JPH073035A - 化学的に不活性な担体材上に線状重合体を固定化する方法、不活性担体材とポリイオネンの被覆を基づき本発明の方法により製造された抗菌性マトリックス、並びにこのマトリックスの使用法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 化学的に不活性な担体材上に、水性媒質に可
溶な線状重合体、特にポリイオネンを固定化する方法、
および抗菌性を有するマトリックスの製造法を示し、こ
のマトリックスは医療用、特に体内使用に適し、水浄化
用フィルターとして微孔膜の形で、または表面消毒剤と
してビーズの形での医療用途に適している。 【構成】 製造方法は、線状ポリマーの両端の反応性基
を過剰なアルファ，オメガ−二官能化合物と反応させ、
得た反応生成物を親水性溶媒中に溶解して、少なくとも
１回担体材に塗布し、次いで架橋剤と担体材に対し化学
的に不活性な疎水性溶媒中に溶解させた架橋剤で、架橋
反応を行なうことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は化学的に不活性な担体材
（剤）（ｃａｒｒｉｅｒ ｍａｔｅｒｉａｌ）上に、親
水性溶媒に可溶な線状重合体（ｌｉｎｅａｒ ｐｏｌｙ
ｍｅｒｓ）を固定化する方法、および不活性担体材とポ
リイオネン（ｐｏｌｙｉｏｎｅｎｅ）被覆に基づく抗菌
性を有する被覆マトリックス、並びに上記マトリックス
の使用法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリイオネンのような線状重合体を、必
要ならスペーサーを挿入して共有結合により、高分子担
体に結合させ、これにより担体材上で固定化させること
が知られている。

【０００３】米国特許第４，７８１，０６３号により、
自立性（ｓｅｌｆ―ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ）ファイバー
マトリックスの形で、担体作用を行なう変性多糖類と、
特定のポリイオネンとの反応生成物が知られ、イオン変
換やアフィニテイおよび逆相クロマトグラフィー用の抗
細菌性分離剤として、またバイオリアクター用担体とし
ての用途が示されている。

【０００４】これら生成物は、必要ならばポリイオネン
に反応基をさらに導入した後、また場合によってはスペ
ーサーを挿入し、担体材として作用する変性多糖類の反
応性水酸基で、ポリイオネンを分解して製造される。

【０００５】担体材と被覆材（剤）としてのポリイオネ
ンとの間の強力な共有結合のせいで、これら反応生成物
は、未固定化あるいは不完全に固定化されたポリイオネ
ンを溶解可能な液状媒質、特に親水性、例えば水性媒質
の様な液状媒質中での使用の際、相当浸出または流出し
にくい。ポリイオネンの場合によっては、挿入スペーサ
ーを経由しての担体へのこの強力な化学結合により、ポ
リイオネンの化学的および／または抗菌性特質が幾分顕
著に変化することは避けがたく、この変化が抗菌力の減
少をもたらすかも知れないので望ましくない。

【０００６】担体材も化学的に活性であることは、この
様な製造方法の必須条件であるので、一般にこの製造法
は、化学的に不活性な担体材、例えば、金属またはポリ
スルホン、ポリ（テトラフルオルエチレン）、シリコン
等のようなポリマーは、担体材上に線状重合体を固定化
するのに適さず、高分子担体中にスペーサーを導入する
場合にのみ可能となり、その結果さらに複雑な製造工程
が必要となる。

【０００７】米国特許第３，８９９，５３４号では、非
水溶性架橋ポリイオネンを被覆または含浸したペーパー
類やテキスタイルが開示され、これらは抗細菌力を示し
ている。これらは二級、三級−アミンと（ｄｉｔｅｒｔ
ｉａｒｙ ａｍｉｎｅ）、ジ−（ハロゲン−メチル化）
［ｄｉ―（ｈａｌｏｇｅｎｅ―ｍｅｔｈｙｌｉｚｅ
ｄ）］芳香族化合物とを重合させ、この２種の単量体反
応パートナーの一方が、少なくとも３官能基であるとい
う条件下で、同時に基質上で架橋することにより製造さ
れる。しかし、このようにして得た重合縮合物は非常に
変性したポリイオネンであり、架橋剤として用いられた
芳香族コモノマー残基が高濃度で含まれて、コモノマー
は交互に重合縮合物に凝縮されている。この結果、層状
材質はその分子構造に多くの変化が認められ、非変性ポ
リイオネンと比較し、化学的および／または抗菌性特質
にも変化が見られる。

【０００８】ＤＥ ３８ ０１ ６９０ Ａ１では高分
子隔膜が示され、これは膜の表面上および／または膜中
に会合させて得たポリイオネン複合物を含有している。
この相互反応はイオン性のものであり、得られたポリイ
オネン複合物は、重合体分子が互いに複数イオン結合に
より会合して３次元構造となる凝集物である。ＤＥ３８
０１ ６９０ Ａ１の隔膜は、陽イオンまたは陰イオ
ン重合体の隔膜を、架橋化して不溶化し、次いで陰イオ
ンまたは陽イオン重合体溶液中に浸漬することから成る
方法により製造される。

