JPH10230569A - 微生物排除性被覆した物品、微生物排除性被覆の製造方法、およびそのように被覆した物品の使用 - Google Patents
微生物排除性被覆した物品、微生物排除性被覆の製造方法、およびそのように被覆した物品の使用Info
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- JPH10230569A JPH10230569A JP10029440A JP2944098A JPH10230569A JP H10230569 A JPH10230569 A JP H10230569A JP 10029440 A JP10029440 A JP 10029440A JP 2944098 A JP2944098 A JP 2944098A JP H10230569 A JPH10230569 A JP H10230569A
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- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
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- A61L29/08—Materials for coatings
- A61L29/085—Macromolecular materials
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- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/28—Materials for coating prostheses
- A61L27/34—Macromolecular materials
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
- A61L31/08—Materials for coatings
- A61L31/10—Macromolecular materials
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 微生物排除性被覆を有する、金属、セラミッ
クまたはプラスチックからなる物品、そのような物品の
製造方法および使用を提供する。 【解決手段】 シアンアルキル化したヒドロキシアルキ
ルセルロースからなる微生物排除性被覆を特徴とする物
品により解決される。該被覆はプラズマ処理、コロナ放
電またはエネルギーの豊富な放射線での照射により変性
できる。 【効果】 本発明による物品は、医療目的または工業目
的のため、例えばカテーテルまたはステントとしての使
用に適している。
クまたはプラスチックからなる物品、そのような物品の
製造方法および使用を提供する。 【解決手段】 シアンアルキル化したヒドロキシアルキ
ルセルロースからなる微生物排除性被覆を特徴とする物
品により解決される。該被覆はプラズマ処理、コロナ放
電またはエネルギーの豊富な放射線での照射により変性
できる。 【効果】 本発明による物品は、医療目的または工業目
的のため、例えばカテーテルまたはステントとしての使
用に適している。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、微生物ができる限
り存在しない表面を必要とする使用のための、金属、セ
ラミックまたはプラスチックからなる物品ならびにその
ような物品の製造および使用に関する。
り存在しない表面を必要とする使用のための、金属、セ
ラミックまたはプラスチックからなる物品ならびにその
ような物品の製造および使用に関する。
【0002】
【従来の技術】細胞レベルでの生物学的反応では、表面
は重要な役割を果たす。従ってプラスチック、セラミッ
クおよび金属の表面へのバクテリアの定住能力は現代の
医学における深刻な問題である。特に頻繁に使用される
カテーテルはバクテリアにとって有利な定住場所である
(例えば、DA GoldmanおよびGB Pier著のClin. Microbi
ol. Rev. 6. 176-192 1993)。カテーテル以外に患者の
体の中にはその他の物品、例えばドレナージ、ステン
ト、人工血管、義歯、心臓弁、人工関節、コンタクトレ
ンズ、人工レンズおよび外科用縫合材料が、短期的にま
たは長期的に移植される。これらの物品はプラスチッ
ク、金属またはセラミックからなる。バクテリアが生息
した場合にはこれらを再度体から除去しなくてはならな
い。というのは経口で、または静脈内に投与した抗生物
質は、これらのバクテリアの撲滅にしばしば不適切であ
ることが判明しているからである。その原因はおそらく
付着しているバクテリアの、抗生物質に対する多種多様
に向上した抵抗力であろう(AG Gristina et al., Biom
aterials, 8, 423-426, 1987)。既に様々な方法でプラ
スチックカテーテルにバクテリアの生息に対抗する加工
を施すことが試みられた。その際例えば硝酸銀、ゼオラ
イト銀およびスルファジアジン銀を使用する(欧州特許
第328421号明細書、特開平3−244663号公
報、J. InfectiousDiseases 167, 920-924, 1992)。
は重要な役割を果たす。従ってプラスチック、セラミッ
クおよび金属の表面へのバクテリアの定住能力は現代の
医学における深刻な問題である。特に頻繁に使用される
カテーテルはバクテリアにとって有利な定住場所である
(例えば、DA GoldmanおよびGB Pier著のClin. Microbi
ol. Rev. 6. 176-192 1993)。カテーテル以外に患者の
体の中にはその他の物品、例えばドレナージ、ステン
ト、人工血管、義歯、心臓弁、人工関節、コンタクトレ
