JPH11255842A - 血液相容性および抗菌性で、親水性の膨潤可能なコポリマ―、その製造方法およびその使用 - Google Patents
血液相容性および抗菌性で、親水性の膨潤可能なコポリマ―、その製造方法およびその使用Info
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- JPH11255842A JPH11255842A JP11005204A JP520499A JPH11255842A JP H11255842 A JPH11255842 A JP H11255842A JP 11005204 A JP11005204 A JP 11005204A JP 520499 A JP520499 A JP 520499A JP H11255842 A JPH11255842 A JP H11255842A
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
- C08L101/02—Compositions of unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups
- C08L101/06—Compositions of unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups containing oxygen atoms
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
- C08L101/12—Compositions of unspecified macromolecular compounds characterised by physical features, e.g. anisotropy, viscosity or electrical conductivity
- C08L101/14—Compositions of unspecified macromolecular compounds characterised by physical features, e.g. anisotropy, viscosity or electrical conductivity the macromolecular compounds being water soluble or water swellable, e.g. aqueous gels
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 血液相容性および抗菌性で、親水性の膨潤可
能なコポリマーを提供する。 【解決手段】 コポリマーは、少なくとも1個のスルフ
ェート基および/またはスルホネート基を有するモノマ
ー(A)、少なくとも1個のカルボキシル基および/ま
たはカルボキシレート基を有するモノマー(B)および
少なくとも1個の少なくとも二官能性の架橋剤(C)か
らなる繰り返し単位を有する。
能なコポリマーを提供する。 【解決手段】 コポリマーは、少なくとも1個のスルフ
ェート基および/またはスルホネート基を有するモノマ
ー(A)、少なくとも1個のカルボキシル基および/ま
たはカルボキシレート基を有するモノマー(B)および
少なくとも1個の少なくとも二官能性の架橋剤(C)か
らなる繰り返し単位を有する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、膨潤可能であり、
水性媒体中でヒドロゲルを形成する、血液相容性(haem
okompatible,または親血液性 haemophile)および抗菌
性の、場合により細胞増殖を抑制するかまたは細胞増殖
を促進する親水性コポリマーに関する。本発明は更に、
前記コポリマーの製造方法およびその使用に関する。
水性媒体中でヒドロゲルを形成する、血液相容性(haem
okompatible,または親血液性 haemophile)および抗菌
性の、場合により細胞増殖を抑制するかまたは細胞増殖
を促進する親水性コポリマーに関する。本発明は更に、
前記コポリマーの製造方法およびその使用に関する。
【0002】
【従来の技術】膨潤可能な、すなわち吸水性のポリマー
またはコポリマーは多くの分野で使用される。例とし
て、いわゆるおむつ用超吸収剤が挙げられる。この目的
のためにポリマーはしばしば、特に皮膚の相容性を高め
る多種の助剤および添加剤を有する。膨潤可能なポリマ
ーが必要なほかの製品は、例えば傷用包帯、生理用品、
タンポンおよび圧迫包帯である。
またはコポリマーは多くの分野で使用される。例とし
て、いわゆるおむつ用超吸収剤が挙げられる。この目的
のためにポリマーはしばしば、特に皮膚の相容性を高め
る多種の助剤および添加剤を有する。膨潤可能なポリマ
ーが必要なほかの製品は、例えば傷用包帯、生理用品、
タンポンおよび圧迫包帯である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、前記
の目的に必要なポリマーを提供することである。
の目的に必要なポリマーを提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記課題は、本発明によ
り、少なくとも1個のスルフェート基および/またはス
ルホネート基を有するモノマー(A)、少なくとも1個
のカルボキシル基および/またはカルボキシレート基を
有するモノマー(B)および少なくとも1個の少なくと
も二官能性の架橋剤(C)からなる繰り返し単位を有す
る、血液相容性および抗菌性で、親水性の膨潤可能なコ
ポリマーにより解決される。
り、少なくとも1個のスルフェート基および/またはス
ルホネート基を有するモノマー(A)、少なくとも1個
のカルボキシル基および/またはカルボキシレート基を
有するモノマー(B)および少なくとも1個の少なくと
も二官能性の架橋剤(C)からなる繰り返し単位を有す