【０００９】さらに、ＤＥ ３８ ０１ ６９０ Ａ１
には、複合膜の製造法が示されており、これによると陰
イオン重合体の薄層を架橋により多孔性重合体膜上で不
溶化し、次いで陽イオン重合体溶液中に浸漬して陰イオ
ン重合体の被膜をポリイオン濃縮複合体へと転換する。
必要とするイオン性相互反応のため、ＤＥ ３８ ０１
６９０による製造法は、反対方向に荷電された重合体
のペアに常に限定される。

【００１０】本発明は、親水性溶媒に可溶な線状重合体
好ましくはポリイオネンを化学的に不活性な担体材上、
例えば金属または重合体樹脂好ましくはポリスルフォン
（ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎｅ）の担体材上で固定化するの
に最適な、簡単で経済的な方法を提供することを主目的
とし、これにより線状重合体の、不活性担体材への適切
に強固な結合力を示す生成物を製造し、ひいては液体特
に親水性の、例えば水性溶液中での使用の際に、線状重
合体が媒質への耐流出性に優れ線状重合体本来の化学的
および／または抗菌性特質をほとんど損なわない生成物
を製造できる。ここでの望ましい強固な結合力とは共有
結合によって得られるのではなく、上記欠点を当初から
除くために、固定化すべき線状重合体をそれ自体として
工程に導入し、成分としての単量体の形で導入されるの
ではない。

【００１１】さらに、本発明は、上記方法により製造可
能なマトリックスを提供することを目的とし、このマト
リックスは、化学的に不活性で生体適性を有する材質
と、局所抗菌力のある生体適性を有する被覆とから成
り、好ましくはポリイオネンから成るのであって、これ
によりこの抗菌力は液状媒質、特に体液のような水性媒
質または水と接するまで可能な限り長期永続するものと
し、この被覆が液状媒質により流出するのを防ぐ。この
被覆マトリックスは、表面消毒剤として使用するのに適
し、特に、例えば体内カテーテル、代用血管、ペースメ
ーカー、子宮内および腹膜内チューブ、あるいは血管チ
ューブ、およびその他医療器具用の形として、水浄化用
の被覆隔膜フィルターの形で、または被覆ビーズの形で
使用される。

【００１２】このマトリックスが医療器具として体内で
使用されると、その抗菌性被覆が、耐性現象や流出によ
り起こる全身作用を発生しにくくする、と考えられる。

【００１３】その化学的耐性と生体適性によるのみなら
ず、例えば設計上有利であろう、特定の物理的性質によ
り、金属やポリスルホン等の材質製の、これら被覆マト
リックスの出現が待たれている。

【００１４】永久カテーテル、代用血管、ペースメーカ
ー子宮内および腹膜内器具、例えば腹膜内透析用のチュ
ーブまたは管の入口、両受体および同様の物のような器
具を長期間体内使用すると、バクテリアが起こす感染が
これら器具表面に発生することは良く知られている。こ
れらコロニーは、感染の恒常的発生源となる。この現象
は、体内に使用した金属製、例えば耐錆スチールまたは
タンタル製の医療器具でも、また医療技術面で一般的に
用いられている、天然または合成ゴム、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリアミド、ポリ（テトラフルオルエ
チレン）、ポリスルホン、ＰＶＣ、ＰＶＰ、シリコン、
およびポリウレタン等のような重合体樹脂製器具におい
ても見受けられる。

【００１５】これらの問題を克服すべく、合成樹脂製の
生体医療器具を、なかでも抗生物質や消毒剤（化学的に
非活性）で被覆したり、これら物質を合成樹脂に混合す
ることがこれまで試みられて来た。

【００１６】米国特許第４，５４２，１６９号では、例
えば天然、合成およびシリコンゴム製、ポリプロピレ
ン、ポリアミドまたはポリウレタン製の子宮内または腹
膜内使用の生体医療器具に、抗菌剤としてある種のイソ
チオザルオン（ｉｓｏｔｈｉｏｚａｌｏｎｅ）を混合し
たもの、およびこのような薬品で（物理的に）被覆され
た器具が開示されている。