ンズ、人工レンズおよび外科用縫合材料が、短期的にま
たは長期的に移植される。これらの物品はプラスチッ
ク、金属またはセラミックからなる。バクテリアが生息
した場合にはこれらを再度体から除去しなくてはならな
い。というのは経口で、または静脈内に投与した抗生物
質は、これらのバクテリアの撲滅にしばしば不適切であ
ることが判明しているからである。その原因はおそらく
付着しているバクテリアの、抗生物質に対する多種多様
に向上した抵抗力であろう(AG Gristina et al., Biom
aterials, 8, 423-426, 1987)。既に様々な方法でプラ
スチックカテーテルにバクテリアの生息に対抗する加工
を施すことが試みられた。その際例えば硝酸銀、ゼオラ
イト銀およびスルファジアジン銀を使用する(欧州特許
第328421号明細書、特開平3−244663号公
報、J. InfectiousDiseases 167, 920-924, 1992)。
【0003】高濃度の抗生物質を表面に取り込む、また
は抗生物質で表面を覆うことにより、付着しているバク
テリアのMIC値(=minimal inhibitory concentrati
on)より高い、十分な抗生物質濃度を局所的に達成する
ことを期待した試みも行われた。特にゲンタマイシン、
リファンピシンおよびシプロフロキサシン(Ciprofloxac
in)がこのために使用された(JM Schierholz, Hospital
is 65, 403-407, 1995)。防腐剤、例えばビグアニンジ
ン(Biguanindine)(?)、ヨウ素および/またはクロル
ヘキシジンもまたプラスチック表面に固定された(G Gol
ombおよびA Shpigelman, J. Biomed. Mat. Res., 25, 9
37-952, 1991)。しかしこの場合、死滅効果を達成する
ためには0.1〜2%の局所濃度を達成しなくてはなら
ない。しかしこの濃度では、体自体の細胞、例えば線維
芽細胞もまた不可逆的にダメージを受ける。さらにこの
ようにして高い濃度を長期間にわたり維持することはほ
とんど不可能である。これらを合わせると、医療目的の
ための器具および補助具の表面の微生物の生息を満足の
いくほど阻止できた、または少なくとも効果的に抑制で
きたことも、また一度達成された生息をこれまで生体内
で効果的かつ持続的に撲滅できたこともないと断言せざ
るを得ない。
は抗生物質で表面を覆うことにより、付着しているバク
テリアのMIC値(=minimal inhibitory concentrati
on)より高い、十分な抗生物質濃度を局所的に達成する
ことを期待した試みも行われた。特にゲンタマイシン、
リファンピシンおよびシプロフロキサシン(Ciprofloxac
in)がこのために使用された(JM Schierholz, Hospital
is 65, 403-407, 1995)。防腐剤、例えばビグアニンジ
ン(Biguanindine)(?)、ヨウ素および/またはクロル
ヘキシジンもまたプラスチック表面に固定された(G Gol
ombおよびA Shpigelman, J. Biomed. Mat. Res., 25, 9
37-952, 1991)。しかしこの場合、死滅効果を達成する
ためには0.1〜2%の局所濃度を達成しなくてはなら
ない。しかしこの濃度では、体自体の細胞、例えば線維
芽細胞もまた不可逆的にダメージを受ける。さらにこの
ようにして高い濃度を長期間にわたり維持することはほ
とんど不可能である。これらを合わせると、医療目的の
ための器具および補助具の表面の微生物の生息を満足の
いくほど阻止できた、または少なくとも効果的に抑制で
きたことも、また一度達成された生息をこれまで生体内
で効果的かつ持続的に撲滅できたこともないと断言せざ
るを得ない。
【0004】薬剤を製造する際ならびに生物学的材料で
研究する研究実験室および調査実験室において、滅菌水
媒体と接触する装置、容器、配管、ビン、ピペットなど
の表面に同様にバクテリアが定住し、かつ増殖する場合
がある。ここではこの有害な被害の排除がそれほど問題
でないとしても、やはり表面の生息をともかく完全に許
さないかまたは少なくとも著しく困難にするような材料
を使用するほうがもちろん望ましいであろう。
研究する研究実験室および調査実験室において、滅菌水
媒体と接触する装置、容器、配管、ビン、ピペットなど
の表面に同様にバクテリアが定住し、かつ増殖する場合
がある。ここではこの有害な被害の排除がそれほど問題
でないとしても、やはり表面の生息をともかく完全に許
さないかまたは少なくとも著しく困難にするような材料
を使用するほうがもちろん望ましいであろう。
【0005】バクテリア同様に、プラスチック、セラミ
ックまたは金属からなる表面に対して強い親和性を有す
る細胞または血液中の細胞状の粒子、例えば血小板は医
学における別の問題を有する。一時的または永久的な移
植片またはその他の装置または補助具として常に血液と
接触する、前記材料からなる物品の表面への血小板の付
着は、血液の塊状化および血栓形成につながる反応カス
ケードを誘発する。このような付着は抗生物質により影
響を与えることができない。確かに特定の消毒薬、例え
ば塩化ベンザルコニウムはヘパリンと併用すると、プラ
スチック表面上への血小板の付着を減少する能力があ
る。しかし塩化ベンザルコニウム/ヘパリンからなる被
覆は吸着により塗布され、かつ比較的容易に剥離する。
従ってバクテリアの付着だけでなく、細胞または細胞状
の血液粒子、例えば血小板の付着を阻止する、前記材料
の表面のための不溶性被覆を見いだすことは望ましいで
あろう。
ックまたは金属からなる表面に対して強い親和性を有す
る細胞または血液中の細胞状の粒子、例えば血小板は医
学における別の問題を有する。一時的または永久的な移