る、血液相容性および抗菌性で、親水性の膨潤可能なコ
ポリマーにより解決される。
【0005】本発明は更に、前記コポリマーの製造方法
およびコポリマーの使用に関する。
およびコポリマーの使用に関する。
【0006】本発明の範囲のコポリマーは、吸水率が以
下に記載する試験により、少なくとも80%である場合
に親水性であり、膨潤可能である。本発明によるコポリ
マーはその重量の100倍までの水を吸収することがで
きる。吸水性は、多くの実際の使用のために可逆性が問
題でない場合にも可逆性である。コポリマーは優れた血
液相容性を有し、従って血液凝固時間がかなり延長され
る。この効果は強い抗菌効果と同様に長く保持される。
コポリマーが更に細胞増殖を阻止するかまたは細胞増殖
を促進する特別の条件は、以下に記載する。本発明のコ
ポリマーが示すこの有利な特性の組み合わせは良好な皮
膚および組織の相容性と結びついており、従って本発明
のコポリマーは、特に医学の使用に適している。
下に記載する試験により、少なくとも80%である場合
に親水性であり、膨潤可能である。本発明によるコポリ
マーはその重量の100倍までの水を吸収することがで
きる。吸水性は、多くの実際の使用のために可逆性が問
題でない場合にも可逆性である。コポリマーは優れた血
液相容性を有し、従って血液凝固時間がかなり延長され
る。この効果は強い抗菌効果と同様に長く保持される。
コポリマーが更に細胞増殖を阻止するかまたは細胞増殖
を促進する特別の条件は、以下に記載する。本発明のコ
ポリマーが示すこの有利な特性の組み合わせは良好な皮
膚および組織の相容性と結びついており、従って本発明
のコポリマーは、特に医学の使用に適している。
【0007】コポリマーの前記の繰り返し単位は、直接
前記のモノマーAおよびBまたは架橋剤Cから形成され
ていてもよい。しかし選択的に重合後に前記の繰り返し
単位に変換するこれらの出発物質の誘導体を使用するこ
ともできる。例えばスルホン酸基および/またはカルボ
キシル基を中和により後でスルホネート基および/また
はカルボキシレート基に変換することができる。更に、
例えばカルボンアミド基またはニトリル基およびカルボ
ンエステル基またはスルホン酸エステル基を加水分解お
よび場合により中和によりカルボキシレート基またはス
ルホネート基に変換することができる。
前記のモノマーAおよびBまたは架橋剤Cから形成され
ていてもよい。しかし選択的に重合後に前記の繰り返し
単位に変換するこれらの出発物質の誘導体を使用するこ
ともできる。例えばスルホン酸基および/またはカルボ
キシル基を中和により後でスルホネート基および/また
はカルボキシレート基に変換することができる。更に、
例えばカルボンアミド基またはニトリル基およびカルボ
ンエステル基またはスルホン酸エステル基を加水分解お
よび場合により中和によりカルボキシレート基またはス
ルホネート基に変換することができる。
【0008】もちろん個々のモノマーAまたは個々のモ
ノマーBの代わりに種々のモノマーAまたは種々のモノ
マーBの混合物を使用することもできる。前記の生理的
に重要な基に変換できる基に関する前記の説明が相当し
て適用される。
ノマーBの代わりに種々のモノマーAまたは種々のモノ
マーBの混合物を使用することもできる。前記の生理的
に重要な基に変換できる基に関する前記の説明が相当し
て適用される。
【0009】2個のモノマーAおよびBの代わりに、同
じ分子中に前記の生理的に重要な基(またはこれらの基
に変換可能の基)を含有するモノマー(A+B)を使用
することができる。
じ分子中に前記の生理的に重要な基(またはこれらの基
に変換可能の基)を含有するモノマー(A+B)を使用
することができる。
【0010】モノマーAおよびBモノマーAは本発明の
コポリマーの血液相容性および抗菌特性に不可欠なスル
フェート基および/またはスルホネート基を提供する。
これは大部分が公知の物質であり、入手できる。これは
ラジカル重合可能であり、1個または場合により2個の
エチレン性二重結合を有し、1個または場合により2個
のスルフェート基および/またはスルホネート基を有
し、対イオンとしてアルカリ金属イオン、特にナトリウ
ムイオンを有する。モノマーBは同様に大部分が公知で
あり、入手可能な物質である。これは同様に前記の作用
に必要なカルボキシル基および/またはカルボキシレー
ト基を供給し、カルボキシレート基は再び対イオンとし
てアルカリ金属イオン、特にナトリウムイオンを有す
る。
コポリマーの血液相容性および抗菌特性に不可欠なスル
フェート基および/またはスルホネート基を提供する。
これは大部分が公知の物質であり、入手できる。これは
ラジカル重合可能であり、1個または場合により2個の
エチレン性二重結合を有し、1個または場合により2個
のスルフェート基および/またはスルホネート基を有
し、対イオンとしてアルカリ金属イオン、特にナトリウ
ムイオンを有する。モノマーBは同様に大部分が公知で
あり、入手可能な物質である。これは同様に前記の作用
に必要なカルボキシル基および/またはカルボキシレー
ト基を供給し、カルボキシレート基は再び対イオンとし
てアルカリ金属イオン、特にナトリウムイオンを有す
る。
【0011】適当なモノマーAおよびBは、一般式Iお
よびII: 式I: (CnH2n−q−x)(SO3Ra)x (モノマーA) 式II: ( CnH2n−q−x )(COORb)x (モノマーB) で表される。前記式中のnはそれぞれ独立に2以上で6
を含めた整数を表し、xはそれぞれ独立に1または2を
表し、qはそれぞれ独立に0または2を表し、基Raは
金属イオンの当量、特にアルカリ金属イオンを表し、基
Rbは−Hまたは金属イオンの当量、特にアルカリ金属
イオンを表す。
よびII: 式I: (CnH2n−q−x)(SO3Ra)x (モノマーA) 式II: ( CnH2n−q−x )(COORb)x (モノマーB) で表される。前記式中のnはそれぞれ独立に2以上で6