【００１７】しかし、このような器具は、抗菌剤が器具
の基を構成している重合体樹脂上にしっかりと固定化さ
れて、カテーテル、管入口、両受体、その他等に通常要
求される長期使用の間に流出あるいは薬品の移転の結
果、徐々にその効力を減ずるという欠点を有する。さら
には、局部使用区域外の人体内への抗菌剤の移転が、好
ましくない全身作用を生じるかも知れない。活性な薬品
が抗生物質であった場合、耐性の問題も起こり得る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、不活性
担体材上に、親水性溶媒に可溶なポリイオネンを固定化
する方法であり、線状重合体の２つの末端反応基を過剰
なアルファ，オメガ−２官能化合物と反応させ、これに
より得られる反応生成物を親水性溶媒中に溶解し、少な
くとも１回担体材に塗布してから、架橋剤と担体材とに
不活性である疎水性溶媒中に溶解させた架橋剤と架橋反
応をさせることを特徴とするものであって、この時導入
されるポリイオネンは、下記一般式Ｉで示されるものの
１つである。

【００１９】

【化４】 ここでＸは重合度を表し、Ｒ₁ 、Ｒ₂ 、Ｒ₃ およびＲ₄
は各々１〜４個の炭素原子を有する直鎖または分岐鎖ア
ルキル基であって、同一でも異なっていても良い。また
ＡとＢとは同一でも異なっていても良く、各々−ＣＨ₂
−、−ＣＨ₂ Ｈ₄ −または、

【化５】 の基の１つであって、但し、Ａ、Ｂ両基中の炭素原子合
計が少なくとも６とし、この時ｎとｍは各々１〜１６の
間の数、ＸとＹは各々−Ｈ、−ＣＨ₃ 、−ＯＨ、−ＣＨ
Ｏ、−ＮＨ₂ 、ＮＨＺ、−Ｎ（Ｚ）₂ である。Ｚは炭素
原子１〜４のアルキル基で、両置換基Ｚは同一でも異な
っていても良く、また、ＸとＹは、下記の基でも良い。

【化６】 ここでＲ’、Ｒ”、およびＲ’’’は各々１個の水素原
子または、炭素原子１〜６個の１アルキル基であって、
同一でも異なっていても良い、あるいはＸとＹとは、一
緒になって単一の酸素原子を示す。上記ポリイオネンの
分子量は１０，０００〜１００，０００、好ましくは、
２０，０００〜８０，０００ダルトン（Ｄａｌｔｏｎ）
の範囲内とする。不活性担体材として、ポリスルホン、
場合によっては変性ポリスルホンを使用するのが好まし
い。

【００２０】線状重合体としてポリイオネンを用いる製
造法を実施するには、上記２官能化合物としてアルフ
ァ，オメガ−ジアミノ（ａｌｐｈａ，ｏｍｅｇａ―ｄｉ
ａｍｉｎｏ）化合物、好ましくは長鎖アルファ，オメガ
−ジアミノ化合物を使用し、架橋剤として、ジハロゲナ
イド（ｄｉｈａｌｏｇｅｎｉｄｅ）またはジエステル等
の特に長鎖のアルファ，オメガ−ジカルボン酸の反応性
誘導体を用いるのが好ましく、また反応生成物用の親水
性溶媒としては、メタノールが望ましい。ここで用いた
「長鎖」とは、その直鎖中に約８個またはそれ以上の炭
素原子を有する化合物をいう。

【００２１】本発明の製造法は、反応担体材用の被覆材
料として未変性状態で使用される。線状重合化された生
成前駆物の使用に基づくものであり、即ち通常のポリイ
オネン等の、物質それ自体の使用であって、成分として
の単量体の形で用いるのではない。これらは、第１工程
で、過剰な２官能化合物で分解する（反応させる）こと
により、化学的に同一な鎖端末とされ、ポリイオネンの
場合、例えば１，８−ジアミノ−オクタンのような長鎖
アルファ，オメガ−ジアミンが好ましい。この反応で親
水性溶媒に依然として可溶な線状重合体が得られ、従っ
て担体材のどんな多ような表面にも塗布しやすい。良好
なぬれ性と低い表面張力とにより、溶媒としては特にメ
タノールが適している。第１工程で得た親水性溶媒中の
反応生成物液を、浸漬または他の従来法により担体材に
塗布して、十分な厚みの層とする。この手順は連続して
数回くり返しても良く、その際乾燥工程をそれぞれ挿入
する。

【００２２】このように被覆した被覆材を、第２工程で
架橋法により担体材表面上に固定化する。このため、架
橋剤として機能する線状、特に長鎖のアルファ，オメガ
−２官能化合物の溶液でこの被覆された材料を処理する
が、この２官能化合物の反応性端末基は第１工程で使用
したアルファ，オメガ−２官能化合物の端末基に化学的
に結合する。末端ジアミノ基により第１工程で閉じたポ
リイオネンの場合は、特に長鎖アルファ，オメガ−ジカ
ルボン酸の、なかでもアルファ，オメガ−ジカルボン酸
ハロゲナイドまたはエステル、例えば８−ドデカンジカ
ルボン酸ジクロライド等の、特定の反応性誘導体が架橋
材として作用するのに特に適している。この第２工程で
は疎水性溶媒を使用するが、その疎水性特質の故に、第
１工程で塗布した層や多層をハク離せず、使用された担
体材を腐食もしない炭化水素が特に使用される。最後に
未架橋、不完全架橋のポリイオネン生成物を水洗により
除去する。