植片またはその他の装置または補助具として常に血液と
接触する、前記材料からなる物品の表面への血小板の付
着は、血液の塊状化および血栓形成につながる反応カス
ケードを誘発する。このような付着は抗生物質により影
響を与えることができない。確かに特定の消毒薬、例え
ば塩化ベンザルコニウムはヘパリンと併用すると、プラ
スチック表面上への血小板の付着を減少する能力があ
る。しかし塩化ベンザルコニウム/ヘパリンからなる被
覆は吸着により塗布され、かつ比較的容易に剥離する。
従ってバクテリアの付着だけでなく、細胞または細胞状
の血液粒子、例えば血小板の付着を阻止する、前記材料
の表面のための不溶性被覆を見いだすことは望ましいで
あろう。
【0006】医療技術において、特に静脈内カテーテ
ル、例えば狭窄した冠状血管のための拡張カテーテルの
ために使用する際のプラスチックのもう一つの重要な特
性は、摩擦係数が小さい軟質表面の特性である。血管内
部の細胞層、いわゆる内皮細胞は導入されたカテーテル
により損なわれてはならない。というのはその下にある
コラーゲン含有組織層との接触により容易に血栓を形成
するからである。
ル、例えば狭窄した冠状血管のための拡張カテーテルの
ために使用する際のプラスチックのもう一つの重要な特
性は、摩擦係数が小さい軟質表面の特性である。血管内
部の細胞層、いわゆる内皮細胞は導入されたカテーテル
により損なわれてはならない。というのはその下にある
コラーゲン含有組織層との接触により容易に血栓を形成
するからである。
【0007】さらに、溶解した、または液状で希釈して
いない有機物質で満たされ、かつバクテリア集団にとっ
て有利な条件を有する水処理装置(例えば膜による脱塩
のため)内の、または容器内のバクテリアの定住は公知
である。そのような微生物の被覆は著しい範囲で装置の
閉塞および/または腐食による破壊につながる。
いない有機物質で満たされ、かつバクテリア集団にとっ
て有利な条件を有する水処理装置(例えば膜による脱塩
のため)内の、または容器内のバクテリアの定住は公知
である。そのような微生物の被覆は著しい範囲で装置の
閉塞および/または腐食による破壊につながる。
【0008】食品、看護、ここでは特に老人看護および
医療において、バクテリアの付着および蔓延に対する予
防には大きな意義がある。大量給食または大衆酒場の場
合、使い捨て食器のゴミの回避を目指し、かつ繰り返し
使用する食器の洗浄が不十分であるときに特に著しい危
険が存在する。食品を供給するためのホースまたはパイ
プ内のバクテリアの有害な蔓延は、湿度が高く、かつ暖
かい環境、例えば浴室内の貯蔵容器ならびに織物におけ
る増殖と同様に公知である。そのような設備は、公衆の
交通が激しい領域の、従って例えば公共交通機関、病
院、電話ボックス、学校および特に公衆トイレの特定の
表面と同様にバクテリアにとって有利な生活空間であ
る。
医療において、バクテリアの付着および蔓延に対する予
防には大きな意義がある。大量給食または大衆酒場の場
合、使い捨て食器のゴミの回避を目指し、かつ繰り返し
使用する食器の洗浄が不十分であるときに特に著しい危
険が存在する。食品を供給するためのホースまたはパイ
プ内のバクテリアの有害な蔓延は、湿度が高く、かつ暖
かい環境、例えば浴室内の貯蔵容器ならびに織物におけ
る増殖と同様に公知である。そのような設備は、公衆の
交通が激しい領域の、従って例えば公共交通機関、病
院、電話ボックス、学校および特に公衆トイレの特定の
表面と同様にバクテリアにとって有利な生活空間であ
る。
【0009】老人看護および病人看護では、しばしば患
者の抵抗力が低下しているために、集中治療室および家
庭看護で、感染に対する入念な措置が要求される。
者の抵抗力が低下しているために、集中治療室および家
庭看護で、感染に対する入念な措置が要求される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、特定の使用に際して微生物が少なくともできる限り
存在しない表面が要求され、表面の摩擦係数が小さく、
かつ人間または動物の器官内で使用する際にこれらの細
胞に対して毒作用を及ぼすことのない物品を提供するこ
とである。本発明のもう1つの課題は、そのような物品
を目的に応じた被覆剤を用いて製造する方法を提供する
ことである。本発明の最後の課題は上記の物品に関して
目的に応じた使用を提案することである。
は、特定の使用に際して微生物が少なくともできる限り
存在しない表面が要求され、表面の摩擦係数が小さく、
かつ人間または動物の器官内で使用する際にこれらの細
胞に対して毒作用を及ぼすことのない物品を提供するこ
とである。本発明のもう1つの課題は、そのような物品
を目的に応じた被覆剤を用いて製造する方法を提供する
ことである。本発明の最後の課題は上記の物品に関して
目的に応じた使用を提案することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】第1の課題は、シアンア
ルキル化したヒドロキシアルキルセルロースからなる微
生物排除性被覆を特徴とする、金属、セラミックまたは
プラスチックからなる物品により解決される。
ルキル化したヒドロキシアルキルセルロースからなる微
生物排除性被覆を特徴とする、金属、セラミックまたは
プラスチックからなる物品により解決される。
【0012】第2の課題は該物品をシアンエチル化した
ヒドロキシアルキルセルロースで被覆する方法により解
決される。
ヒドロキシアルキルセルロースで被覆する方法により解
決される。
【0013】第3の課題は前記の物品を、該物品の表面
ができる限り十分に微生物が存在しないことが重要であ
るような目的のために使用することにより解決される。
ができる限り十分に微生物が存在しないことが重要であ
るような目的のために使用することにより解決される。
【0014】本発明による物品は、前記の通り、表面に
