer containing a hydrophilic component, a hydrophobic component, and a quaternary ammonium salt component as essential units, and characterized in that the standard membrane potential difference shows a negative value. A coagulable medical material is disclosed, but as shown in the examples, the water absorption rate is as high as 5-80%, so heparin is rapidly desorbed and the effect does not last for a long time. At the same time, due to its high water absorption rate, it has the disadvantage that its strength in blood is greatly reduced, and it cannot be used in places where force is applied (such as the squeezing part of a roller pump).

【0005】これらの欠点をなくすため、本出願人は以
前に(特公昭60−16260)なる特許を出願した。 しかし、この場合においても吸水性が4%を越すと、ヘ
パリンの脱離が速く、長期間の抗血栓性を持続できない
[0005] In order to eliminate these drawbacks, the present applicant previously filed a patent application (Japanese Patent Publication No. 16260/1983). However, even in this case, if the water absorption exceeds 4%, heparin is rapidly desorbed and antithrombotic properties cannot be maintained for a long period of time.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】そこで我々は鋭意研究の
結果、前記の欠点を全て解決する発明に到った。即ち第
4級アンモニウム塩を含有するポリマーをヘパリンまた
はヘパリン類縁化合物のアルカリ金属塩またはアルカリ
土類金属塩溶液を用いてイオン交換ヘパリン化を行うと
き、ヘパリン化終了後のポリマー中のヘパリンに起因す
るアルカリ金属またはアルカリ土類金属原子/硫黄原子
の含量モル比が0.5以下であることを特徴とした血液
適合性材料である。この第4級アンモニウム塩を含有す
るポリマーは、特に限定されるものでないが、好ましく
は、 一般式〔1〕       HOCH(R1 )CH2 N(R2 )
CH2 CH(R3 )OH    〔1〕(上記の各
式において、R1 、R3 は夫々同一又は異って炭素
数1〜5のアルキル基を有し、R2 は1〜15のアル
キル基、アラルキル基及びアリール基を示す。)で表わ
されるジオール類を少なくとも30モル%以上含んで縮
合させて得られるポリアミノエーテルと、他のイソシア
ネートと反応し得る活性水素を2個以上有する化合物を
、ポリイソシアネートとともに反応させて得られるポリ
ウレタン又はポリウレタンウレアの第3級アミノ基を4
級化して得られる材料である。本発明の血液適合性材料
を得るにはヘパリン溶液の溶媒が水に可溶な有機溶媒と
水との混合物であることを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] As a result of intensive research, we have arrived at an invention that solves all of the above-mentioned drawbacks. That is, when a polymer containing a quaternary ammonium salt is subjected to ion-exchange heparinization using an alkali metal salt or alkaline earth metal salt solution of heparin or a heparin-related compound, the heparin in the polymer after heparinization is completed. The blood-compatible material is characterized in that the content molar ratio of alkali metal or alkaline earth metal atoms to sulfur atoms is 0.5 or less. The polymer containing this quaternary ammonium salt is not particularly limited, but preferably has the general formula [1] HOCH(R1)CH2N(R2)
CH2 CH(R3)OH [1] (In each of the above formulas, R1 and R3 are the same or different and have an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R2 is an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, an aralkyl group, and A polyaminoether obtained by condensation containing at least 30 mol% of diols represented by (representing an aryl group) and a compound having two or more active hydrogens capable of reacting with other isocyanates are reacted together with a polyisocyanate. The tertiary amino group of polyurethane or polyurethane urea obtained by
It is a material obtained by grading. In order to obtain the blood-compatible material of the present invention, the solvent of the heparin solution is characterized in that it is a mixture of a water-soluble organic solvent and water.

【0007】本発明は、ヘパリン化終了後のポリマー中
のヘパリンに起因するアルカリ金属またはアルカリ土類
金属原子(以下Mと略記)/硫黄原子(以下Sと略記)
の含量モル比が0.5以下であることに要旨が存在する
。本発明の材料のヘパリン化は以下に示した反応(式1
)によって行われる。
[0007] The present invention deals with the treatment of alkali metal or alkaline earth metal atoms (hereinafter abbreviated as M)/sulfur atoms (hereinafter abbreviated as S) derived from heparin in a polymer after heparinization.
The gist lies in that the content molar ratio of is 0.5 or less. Heparinization of the material of the present invention is carried out by the reaction shown below (formula 1
).

【式1】 式1においてHep.−SO3 Mはヘパリンまたは類
縁化合物を示し、P4 は4級化材料を示し、Aは4級
化剤由来の対アニオンであり、Mはアルカリ金属または
アルカリ土類の金属原子を示す。ヘパリンに含まれるS
O3 − は第4級アンモニウム塩を含有するポリマー
中の対アニオンとイオン交換し、イオン結合によってポ
リマーと結合する。この際、ヘパリンのSO3 − の
対カチオンであったアルカリ金属、またはアルカリ土類
金属Mはポリマー中の4級化剤由来の対アニオンと結合
し、遊離される。従って、ヘパリンとポリマーとの結合
サイトが多いほどM/S含量モル比は小さくなり、ヘパ
リン−ポリマー間の結合は強固なものとなる。ここで注
意すべきは、ヘパリン化材料のS含量は(ポリマーにS
を含む成分を有しない限り、)吸着ヘパリン量を示し、
M/S含量比は吸着ヘパリンとポリマーとの結合サイト
の数、ひいては結合の強さを示すという点である。本発
明で得られる材料はM/S含量比が0.5以下、好まし
くは0.4以下であることを特徴とする。M/S含量比
をこのような範囲の値とすることによって、ヘパリン−
ポリマー間の結合が適度に強固となり、高分子材料の、
生体内でのヘパリン脱離がコントロールされ、抗血栓材
料として長期に使用できる。
[Formula 1] In Formula 1, Hep. -SO3 M represents heparin or a related compound, P4 represents a quaternizing material, A represents a counter anion derived from the quaternizing agent, and M represents an alkali metal or alkaline earth metal atom. S contained in heparin
O3 − undergoes ion exchange with the counter anion in the polymer containing the quaternary ammonium salt, and is bonded to the polymer through an ionic bond. At this time, the alkali metal or alkaline earth metal M, which was the counter cation of SO3 − in heparin, binds to the counter anion derived from the quaternizing agent in the polymer and is liberated. Therefore, as the number of binding sites between heparin and the polymer increases, the M/S content molar ratio decreases, and the bond between heparin and the polymer becomes stronger. It should be noted here that the S content of the heparinized material is
) Indicates the amount of adsorbed heparin, unless it has a component containing
The M/S content ratio indicates the number of binding sites between the adsorbed heparin and the polymer, and thus the strength of the binding. The material obtained in the present invention is characterized by an M/S content ratio of 0.5 or less, preferably 0.4 or less. By setting the M/S content ratio within this range, heparin-
The bond between polymers becomes moderately strong, and the polymer material becomes
Heparin desorption in vivo is controlled and can be used as an antithrombotic material for a long period of time.