【００２３】このようにして得た生成物は、帯電した親
水性アンモニウム基に比例した、少量の架橋剤の疎水性
アルカン画分を含んでいるだけにもかかわらず。意外に
も非常に低水溶性である。したがって、これらは、被覆
材と担体間に共有結合を生じることによってのみ生成し
得た固定性を、かなり示す。実際の線状重合体の鎖、例
えばポリイオネンの鎖は化学的に変性し、末端域でのみ
架橋しているので、線状重合体本来の性質はほとんど温
存されている。

【００２４】この生成物では、不活性担体材の表面はポ
リイオネンのような線状重合体のかなり柔軟なネットで
覆われていて、そのメッシュ巾は、それぞれの線状重合
体の重合度と、使用した架橋剤の長さによって決まる。

【００２５】必要ならば、架橋剤の変性を含む化学的変
性により、被覆材の性質を変えることができ、例えば適
当な末端基を有する線状重合体、例えばハロゲン化カル
ボン酸を使用しても良い。また必要ならば、第１工程で
異なるポリイオネンをくり返し被覆しても良い。

【００２６】本発明の他の目的は、不活性担体材とポリ
イオネンとから成る被覆を基盤とした、抗菌力を有する
マトリックスを提供することであり、このポリイオネン
は共有結合を生ぜずに不活性担体材に強固に結合するの
で、水溶性ではない。このポリイオネンは、本質的に未
変成の分子構造で層中に存在するのが好ましい。不活性
担体材は、重合体樹脂、特にポリスルホンが良い。

【００２７】このようなマトリックスまたは上記本発明
法により製造され、線状重合体の基礎材料としてポリイ
オネン、好ましくは前記一般式Ｉに属するものの１つを
使用するのであれば、第１工程での上記２官能化合物と
しては、好ましくは長鎖アルファ、オメガ−ジアミノ化
合物、例えば、１，８ジアミノオクタンを用い、第２工
程での上記架橋剤としては、特に長鎖アルファ，オメガ
−ジカルボン酸の反応性誘導体、例えばジクロライドま
たはジエステルを使用する。

【００２８】本発明の他の目的は、本発明によるマトリ
ックスの使用法で、水浄化用フィルターとしての微孔性
膜の形や、表面消毒剤としてのビーズの形での、体内使
用に供される医療器具用途にある。カテーテルやチュー
ブは、腹腔内透析や排水に恒常的に使用される体内用途
の医療器具の例である。この種の医療器具の別の例とし
ては、代用血管、ペースメーカー、例えばチューブとし
ての管の入口等がある。

【００２９】医療技術面で一般的に使用される、従来か
らの不活性材から成る基本マトリックス上に、それ自体
は親水性であるポリイオネンを非常に効果的に固定化し
た結果、本発明法によるマトリックスから成る医療器具
は、これら器具が通常示した上記欠陥を有しない。逆
に、固定化の結果ポリイオネンの抗菌性が、長期間使用
部位に局在して、その生体適性が保持されるので、これ
らは長期使用に非常に適しており、これにより使用箇所
上のバイオフィルムの生成を防ぎ、全身性作用を生じる
ことはない。

【００３０】本発明によるマトリックス製の微孔性膜に
同一製品を使用すると、水浄化、その他のフィルターと
して用い得る。

【００３１】変性または未変性ポリスルホンに基づく本
発明法による被覆マトリックスは、上記用途に使用する
のが好ましい。

【００３２】バクテリアを使用した下記の付着テストで
は、バクテリアの定着、即ちバイオフィルムは本発明マ
トリックス上には認められなかった。本発明マトリック
スは、生体適性もあり、行なったテストでは突然変異や
細胞毒素作用も排除することができた。

【００３３】「ポリイオネン」の概念は、１９６８年
（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｌｅｔｔｅｒｓ６、１５９〜１７１
頁（１９６８年）に最初に創造され、漸次、ケミカル・
アブストラクト（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ａｂｓｔｒａｃｔ
ｓ）を含む科学界に広く受け入れられて広がって行っ
た。これは、ポリ４級アンモニウム基との、多陰イオン
性および多陽イオン性重合物を意味し、これらは、例え
ば同一または異なる芳香族または脂肪族残基（ｒｅｓｉ
ｄｕｅ）により分離されている。学術上の「イオン」数
は、上記４級ＮＨ₄ ⁺ 基間のこれら残基の鎖長さをい
う。