できる限り微生物が存在しないことが重要であるような
条件下で使用するためのものである。この事態のための
別の定式化によれば、その使用は表面が微生物排除性で
あることを必要とする。「できる限り存在しない」とい
う表現はもちろん「完全に存在しない」を含む。これは
理想型の極端なケースである。しかし本発明の利点は、
通例の物品との比較において明らかに微生物の生息また
は被覆密度が少ない点に現れている。
できる限り微生物が存在しないことが重要であるような
条件下で使用するためのものである。この事態のための
別の定式化によれば、その使用は表面が微生物排除性で
あることを必要とする。「できる限り存在しない」とい
う表現はもちろん「完全に存在しない」を含む。これは
理想型の極端なケースである。しかし本発明の利点は、
通例の物品との比較において明らかに微生物の生息また
は被覆密度が少ない点に現れている。
【0015】微生物という表現は本発明の目的に関して
広く解釈する。これは微視的に小さい細胞または細胞様
の構成物である。詳細にはバクテリア、特に病原菌;酵
母菌および真菌類が挙げられる。前記の、血液の細胞様
の構成物、例えば血小板もまた本発明の意味では微生物
と見なす。
広く解釈する。これは微視的に小さい細胞または細胞様
の構成物である。詳細にはバクテリア、特に病原菌;酵
母菌および真菌類が挙げられる。前記の、血液の細胞様
の構成物、例えば血小板もまた本発明の意味では微生物
と見なす。
【0016】本発明による物品は、バクテリア排除性の
表面が望まれる様々な分野での使用に適している。従っ
て該物品は医療目的または食品工業を含む工業目的のた
めに、ならびに製薬学、生物学、看護、衛生学または食
品の分野で使用することができる。
表面が望まれる様々な分野での使用に適している。従っ
て該物品は医療目的または食品工業を含む工業目的のた
めに、ならびに製薬学、生物学、看護、衛生学または食
品の分野で使用することができる。
【0017】前記の3つの特性、つまり微生物に対する
排除性、小さい摩擦係数および細胞毒性のないこと、は
第一に挙げられる重要な特性である。というのは本発明
のそれぞれの実施態様ではこれらの特性が重要だからで
ある。しかし、3つのうちの1つまたは残りの2つの特
性が場合によっては重要でない、またはあまり重要でな
いが、しかしそれにも関わらずもちろん存在するよう
な、特に医学以外の分野での使用が存在する。本発明に
よる物品は特に医学分野で、特に治療目的または診断目
的のための使用に適しており、かつ従って例えばカテー
テル、ステント、透析チューブまたはカテーテルチュー
ブ、人工血管、人工心臓弁、人工関節および人工レンズ
ならびにコンタクトレンズまたは外科用縫合材料であ
る。しかし該物品の前記特性が問題となる場合には、あ
らゆるその他の分野での使用にも適している。その例は
滅菌条件下での薬剤の製造であり、その際本発明による
物品は装置および装置部品、容器、配管、包装および発
送材料等であってもよい。
排除性、小さい摩擦係数および細胞毒性のないこと、は
第一に挙げられる重要な特性である。というのは本発明
のそれぞれの実施態様ではこれらの特性が重要だからで
ある。しかし、3つのうちの1つまたは残りの2つの特
性が場合によっては重要でない、またはあまり重要でな
いが、しかしそれにも関わらずもちろん存在するよう
な、特に医学以外の分野での使用が存在する。本発明に
よる物品は特に医学分野で、特に治療目的または診断目
的のための使用に適しており、かつ従って例えばカテー
テル、ステント、透析チューブまたはカテーテルチュー
ブ、人工血管、人工心臓弁、人工関節および人工レンズ
ならびにコンタクトレンズまたは外科用縫合材料であ
る。しかし該物品の前記特性が問題となる場合には、あ
らゆるその他の分野での使用にも適している。その例は
滅菌条件下での薬剤の製造であり、その際本発明による
物品は装置および装置部品、容器、配管、包装および発
送材料等であってもよい。
【0018】本発明による物品は多種多様な材料からな
っていてもよい。金属材料の例は鉄、鋼、特に高合金ス
テンレス鋼、ならびにニッケル、チタン、マンガンおよ
びアルミニウムである。本発明のために適切なセラミッ
ク材料は無機質の、主に非金属元素をベースとし、場合
により部分的に結晶質の材料であり、これらはガラス、
ガラスセラミックまたはオキシドセラミックとして公知
である。該セラミック材料は酸化物成分の代わりにまた
は酸化物成分と並んで窒化物、ホウ化物、炭化物および
/またはケイ化物を含有していてもよい。本発明に適切
なプラスチックベースの材料は同様に多様である。後者
はポリマー、重縮合物または重付加化合物であってもよ
い。例としてポリオレフィン、例えばポリエチレンまた
はポリプロピレン;エチレンとプロピレンとの、および
/またはその他のオレフィン系不飽和モノマー例えばブ
テン−1、酢酸ビニルおよびアクリロニトリルとのコポ
リマー;ポリエステル、例えばポリエチレンテレフタレ
ートおよびポリブチレンテレフタレート;ポリカーボネ
ート;ポリアミド、例えばポリカプロラクタムおよびポ
リラウリンラクタム;ポリアルキレンフルオリド、例え
ばポリビニリデンフルオリドおよびポリテトラフルオロ
エチレン;ポリウレタンなどである。もちろん様々な材
料の組み合わせからなる、例えば異なった金属からな
る、または1種の金属および1種のプラスチックからな
る物品もまた本発明の範囲に該当する。生きている微生
物に関連して、医療またはその他の使用の際には材料を
選択する際に生体親和性に注意するべきである。
っていてもよい。金属材料の例は鉄、鋼、特に高合金ス
テンレス鋼、ならびにニッケル、チタン、マンガンおよ
びアルミニウムである。本発明のために適切なセラミッ
ク材料は無機質の、主に非金属元素をベースとし、場合
により部分的に結晶質の材料であり、これらはガラス、
