JPS58502211A

JPS58502211A - セグメントポリウレタン組成物

Info

Publication number: JPS58502211A
Application number: JP50289581A
Authority: JP
Inventors: メリル・エドワ−ド・ダブリユ−; ワン・ステイ−ブン・エス
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-08-26
Filing date: 1981-08-26
Publication date: 1983-12-22
Also published as: WO1983000695A1; EP0086192A4; EP0086192A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】セグメントポリウレタン組成物本発明の背景本発明は、生物医学的表面適用物において有用な新規なセグメントポリウレタン組成物に関する。

セグメントポリウレタンは、血管写カテーテルの如き血液との接触を必要とする血管内適用物において広く研究され且つ用いられている。そのトロンボゲンポテンシャル、特にその、血小板を賦活する能力は通常、有利に低いとみなされてきたが、しかしかなりの変動が報告されている。表面組成と本体組成とが同じであるボリアクリレーンの如き単独重合体とは異なり、セグメントポリウレタンは、その物理的保全については、互いに相客しない二つの分子系列の分離に依存する。「ソフト」セグメントとして知られている一方の系列はポリエーテルでありうる。これは連続相をなし、使用温度においてゴム状である。「ハード」セグメントとして知られている他方の系列は、ガラスないし結晶質ミセルとして非連続相で集まる、ジイソシアネートおよびジアミンから誘導される強い水素結合構造単位よりなり、それによって、ソフトセグメント系列を結ぶ効果的な接合部として役立つ。

かかる２相物質において、表面での物質組成は、表面自由エネルギーを活動させるとき内部での組成とは通常同じでない。

ハードセグメントの化学類似物例えばジイソシアネート／ジアミン共重合体が血小板の賦活を強力に惹起することは知られている。かかる物質上に全面を通すとき該物質上に滞留する血小板の平均分率は約［１８である。

「理想的温和」表面を得るには、かかる物質上に滞留する血小板の平均分率を０とすべきである。而して、この相がポリウレタンの血液接触面に現われる程度まで血栓形成性が期待される筈である。

本発明前、ポリエーテルポリウレタンは、ポリテトラメチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド又はポリエチレンオキシドの如きα、ω−ポリエーテルジオールと２、４−　）リレンジイソシアネート又は４．４′−ジ７工二ルメタンジイソシアネートとを反応させ次いでジアミンで鎖延長させることにより製せられてきた。ジメチルホルムアミドの如き適当な極性溶媒の溶液からフィルムに流樋させるとき達成される、重合体のハードセグメントのフィルム表面下での最大形成割合は、Ｘ線フォトエレクトロンスペクトロスコピーによる測定で約６０％である。而して、ソフトセグメントが表面の少くとも約６０％を上回るできるだけ多くの部分を占めるような重合体を提供することは非常に望ましい。

本発明の概要本発明は、α、ω−ジヒド四キジキシポリアルキレンオキシド、４−トランスシクロヘキサンジイソシアネートでエンドキャッピングさせ次いでジアミン又は短いジオールで鎖延長させて形成されたセグメントポリウレタンがその表面に非常に低いか又は０の窒素含量を示すという発見に基づく。かくして、本発明の組成物は血小板に対しきわめて温和であり、そのため静脈内カテーテル、心臓弁等の如き、人体に充填ないし挿入される器具の被覆として有用である。

実施態様の説明本発明に従えば、２段階又は３段階のいずれかにおいて、α、ω−ジヒドロキシポリアルキレンオキシドが１４−トランスシクロヘキサンジイソシアネートでエンドキャッピングされたのちジアミン又は短いジオールで鎖延長せしめられる。