【００３４】一般式Ｉのポリイオネンは、各々のジハロ
ゲン化合物を、２級または３級アミンで分解する従来法
により製造される（即ち、例えば米国特許第４，０３
８，３１８号、第３，８９８，１８８号、第３，９１
０，８１９号、第３，９２７，２４２号および第４，０
１３，５０号７）。多数の陽イオン性ポリイオネンが市
販されている。

【００３５】一般式Ｉのポリイオネンは、良好な水溶性
を示す、それ等の臭化物または塩化物の形で使うのが好
ましい。

【００３６】

【実施例】

実施例１ 次に本発明による製造法を、親水性溶媒に可溶な線状重
合体としてポリイオネンの例で固定化を詳述する。ポリ
イオネン１０ｇ（その塩化物または臭化物塩の形で）を
２時間、１００ｍｌクロロホルム中の１，８−ジアミノ
−オクタン５ｇと共に沸点まで加熱する。冷却後、反応
液をアセトンで撹拌し、沈澱物を吸引により除去する。

【００３７】この様にして得た反応生成物１ｇを１００
ｍｌのメタノールに溶解する。この溶液を、被覆すべき
不活性担体材、例えばチューブ、膜、またはビーズ等を
浸漬して、被覆として用いる。しずくを切った後、被覆
物を、例えば乾燥キャビネット中８０℃で乾燥させる。
必要ならばこの被覆工程を数回くり返しても良い。

【００３８】このようにして前処理を施した成型物を、
例えば浸漬等により、１００ｍｌの炭化水素、例えばシ
クロヘキサン中の、１，８−ドデカンジカルボン酸ジク
ロライド１ｇ溶液で、エチルジイソプロピルアミンのよ
うなプロトン受容体、約２ｍｌを添加した上、約１時間
この溶液を加熱しながら処理する。次いで処理剤成型物
を繰り返し水洗する。

【００３９】実施例２ 種々のバクテリア、例えばレジオネラ・ニューモフィラ
（ｌｅｇｉｏｎｅｌｌａ ｐｎｅｕｍｏｐｈｉｌａ）の
存在下で、種々のポリイオネン被覆材の抗細菌性および
抗ビールス性効果を調べた。得た結果を下記の表１〜７
にまとめて示す。試験したポリイオネン［化合物名１、
３、５、６、６Ａ、６Ｂおよび６Ｃ（表８に示す）］
は、各々のオメガ−ジハロゲン化物を、対応する３級ア
ミンで分解する従来法により製造した。

【００４０】１． 被覆材として使用したポリイオネン
の抗菌力 １．１ 臨床的に単離されたバクテリアテスト株を用い
た、最小阻止濃度（ＭＩＣ）および最小殺菌濃度（ＭＢ
Ｃ）の測定試験方法 ： 被覆化合物を、必要ならば短時間８０〜９
０℃に加熱して、蒸留水またはＤ₂ Ｏ中に溶解する。菌
株溶液を２５６０μｇ／ｍｌ濃度に調整し、次いでテス
ト用に最初は１：１０に希釈し、次いで順次各濃度を半
分にしながら希釈する。

【００４１】最小阻止濃度（ＭＩＣ）測定をミクロ力価
法（ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｔｉｔｅｒｍｅｔｈｏｄ）によ
り行なった。テスト株をミューラーヒントン器（Ｍｕｌ
ｌｅｒ Ｈｉｎｔｏｎ Ｍｅｄｉｕｍ）中で、１８時間
３５℃で培養した。次にマクファーランド（ＭｃＦａｒ
ｌａｎｄ）Ｎｏ．０．５（約５×１０⁷ ＫＢＥ／ｍｌ）
に相当する濁度基準の懸濁液に調整する。この懸濁液を
さらに１：５０に希釈して、接種剤とし使用する。各々
のミクロ力価プレートに０．０５ｍｌのバクテリア懸濁
液をピペットで入れる。このプレートを１８時間３５℃
で培養する。ＭＩＣは肉眼で見える成長が検出できない
濃度として測定される。再生可能なバクテリアが全く検
出されないこの最小殺菌濃度は、成長が全く見られない
容器の内容物を、血液寒天プレート上に置いて測定す
る。

【００４２】得た結果を表１〜７に示す。＋印は肉眼で
見える成長を表し、−印は肉眼での目視不能な成長を表
わしている（ＭＩＣ測定）。また、丸かっこ内の対応印
は、成長のなかった容器内で生存バクテリアが検出され
たかどうかを示している（ＭＢＣ測定）。

【００４３】表１〜４によるテストでは、ほとんどの場
合でＭＩＣとＭＢＣとは同じであった。唯一例で、即ち
テストバクテリアとしてカンジダ・アルビカンス（ｃａ
ｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ）を用いた化合物Ｎｏ．
１のみが、ＭＩＣよりも希釈段階で少なくとも５段階高
かった。