ガラスセラミックまたはオキシドセラミックとして公知
である。該セラミック材料は酸化物成分の代わりにまた
は酸化物成分と並んで窒化物、ホウ化物、炭化物および
/またはケイ化物を含有していてもよい。本発明に適切
なプラスチックベースの材料は同様に多様である。後者
はポリマー、重縮合物または重付加化合物であってもよ
い。例としてポリオレフィン、例えばポリエチレンまた
はポリプロピレン;エチレンとプロピレンとの、および
/またはその他のオレフィン系不飽和モノマー例えばブ
テン−1、酢酸ビニルおよびアクリロニトリルとのコポ
リマー;ポリエステル、例えばポリエチレンテレフタレ
ートおよびポリブチレンテレフタレート;ポリカーボネ
ート;ポリアミド、例えばポリカプロラクタムおよびポ
リラウリンラクタム;ポリアルキレンフルオリド、例え
ばポリビニリデンフルオリドおよびポリテトラフルオロ
エチレン;ポリウレタンなどである。もちろん様々な材
料の組み合わせからなる、例えば異なった金属からな
る、または1種の金属および1種のプラスチックからな
る物品もまた本発明の範囲に該当する。生きている微生
物に関連して、医療またはその他の使用の際には材料を
選択する際に生体親和性に注意するべきである。
【0019】シアンアルキル化したヒドロキシアルキル
セルロースは公知の材料であり、その製造および特性は
JW MayによりMacromolecules 21、3179〜3183
頁、1988年に記載された。ドイツ国特許出願公開第
4040363号明細書には、多孔性かつ緻密な支持体
を被覆するためのシアンエチル化したヒドロキシプロピ
ルセルロースの使用が記載されている。例2ではポリエ
チレンフォイルを被覆し、例7〜9ではポリプロピレン
からなる微細孔質の膜を被覆している。被覆した膜を気
体混合物の分離のための透過性および選択性に関して試
験した。
セルロースは公知の材料であり、その製造および特性は
JW MayによりMacromolecules 21、3179〜3183
頁、1988年に記載された。ドイツ国特許出願公開第
4040363号明細書には、多孔性かつ緻密な支持体
を被覆するためのシアンエチル化したヒドロキシプロピ
ルセルロースの使用が記載されている。例2ではポリエ
チレンフォイルを被覆し、例7〜9ではポリプロピレン
からなる微細孔質の膜を被覆している。被覆した膜を気
体混合物の分離のための透過性および選択性に関して試
験した。
【0020】シアンアルキル化の場合、通例平均分子量
50000〜2000000を有し、かつ市販されてい
るヒドロキシアルキルセルロース、例えばヒドロキシエ
チルセルロースまたはヒドロキシプロピルセルロースか
ら出発する。該製品を不活性溶剤、例えばt−ブタノー
ルに溶解し、かつ触媒の存在下で計算した量のα,β−
不飽和ニトリル、有利にはアクリロニトリルを添加す
る。有利にはグルコース成分1モルあたりアクリロニト
リル0.1〜3モルまたはグルコース成分の3個の反応
性OH基に対して当量の5倍までの過剰を適用する。適
切な触媒は例えば第四アンモニウム水酸化物、例えばベ
ンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシドである。
50000〜2000000を有し、かつ市販されてい
るヒドロキシアルキルセルロース、例えばヒドロキシエ
チルセルロースまたはヒドロキシプロピルセルロースか
ら出発する。該製品を不活性溶剤、例えばt−ブタノー
ルに溶解し、かつ触媒の存在下で計算した量のα,β−
不飽和ニトリル、有利にはアクリロニトリルを添加す
る。有利にはグルコース成分1モルあたりアクリロニト
リル0.1〜3モルまたはグルコース成分の3個の反応
性OH基に対して当量の5倍までの過剰を適用する。適
切な触媒は例えば第四アンモニウム水酸化物、例えばベ
ンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシドである。
【0021】本発明による物品は、目的に応じてその都
度の材料から成形した支持体を公知の方法で、例えば浸
漬、吹付けまたは刷毛塗りによりシアンアルキル化した
ヒドロキシアルキルセルロースの溶液で被覆する。本発
明による物品の微生物排除性特性は特に、膜の表面が平
坦かつ無孔の場合に際だっている。平坦かつ無孔の膜の
表面は、支持体自体が平坦で無孔の場合に最も容易に製
造することができる。従ってそのような支持体は有利で
ある。というのは該支持体上に製造した膜が同様に平坦
かつ無孔であるからである。実証済みの易揮発性溶剤は
アセトンである。溶剤の蒸発および例えば空中でおよび
場合により適切に上昇させた温度で乾燥後、シアンアル
キル化したヒドロキシアルキルセルロースからなる膜は
著しく強固に様々な支持体上に接着する。
度の材料から成形した支持体を公知の方法で、例えば浸
漬、吹付けまたは刷毛塗りによりシアンアルキル化した
ヒドロキシアルキルセルロースの溶液で被覆する。本発
明による物品の微生物排除性特性は特に、膜の表面が平
坦かつ無孔の場合に際だっている。平坦かつ無孔の膜の
表面は、支持体自体が平坦で無孔の場合に最も容易に製
造することができる。従ってそのような支持体は有利で
ある。というのは該支持体上に製造した膜が同様に平坦
かつ無孔であるからである。実証済みの易揮発性溶剤は
アセトンである。溶剤の蒸発および例えば空中でおよび
場合により適切に上昇させた温度で乾燥後、シアンアル
キル化したヒドロキシアルキルセルロースからなる膜は
著しく強固に様々な支持体上に接着する。
【0022】該膜は疎水性であり、かつ水溶性ではない
が、しかし水を吸収して、シアンアルキル化の度合いに
応じて程度の差はあれ著しく膨潤する。プラズマ処理ま
たはコロナ放電もしくはエネルギーの豊富な放射線、つ
まり可視光線よりもエネルギーの豊富な放射線での照射