【0008】高分子材料を血液に接触させて用いる場合
の一般的問題としては、上記抗凝血性の他に、材料中の
添加剤(可塑剤、安定剤、重合触媒等)や未反応原料(
モノマー、オリゴマー等)の溶出による有害作用を考え
なければならないが、本発明では可塑剤等を添加する必
要がなく、またセグメント化ポリマーを形成するもので
あるから、この様な不都合を招く恐れはない。高分子材
料は、生体内の遊離基や酸素等によって酸化分解や代謝
等複雑な影響を受け易いものであるが、セグメント化ポ
リエーテルウレタンをベースとしているので化学的安定
性が高く、有害な溶出物を発生することも少ない。
[0008] In addition to the above-mentioned anticoagulant properties, general problems when using polymeric materials in contact with blood include additives (plasticizers, stabilizers, polymerization catalysts, etc.) in the materials and unreacted raw materials (
Although it is necessary to consider the harmful effects caused by elution of monomers, oligomers, etc., the present invention does not require the addition of plasticizers, etc., and since a segmented polymer is formed, there is no possibility of such inconveniences occurring. do not have. Polymer materials are susceptible to complex effects such as oxidative decomposition and metabolism due to free radicals and oxygen in living organisms, but since they are based on segmented polyether urethane, they have high chemical stability and are free from harmful elution. It rarely generates anything.

【0009】本発明の材料は、親水性の高い4級塩化ポ
リアミノエーテルセグメントと、疎水性のポリエーテル
セグメント、及び結晶性のウレタンやウレア結合から構
成される為、固相において相分離を起こし、ミクロドメ
イン構造を形成するが、この構造は血管内壁の構造と類
似している。従って構造的側面から抗凝血性も期待され
る。次に本発明の高分子材料を構成する各成分について
説明する。まず一般式〔1〕においてR1 及びR3 
で示される炭素数1〜5のアルキル基としては、メチル
、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチ
ル、第3級ブチル、ペンチル、イソペンチル等の飽和低
級アルキルなどがある。又R2 で示される炭素数1〜
15のアルキル基としては、上記飽和低級アルキルの他
に、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、
ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペ
ンタデシル等の鎖状或は分岐したアルキルがあり、他に
、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル等
の飽和環状アルキル等がある。又R2 で示されるアラ
ルキル基としては、ベンジルやフェネチル等が例示され
、これらはメチル、エチル、プロピル等のアルキル基で
置換されていてもよい。更にR2 で示されるアリール
基としては、フエニルやナフチル等が例示され、これら
はメチル、エチル、プロピル等のアルキル基で置換され
ていてもよい。しかしこの中でも炭素数1〜15のアル
キル基が好ましい。尚これらのアミノアルコール類とと
もにポリアミノエーテルを製造するために用いられる原
料としては、一般式〔2〕または〔3〕で表わされるジ
オール類が示される。 HO−R8 −OH                
  〔2〕HO−(R9 O)n −H       
     〔3〕(R8 は炭素数2〜20のアルキレ
ン基、R9 は炭素数2〜5のアルキレン基、nは2以
上を示す。)
Since the material of the present invention is composed of a highly hydrophilic quaternary chlorinated polyaminoether segment, a hydrophobic polyether segment, and a crystalline urethane or urea bond, phase separation occurs in the solid phase. It forms a microdomain structure, which is similar to the structure of the inner wall of blood vessels. Therefore, anticoagulant properties are expected from the structural aspect. Next, each component constituting the polymer material of the present invention will be explained. First, in general formula [1], R1 and R3
Examples of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms include saturated lower alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, tertiary butyl, pentyl, and isopentyl. Also, R2 has 1 or more carbon atoms.
In addition to the above saturated lower alkyl, examples of the alkyl group 15 include hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl,
There are chain or branched alkyls such as undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, and pentadecyl, as well as saturated cyclic alkyls such as cyclopentyl, cyclohexyl, and cycloheptyl. Examples of the aralkyl group represented by R2 include benzyl and phenethyl, which may be substituted with alkyl groups such as methyl, ethyl, and propyl. Furthermore, examples of the aryl group represented by R2 include phenyl and naphthyl, which may be substituted with an alkyl group such as methyl, ethyl, and propyl. However, among these, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms is preferred. In addition, the diols represented by the general formula [2] or [3] can be used as raw materials for producing the polyamino ether together with these amino alcohols. HO-R8-OH
[2] HO-(R9O)n-H
[3] (R8 is an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, R9 is an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms, and n is 2 or more.)

【0010】以上で各記号の意味を説明し
たが、更に個々の化合物毎に具体的説明を加えると下記
の通りである。まず一般式〔1〕で示される第3級アミ
ノアルコールとしては、3−メチル−−3−アザ−1.
5−ペンタンジオール、3−エチル−3−アザ−1.5
−ペンタンジオール、3−プロピル−3−アザ−1.5
−ペンタンジオール、3−イソブチル−3−アザ−1.
5−ペンタンジオール、3−n−ペンチル−3−アザ−
1.5−ペンタンジオール、3−n−ヘキシル−3−ア
ザ−1.5−ペンタンジオール、3−シクロヘキシル−
3−アザ−1.5−ペンタンジオール、3−フェニル−
3−アザ−1.5−ペンタンジオール、3−ベンジル−
3−アザ−1.5−ペンタンジオール、4−メチル−4
−アザ−2.6−ペンタンジオール、4−エチル−4−
アザ−2.6−ペンタンジオール、4−n−プロピル−
4−アザ−2.6−ペンタンジオール、4−イソプロピ
ル−4−アザ−2.6−ペンタンジオール、4−n−ブ
チル−4−アザ−2.6−ペンタンジオール、4−イソ
ブチル−4−アザ−2.6−ペンタンジオール、4−ヘ
キシル−4−アザ−2.6−ペンタンジオール、4−シ
クロヘキシル−4−アザ−2.6−ペンタンジオール、
4−ベンジル−4−アザ−2.6−ペンタンジオール、
4−フェニル−4−アザ−2.6−ペンタンジオール、
4−n−ラウリル−4−アザ−2.6−ペンタンジオー
ル等が例示される。
[0010] The meanings of each symbol have been explained above, and further specific explanations for each individual compound are as follows. First, as the tertiary amino alcohol represented by the general formula [1], 3-methyl-3-aza-1.
5-pentanediol, 3-ethyl-3-aza-1.5
-pentanediol, 3-propyl-3-aza-1.5
-pentanediol, 3-isobutyl-3-aza-1.
5-pentanediol, 3-n-pentyl-3-aza-
1.5-pentanediol, 3-n-hexyl-3-aza-1.5-pentanediol, 3-cyclohexyl-
3-aza-1,5-pentanediol, 3-phenyl-
3-aza-1,5-pentanediol, 3-benzyl-
3-aza-1,5-pentanediol, 4-methyl-4
-aza-2,6-pentanediol, 4-ethyl-4-
Aza-2,6-pentanediol, 4-n-propyl-
4-aza-2,6-pentanediol, 4-isopropyl-4-aza-2,6-pentanediol, 4-n-butyl-4-aza-2,6-pentanediol, 4-isobutyl-4-aza -2.6-pentanediol, 4-hexyl-4-aza-2.6-pentanediol, 4-cyclohexyl-4-aza-2.6-pentanediol,
4-benzyl-4-aza-2,6-pentanediol,
4-phenyl-4-aza-2,6-pentanediol,
Examples include 4-n-lauryl-4-aza-2,6-pentanediol.