【００４４】かなりの間隔を置いて実施され、種々のテ
スト株を用いる表５〜７によるテストでは、カンジダ・
アルビカンス（ｃａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ）と
ストレプトコッカス・ファエカリス（ｓｔｒｅｐｔ．
ｆａｅｃａｌｉｓ）のテストバクテリアに関する限り、
ＭＢＣ値はＭＩＣ値よりも部分的に相当高かった。テス
ト株の相違を考慮すれば、表１〜４の結果は条件付きで
のみ表５〜７の結果に匹敵する。その組成とテスト株の
型による程度の差はあっても、テストしたポリイオネン
の全体的に高い抗菌性はテスト結果からも明らかであ
る。表５〜７による、同一化合物（化合物Ｎｏ．６）の
異なる分子量の３画分によって得たテスト結果は、少な
くとも検査の分子量範囲では（約２０，０００〜８０，
０００ダルトン）抗菌性は鎖の長さ、即ちポリイオネン
の分子量にそれ程依存していないことを示している。

【００４５】

【表１】

【００４６】

【表２】

【００４７】

【表３】

【００４８】

【表４】

【００４９】

【表５】

【００５０】

【表６】

【００５１】

【表７】

【００５２】

【表８】

【００５３】１．２ 抗ビールス性検査 被覆化合物を寒天拡散テストにより、２種のレギオネラ
・ニューモフィラ（ｌｅｇｉｏｎｅｌｌａ ｐｎｅｕｍ
ｏｐｈｉｌａ）に対する効果についてテストした。使用
した培養基はｌｅｇｉｏｎｅｌｌａ−ＣＹＥ−寒天（オ
キソイド）［ｌｅｇｉｏｎｅｌｌａ―ＣＹＥ―ａｇａｒ
（ｏｘｏｉｄ）］である。各被覆化合物につき２種類の
濃度でテストをし（２．５ｍｇ／ｍｌと２５ｍｇ／ｍ
ｌ）、この時テストプレートに各々５０μｌ、即ち０．
１２５μｇと１．２５μｇづつ取った。１．２５μｇ濃
度では、化合物Ｎｏ．５が１７ｍｍ径の阻止周域を生じ
たが、０．１２５μｇの低濃度では効果は検出されなか
った。１．２５μｇ濃度で、化合物Ｎｏ．６が２０ｍｍ
径の阻止周域を生じたが、０．１２５μｇ濃度では７〜
８ｍｍ径の阻止周域であった。阻止周域は、２種のテス
ト株で同一であった。

【００５４】２．毒性テスト ポリイオネンと核酸間との、公知の強い相互作用を考慮
し、化合物Ｎｏ．６［６，１０イオネンブロマイド
（６，１０―ｉｏｎｅｎ ｂｒｏｍｉｄｅ）］を基礎と
して被覆材料に使用したポリイオネンの突然変異性をテ
ストした。エイムズ（Ａｍｅｓ）試験法を採用した［Ｐ
ｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．（ＵＳＡ）７０
巻、２２８１〜２２８５頁（１９７３年）；Ｂ．Ｊ．Ｋ
ｉｌｂｅｙ他（編）“Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｍｕｔ
ａｇｅｎｉｃｉｔｙ Ｔｅｓｔ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ
ｓ”、Ｅｌｓｅｖｉｅｒ、Ａｍｓｔｅｒｄａｍ、１〜１
７頁（１９７７年）；Ｍｕｔａｔｉｏｎ Ｒｅｓ． １
１３巻、１７３〜２１５頁（１９８３年）；および同書
１８９巻、８３〜９１頁（１９８７年）］。このテスト
は、サルモネラ・テイフィムリウム（ｓａｌｍｏｎｅｌ
ｌａ ｔｙｐｈｉｍｕｒｉｕｍ）から選んだ種々の株
の、ヒスチジン依存型（ａｕｘｏｔｒｏｐｈｉａ）から
ヒスチジン非依存型（ｐｒｏｔｏｔｒｏｐｈｉａ）への
再変異が、変異抗原の存在と共に発生頻度を増すとの原
理に基づいている。投与に関連して再変異したバクテリ
ア数が、再現性でも統計的にも有意の増加を示す傾向の
テスト化合物を、変異抗原（ムタゲン，ｍｕｔａｇｅｎ
ｅ）と呼ぶ。このテストシステムでは、投与に関連して
再変異したバクテリア数に、統計的に有意の増加も見ら
れず、任意のテストポイントで、統計的に有意で再現性
のある陽性反応も認められなかったテスト化合物は、ノ
ンムタゲン（ｎｏｎ―ｍｕｔａｇｅｎｉｃ）と定義され
る。