により、該膜を場合により架橋下に変性し、アセトン中
に実質的に不溶で、かつ水中で著しく膨潤しないように
することができる。エネルギーの豊富な放射線には紫外
線、X線および電子線が挙げられる。紫外線での変性は
有利である。変性した膜はさらに、特になめらかな無孔
の支持体上に良好な接着を示す。該被覆の微生物排除性
特性、所望の小さい摩擦係数ならびに有利な細胞毒性特
性は変性により影響を受けることはない。
が、しかし水を吸収して、シアンアルキル化の度合いに
応じて程度の差はあれ著しく膨潤する。プラズマ処理ま
たはコロナ放電もしくはエネルギーの豊富な放射線、つ
まり可視光線よりもエネルギーの豊富な放射線での照射
により、該膜を場合により架橋下に変性し、アセトン中
に実質的に不溶で、かつ水中で著しく膨潤しないように
することができる。エネルギーの豊富な放射線には紫外
線、X線および電子線が挙げられる。紫外線での変性は
有利である。変性した膜はさらに、特になめらかな無孔
の支持体上に良好な接着を示す。該被覆の微生物排除性
特性、所望の小さい摩擦係数ならびに有利な細胞毒性特
性は変性により影響を受けることはない。
【0023】
【実施例】以下の例は本発明を詳細に説明するが、しか
しその適用範囲を限定するものではない。全てのパーセ
ント表示はその他の指示がない限り重量に対してであ
る。
しその適用範囲を限定するものではない。全てのパーセ
ント表示はその他の指示がない限り重量に対してであ
る。
【0024】例1 シアンエチル化したヒドロキシプロ
ピルセルロースの製造 t−ブタノール中、ヒドロキシプロピルセルロース(分
子量約1000000、Aldrich Chemie社、 シュタイ
ンハイム)の2.5%溶液に触媒としてベンジルトリメ
チルアンモニウムヒドロキシド0.03%を添加する。
次いで3個のヒドロキシル基を有するグルコース成分あ
たり5倍モル過剰のアクリロニトリルを滴加する。該混
合物を40℃に2時間加熱し、かつ引き続き真空中で濃
縮する。高粘性の溶液をアセトンで希釈し、かつ酢酸を
含有するpH3.5の水中に導入し、これによりシアン
エチル化したヒドロキシアルキルセルロースが沈殿す
る。収率は再沈殿後に理論値の60%、乾燥した生成物
の窒素含量は元素分析により3.7%である。
ピルセルロースの製造 t−ブタノール中、ヒドロキシプロピルセルロース(分
子量約1000000、Aldrich Chemie社、 シュタイ
ンハイム)の2.5%溶液に触媒としてベンジルトリメ
チルアンモニウムヒドロキシド0.03%を添加する。
次いで3個のヒドロキシル基を有するグルコース成分あ
たり5倍モル過剰のアクリロニトリルを滴加する。該混
合物を40℃に2時間加熱し、かつ引き続き真空中で濃
縮する。高粘性の溶液をアセトンで希釈し、かつ酢酸を
含有するpH3.5の水中に導入し、これによりシアン
エチル化したヒドロキシアルキルセルロースが沈殿す
る。収率は再沈殿後に理論値の60%、乾燥した生成物
の窒素含量は元素分析により3.7%である。
【0025】例2 被覆の湿潤性 様々なプラスチックフォイルを標本用針で固定し、かつ
シアンエチル化したヒドロキシプロピルセルロースの1
%のアセトン溶液(AHC)で例1により浸漬した。余
分な溶液を振り落とし、かつ該フォイルを空中で乾燥す
る。1滴の水を膜上にのせ、かつビデオカメラで撮影す
る。画像をデジタル化し、かつ滴と表面とが作る接触角
を測定する。
シアンエチル化したヒドロキシプロピルセルロースの1
%のアセトン溶液(AHC)で例1により浸漬した。余
分な溶液を振り落とし、かつ該フォイルを空中で乾燥す
る。1滴の水を膜上にのせ、かつビデオカメラで撮影す
る。画像をデジタル化し、かつ滴と表面とが作る接触角
を測定する。
【0026】 表1 被覆していない、およびシアンエチル化したヒドロキシプロピルセルロ ースで被覆したプラスチックフォイル上の水の接触角(度)フォイル 未被覆 AHC 300/5 AHC 5Mio/5 ポリアミド12 82.5 97 117 ポリエチレン 96 87 113 ポリプロピレン 99 90 114 エチレン−酢酸ビニル 86 76 115 ポリウレタン 89 87 121 ポリテトラフルオロエチレン 106 87 104 値は5回の測定の平均値である。
【0027】被覆は実質的にプラスチック表面に親水化
をもたらさない。生成物AHC300/5(グルコース
成分1モルあたりアクリロニトリル5モルを有する、分
子量300000のヒドロキシプロピルセルロース)は
主に担体フォイルのわずかな親水化を、分子量1000
000のヒドロキシプロピルセルロースの反応からの生
成物は疎水化をもたらす。
をもたらさない。生成物AHC300/5(グルコース
成分1モルあたりアクリロニトリル5モルを有する、分
子量300000のヒドロキシプロピルセルロース)は
主に担体フォイルのわずかな親水化を、分子量1000
000のヒドロキシプロピルセルロースの反応からの生
成物は疎水化をもたらす。
【0028】例3 バクテリアの付着 直径1.6cmの円形のフォイル片を例2においてと同
様にAHCで被覆する。次いで被覆したフォイルおよび
比較のために被覆していないフォイルも4時間、リン酸
緩衝食塩水(PBS)中の肺炎桿菌(Klebsiella pneumo
niae)株の、生きているバクテリアの懸濁液中で振とう
し、かつ引き続き2回PBSで洗浄する。プラスチック
フォイルに付着しているバクテリアから沸騰しているT
RIS/EDTA緩衝液で細胞中に存在するアデノシン
3リン酸(ATP)を抽出し、かつベーリンガーマンハ
イム(Boehringer Mannheim)の試薬セット(Reagenziensa
tz)でルミネセンスにより測定する。測定した光単位
(RLU)はフォイルに付着しているバクテリア数の基
準である。表2に様々なプラスチックをAHCで被覆し
た後のバクテリア付着の変化を示す。