を含めた整数を表し、xはそれぞれ独立に1または2を
表し、qはそれぞれ独立に0または2を表し、基Raは
金属イオンの当量、特にアルカリ金属イオンを表し、基
Rbは−Hまたは金属イオンの当量、特にアルカリ金属
イオンを表す。
【0012】前記の定義に相当して、基( CnH
2n−q−x ) はそれぞれ独立に直鎖または分枝鎖の
一価のアルケニル基(q=0、x=1)またはアルカジ
エニル基(q=2、x=1)または二価のアルケニレン
基(q=0、x=2)またはアルカジエニレン基(q=
2,x=2)を表す。
2n−q−x ) はそれぞれ独立に直鎖または分枝鎖の
一価のアルケニル基(q=0、x=1)またはアルカジ
エニル基(q=2、x=1)または二価のアルケニレン
基(q=0、x=2)またはアルカジエニレン基(q=
2,x=2)を表す。
【0013】一般式III: 式III: (C6H6−b−c−d)BbRc c(OH)d (モノマーAまたはB) で表されるベンゼンから誘導されるモノマーAおよびB
を使用することができ、式中のBはそれぞれ独立に、
式: (CnH2n−1−q−y)(SO3Ra)yまたは ( CnH2n−1−q−y )(COORb)y で表される1個または2個の不飽和の直鎖または分枝鎖
の基を表し、この場合にRa、Rb、nおよびqはすで
に記載されたものを表し、yはそれぞれ独立に0、1ま
たは2を表し、Rcはそれぞれ独立にC1〜C4−アルキ
ル、−NH2、−COOH、−SO3H、−OSO3H、
−OPO(OH)2、−PO(OH)2、−OP(OH)
2、−OPO(O−)OCH2−CH2−N+(C
H3)3、−PO(O−)O−CH2−CH2−N+(CH
3)3、−OP(O−)OCH2−CH2−N+(CH3)3
を表すか、または塩、特にアルカリ塩、または前記の基
のエステルを表し、bは1、2または3であり、cは
0、1、2または3であり、dは0、1、2または3で
あり、ただしb+c+dは6以下、有利には4以下であ
る。
を使用することができ、式中のBはそれぞれ独立に、
式: (CnH2n−1−q−y)(SO3Ra)yまたは ( CnH2n−1−q−y )(COORb)y で表される1個または2個の不飽和の直鎖または分枝鎖
の基を表し、この場合にRa、Rb、nおよびqはすで
に記載されたものを表し、yはそれぞれ独立に0、1ま
たは2を表し、Rcはそれぞれ独立にC1〜C4−アルキ
ル、−NH2、−COOH、−SO3H、−OSO3H、
−OPO(OH)2、−PO(OH)2、−OP(OH)
2、−OPO(O−)OCH2−CH2−N+(C
H3)3、−PO(O−)O−CH2−CH2−N+(CH
3)3、−OP(O−)OCH2−CH2−N+(CH3)3
を表すか、または塩、特にアルカリ塩、または前記の基
のエステルを表し、bは1、2または3であり、cは
0、1、2または3であり、dは0、1、2または3で
あり、ただしb+c+dは6以下、有利には4以下であ
る。
【0014】ほかの適当なモノマーAは、式IV: 式IV: ( CnH2n−q−x)(OSO3Ra)x (モノマーA) で表されるスルフェートであり、式中のRa、n、qお
よびxはすでに記載されたものを表す。
よびxはすでに記載されたものを表す。
【0015】適当なモノマーAは、例えばナトリウムア
リルスルフェート、ナトリウムアリルスルホネート、ナ
トリウムメタリルスルフェート、ナトリウムビニルトル
エンスルホネート、カルボキシルビニルベンゼンスルホ
ネート、ナトリウムビニルスルホネート、ナトリウム−
2−,3−または4−ビニルベンゼンスルホネート、ナ
トリウムアリルスルフェート、ナトリウムメタリルスル
フェート、ナトリウム−1−ブテン−4−スルフェー
ト、およびナトリウム−1−ブテン−2−スルフェート
である。適当なモノマーBには、例えば以下のものが挙
げられる。アクリル酸、4−ビニルサリチル酸、イタコ
ン酸、ビニル酢酸、ケイ皮酸、4−ビニル安息香酸、2
−ビニル安息香酸、ソルビン酸、カフェ酸、マレイン
酸、メチルマレイン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、
フマル酸、ジメチルフマル酸、メチルフマル酸、ジヒド
ロキシマレイン酸、アリル酢酸、およびこれらの酸のナ
トリウム塩。スルホネート基およびカルボキシレート基
が結合したモノマー(A+B)は、例えばジナトリウム
−3−カルボキシレート−4−ビニルベンゼンスルホネ
ートである。
リルスルフェート、ナトリウムアリルスルホネート、ナ
トリウムメタリルスルフェート、ナトリウムビニルトル
エンスルホネート、カルボキシルビニルベンゼンスルホ
ネート、ナトリウムビニルスルホネート、ナトリウム−
2−,3−または4−ビニルベンゼンスルホネート、ナ
トリウムアリルスルフェート、ナトリウムメタリルスル
フェート、ナトリウム−1−ブテン−4−スルフェー
ト、およびナトリウム−1−ブテン−2−スルフェート
である。適当なモノマーBには、例えば以下のものが挙
げられる。アクリル酸、4−ビニルサリチル酸、イタコ
ン酸、ビニル酢酸、ケイ皮酸、4−ビニル安息香酸、2
−ビニル安息香酸、ソルビン酸、カフェ酸、マレイン
酸、メチルマレイン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、
フマル酸、ジメチルフマル酸、メチルフマル酸、ジヒド
ロキシマレイン酸、アリル酢酸、およびこれらの酸のナ
トリウム塩。スルホネート基およびカルボキシレート基
が結合したモノマー(A+B)は、例えばジナトリウム
−3−カルボキシレート−4−ビニルベンゼンスルホネ
ートである。
【0016】一般式I〜IVによるモノマーAおよびB
から誘導される本発明のポリマー中で、被覆物中のカル
ボキシル基および/またはカルボキシレート基とスルフ
ェート基および/またはスルホネート基のモル比は広い
範囲で変動してもよい。この比が0.2〜10であるゲ