【0011】更に一般式〔2〕で示されるジオール類と
しては、エチレングリコール、プロピレングリコール、
テトラメチレングリコール、1.6−ヘキサンジオール
、ネオペンチルグリコール等のアルキレングリコールな
どが挙げられる。一般式〔3〕で表わされるジオール類
としてはジエチレングリコールやトリエチレングリコー
ル、更には分子量200〜2000のポリエチレングリ
コール;ジプロピレングリコールやトリプロピレングリ
コール、更には分子量200〜1000のポリプロピレ
ングリコール;分子量200〜1000のポリテトラメ
チレングリコール;分子量200〜1000のポリヘキ
サメチレングリコール等が例示される。
Further, as the diols represented by the general formula [2], ethylene glycol, propylene glycol,
Examples include alkylene glycols such as tetramethylene glycol, 1,6-hexanediol, and neopentyl glycol. Examples of diols represented by the general formula [3] include diethylene glycol, triethylene glycol, and polyethylene glycol with a molecular weight of 200 to 2,000; dipropylene glycol and tripropylene glycol; and polypropylene glycol with a molecular weight of 200 to 1,000; polytetramethylene glycol; polyhexamethylene glycol having a molecular weight of 200 to 1000, and the like.

【0012】そして本発明に係るポリアミノエーテルと
は、同一又は異なった第3級アミノアルコール〔1〕同
士を重合させたもの、同一第3級アミノアルコール〔1
〕を30モル%以上用い、これにジオール類〔2〕及び
/又は〔3〕を重合させたもの等が挙げられる。この様
なポリアミノエーテルを得る重合反応条件は本発明を制
限するものではないが、一般的には燐酸、亜燐酸或はポ
リ燐酸等の縮合触媒を用い、150〜280℃、好まし
くは200〜250℃に加熱反応させ、生成する水及び
未反応のモノマーやオリゴマーを常圧又は減圧下の留去
する。ここで得られるポリアミノエーテルは、分子量3
00〜8000、好ましくは800〜3000のもので
ある。本発明におけるセグメント化ポリエーテルウレタ
ンとは上記ポリアミノエーテルと、必要により他のイソ
シアネート基と反応し得る活性水素を2個以上含有する
化合物を、ポリイソシアネートと反応させたものである
[0012] The polyamino ether according to the present invention refers to a product obtained by polymerizing the same or different tertiary amino alcohols [1], or a product obtained by polymerizing the same or different tertiary amino alcohols [1].
] and polymerized with diols [2] and/or [3]. The polymerization reaction conditions for obtaining such a polyaminoether are not limited to the present invention, but generally a condensation catalyst such as phosphoric acid, phosphorous acid or polyphosphoric acid is used, and the reaction temperature is 150 to 280°C, preferably 200 to 250°C. The reaction is heated to 0.degree. C., and the produced water and unreacted monomers and oligomers are distilled off under normal pressure or reduced pressure. The polyaminoether obtained here has a molecular weight of 3
00 to 8,000, preferably 800 to 3,000. The segmented polyether urethane in the present invention is obtained by reacting the above-mentioned polyaminoether and a compound containing two or more active hydrogens capable of reacting with other isocyanate groups, if necessary, with a polyisocyanate.

【0013】セグメント化ポリエーテルウレタンの製造
法は特に制限されないが、たとえば上記ポリアミノエー
テルと、他のイソシアネート基と反応し得る活性水素を
2個以上含有する化合物を、ポリイソシアネートととも
に反応させ、末端イソシアネート基含有プレポリマーを
製造し、低分子量のイソシアネート基と反応し得る活性
水素を2個以上含有する化合物で分子鎖伸長させてセグ
メント化ポリエーテルウレタンとする方法がある。尚最
終的に得られるセグメント化ポリエーテルウレタン中に
、ポリアミノエーテルは1〜90重量%含ませるのが好
ましく、更に推奨される含有率は5〜70重量%である
The method for producing the segmented polyether urethane is not particularly limited, but for example, the above polyaminoether and a compound containing two or more active hydrogens capable of reacting with other isocyanate groups are reacted together with a polyisocyanate to form terminal isocyanate. There is a method of producing a group-containing prepolymer and elongating the molecular chain with a compound containing two or more active hydrogens capable of reacting with a low molecular weight isocyanate group to obtain a segmented polyether urethane. The polyaminoether is preferably contained in the segmented polyether urethane finally obtained in an amount of 1 to 90% by weight, and the more recommended content is 5 to 70% by weight.