適当な代表的ポリアルキレンオキシドに、ポリテトラメチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリエチレンオキシド等が含まれる。ポリアルキレンオキシドは、ジメチルスルホキシドと４−メチル−２−ペンタノンとの混合物の如き適当な溶媒に溶かされる。この溶液に１４−）ランスシクロヘキサンジイソシアネートが加えられる。ポリエーテルの量を既知とするとき、ジイソシアネートの童は、２段階合成において１：２モル比になるように算定され、或いは５段階合成においては最初の添加で１：［Ｌ５モル比、２回目の添加で１：１モル比になるように算定される。この添加は、望ましくない副反応を避けるために酸素の不在で行なわれる。アルゴン、窒素等の如き任意の不活性雰囲気が用いられうる。ジイソシアネート反応体の添加は、１工程（２段階合成の場合）か或いは多工程、通常２工程（３段階合成の場合）で遂行されうる。得られた混合物は次いで、１００℃未満の温度好ましくは約８０〜９０℃の温度に通常約７〜１０時間にわたって加熱せしめられる。

そのあと、得られた混合物は、通常はｆ室温に冷却され、そして所期重合体鎖長をもたらすために該混合物にジアミン又は短いジオールが加えられる。適当な代表的ジアミンおよびジオールに、エチレンジアミン、ヒドラジン、エチレングリコール、ブタン−１，４−ジオールが含まれる。ここで必要とされる全ては・ジアミン又はジオールが残留インシアネート基と反応しうるということである。

好ましい延長剤はエチレンジアミンである。ジイソシアネート量を既知とするとき、延長剤の量は、２段階合成において２：１モル比となるように算定され、６段階合成においては３＝１モル比になるように算定される。延長反応は室温で行なわれ得、また該反応において、延長剤は通常、適当な溶剤溶液例えばジメチルスルホキシド中３％の溶液形状で滴加される。而して、生成物は溶媒を除去することにより回収される。得られた生成物はゴム状物で、ヘキサフルオルイソプロパツール、ぎ酸およびｍ−クレゾールに可溶であるが、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ　）１．：は不溶である。かくして、これらの物理的特性は、本発明の生成物を、ＤＭＦに溶けるがヘキサフルオルイソプロパツールには不溶である他のセグメントぎりウレタンから見分けるものとなる。

本発明の物質は血小板に対しきわめて温和であり、それ故、体内に用いられる静脈内カテーテル、心臓弁等の如き物品上の被覆として有用である。本発明の組成物は、溶液からフィルムとして流延せしめるとき、Ｘ線フォトエレクトロンスペクトロスコピーによる試験では寸純粋な、一般には約８０％以上のポリエーテルである。このことは、「ハードセグメント」の相分離がはるかにより完全で、ハードセグメント（ジイソシアネート／ジアミン）が表面下にあることの強力な根拠となる。これは、表面で約６０％以下のポリエーテルを示す従来技術のセグメントポリウレタンに較べて著しい相違をなす。

第１図および第２図は、セグメントポリウレタンをＸ−線フォトエレクトロンスペクトロスコピーで試験したときの、結合エネルギー（電子ボルト、ｅｖ）を関数とする、運動エネルギーで除した電子数（Ｎ（Ｅ）　）のグラフである。第１図は、概ね例Ｉに記載の６段階法でしかしジメチルホルムアミドを溶媒として用いた、ポリエチレンオキシド（分子ｔ１５０００　）、２．４−トリレンジイソシアネー）、４４’−ジフェニルメタンジイソシアネートおよびエチレンジアミンより製せられたセグメントポリウレタンの表面上の酸素、窒素および炭素の割合を示す。このセグメントポリウレタンは、従来技術の方法によってつくられた最上の非血栓形成性セグメントポリウレタンの一つである。それは、強い酸素および炭素ピークと多少の窒素ピークを示す。これとは対照的に、例Ｉの３段階法で製造せるセグメントポリウレタンを用いた第２図のグラフは窒素を示していない。両者の各表面上の炭素対酸素エーテルを比較すると、従来技術の、エーテルに結合した炭素の分率がわずか約α６にすぎないのに対し、例Ｉの６段階法によって製せられた表面上のそれはｃＬ８２であることがわかる。仮に、表面が純粋なエチレンオキシドであるなら、該分率はｔｏとなる。

本発明の組成物は適当な溶媒に溶解され得、またこの溶解せる組成物は、体内に挿入ないし充填されるどんな器具にも被覆されて、例えば心臓弁、静脈内カテーテル等の如き器具の血栓形成性を減することができる。

下記例は本発明を例示するものであって、これを限定するものではない。

２段階法ニジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）と４−メチル−２−ペンタノンとの１：１混合物１００−に分子量１５００のポリ（エチレングリコール）３０９を加える。