【００５５】２つの突然変異テストを別々に行ない、そ
れぞれ、外的代謝活性化系（ラット肝臓混合物Ｓ９）の
存在下と不存在下とで行なった。この代謝活性化系は、
Ａｒｏｃｌｏｒ １２５４（Ｏｒｇａｎｏｎ Ｔｅｋｎ
ｉｋａ、Ｅｐｐｅｌｈｅｉｍ；ロット３２９５７）で飼
育したラットから調整したＳ９肝臓ホモゲネートから成
り、５ｎＭグルコース−６リン酸塩、４ｍＭ β−ニコ
チンアミドアデニンジヌクレオチド ホスフェイト（Ｎ
ＡＤＰ）、ｐＨ値７．６の１００ｍＭリン酸塩バッファ
ー、８ｍＭ ＭｇＣｌ₂ 、および３３ｍＭ ＫＣｌが補
充されていた。

【００５６】いずれのテスト濃度でも（０．０１〜１．
０ｍｇ／プレート）、サルモネラ株の濃度に対応した自
然発生的突然変異率を超えたコロニー形成の、統計的に
有意の増加は認められなかった。このことは、上記テス
ト条件下では、被験化合物は、サルモネラ・テイフィリ
ウム（ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ ｔｙｐｈｉｍｕｒｉｕ
ｍ）に対しムタゲンではないことを意味する。

【００５７】さらに、化合物Ｎｏ．６に細胞毒素性の有
無に関して成長抑止テストを行なった。このテストシス
テムでは、毒性物質の存在下で７２時間の培養期間後
に、未処理コントロール培養群のプロテイン含有量を測
定することで、抑止された細胞成長を決める、プロテイ
ン含有量は、毒性物質による成長抑止に関して、間接的
な細胞成長尺度である。未処理培養群（陰性コントロー
ル）に比較して３０％超の成長抑止は、明白な細胞毒素
性と判断される。

【００５８】被験化合物を細胞培養基（ＤＭＥＭ−ＦＣ
Ｓ）に溶解、連続的に希釈して最終濃度を２．６；４．
０；５．９；８．８；１３．３、および２０．０μｇ／
ｍｌとした。被験化合物の種々濃度下で、Ｌ９２９細胞
培養群を７２時間培養した。Ｌ９２９細胞［ＡＴＣＣ
ＣＣＬ１，ＮＣＴＣｃｌｏｎｅ９２９の番号で国際寄託
されたもの（マウスの結合組織、Ｌ型のクローン）］を
テスト細胞とした。ＤＭＥＭ（Ｄｕｌｂｅｃｃｏ’ｓ
ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｅａｇｌｅ ｍｅｄｉｕｍ、Ａｒ
ｔ． Ｎｏ． ０４１−０１９６５Ｍ）に１０％、胎児
仔牛血清ＦＣＳ、１００μｇ／ｍｌペニシリン、および
１００μｇ／ｍｌストレプトマイシンを補充した。被験
化合物無しのＤＭＥＭ−ＦＣＳを陰性コントロールと
し、ジメチルスルホキシド（７．５％ Ｖ／Ｖ ＤＭＳ
Ｏ）を陽性コントロールとして使用した。テスト液１０
０μｌ、即ちコントロール１００μｌを、それぞれ３回
づつ９６穴ある組織プレートの各穴に注入した。バック
グラウンド測定用のものを除いて、１ｍｌ当り１×１０
⁵ 細胞含有の、新たに調整した細胞懸濁液を５０ｍｌづ
つ各穴に注入した。湿潤空気中（５％ ＣＯ₂ ／９５％
空気）９７℃で７２時間、この組織プレートを培養し
た。各穴のプロテイン含有量を、ＢＣＡプロテイン比色
検査法により［Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｂｉｏｃｈｅｍ
ｉｓｔｒｙ、１５０巻、７６〜８５頁、（１９８５
年）］測定した。７２時間の長期接触期間中、４μｇ／
ｍｌ超の濃度では、化合物Ｎｏ．６は細胞毒素性を示す
ことが分った。

【００５９】３． ポリイオネン被覆のポリスルホンプ
レートのバクテリア付着挙動テスト 実施例１の製造法では、化合物Ｎｏ．６（６，１０−イ
オネンブロマイド）は、１×１寸法のポリスルホンプレ
ートに塗布される。この化合物の抗付着性を測定するた
め、被覆ポリスルホンプレート３枚と、コントロールと
して未被覆プレート３枚につき下記のテストを行なっ
た。

【００６０】バクテリア株としてスタフィロコッカス・
エピデルミテイス（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ｅ
ｐｉｄｅｒｍｉｔｉｓ） ＫＨ６（ＣＡＳＯ−ブイヨン
中で３７℃２４時間培養）を使用した。ＰＢＳ（ｐＨ値
７．８の等張性の通常の生理食塩水中、２０ｍＭのリン
酸カリウムバッファー）で２回洗浄後、基本懸濁液をＰ
ＢＳ中で調整した。これは５４５ｎｍで０．０５８９の
吸光率を示し、この値は１．６×１０⁷ バクテリア数に
相当する。被験プレートを基本懸濁液につけ、室温で９
０分の培養期間中、ローラーミキサーにかけながら保管
した。培養期間終了後、約２０ｍｌのＰＢＳ中で１回に
つき５秒で３回洗い、次いで、アンピューバ（Ａｍｐｕ
ｗａ）で１回洗浄した。引き続き８０℃で３０分間固定
化を行なった。ケイ光顕微鏡判定用に、アクリジンオレ
ンジで５分間プレートを染色した。判定には油浸用１０
０倍対物レンズを使用した。結果を下記の表９に示す。
この結果から、ポリイオネン被覆の顕著な抗付着性は明
らかであり、これはバイオフィルムの形成を阻止する。