【0014】セグメント化ポリエーテルウレタンを製造
する場合におけるソフトセグメントを形成する活性水素
含有化合物としては上記ポリアミノエーテルのほかに、
一般的なセグメント化ポリエーテルウレタンの製造に利
用されるポリオール(通常200〜8000の分子量)
が利用される。この様なポリオールとしては、ポリエチ
レングリコール、ポリプロピレングリコール及びポリテ
トラメチレングリコール等のポリオキシアルキレンジオ
ール;エチレングリコール、プロピレングリコール、テ
トラメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、
2・2−ジメチルトリメチレングリコール、ヘキサメチ
レングリコール、デカメチレングリコール、1・4−ジ
ヒドロキシシクロヘキサン、1・4−ジヒドロキシメチ
ルシクロヘキサン等のジオール類(好ましくは炭素数2
〜15)とジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体
(たとえばセバチン酸、アジピン酸、ドデカンジカルボ
ン酸、グルタル酸、コハク酸、マロン酸、蓚酸、アゼラ
イン酸等の脂肪族ジカルボン酸、テレフタル酸、イソフ
タル酸等の芳香族ジカルボン酸又はそれらのハライド、
活性エステル、アミド等)を反応させて得られるポリエ
ステルジオール;ε−カプロラクトン等の開環重合によ
って得られるポリラクトンジオール等が挙げられる。
[0014] In addition to the above-mentioned polyaminoether, active hydrogen-containing compounds forming soft segments in the production of segmented polyether urethane include:
Polyols used in the production of common segmented polyether urethanes (usually with a molecular weight of 200 to 8,000)
is used. Such polyols include polyoxyalkylene diols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol and polytetramethylene glycol; ethylene glycol, propylene glycol, tetramethylene glycol, pentamethylene glycol,
Diols such as 2,2-dimethyltrimethylene glycol, hexamethylene glycol, decamethylene glycol, 1,4-dihydroxycyclohexane, 1,4-dihydroxymethylcyclohexane (preferably 2 carbon atoms)
~15) and dicarboxylic acids or their ester-forming derivatives (e.g. aliphatic dicarboxylic acids such as sebacic acid, adipic acid, dodecanedicarboxylic acid, glutaric acid, succinic acid, malonic acid, oxalic acid, azelaic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, etc.) aromatic dicarboxylic acids or halides thereof,
Examples include polyester diols obtained by reacting active esters, amides, etc.; polylactone diols obtained by ring-opening polymerization of ε-caprolactone, etc.

【0015】ポリイソシアネートとしては、従来ポリウ
レタンの製造に用いられるポリイソシアネート、並びに
今後開発されるであろうポリイソシアネートの全てが利
用可能である。好ましいものとしては、エチレンジイソ
シアネート、トリメチレンジイソシアネート、テトラメ
チレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネ
ート、オクタメチレンジイソシアネート、ウンデカメチ
レンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネー
ト、3・3’−ジイソシアナトプロピルエーテル、シク
ロペンチレン−1・3−ジイソシアネート、シクロヘキ
サン−1・4−ジイソシアネート、2・4−トリレンジ
イソシアネート、2・6−トリレンジイソシアネート、
2・4−トリレンジイソシアネートと2・6−トリレン
ジイソシアネートとの混合物、キシリレン−1・4−ジ
イソシアネート、キシリレン−1・3−ジイソシアネー
ト、4・4’−ジフエニルメタンジイソシアネート、4
・4−ジフエニルプロパンジイソシアネート、4−イソ
シアナトベンジルイソシアネート、m−フエニレンジイ
ソシアネート、p−フエニレンジイソシアネート、ナフ
タレン−1・4−ジイソシアネート、ナフタレン−1・
5−ジイソシアネート等が例示される。
As the polyisocyanate, all polyisocyanates conventionally used in the production of polyurethane and polyisocyanates that will be developed in the future can be used. Preferred examples include ethylene diisocyanate, trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, octamethylene diisocyanate, undecamethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, 3,3'-diisocyanatopropyl ether, cyclopentylene-1. 3-diisocyanate, cyclohexane-1,4-diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate,
Mixture of 2,4-tolylene diisocyanate and 2,6-tolylene diisocyanate, xylylene-1,4-diisocyanate, xylylene-1,3-diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 4
・4-diphenylpropane diisocyanate, 4-isocyanatobenzyl isocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, naphthalene-1, 4-diisocyanate, naphthalene-1・
Examples include 5-diisocyanate.

【0016】セグメント化ポリエーテルウレタンの製造
反応条件は本発明を制限するものではないが、一般的に
は、イソシアネート基/水酸基(モル比)が1.1〜5
.0(好ましくは1.5〜3.0)となる様に、各原料
を反応させてプレポリマーを製造する。このプレポリマ
ーは両末端にイソシアナト基を有するもので、これにイ
ソシアナト基と反応する活性水素含有化合物、たとえば
低分子量のジオール、ジアミン或はアミノアルコールを
反応させて分子鎖を伸長させるとセグメント化ポリエー
テルウレタンが得られる。ここで用いる分子鎖伸長剤、
たとえば低分子量ジオール、ジアミン及びアミノアルコ
ールとしては、公知及び新規の如何を問わず全て本発明
に適用できる。特に好適なものを挙げると、ジオールと
しては、エチレングリコール、プロピレングリコール、
テトラメチレングリコール、1・5−ペンタンジオール
、1.6−ヘキサンジオール、1・10−デカンジオー
ル、1・4−ジヒドロキシシクロヘキサン、1・4−ジ
ヒドロキシメチルシクロヘキサン、ジエチレングリコー
ル、トリエチレングリコール等が例示され、ジアミンと
しては、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチ
レンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、キシリデンジ
アミン、フエニレンジアミン、4・4’−ジアミノジフ
エニルメタン等の他、更に広義のジアミン、例えばヒド
ラジンやジカルボン酸のジヒドラジド(例えばシュウ酸
ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒ
ドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒ
ドラジド等)等も利用でき、更にアミノアルコールとし
ては、メタノールアミン、2−アミノエタノール、3−
アミノプロパノール、4−アミノブタノール等が例示さ
れる。
Although the reaction conditions for producing the segmented polyether urethane are not intended to limit the present invention, generally the isocyanate group/hydroxyl group (molar ratio) is 1.1 to 5.
.. 0 (preferably 1.5 to 3.0), each raw material is reacted to produce a prepolymer. This prepolymer has isocyanate groups at both ends, and when it is reacted with an active hydrogen-containing compound that reacts with the isocyanate groups, such as a low molecular weight diol, diamine, or amino alcohol to extend the molecular chain, it becomes a segmented polyester. Ether urethane is obtained. The molecular chain extender used here,
For example, all low molecular weight diols, diamines and amino alcohols, regardless of whether they are known or new, can be applied to the present invention. Particularly preferred diols include ethylene glycol, propylene glycol,
Examples include tetramethylene glycol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,10-decanediol, 1,4-dihydroxycyclohexane, 1,4-dihydroxymethylcyclohexane, diethylene glycol, triethylene glycol, etc. Examples of diamines include ethylene diamine, propylene diamine, butylene diamine, hexamethylene diamine, xylidene diamine, phenylene diamine, 4,4'-diaminodiphenylmethane, as well as diamines in a broader sense, such as hydrazine and dihydrazide of dicarboxylic acids ( For example, oxalic acid dihydrazide, succinic acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide, isophthalic acid dihydrazide, etc.) can also be used, and as amino alcohols, methanolamine, 2-aminoethanol, 3-
Examples include aminopropanol and 4-aminobutanol.