ルは顕著な抗菌特性を示す。前記の比が0.2〜3,有
利には0.4〜3、特に0.4〜2である場合に、抗菌性
の、同時に細胞増殖を阻止する特性が達成される。前記
のモル比が2〜10,有利には3〜10,特に3〜5で
ある場合に、被覆された表面は顕著な方法で、抗菌性
の、細胞増殖を促進する特性を示す。被覆されていない
表面に比べて被覆により哺乳動物の細胞の付着および増
殖が改良されるか、またはおそらく細菌の付着および増
殖より影響が少ない場合に、被覆物は、本発明の範囲で
細胞増殖を促進するとみなされる。
から誘導される本発明のポリマー中で、被覆物中のカル
ボキシル基および/またはカルボキシレート基とスルフ
ェート基および/またはスルホネート基のモル比は広い
範囲で変動してもよい。この比が0.2〜10であるゲ
ルは顕著な抗菌特性を示す。前記の比が0.2〜3,有
利には0.4〜3、特に0.4〜2である場合に、抗菌性
の、同時に細胞増殖を阻止する特性が達成される。前記
のモル比が2〜10,有利には3〜10,特に3〜5で
ある場合に、被覆された表面は顕著な方法で、抗菌性
の、細胞増殖を促進する特性を示す。被覆されていない
表面に比べて被覆により哺乳動物の細胞の付着および増
殖が改良されるか、またはおそらく細菌の付着および増
殖より影響が少ない場合に、被覆物は、本発明の範囲で
細胞増殖を促進するとみなされる。
【0017】架橋剤C 有利な、少なくとも二官能性の架橋剤CはモノマーAお
よびBのようにラジカル重合可能であり、2個から4個
までのオレフィン二重結合を有する。2個のオレフィン
二重結合を有する架橋剤は二次元のネットワークを形成
し、これに対して高官能性架橋剤は、膨潤能力が低く、
水の少ないヒドロゲルを形成する三次元のネットワーク
を形成する。従って高官能性架橋剤は、有利には架橋度
が高くなりすぎない(これにより吸水能力が減少する)
ために、二官能性架橋剤より少ないモル量で使用する。
もちろん2個以上の異なる架橋剤、例えば二官能性およ
び三官能性の架橋剤を用いて作動することもできる。本
発明のコポリマーの達成される膨潤能力(または吸水能
力)により、架橋剤は親水性であるべきであり、例えば
ポリアルキレンオキシド基を有する。
よびBのようにラジカル重合可能であり、2個から4個
までのオレフィン二重結合を有する。2個のオレフィン
二重結合を有する架橋剤は二次元のネットワークを形成
し、これに対して高官能性架橋剤は、膨潤能力が低く、
水の少ないヒドロゲルを形成する三次元のネットワーク
を形成する。従って高官能性架橋剤は、有利には架橋度
が高くなりすぎない(これにより吸水能力が減少する)
ために、二官能性架橋剤より少ないモル量で使用する。
もちろん2個以上の異なる架橋剤、例えば二官能性およ
び三官能性の架橋剤を用いて作動することもできる。本
発明のコポリマーの達成される膨潤能力(または吸水能
力)により、架橋剤は親水性であるべきであり、例えば
ポリアルキレンオキシド基を有する。
【0018】適当な架橋剤は、例えばメチレンビスアク
リルアミド(MBAA)、エチレングリコールジメタク
リレート(EGDMA)、ジエチレングリコールジメタ
クリレート、エチレングリコールジアクリレート(EG
DA)、ジエチレングリコールジアクリレート(DEG
DA)、ポリエチレングリコール−1000−ジメタク
リレート、ジエチレングリコールジビニルエーテル(D
EGDV)、ポリエチレングリコール−300−ジビニ
ルエーテル、ポリエチレングリコール−1500−ジビ
ニルエーテル、ポリエチレングリコール−6000−ジ
ビニルエーテル、シクロヘキサン−1,4−ジメタノー
ルジビニルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジビニ
ルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレー
ト、アリルシンナメート、グリセリントリビニルエーテ
ル、グリセリン−12EO−トリビニルエーテル、トリ
メチロールプロパントリアクリレート、トリメチロール
プロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパン
トリビニルエーテル、ペンタエリトリットテトラアクリ
レート、およびペンタエリトリットトリアリルエーテル
である。
リルアミド(MBAA)、エチレングリコールジメタク
リレート(EGDMA)、ジエチレングリコールジメタ
クリレート、エチレングリコールジアクリレート(EG
DA)、ジエチレングリコールジアクリレート(DEG
DA)、ポリエチレングリコール−1000−ジメタク
リレート、ジエチレングリコールジビニルエーテル(D
EGDV)、ポリエチレングリコール−300−ジビニ
ルエーテル、ポリエチレングリコール−1500−ジビ
ニルエーテル、ポリエチレングリコール−6000−ジ
ビニルエーテル、シクロヘキサン−1,4−ジメタノー
ルジビニルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジビニ
ルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレー
ト、アリルシンナメート、グリセリントリビニルエーテ
ル、グリセリン−12EO−トリビニルエーテル、トリ
メチロールプロパントリアクリレート、トリメチロール
プロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパン
トリビニルエーテル、ペンタエリトリットテトラアクリ
レート、およびペンタエリトリットトリアリルエーテル
である。
【0019】モノマーA、Bおよび場合によりDおよび
架橋剤Cのモル比の合計に対する架橋剤Cのモル比の数
値により架橋度を決定する。二官能性架橋剤を使用する
場合に、この比率は一般に1〜40モル%である。架橋
剤の(平均)官能価が高い、例えば3.5である場合
に、架橋剤Cの比率は0.01〜10モル%である。