【００６１】

【表９】

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 化学的に不活性な担体材上に、親水性溶
   媒に可溶なポリイオネンを固定化する方法において、ポ
   リイオネンの反応性両末端基を過剰のα，ω−二官能化
   合物と反応させ、得た反応生成物を親水性溶媒中に溶解
   して、少なくとも１回担体材に塗布し、次いで架橋剤に
   も上記担体材にも不活性な疎水性溶媒中に溶解させた架
   橋剤により、架橋反応を行なうこととし、上記ポリイオ
   ネンが、下記一般式Ｉで示されるものの１つであり、 【化１】 ここでＸは重合度を表し、Ｒ₁ 、Ｒ₂ 、Ｒ₃ 、およびＲ
   ₄ はそれぞれ炭素原子１〜４個の直鎖または分岐鎖のア
   ルキル基であって、同一でも異なっていても良く、ま
   た、ＡとＢとは、Ａ、Ｂ両基中の炭素原子数合計が少な
   くとも６個である条件で、各々、−ＣＨ₂ 、−Ｃ₂ Ｈ₄
   −、または、 【化２】 の内の１つの基であって、同一でも異なっていても良
   く、 ここでｎとｍとは、それぞれ１〜１６の間の整数を表
   し、ＸとＹは、それぞれ−Ｈ、−ＣＨ₃ 、−ＯＨ、−Ｃ
   ＨＯ、−ＮＨ₂ 、ＮＨＺ、−Ｎ（Ｚ）₂ を表し、 ここでＺは炭素原子１〜４個のアルキル基を示し、両置
   換置Ｚは同一でも異なっていても良く、また、ＸとＹ
   は、下記の基でも良く、 【化３】 ここで、Ｒ’、Ｒ”およびＲ’’’は、それぞれ水素原
   子または炭素原子１〜６個のアルキル基を示し、同一で
   も異なっていても良く、あるいは、ＸとＹが一緒になっ
   て単一の共に酸素原子を表し、上記ポリイオネンの分子
   量は１０，０００〜１００，０００、特に２０，０００
   〜８０，０００ダルトンの範囲内であることを特徴とす
   る化学的に不活性な担体材上に、親水性溶媒に可溶なポ
   リイオネンを固定化する方法。
2. 【請求項２】 長鎖α，ω−二官能化合物を使用する、
   請求項１記載の製造方法。
3. 【請求項３】 特に長鎖のα，ω−ジアミノ化合物を二
   官能化合物として使用することを特徴とする、請求項１
   記載の製造方法。
4. 【請求項４】 特に長鎖のα，ω−ジカルボン酸の反応
   性誘導体を、架橋剤として使用することを特徴とする、
   請求項３記載の製造方法。
5. 【請求項５】 前記反応生成物の親水性溶媒として、メ
   タノールを使用することを特徴とする、請求項１、２、
   または３の内の１つの製造方法。
6. 【請求項６】 前記化学的に不活性な担体材がポリスル
   ホンであることを特徴とする、請求項１記載の製造法。
7. 【請求項７】 化学的に不活性な材質と、ポリイオネン
   被覆とに基づいて抗菌性を有するマトリックスであっ
   て、上記ポリイオネンが共有結合またはイオン性結合を
   形成することなく、上記化学的に不活性な担体材と強固
   に結合して、水性媒質中での可溶性を消失していること
   を特徴とするマトリックス。
8. 【請求項８】 上記ポリイオネンが本質的に未変化分子
   構造で層中に存在することを特徴とする、請求項７記載
   のマトリックス。
9. 【請求項９】 前記化学的に不活性な材質が重合体樹脂
   であることを特徴とする、請求項７記載のマトリック
   ス。
10. 【請求項１０】 上記重合体樹脂がポリスルホンである
    ことを特徴とする、請求項９記載のマトリックス。
11. 【請求項１１】 前記請求項１の方法により製造される
    ことを特徴とする、請求項８記載のマトリックス。
12. 【請求項１２】 水浄化用のフィルターとして微孔膜の
    形で、あるいは表面消毒剤としてビーズの形で用いられ
    る医療器具であって、特に体内使用に供される請求項７
    記載の被覆マトリックスの使用法。