【0017】このように鎖伸長されたセグメント化ポリ
エーテルウレタンは次に4級塩化反応に付される。4級
塩化は、セグメント化ポリエーテルウレタンの成形前後
を問わないが、成形前であれば例えばジメチルホルムア
ミド等の溶媒中において、又成形後であればそのままで
、炭素数1〜10、好ましくは2〜8のアルキルハライ
ド、のうち少なくとも1種類を用いて、室温〜沸点間の
温度で行なわれる。この際、4級化剤を選択し、一般式
〔1〕のR2 の炭素数と4級化剤の炭化水素基鎖長の
炭素数の和が、7以上16以下、好ましくは8以上14
以下にすることが好ましい。和が6以下の場合は、吸水
率が4%を越え、ヘパリンの脱離が速く、長期間の血液
適合性が維持できないばかりか、機械的強度も低下し、
実用的に問題となる。又、和が17以上の場合は、第3
級アミノ基周囲がバルキーとなるため、4級化率が向上
せず、ヘパリンの吸着量が小さいため、血液適合性を達
成することが困難となる。4級化剤としては、シクロア
ルキルハライド、活性エステル等も使用しうるが、好ま
しいものとしては、本発明においては、アルキルハライ
ドである。芳香族ハライドは、ヘパリン化の効率が悪い
The segmented polyether urethane thus chain-extended is then subjected to a quaternary chlorination reaction. Quaternary chlorination can be carried out before or after molding the segmented polyether urethane, but it can be carried out in a solvent such as dimethylformamide before molding, or as it is after molding, with carbon atoms of 1 to 10, preferably 2. -8 alkyl halides, at a temperature between room temperature and boiling point. At this time, the quaternizing agent is selected such that the sum of the number of carbon atoms in R2 in general formula [1] and the number of carbon atoms in the hydrocarbon chain length of the quaternizing agent is 7 or more and 16 or less, preferably 8 or more and 14
It is preferable to do the following. If the sum is 6 or less, the water absorption rate exceeds 4%, heparin is rapidly desorbed, long-term blood compatibility cannot be maintained, and mechanical strength also decreases.
This poses a practical problem. Also, if the sum is 17 or more, the third
Since the area around the class amino group becomes bulky, the quaternization rate does not improve, and the amount of heparin adsorbed is small, making it difficult to achieve blood compatibility. As the quaternizing agent, cycloalkyl halides, active esters, etc. can also be used, but alkyl halides are preferred in the present invention. Aromatic halides have poor heparinization efficiency.

【0018】ポリウレタン又はポリウレタンウレア中に
含有される第3級アミノ基の含量は0.05〜5.0m
mol/g、好ましくは0.1〜3.0,更に好ましく
は0.2〜2.0mmol/gである。又、この第3級
アミノ基の4級化率は、10%以上、好ましくは20%
以上、さらに好ましくは30%以上である。最後にヘパ
リンの付与が行なわれるが、この反応は高分子材料の成
形前後を問わない。しかし好ましくは、以下述べるヘパ
リン類縁化合物の溶液中に、成形物を浸漬させることに
よって行なう。尚該溶液は、通常0.1〜10%濃度の
もの、好ましくは、0.5〜5%濃度のものが用いられ
る。反応は室温下でも進行するが、40〜100℃程度
に加熱して行なうのがもっとも好ましい。ここで用いる
ヘパリン類縁化合物とは、ヘパリン、ヘパリン金属塩、
4−ヘパリン、4−ヘパリン金属塩等の誘導体だけでは
なく、コンドロイチン硫酸、デキストラン硫酸等のヘパ
リノイド、更にはPVA硫酸エステル等のヘパリン類似
体をも含むものである。又、ヘパリン化に用いられる溶
媒としては、水に可溶な有機溶媒、例えば、アセトン、
エタノール、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミ
ド又はジメチルアセトアミド、と水との混合溶媒を用い
る。
The content of tertiary amino groups contained in polyurethane or polyurethaneurea is 0.05 to 5.0 m
mol/g, preferably 0.1 to 3.0, more preferably 0.2 to 2.0 mmol/g. Further, the quaternization rate of this tertiary amino group is 10% or more, preferably 20%.
It is more preferably 30% or more. Finally, heparin is added, and this reaction can occur before or after the polymer material is molded. However, preferably, the molded article is immersed in a solution of a heparin analog compound described below. The solution used usually has a concentration of 0.1 to 10%, preferably 0.5 to 5%. Although the reaction proceeds at room temperature, it is most preferably carried out by heating to about 40 to 100°C. The heparin analogs used here include heparin, heparin metal salts,
It includes not only derivatives such as 4-heparin and 4-heparin metal salts, but also heparinoids such as chondroitin sulfate and dextran sulfate, and even heparin analogs such as PVA sulfate. In addition, as the solvent used for heparinization, water-soluble organic solvents such as acetone,
A mixed solvent of ethanol, tetrahydrofuran, dimethylformamide or dimethylacetamide, and water is used.