この混合物にトランス−ｔ４−シクロヘキサンジイソシアネート６．６５９を加える。これをアルゴン下８５℃で８時間攪拌する。この段階で、混合物はレモンイエロー色の幾分濁ったものとなる。反応器を室温に冷却させる。冷却した混合物にＤＭＳＯ４００１１Ｌｌを加える。次いで、反応器にエチレンジアミンｔ２２りをＤＭＳＯ中３％の溶液として、連続攪拌下で滴加する。１時間後、反応物をメタノール１００ゴで急冷する。ＤＭＳＯ，メタノールおよび４−メチル−２ −ペンタノンを蒸発させ、残留物としてレモンイエローのゲル様ポリウレタンを得る。このポリウレタンを沈殿させ、蒸留水で大規模に洗浄し、減圧下６０℃の炉内で１週間乾燥する。生成物はゴム状で、ヘキサフルオルイソプロパツール（ＨＦＩＰ）、ぎ酸およびｍ−クレゾールに可溶であるが、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）には不溶である。

３段階法ニジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）と４−メチル−２−ペンタノンとの１：１混合物１００ゴに分子ｆｉ１５００のポリ（エチレングリコール）ｇｏｇを加える。この混合物にトランス−１４−シクロヘキサンジイソシアネート（ＣＩ（ＤＩ）　ｔ　６６９を加える。これをアルゴン下８５℃で８時間攪拌する。反応器ｉ、ｍＣＨＤＩ五３２ｇを加え、アルゴン下８５℃で更に８時間攪拌する。混合物はレモンイエロー色の幾分濁ったものとなる。反応器を室温に冷却せしめる。冷却した混合物にＤＭＳＯ４００ｒＩＬｔを加える。

次いで、反応器にエチレンジアミン［１６１９をＤＭＳ　Ｏ中３％の溶液として、連続攪拌下で滴即する。１時間後、反応物をメタノール１００ｄで急冷する。

ＤＭＳＯ、メタノールおよび４−メチル−２−ペンタノンを蒸発させ、残留物としてレモンイエローのゲル様ポリウレタンを得る。このポリウレタンを沈殿せしめ、蒸留水で大規模に洗浄し、減圧下６０℃の炉内で１週間乾燥させる。生成物はゴム状で、ヘキサフルオルイソプロパツール（ＨＦＩＰ）、ぎ酸およびｍ−クレゾールに可溶であるが、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）には不溶である。

国際調査報告

Claims

【特許請求の範囲】１　α、ω−ジオールポリアルキレンオキシドと、１．４−）ランスシクロヘキサンジイソシアネートと、ジアミン、短いジオールおよびこれらの混合物よりなる群から選ばれる重合体鎖延長剤との反応生成物よりなるセグメントポリウレタン。２　ポリアルキレンオキシドがポリエチレンオキシドである請求の範囲第１項記載の組成物。五　延長剤がジアミンである請求の範囲第１項又は２項記載の組成物。生延長剤がエチレンジアミンである請求の範囲第１項又は２項記載の組成物。＆　ヘキサフルオルイソプ四パノール、ぎ酸およびｍ−クレゾールよりなる群から選ばれる溶媒に懸濁させた請求の範囲第１項又は２項記載の組成物。＆　へキサフルオルイソプロパツール、ぎ酸およびｍ−クレゾールよりなる群から選ばれる溶媒に懸濁させた請求の範囲第３項記載の組成物。ｌ　ヘキサ７／Ｉ／オルイソプロパツール、ぎ酸およびｍ−クレゾールよりなる群から選ばれる溶媒に懸濁させた請求の範囲第４項記載の組成物。ａ　請求の範囲第１項記載の組成物で被覆された、人体への充填ないし挿入に適する物品。９　請求の範囲第２項記載の組成物で被覆された、人体への充填ないし挿入に適する物品。１０、請求の範囲第６項記載の組成物で被覆された、人体への充填ないし挿入に適する物品。１ｔ　請求の範囲第４項記載の組成物で被覆された、人体への充填ないし挿入に適する物品。