架橋剤Cのモル比の合計に対する架橋剤Cのモル比の数
値により架橋度を決定する。二官能性架橋剤を使用する
場合に、この比率は一般に1〜40モル%である。架橋
剤の(平均)官能価が高い、例えば3.5である場合
に、架橋剤Cの比率は0.01〜10モル%である。
【0020】その他のモノマーD 本発明のコポリマーは、モノマーAおよびBおよび架橋
剤Cから誘導される繰り返し単位だけを有するか、また
はほかのビニルモノマーDから由来し、本発明のコポリ
マーの特性を好ましい方法で変性するほかの繰り返し単
位を有してもよい。従って2−ヒドロキシエチルメタク
リレート(HEMA)、ジエチレングリコールモノアク
リレート、1,4−ブタンジオールモノアクリレートま
たはビニル化モノサッカリドのような親水性モノマーま
たはほかの特性を変性するモノマーから由来する繰り返
し単位が存在してもよい。モノマーAおよびBが架橋剤
Cと共に例外的に本発明の範囲の親水性でなく、膨潤可
能なコポリマーを生じる場合は、特に親水性ビニルモノ
マーDを一緒に使用する。コポリマー中にモノマーDか
ら由来するほかの繰り返し単位が存在する場合は、その
割合は、モノマーAおよびBおよび架橋剤Cに由来する
繰り返し単位の合計に対して、一般に40モル%まで、
特に30モル%までである。
剤Cから誘導される繰り返し単位だけを有するか、また
はほかのビニルモノマーDから由来し、本発明のコポリ
マーの特性を好ましい方法で変性するほかの繰り返し単
位を有してもよい。従って2−ヒドロキシエチルメタク
リレート(HEMA)、ジエチレングリコールモノアク
リレート、1,4−ブタンジオールモノアクリレートま
たはビニル化モノサッカリドのような親水性モノマーま
たはほかの特性を変性するモノマーから由来する繰り返
し単位が存在してもよい。モノマーAおよびBが架橋剤
Cと共に例外的に本発明の範囲の親水性でなく、膨潤可
能なコポリマーを生じる場合は、特に親水性ビニルモノ
マーDを一緒に使用する。コポリマー中にモノマーDか
ら由来するほかの繰り返し単位が存在する場合は、その
割合は、モノマーAおよびBおよび架橋剤Cに由来する
繰り返し単位の合計に対して、一般に40モル%まで、
特に30モル%までである。
【0021】本発明のコポリマーの製造 コポリマーを製造するために、モノマーAおよびB、架
橋剤Cおよび場合によりほかのモノマーDを常法で水性
媒体中でラジカル重合する。開始剤として、有利には公
知の水性系に使用可能な過酸化物、例えばペルオキシ二
硫酸カリウムのような過硫酸塩、ペルエステル、t−ブ
チルヒドロペルオキシドのようなヒドロペルオキシド、
およびアゾイソブチロニトリルのようなアゾ化合物を使
用する。開始剤は、有利にはモノマーのモル量に対して
0.01〜1モル%の量で使用する。すべての出発物質
を一度に入れるかまたは、例えば最初にモノマーAおよ
びBおよび場合によりDを共重合させ、架橋剤Cを、場
合によりほかの開始剤と共に後で添加する。重合は40
〜100℃の温度範囲で迅速に進行する。反応混合物は
架橋度に応じて多少とも粘性の、透明な溶液であるかま
たはすでにゲルである。反応混合物を、コポリマーが溶
解しない水と混和可能な溶剤、例えばエタノール中に導
入することにより、コポリマーを単離することができ
る。エタノールを用いて、モノマーまたは開始剤成分の
ような溶解性の低分子成分を濾過したコポリマーから洗
い落とすことができる。例えば真空下60℃の温和な乾
燥により、大部分が水を含まない生成物が得られる。
橋剤Cおよび場合によりほかのモノマーDを常法で水性
媒体中でラジカル重合する。開始剤として、有利には公
知の水性系に使用可能な過酸化物、例えばペルオキシ二
硫酸カリウムのような過硫酸塩、ペルエステル、t−ブ
チルヒドロペルオキシドのようなヒドロペルオキシド、
およびアゾイソブチロニトリルのようなアゾ化合物を使
用する。開始剤は、有利にはモノマーのモル量に対して
0.01〜1モル%の量で使用する。すべての出発物質
を一度に入れるかまたは、例えば最初にモノマーAおよ
びBおよび場合によりDを共重合させ、架橋剤Cを、場
合によりほかの開始剤と共に後で添加する。重合は40
〜100℃の温度範囲で迅速に進行する。反応混合物は
架橋度に応じて多少とも粘性の、透明な溶液であるかま
たはすでにゲルである。反応混合物を、コポリマーが溶
解しない水と混和可能な溶剤、例えばエタノール中に導
入することにより、コポリマーを単離することができ
る。エタノールを用いて、モノマーまたは開始剤成分の
ような溶解性の低分子成分を濾過したコポリマーから洗
い落とすことができる。例えば真空下60℃の温和な乾
燥により、大部分が水を含まない生成物が得られる。
【0022】本発明のコポリマーはときおり粘着性であ
り、乳鉢で砕くことができる固体である。水吸収および
水の放出は可逆的であり、水吸収は重さの差により決定
することができる。モノマーおよび架橋剤の親水性およ
び架橋度に応じて、コポリマーはその重量の200倍ま
での水を吸収することができる。
り、乳鉢で砕くことができる固体である。水吸収および
水の放出は可逆的であり、水吸収は重さの差により決定
することができる。モノマーおよび架橋剤の親水性およ
び架橋度に応じて、コポリマーはその重量の200倍ま
での水を吸収することができる。
【0023】コポリマーの使用 本発明のコポリマーは、血液相容性および/または抗菌
性が問題とされるすべての目的に使用可能である。両者
とも医学の使用に必要とされる。コポリマーは、例えば
圧迫包帯および傷用包帯に適している。これは傷から放
出する水性液体を吸収し、同時に殺菌作用する。ほかの
使用は挿入された作用物質貯蔵用の支持体としての使用
である。更にコポリマーのヒドロゲルは、植物または切
り花用の水溜めとして用いることができ、これは抗菌作
用により同時に切り花の保存能力が改良される。コポリ
マーのヒドロゲルは衛生分野において生理用品およびタ