【0019】このうち、テトラヒドロフラン、ジメチル
アセトアミド又はジメチルホルムアミドの混合溶媒が好
ましく、本発明の要旨であるM/S含量比0.5以下を
実現するには、テトラヒドロフランとの混合溶媒がもっ
とも好ましい。又、混合割合は、水/有機溶媒との容量
比で、20/1〜3/7,好ましくは10/1〜3/5
である。本発明では、上記の如くして、ヘパリン付着量
の多い高分子材料が得られるので、血液の体外循環中、
ヘパリンを併用しなくとも高い抗凝血性が得られる。又
弾性等の機械的性質も良好であり、血液などの体液と接
した場合にも有害な溶出物が少ない。この様な利点を活
用し、各種の医療用器具或は機器類に広く適用できる。 具体例を述べると、腎不全患者の血液透析用シート、チ
ューブ或は中空糸として用いたり、血液中老廃物の吸着
用コーティング剤として用いることができる。又この様
な人工腎の他、人工肺用の膜材料(血液と酸素の隔壁)
や人工心肺におけるシート肺のシート材料としても用い
られる。その他大動脈バルーン、人工血液、血液バッグ
、カテーテル、カニューレ、シャント、血液回路等広範
な分野に用いられる。
Among these, a mixed solvent of tetrahydrofuran, dimethylacetamide or dimethylformamide is preferred, and a mixed solvent with tetrahydrofuran is most preferred in order to achieve the M/S content ratio of 0.5 or less, which is the gist of the present invention. Further, the mixing ratio is 20/1 to 3/7, preferably 10/1 to 3/5 in volume ratio of water/organic solvent.
It is. In the present invention, as described above, a polymeric material with a large amount of heparin adhesion is obtained, so that during extracorporeal circulation of blood,
High anticoagulability can be obtained even without the use of heparin. It also has good mechanical properties such as elasticity, and produces little harmful eluate when it comes into contact with body fluids such as blood. Taking advantage of these advantages, it can be widely applied to various medical instruments or equipment. To give specific examples, it can be used as a sheet, tube, or hollow fiber for hemodialysis of patients with renal failure, or as a coating agent for adsorbing waste products in blood. In addition to such artificial kidneys, membrane materials for artificial lungs (blood and oxygen barrier)
It is also used as a sheet material for sheet lungs in heart-lung machines. It is also used in a wide range of other fields such as aortic balloons, artificial blood, blood bags, catheters, cannulas, shunts, and blood circuits.

【0020】以下、実施例を用いて本発明を説明する。 実施例中の部は重量部を意味する。The present invention will be explained below using examples. Parts in the examples mean parts by weight.

【実施例】【Example】

<実施例1>4−メチル−4−アザ−2,6−ヘプタン
ジオール1472部、1,6−ヘキサンジオール591
部および亜燐酸12.3部をオートクレーブに仕込攪拌
しながら、窒素気流下、定圧で200〜220℃にて2
6時間加熱し、生成水を留去しながら反応を行なった。 次いで、220℃で760mmHgから0.3mmHg
まで2時間かけて減圧し、さらに、220℃、0.3m
mHgで3時間反応を継続させた。このようにして、O
H価57.3、塩基性窒素6.11mmol/gのアミ
ノポリエーテルポリオール(a)を得た。数平均分子量
1500のポリテトラメチレングリコール1800部、
上記アミノポリエーテルポリオール(a)300部、1
,4−ブタンジオール90.1部、ジブチルチンジラウ
レート0.3部および4,4’−ジフェニルメタンジイ
ソシアネート(以下MDIと略記する)554部をテト
ラヒドロフラン(以下THFと略記する)1994部お
よびジメチルホルムアミド(以下DMFと略記する)3
887部の混合溶媒に溶解し、窒素気流下で40℃で1
時間、さらに60℃で15時間反応させた。このように
して固形分32%、粘度3200ポイズ(30℃)のベ
ースポリマー溶液Aを得た。この溶液にDMFを追加し
、攪拌して5%溶液とした。5%溶液10gを水平に保
った100cm2 のガラス板上に均一に塗布した後、
40℃で1時間、60℃で2時間、窒素気流下で乾燥後
、60℃で減圧乾燥を15時間行ない、50μm厚みの
ベースポリマーフィルムAを得た。
<Example 1> 1472 parts of 4-methyl-4-aza-2,6-heptanediol, 591 parts of 1,6-hexanediol
and 12.3 parts of phosphorous acid were charged into an autoclave and heated at 200 to 220°C under a nitrogen stream at constant pressure while stirring.
The reaction was carried out by heating for 6 hours while distilling off the produced water. Then, from 760 mmHg to 0.3 mmHg at 220°C
The pressure was reduced over 2 hours to
The reaction was continued for 3 hours at mHg. In this way, O
An aminopolyether polyol (a) having an H value of 57.3 and basic nitrogen of 6.11 mmol/g was obtained. 1800 parts of polytetramethylene glycol with a number average molecular weight of 1500,
300 parts of the above aminopolyether polyol (a), 1
, 90.1 parts of 4-butanediol, 0.3 parts of dibutyltin dilaurate, and 554 parts of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (hereinafter abbreviated as MDI) were mixed with 1994 parts of tetrahydrofuran (hereinafter abbreviated as THF) and dimethylformamide (hereinafter abbreviated as THF). (abbreviated as DMF)3
Dissolved in 887 parts of mixed solvent and heated at 40°C under nitrogen stream to 1
The reaction was further continued at 60° C. for 15 hours. In this way, a base polymer solution A having a solid content of 32% and a viscosity of 3200 poise (30° C.) was obtained. DMF was added to this solution and stirred to make a 5% solution. After uniformly applying 10 g of a 5% solution onto a 100 cm2 glass plate held horizontally,
After drying under a nitrogen stream at 40° C. for 1 hour and 60° C. for 2 hours, drying was performed under reduced pressure at 60° C. for 15 hours to obtain a base polymer film A having a thickness of 50 μm.

【0021】さらに、DMFで希釈して得た10%ベー
スポリマー溶液100部に沃化ヘキシル4.58部を加
え、70℃で攪拌しながら反応させて、ベースポリマー
中の3級アミノ基の4級化を行った。この溶液をジオキ
サンで希釈して5%溶液とし、上記ベースポリマーAの
場合と同様にして、50μm厚の4級化ポリマーフィル
ムAを得た。このベースポリマーフィルムAおよび4級
化ベースポリマーフィルムA約0.2gをそれぞれ正確
に秤量し、ジオキサン/エタノール(7/3容量比)混
合溶媒50mlに溶解し電位差滴定装置(平沼製作所製
、Comtite−7)を用いて、N/10−HC10
4 ジオキサン溶液で滴定し、その変曲点より塩基性窒
素含量を測定したところ、ベースポリマーフィルムAの
塩基性窒素含量は0.67mmol/kg、4級化フィ
ルムAのそれは0.25mmol/gであった。この結
果より、4級化率は約63%であることがわかる。
Furthermore, 4.58 parts of hexyl iodide was added to 100 parts of the 10% base polymer solution obtained by diluting with DMF, and the mixture was reacted with stirring at 70°C to convert the tertiary amino groups in the base polymer into 4. We graded the results. This solution was diluted with dioxane to make a 5% solution, and in the same manner as in the case of base polymer A, a 50 μm thick quaternized polymer film A was obtained. Accurately weigh approximately 0.2 g of this base polymer film A and quaternized base polymer film A, dissolve them in 50 ml of dioxane/ethanol (7/3 volume ratio) mixed solvent, and use a potentiometric titration device (manufactured by Hiranuma Seisakusho Co., Ltd., Comtite- 7) using N/10-HC10
4 Titrated with a dioxane solution and measured the basic nitrogen content from its inflection point. The basic nitrogen content of base polymer film A was 0.67 mmol/kg, and that of quaternized film A was 0.25 mmol/g. there were. From this result, it can be seen that the quaternization rate is about 63%.