様にAHCで被覆する。次いで被覆したフォイルおよび
比較のために被覆していないフォイルも4時間、リン酸
緩衝食塩水(PBS)中の肺炎桿菌(Klebsiella pneumo
niae)株の、生きているバクテリアの懸濁液中で振とう
し、かつ引き続き2回PBSで洗浄する。プラスチック
フォイルに付着しているバクテリアから沸騰しているT
RIS/EDTA緩衝液で細胞中に存在するアデノシン
3リン酸(ATP)を抽出し、かつベーリンガーマンハ
イム(Boehringer Mannheim)の試薬セット(Reagenziensa
tz)でルミネセンスにより測定する。測定した光単位
(RLU)はフォイルに付着しているバクテリア数の基
準である。表2に様々なプラスチックをAHCで被覆し
た後のバクテリア付着の変化を示す。
【0029】 表2 AHCでの被覆による、様々なプラスチック上のバクテリア付着の変化 (RLU×10-3で表示)フォイル 未被覆 AHC 300/5 AHC 5Mio/5 ポリアミド12 64.5 15.7 18.1 ポリエチレン 44.2 6.6 33.5 ポリプロピレン 50.5 30.1 10.0 エチレン−酢酸ビニル 26.2 14.7 5.3 ポリウレタン 32.3 20.6 23.7 ポリテトラフルオロエチレン 126.0 37.8 24.4 被覆した全てのプラスチックでバクテリア付着の明らか
な減少が確認された。
な減少が確認された。
【0030】例4 血小板の付着 直径0.8cmの円形のフォイル片を例2においてと同
様にAHCで被覆する。被覆したフォイル片および比較
のために被覆していないフォイル片も30分、クエン酸
塩を含有するウサギの血液中で振とうし、かつ引き続き
2回、PBSで洗浄する。表面に付着している血小板の
相対数を、洗浄工程により除去されなかった血小板から
の、沸騰しているTRIS/EDTA緩衝液でのATP
抽出により測定する。血小板から抽出したATP量を、
例3に記載したように、ルミネセンスにより測定する。
付着している血小板の相対数を、該血小板から抽出した
ATP量で表3に示す(RLUで表示)。
様にAHCで被覆する。被覆したフォイル片および比較
のために被覆していないフォイル片も30分、クエン酸
塩を含有するウサギの血液中で振とうし、かつ引き続き
2回、PBSで洗浄する。表面に付着している血小板の
相対数を、洗浄工程により除去されなかった血小板から
の、沸騰しているTRIS/EDTA緩衝液でのATP
抽出により測定する。血小板から抽出したATP量を、
例3に記載したように、ルミネセンスにより測定する。
付着している血小板の相対数を、該血小板から抽出した
ATP量で表3に示す(RLUで表示)。
【0031】 表3 AHCでの被覆による、様々なプラスチック上の血小板付着の変化(R LU×10-3)フォイル 未被覆 AHC 300/5 AHC 5Mio/5 ポリアミド12 424.3 6.0 26.1 ポリエチレン 129.2 9.5 2.1 ポリプロピレン 155.1 3.7 5.1 エチレン−酢酸ビニル 159.0 65.2 5.9 ポリウレタン 127.1 2.4 3.6 ポリテトラフルオロエチレン 170.8 5.6 9.3 約98%までの血小板付着の減少が確認された。被覆し
た、または被覆していないプラスチックによるクエン酸
塩血液の溶血反応は観察されなかった。
た、または被覆していないプラスチックによるクエン酸
塩血液の溶血反応は観察されなかった。
【0032】例5 細胞毒性 被覆した、および被覆していないフォイルの細胞毒性の
測定のために該フォイルを70容量%のエタノールに浸
漬することにより殺菌し、かつ乾燥後、リットルあたり
プロテオーゼペプトン5g、カゼインからのペプトン4
g、肉エキス1gおよびK2HPO4 200mgの培養
液に置く。該培養液に繊毛虫テトラヒメナピリフォルミ
ス(Tetrahymena pyriformis)を接種する。該繊毛虫の成
長の阻害を細胞毒作用の視標として評価することができ
る(DIN13273、パート5、1986年11
月)。この場合、生きている細胞の数を、抽出可能なA
TPの量を介して測定することもまた可能である。抽出
したATPを例3においてと同様にルミネセンスにより
測定する。AHC被覆の細胞毒作用は被覆していないフ
ォイルと比較して確認されなかった。これに対して保存
料オキシビスフェノキシアルシンを有する軟質PVCか
らなる対照フォイルは著しい細胞毒作用を有していた。
測定のために該フォイルを70容量%のエタノールに浸
漬することにより殺菌し、かつ乾燥後、リットルあたり
プロテオーゼペプトン5g、カゼインからのペプトン4
g、肉エキス1gおよびK2HPO4 200mgの培養
液に置く。該培養液に繊毛虫テトラヒメナピリフォルミ
ス(Tetrahymena pyriformis)を接種する。該繊毛虫の成
長の阻害を細胞毒作用の視標として評価することができ
る(DIN13273、パート5、1986年11
月)。この場合、生きている細胞の数を、抽出可能なA
TPの量を介して測定することもまた可能である。抽出
したATPを例3においてと同様にルミネセンスにより
測定する。AHC被覆の細胞毒作用は被覆していないフ
ォイルと比較して確認されなかった。これに対して保存
料オキシビスフェノキシアルシンを有する軟質PVCか
らなる対照フォイルは著しい細胞毒作用を有していた。
【0033】例6 摩擦係数 ポリウレタン(ペレタン(Pellethane(R))2363−9
0A)からなるカテーテルチューブを2秒間、シアンア
ルキル化したヒドロキシプロピルセルロースの2%のア
セトン溶液に浸漬し、室温で一夜および40℃で1時間
乾燥した。摩擦係数を測定するために該チューブを蒸留
水でぬらし、かつ次いで適切な金属環を通して引き抜い
た。測定した摩擦係数を表4に示す。