ンポンに使用することができる。
性が問題とされるすべての目的に使用可能である。両者
とも医学の使用に必要とされる。コポリマーは、例えば
圧迫包帯および傷用包帯に適している。これは傷から放
出する水性液体を吸収し、同時に殺菌作用する。ほかの
使用は挿入された作用物質貯蔵用の支持体としての使用
である。更にコポリマーのヒドロゲルは、植物または切
り花用の水溜めとして用いることができ、これは抗菌作
用により同時に切り花の保存能力が改良される。コポリ
マーのヒドロゲルは衛生分野において生理用品およびタ
ンポンに使用することができる。
【0024】
【実施例】本発明を以下の実施例により詳細に説明す
る。本発明はその使用範囲に限定されない。
る。本発明はその使用範囲に限定されない。
【0025】例1〜15 一般的説明 3リットル丸底フラスコにナトリウム−4−ビニルベン
ゼンスルホネート(ナトリウムスチレンスルホネート、
NaSS)206g(1モル)、マレイン酸(MS)1
16g(1モル)、水2リットルおよび以下の表に記載
された量の架橋剤を予め入れる。それぞれK2S2O81
モル%(=0.02モル)を添加し、撹拌下で混合物を
60℃に加熱する。重合を4時間後に終了する。室温に
冷却し、反応混合物をエタノール10リットルに導入す
る。沈殿したコポリマーをデカントし、60℃に加熱す
ることにより重量が一定になるまで乾燥する。
ゼンスルホネート(ナトリウムスチレンスルホネート、
NaSS)206g(1モル)、マレイン酸(MS)1
16g(1モル)、水2リットルおよび以下の表に記載
された量の架橋剤を予め入れる。それぞれK2S2O81
モル%(=0.02モル)を添加し、撹拌下で混合物を
60℃に加熱する。重合を4時間後に終了する。室温に
冷却し、反応混合物をエタノール10リットルに導入す
る。沈殿したコポリマーをデカントし、60℃に加熱す
ることにより重量が一定になるまで乾燥する。
【0026】以下の多くの実験の例は、その他は同じ条
件で架橋剤の変動可能性を示す。
件で架橋剤の変動可能性を示す。
【0027】 表 例 架橋剤 相容性のための 架橋剤モル% 1 メチレンビスアクリルアミド(MBAA) 1.4 2 エチレングリコールジメタクリレート 5 3 ジエチレングリコールジメタクリレート 20 4 ポリエチレングリコール−1000−ジメタクリレート 10 5 ジエチレングリコールジビニルエーテル 10 6 グリセリン−12EO−トリビニルエーテル 1 7 ペンタエリトリット−64EO−テトラビニルエーテル 10 8 ペンタエリトリットテトラアクリレート 1.4 9 ペンタエリトリットトリアリルエーテル 1.4 10 ポリエチレングリコール−300−ジビニルエーテル 10 11 ポリエチレングリコール−1500−ジビニルエーテル 10 12 ポリエチレングリコール−6000−ジビニルエーテル 10 13 1,6−ヘキサンジオールジビニルエーテル 1 14 シクロヘキサン−1,4−ジメタノールジビニルエーテル 1 15 アリルシンナメート 1 架橋剤は、均一な、透明な反応混合物が得られる場合に
は、記載された量で相容性であるとみなされる。記載さ
れた値は限界値でなく、相容性がなお生じる量を示す。
は、記載された量で相容性であるとみなされる。記載さ
れた値は限界値でなく、相容性がなお生じる量を示す。
【0028】吸水率の決定 乾燥したゲル200mgを被覆したティーバッグに入
れ、ティーバッグを所定の時間水性媒体(蒸留水または
生理食塩溶液)中につるす。ティーバッグを10分間で
水を切り、重量を測定する。吸水率を以下の式: 吸水率(%)=(湿ったゲル−乾燥したゲル)/乾燥し
たゲル×100 により算定する。
れ、ティーバッグを所定の時間水性媒体(蒸留水または
生理食塩溶液)中につるす。ティーバッグを10分間で
水を切り、重量を測定する。吸水率を以下の式: 吸水率(%)=(湿ったゲル−乾燥したゲル)/乾燥し
たゲル×100 により算定する。
【0029】図1および2はマレイン酸(MS)、ナト
リウム−4−スチレンスルホネート(NaSS)(モル
比1:1)およびメチレンビスアクリルアミド(MBA
A)からなり、メチレンビスアクリルアミドの量を増加
した系に関する時間の関数としての脱イオン水および生
理食塩水中の吸水率を示す。図3および4はMBAAの
代わりにポリエチレングリコール−1000−ジメタク
リレート(PEG−1000−DMA)を使用した同様
の系での相当する結果を示す。生理食塩水中の吸水率が
わずかに架橋したゲルの場合においても著しく少ない
が、常になお90%より高いことが理解できる。
リウム−4−スチレンスルホネート(NaSS)(モル
比1:1)およびメチレンビスアクリルアミド(MBA
A)からなり、メチレンビスアクリルアミドの量を増加
した系に関する時間の関数としての脱イオン水および生
理食塩水中の吸水率を示す。図3および4はMBAAの
代わりにポリエチレングリコール−1000−ジメタク
リレート(PEG−1000−DMA)を使用した同様
の系での相当する結果を示す。生理食塩水中の吸水率が
わずかに架橋したゲルの場合においても著しく少ない
が、常になお90%より高いことが理解できる。
【0030】細菌の付着の測定 ゲルの試料を滅菌したPBS緩衝溶液中で1時間膨潤さ
せ、引き続き37℃で2時間クレブシエラ・ニューモニ
エ(Klebsiella pneumoniae、肺
炎桿菌)の懸濁液と一緒に振盪する。ゆるく付着した細
菌をPBS緩衝溶液で5回洗浄することにより除去す
る。ゲルになお付着する細菌から細菌内容物質、アデノ
シン三燐酸(ATP)を公知方法で抽出し、市販の試験
用組合せ物(Boehringer Mannheim
社)を用いて生体発光分析により決定する。測定した光
インパルスの数は細菌の付着に比例する。
せ、引き続き37℃で2時間クレブシエラ・ニューモニ
エ(Klebsiella pneumoniae、肺
炎桿菌)の懸濁液と一緒に振盪する。ゆるく付着した細