【0022】次に、各々のフィルムを1%ヘパリン溶液
(溶媒はテトラヒドロフラン/水=1/4重量比)に浸
漬して70℃で2時間処理してヘパリン化を行い、ヘパ
リン化ベースポリマーフィルムAおよびヘパリン化4級
化ポリマーフィルムAを得た。これらのフィルムを直径
3cmの円形に切り、蒸留水でよく濯いでフィルム表面
の水を濾紙で吸い取った。このフィルムを直径10cm
の時計皿の中央に貼り付け、フィルム上にウサギ(日本
白色種)のクエン酸加血漿200μlを採取し、これに
1/40モル濃度の塩化カルシウム水溶液200μlを
添加し、37℃の恒温水槽中に時計皿を浮かせ、手で内
液が混和するように攪拌しながら、塩化カルシウム添加
時から凝固(血漿が動かなくなる点)までの時間を測定
し、ガラス上での凝固時間(対照として別に測定する)
で除して、相対値として表した。
[0022] Next, each film was immersed in a 1% heparin solution (solvent: tetrahydrofuran/water = 1/4 weight ratio) and treated at 70°C for 2 hours to perform heparinization, thereby forming a heparinized base polymer film A. And heparinized quaternized polymer film A was obtained. These films were cut into circles with a diameter of 3 cm, thoroughly rinsed with distilled water, and water on the film surface was absorbed with filter paper. This film is 10cm in diameter
Collect 200 μl of rabbit (Japanese white) citrated plasma on the film, add 200 μl of 1/40 molar calcium chloride aqueous solution, and place in a thermostatic water bath at 37°C. Float the watch glass on top of the glass and stir it by hand to mix the internal fluid.Measure the time from the time calcium chloride is added until coagulation (the point at which the plasma stops moving).The coagulation time on the glass (measured separately as a control) do)
It is expressed as a relative value.

【0023】また、各々の溶液をDMFで希釈して1%
溶液とし、この溶液100mlに40〜60メッシュの
ガラスビーズを30分間浸漬して、その後、ガラスフィ
ルターで濾過し、窒素気流下40℃で3時間、減圧60
℃で12時間乾燥して、ガラスビーズ表面に各々のポリ
マーをコートした。このコートビーズ200mg、50
0μlのベロナール緩衝液および血清(健常人のプール
血清を使用した)をプラスチック試験管に加え、37℃
にて温和に振盪して30分間インキュベートした後、溶
血補体価(CH50と略記)およびC3a、C5aの生
成量を測定した結果を表1に示す。なお、CH50の測
定はMeyer法(Meyer,M.,M.,“Com
pliment  and  Compliment 
 fixation”Experimental  I
mmune  Chemistry,  2ndEdi
tion  p133,  Charls  C.  
Thomas  Publisher,  Stutt
gart,  1964)に記載の方法により、そして
C3a、C5aの測定はUpjon社より販売されてい
るラジオイミュノアッセー用キットを用いて測定した。
[0023] Each solution was diluted with DMF to 1%
40 to 60 mesh glass beads were immersed in 100 ml of this solution for 30 minutes, filtered through a glass filter, and heated at 40°C under a nitrogen stream for 3 hours under reduced pressure at 60°C.
The beads were dried at ℃ for 12 hours to coat each polymer on the surface of the glass beads. This coated beads 200mg, 50
Add 0 μl of veronal buffer and serum (pooled serum from healthy individuals was used) to a plastic test tube and incubate at 37°C.
Table 1 shows the results of measuring the hemolytic complement value (abbreviated as CH50) and the amount of C3a and C5a produced after incubation for 30 minutes with gentle shaking. Note that CH50 was measured using the Meyer method (Meyer, M., M., “Com
pliment and complement
fixation"Experimental I
mmune Chemistry, 2ndEdi
tion p133, Charles C.
Thomas Publisher, Stutt
C3a and C5a were measured using a radioimmunoassay kit sold by Upjon.

【0024】また、得られたヘパリン化フィルムに含ま
れる硫黄、ナトリウムの量を元素分析(イオンクロマト
法)で定量し、S含量(%),Na/S含量モル比を求
めた。以上の結果を後記表1に示した。
Further, the amounts of sulfur and sodium contained in the obtained heparinized film were determined by elemental analysis (ion chromatography), and the S content (%) and Na/S content molar ratio were determined. The above results are shown in Table 1 below.

【0025】<実施例2>3−n−ブチル−3−アザ−
1,5−ペンタンジオール8040部および亜燐酸10
.3部をオートクレーブに仕込攪拌しながら、窒素気流
下、定圧で200〜230℃にて26時間加熱し、生成
水を留去しながら反応を行なった。次いで、230℃で
760mmHgから0.3mmHgまで2時間かけて減
圧し、さらに、230℃、0.3mmHgで3時間反応
を継続させた。このようにして、OH価64.7、塩基
性窒素6.75mmol/gのアミノポリエーテルポリ
オール(b)を得た。数平均分子量1800のテトラメ
チレングリコール3240部、MDI  1195部、
上記ポリアミノエーテルポリオ773.4部、ジブチル
チンジラウレート0.3部および1,4−ブタンジオー
ル191.1部をTHF3782部とDMF7564部
との混合溶媒に溶解し、窒素気流下、20℃で1時間、
40℃に昇温して20時間反応させて、固形分32%、
粘度1800ポイズ(30℃)ベースポリマー溶液Bを
得た。このベースポリマー溶液Bを実施例1と同様に処
理し、沃化ヘキシルにより4級化した。さらに実施例1
と同様にして、ベースポリマーB、4級化フィルムBお
よびヘパリン化フィルムBを得た。これらの塩基性窒素
含量は、それぞれ1.08mml/gおよび0.410
mmol/gであった。この結果により4級化率は約6
2%であることが分かる。次いで、実施例1と同様にし
て、相対凝固時間、補体活性およびS含量、Na/S含
量モル比を測定した。結果を表1に示す。
<Example 2> 3-n-butyl-3-aza-
8040 parts of 1,5-pentanediol and 10 parts of phosphorous acid
.. Three parts were placed in an autoclave and heated under constant pressure at 200 to 230° C. for 26 hours under a nitrogen stream while stirring, and the reaction was carried out while distilling off the produced water. Next, the pressure was reduced from 760 mmHg to 0.3 mmHg at 230°C over 2 hours, and the reaction was further continued at 230°C and 0.3 mmHg for 3 hours. In this way, aminopolyether polyol (b) having an OH value of 64.7 and basic nitrogen of 6.75 mmol/g was obtained. 3240 parts of tetramethylene glycol with a number average molecular weight of 1800, 1195 parts of MDI,
773.4 parts of the above polyaminoether polyol, 0.3 parts of dibutyltin dilaurate, and 191.1 parts of 1,4-butanediol were dissolved in a mixed solvent of 3782 parts of THF and 7564 parts of DMF, and the mixture was heated at 20°C for 1 hour under a nitrogen stream. ,
After raising the temperature to 40°C and reacting for 20 hours, the solid content was 32%,
A base polymer solution B having a viscosity of 1800 poise (30° C.) was obtained. This base polymer solution B was treated in the same manner as in Example 1 and quaternized with hexyl iodide. Furthermore, Example 1
In the same manner as above, base polymer B, quaternized film B, and heparinized film B were obtained. Their basic nitrogen content is 1.08 mml/g and 0.410, respectively.
It was mmol/g. Based on this result, the quaternization rate is approximately 6
It turns out that it is 2%. Then, in the same manner as in Example 1, relative coagulation time, complement activity, S content, and Na/S content molar ratio were measured. The results are shown in Table 1.