0A)からなるカテーテルチューブを2秒間、シアンア
ルキル化したヒドロキシプロピルセルロースの2%のア
セトン溶液に浸漬し、室温で一夜および40℃で1時間
乾燥した。摩擦係数を測定するために該チューブを蒸留
水でぬらし、かつ次いで適切な金属環を通して引き抜い
た。測定した摩擦係数を表4に示す。
【0034】 表4 被覆 摩擦係数 未被覆 0.66 AHC1MiO/5 0.34 AHC300/5 0.51 摩擦係数はAHCでの被覆により減少した。
【0035】例7 紫外線による変性後の溶解度 例2により処理した、無孔のフォイルをUV処理のため
の装置(UVエキシマ、Heraeus社、Exivac VACタイ
プ;1.7kW)で2回、両面をその都度1分、4cm
の距離をおいて1ミリバールの真空中、172nmで照
射した。該被覆のバクテリアおよび血小板排除性特性は
照射により変化しなかった。
の装置(UVエキシマ、Heraeus社、Exivac VACタイ
プ;1.7kW)で2回、両面をその都度1分、4cm
の距離をおいて1ミリバールの真空中、172nmで照
射した。該被覆のバクテリアおよび血小板排除性特性は
照射により変化しなかった。
【0036】照射した、および照射していない被覆の、
アセトン中での溶解度を、220mgの5×7cmのフ
ォイル片を10分、アセトン10mlで振とうし、空中
で乾燥し、かつ重さを量ることにより試験した。
アセトン中での溶解度を、220mgの5×7cmのフ
ォイル片を10分、アセトン10mlで振とうし、空中
で乾燥し、かつ重さを量ることにより試験した。
【0037】 表5 被覆した、および被覆していないポリプロピレン(PP)フィルムから の、アセトンでの固体の抽出フィルム UV照射 抽出した固体(mg) PP − 0.2 PP + 0.4 PP+AHC300/5 − 7.7 PP+AHC300/5 + 0.6 PP+AHC1Mio/5 − 6.9 PP+AHC1Mio/5 + 0.4 AHC被覆はUV照射により実質的に不溶性になった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C09D 101/26 C09D 101/26
Claims (12)
- 【請求項1】 使用の際にできる限り微生物が存在しな
い表面を必要とする、金属、セラミックまたはプラスチ
ックからなる物品において、シアンエチル化したヒドロ
キシアルキルセルロースからなる微生物排除性被覆を特
徴とする、金属、セラミックまたはプラスチックからな
る物品。 - 【請求項2】 医療目的のための、請求項1記載の物
品。 - 【請求項3】 微生物排除性被覆の表面が無孔である、
請求項1または2記載の物品。 - 【請求項4】 被覆していない物品の表面が無孔であ
る、請求項1から3までのいずれか1項記載の物品。 - 【請求項5】 プラズマ処理、コロナ放電またはエネル
ギーの豊富な放射線での照射により変性した微生物排除
性被覆を有する、請求項1から4までのいずれか1項記
載の物品。 - 【請求項6】 カテーテルまたはステントである、請求
項1から5までのいずれか1項記載の物品。 - 【請求項7】 金属、セラミックまたはプラスチックか
らなる物品上の微生物排除性被覆の製造方法において、
該物品をシアンエチル化したヒドロキシアルキルセルロ
ースで被覆することを特徴とする、微生物排除性被覆の
製造方法。 - 【請求項8】 微生物排除性被覆が無孔である、請求項
7記載の方法。 - 【請求項9】 被覆していない物品が無孔である、請求
項7または8記載の方法。 - 【請求項10】 表面にできる限り微生物が存在しない
ことが重要であるような目的のための、請求項1から6
までのいずれか1項記載の物品の使用。 - 【請求項11】 物品を医療目的のために使用する、請
求項10記載の使用。 - 【請求項12】 物品を、医療目的または食品工業を含
む工業目的のために、または製薬学、生物学、看護、衛
生学または食品の分野で使用する、請求項10記載の使
用。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19705579.6 | 1997-02-14 | ||
DE19705579A DE19705579A1 (de) | 1997-02-14 | 1997-02-14 | Gegenstand mit Mikroorganismen abweisender Beschichtung, dessen Herstellung und Verwendung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10230569A true JPH10230569A (ja) | 1998-09-02 |
Family
ID=7820176
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10029440A Pending JPH10230569A (ja) | 1997-02-14 | 1998-02-12 | 微生物排除性被覆した物品、微生物排除性被覆の製造方法、およびそのように被覆した物品の使用 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5997815A (ja) |
EP (1) | EP0858811A3 (ja) |
JP (1) | JPH10230569A (ja) |
CA (1) | CA2229521A1 (ja) |
DE (1) | DE19705579A1 (ja) |
NO (1) | NO980628L (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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