菌をPBS緩衝溶液で5回洗浄することにより除去す
る。ゲルになお付着する細菌から細菌内容物質、アデノ
シン三燐酸(ATP)を公知方法で抽出し、市販の試験
用組合せ物(Boehringer Mannheim
社)を用いて生体発光分析により決定する。測定した光
インパルスの数は細菌の付着に比例する。
【0031】細菌の付着を、MS40モル%、NaSS
40モル%およびMBAA20モル%からなるゲルおよ
び比較のために同様の大きさの表面積の物質、すなわち
膨張したポリスチレン(EPS)で測定した。ゲルの付
着はEPSの付着のわずか5%であった。
40モル%およびMBAA20モル%からなるゲルおよ
び比較のために同様の大きさの表面積の物質、すなわち
膨張したポリスチレン(EPS)で測定した。ゲルの付
着はEPSの付着のわずか5%であった。
【図1】水中での架橋剤、メチレンビスアクリルアミド
の量を変動した場合の本発明のコポリマーの膨潤試験の
結果を示す図である。
の量を変動した場合の本発明のコポリマーの膨潤試験の
結果を示す図である。
【図2】生理食塩溶液中での架橋剤、メチレンビスアク
リルアミドの量を変動した場合の本発明のコポリマーの
膨潤試験の結果を示す図である。
リルアミドの量を変動した場合の本発明のコポリマーの
膨潤試験の結果を示す図である。
【図3】水中での架橋剤、ポリエチレングリコール−1
000−ジメタクリレートの量を変動した場合の本発明
のコポリマーの膨潤試験の結果を示す図である。
000−ジメタクリレートの量を変動した場合の本発明
のコポリマーの膨潤試験の結果を示す図である。
【図4】生理食塩溶液中での架橋剤、ポリエチレングリ
コール−1000−ジメタクリレートの量を変動した場
合の本発明のコポリマーの膨潤試験の結果を示す図であ
る。
コール−1000−ジメタクリレートの量を変動した場
合の本発明のコポリマーの膨潤試験の結果を示す図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C08F 220/54 C08F 220/54 222/02 222/02 // A61F 13/00 301 A61F 13/00 301G
Claims (15)
- 【請求項1】 少なくとも1個のスルフェート基および
/またはスルホネート基を有するモノマー(A)、少な
くとも1個のカルボキシル基および/またはカルボキシ
レート基を有するモノマー(B)および少なくとも1個
の少なくとも二官能性の架橋剤(C)からなる繰り返し
単位を有する、血液相容性および抗菌性で、親水性の膨
潤可能なコポリマー。 - 【請求項2】 一般式IおよびII: 式I: (CnH2n−q−x)(SO3Ra)x (モノマーA) 式II: ( CnH2n−q−x )(COORb)x (モノマーB) で表されるモノマーAおよびBを使用し、式中のnはそ
れぞれ独立に2以上で6を含めた整数を表し、xはそれ
ぞれ独立に1または2を表し、qはそれぞれ独立に0ま
たは2を表し、基Raは金属イオンの当量、特にアルカ
リ金属イオンを表し、基Rbは−Hまたは金属イオンの
当量、特にアルカリ金属イオンを表すことを特徴とする
請求項1記載のコポリマーの製造方法。 - 【請求項3】 モノマーAおよび/またはBとして、一
般式III: 式III: (C6H6−b−c−d)BbRc c(OH)d (モノマーAまたはB) で表されるベンゼンから誘導されるモノマーを使用し、
式中のBはそれぞれ独立に、式: (CnH2n−1−q−y)(SO3Ra)yまたは ( CnH2n−1−q−y )(COORb)y で表される1個または2個の不飽和の直鎖または分枝鎖
の基を表し、この場合にRa、Rb、nおよびqはすで
に記載されたものを表し、yはそれぞれ独立に0、1ま
たは2を表し、Rcはそれぞれ独立にC1〜C4−アルキ
ル、−NH2、−COOH、−SO3H、−OSO3H、
−OPO(OH)2、−PO(OH)2、−OP(OH)
2、−OPO(O−)OCH2−CH2−N+(C
H3)3、−PO(O−)O−CH2−CH2−N+(CH
3)3、−OP(O−)OCH2−CH2−N+(CH3)3
を表すか、または塩、特にアルカリ塩、または前記の基
のエステルを表し、bは1、2または3であり、cは
0、1、2または3であり、dは0、1、2または3で
あり、ただしb+c+dは6以下、有利には4以下であ
る請求項1記載のコポリマーの製造方法。 - 【請求項4】 モノマーAとして、式IV: 式IV: ( CnH2n−q−x)(OSO3Ra)x (モノマーA) で表されるスルフェートを使用し、式中のRa、n、q
およびxはすでに記載されたものを表す請求項1記載の
コポリマーの製造方法。 - 【請求項5】 少なくとも二官能性の架橋剤として、2
〜4個のオレフィン二重結合を有するラジカル重合可能
な化合物を使用する請求項2から4までのいずれか1項
記載の方法。 - 【請求項6】 スルフェート基および/またはスルホネ
ート基を有するモノマーAとして、ナトリウム−4−ス
チレンスルホネート、ナトリウムビニルスルホネートま
たはナトリウムメタリルスルホネートを使用する請求項
1記載のコポリマー。 - 【請求項7】 カルボキシル基および/またはカルボキ
シレート基を有するモノマーBとして、マレイン酸、ア
クリル酸、メタクリル酸、4−ビニル安息香酸またはこ
れらの酸のナトリウム塩を使用する請求項1または6記
載のコポリマー。 - 【請求項8】 架橋剤Cとして、メチレンビスアクリル
アミド、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチ
レングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコ
ール−1000−ジメタクリレート、ジエチレングリコ
ールジビニルエーテル、グリセリン−12EO−トリビ
ニルエーテル、ペンタエリトリット−64EO−テトラ