【0026】<比較例1>実施例2で得たベースポリマ
ー溶液Bを用いて、実施例1と同様にして、ベースポリ
マーBを得た。さらに実施例1と同様にして、沃化ヘキ
シルで4級化し、4級化フィルムC、ヘパリン1%溶液
(溶媒はジメチルアセトアミド/水=3/2重量化)で
ヘパリン化し、ヘパリン化フィルムCを得た。これらの
塩基性窒素含量は、それぞれ1.08mml/gおよび
0.410mmol/gであった。この結果より4級化
率は約62%であることが分かる。次いで、実施例1と
同様にして、相対凝固時間、補体活性およびS含量、N
a/S含量モル比を測定した。結果を表1に示す。
<Comparative Example 1> Using the base polymer solution B obtained in Example 2, base polymer B was obtained in the same manner as in Example 1. Furthermore, in the same manner as in Example 1, the quaternized film C was quaternized with hexyl iodide, and the heparinized film C was heparinized with a 1% heparin solution (the solvent was dimethylacetamide/water = 3/2 weight). Obtained. Their basic nitrogen contents were 1.08 mml/g and 0.410 mmol/g, respectively. From this result, it can be seen that the quaternization rate is about 62%. Next, in the same manner as in Example 1, relative clotting time, complement activity, S content, N
The a/S content molar ratio was measured. The results are shown in Table 1.

【0027】<比較例2>実施例2で得たベースポリマ
ーから、実施例1と同様にして、4級化フィルムD、ヘ
パリン1%水溶液でヘパリン化し、ヘパリン化フィルム
Dを得た。実施例1と同様にして、相対凝固時間、補体
活性およびS含量、Na/S含量モル比を測定した。結
果を表1に示す。表1の結果から明らかなように、比較
例1、比較例2のポリマーとも、この段階では実施例の
ポリマーと遜色ない性能を有している。
<Comparative Example 2> The base polymer obtained in Example 2 was heparinized with a quaternized film D and a 1% aqueous heparin solution in the same manner as in Example 1 to obtain a heparinized film D. In the same manner as in Example 1, relative coagulation time, complement activity, S content, and Na/S content molar ratio were measured. The results are shown in Table 1. As is clear from the results in Table 1, both the polymers of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 have performance comparable to that of the polymer of Example at this stage.

【0028】<実施例3>実施例1、2および比較例1
、2で得られたヘパリン化フィルムA〜Dを200ml
の生理食塩液に浸漬し、毎日生理食塩液を交換しながら
2週間溶出を行ない、この溶出フィルムについて相対凝
固時間を測定した結果および2週間溶出した後のヘパリ
ン化フィルムのS含量を後記表2に示す。表1、表2の
結果から、Na/S含量比の値が大きいものは、ヘパリ
ン・ポリマー間の結合がゆるく、ヘパリンが放出されや
すいため、浸漬時間が長くなるに従ってヘパリンの効果
が少なくなり、2週間経た時点では全くヘパリンの効果
がなくなっている。以上のことから本発明のポリマーは
良好な長時間の血液適合性を有することが明らかである
<Example 3> Examples 1 and 2 and Comparative Example 1
, 200 ml of heparinized films A to D obtained in 2.
The results of measuring the relative coagulation time of the eluted film and the S content of the heparinized film after 2 weeks of elution are shown in Table 2 below. Shown below. From the results in Tables 1 and 2, it can be seen that when the Na/S content ratio is large, the bond between heparin and polymer is loose and heparin is easily released, so as the immersion time becomes longer, the effect of heparin decreases. After two weeks, the effect of heparin has completely disappeared. From the above, it is clear that the polymer of the present invention has good long-term blood compatibility.

【0029】[0029]

【表1】[Table 1]

【0030】[0030]

【表2】[Table 2]

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明の特定のヘパリン化材料は、長期
にわたる血液適合性(抗血栓性及び補体活性抑制効果)
を有しており、血液適合性医用材料の素材又は血液接触
医用材料のコーティング剤として優れた適性を有してい
る。
Effects of the invention: The specific heparinized material of the present invention has long-term blood compatibility (antithrombotic and complement activation suppressing effects).
It has excellent suitability as a raw material for blood-compatible medical materials or a coating agent for blood-contact medical materials.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  第4級アンモニウム塩を含有するポリ
マーをヘパリンまたはヘパリン類縁化合物のアルカリ金
属塩またはアルカリ土類金属塩溶液を用いてイオン交換
ヘパリン化を行なうとき、ヘパリン化終了後のポリマー
中のヘパリンに起因するアルカリ金属またはアルカリ土
類金属原子/イオウ原子の含量モル比が0.5以下であ
ることを特徴とする血液適合性材料。
Claim 1: When a polymer containing a quaternary ammonium salt is subjected to ion-exchange heparinization using an alkali metal salt or alkaline earth metal salt solution of heparin or heparin analogues, the polymer after heparinization is A blood-compatible material characterized in that the content molar ratio of alkali metal or alkaline earth metal atoms/sulfur atoms resulting from heparin is 0.5 or less.
JP3145528A 1991-01-16 1991-05-20 Material adapted to blood Pending JPH04343852A (en)

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