ビニルエーテル、ペンタエリトリットテトラアクリレー
ト、ペンタエリトリットトリアリルエーテル、ポリエチ
レングリコール−300−ジビニルエーテル、ポリエチ
レングリコール−1500−ジビニルエーテル、ポリエ
チレングリコール−6000−ジビニルエーテル、1,
6−ヘキサンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサ
ン−1,4−ジメタノールジビニルエーテルまたはアリ
ルシンナメートを使用する請求項1、6または7のいず
れか1項記載のコポリマー。 - 【請求項9】 カルボキシル基および/またはカルボキ
シレート基とスルフェート基および/またはスルホネー
ト基とのモル比が0.2〜10である請求項1または6
から8までのいずれか1項記載のコポリマー。 - 【請求項10】 モノマーAおよびB、架橋剤Cおよび
場合により他のモノマーDを水性媒体中でラジカル開始
重合することを特徴とする請求項1または6から9まで
のいずれか1項記載のコポリマーの製造方法。 - 【請求項11】 重合を40〜100℃で実施し、開始
剤としてペルオキシ化合物を使用する請求項10記載の
方法。 - 【請求項12】 衛生および医学目的の請求項1または
6から9までのいずれか1項記載のコポリマーの使用。 - 【請求項13】 コポリマーを傷用包帯のために使用す
る請求項12記載の使用。 - 【請求項14】 コポリマーを作用物質貯蔵用ポリマー
基体として使用する請求項12記載の使用。 - 【請求項15】 植物または切り花用の水溜めとしてヒ
ドロゲルの形の請求項1または6から9までのいずれか
1項記載のコポリマーの使用。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19801039 | 1998-01-14 | ||
DE19809347A DE19809347A1 (de) | 1998-01-14 | 1998-03-05 | Hämokompatible und bakterienabweisende hydrophile Copolymere |
DE19801039.7 | 1998-03-05 | ||
DE19809347.0 | 1998-03-05 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11255842A true JPH11255842A (ja) | 1999-09-21 |
Family
ID=26043080
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11005204A Pending JPH11255842A (ja) | 1998-01-14 | 1999-01-12 | 血液相容性および抗菌性で、親水性の膨潤可能なコポリマ―、その製造方法およびその使用 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0930344A2 (ja) |
JP (1) | JPH11255842A (ja) |
CA (1) | CA2259097A1 (ja) |
NO (1) | NO990163L (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020515374A (ja) * | 2017-03-30 | 2020-05-28 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションInternational Business Machines Corporation | バイオフィルム形成を予防する方法および装置 |
-
1998
- 1998-12-10 EP EP19980123624 patent/EP0930344A2/de not_active Withdrawn
-
1999
- 1999-01-12 JP JP11005204A patent/JPH11255842A/ja active Pending
- 1999-01-12 CA CA 2259097 patent/CA2259097A1/en not_active Abandoned
- 1999-01-14 NO NO990163A patent/NO990163L/no not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020515374A (ja) * | 2017-03-30 | 2020-05-28 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションInternational Business Machines Corporation | バイオフィルム形成を予防する方法および装置 |
US11560484B2 (en) | 2017-03-30 | 2023-01-24 | International Business Machines Corporation | Prevention of biofilm formation |
US11572477B2 (en) | 2017-03-30 | 2023-02-07 | International Business Machines Corporation | Prevention of biofilm formation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO990163L (no) | 1999-07-15 |
EP0930344A2 (de) | 1999-07-21 |
NO990163D0 (no) | 1999-01-14 |
CA2259097A1 (en) | 1999-07-14 |
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