JPS6092762A - 抗血栓性高分子材料 - Google Patents

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】 本発明は、抗血栓性高分子材料に関するものであり、さ
らに詳しくは表面に線維素熔解活性酵素とポリアルキレ
ングリコールとが固定化されていることを特徴とする抗
血栓性高分子材料に関するものである。

近年、医療材料の分野において高分子材料が使われるよ
うになったが、高分子材料を人工血管。

カテーテル、人工腎臓２人工心臓２人工肺９血管縫合糸
な碧直接、血液と接触する部位に使用した場合、血栓形
成を引き起こすという問題がある。

血栓形成は血液凝固系における一連の複雑な酵素反応に
より最終的にはフィブリノーゲンが不溶性のフィブリン
に変化することを意味している。従来の抗血栓性医療材
料の開発はこの血液凝固系に注目し、血液凝固系酵素の
阻害剤として１すＪくヘパリンを材料表面に適用し、フ
ィブリノーゲンのフィブリンへの変化を阻害することに
あった。本発明者らは、いったん形成されたフィブリン
が熔解する線維素溶解（以下線溶と略す。）系に注目し
。

材料表面上に線溶活性物質（フイブンの熔解に関する物
質）を適用することにより、良好な抗血栓性材料が得ら
れることを見い出し、先に提案した（たとえば特開昭５
２−１０３７８．特開昭５３−７９９６４．特開昭５３
−８２９００．特開昭５３−８８３９０．特開昭５３−
１０６７７８　。

特開昭５３−１２０８８３．特開昭５３−１２９４８０
　、特開昭５４−７９９９７　、特開昭５４−８３０９
５）。しかしながら、ウロキナーゼ、ストレプトキナー
ゼ等の線溶活性酵素は。

材料表面に固定化された後、長期間室内等に保存される
と、その線溶活性が低下するという問題があった・ 本発明者らは、長期間にわたって良好な抗血栓性を維持
する抗血栓性材料について鋭意研究した結果、高分子材
料に線溶活性酵素とポリアルキレングリコールとを同時
に固定化することにより高公子材料に良好な抗血栓性を
付与することができ。

かつ、付与された抗血栓性が長期間にわたって維持され
ることを、見い出し９本発明に到達したものである。

反応性の官能基を有する高分子材料表面、たとえば成形
体表面に線溶活性酵素とポリアルキレングリコールとを
固定化するためには、線溶活性酵素とポリアルキレング
リコールとが熔解した溶液で成形体表面を処理するか２
あるいは線溶活性酵素が溶解した溶液と、ポリアルキレ
ングリコールが熔解した溶液で成形体表面を順次、処理
することにより行うことができる。

線溶活性酵素とポリアルキレングリコールとを固定化す
ることのできる反応性の官能基を表面に有する高公子材
料を得るには、以下のように反応性の官能基を有するモ
ノマーを重合するかあるいは、高分子材料表面を後処理
すればよい。

（１１アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸。

クリシジルメタクリレートなど反応性官能基を有するビ
ニルモノマーをオレフィンあるいは（および）ジエンと
共重合することにより９表面にカルボキシル基、酸無水
物基、エポキシ記などの反応性官能基を有する高分子材
料を得る。カルボキシル基は、クロル化することにより
クロロホルミル基に、グリシジル化することによりエポ
キシ基に変えることができる。さらにカルボキシル基は
。

酸ヒドラジドを経てアジド基に変えることができる。ま
た、カルボキシル基を有する高分子材料をジシクロへキ
シルカーポジイミドなど脱水縮合剤の存在下にポリエチ
レンイミンなどのポリアミンと反応させることにより１
表面にアミノ基を有する高分子材料を得ることができる
。アミノ基はホスゲンとの反応によりイソシアナート基
に変えることができる。また、アミノ基を有する高分子
材料をゲルタールアルデヒドにより処理することにより
１表面にホルミル基を有する高分子材料を得ることがで
きる。アミノ基は、Ｐ−ニトロベンゾイル化、ニトロ基
のアミン基への還元をへてジアゾニウム基に変えること
ができる。

（２）高分子材料表面を、アンモニアの存在下あるいは
水素と窒素の存在下にプラズマ処理することにより２表
面にアミン基を導入することができる。

（３）二重結合を有する高分子材料の場合には、二重結
合を過マンガン酸カリウム等の酸化剤を用いて水酸基に
変えることができる。水酸基はブロムアセチルプロミド
によりブロムアセチル化され、ブロムシアンによりイミ
ドカーボネートに変えることができる。

（４）高分子材料にアクリル酸、メタクリル酸２２−メ
チル−５−ビニルピリジンなどの反応性官能基あるいは
イオン交換基を有するモノマーをグラフト重合する。

本発明に用いられる線溶活性酵素は、フィブリンの溶解
に関与する線溶活性物質であり、たとえばウロキヂーゼ
、ストレプトキナーゼなどがあげられる。線溶活性酵素
を固定化するためには、線溶活性酵素をリン酸緩衝液、
酢酸緩衝液等によりｐＨが間接された生理食塩水に溶解
しておくことが望ましい。その際、線溶活性酵素の濃度
は１００〜１０，０ＯＯ４ｕ／ｍ　ｌが好ましい。

本発明に用いられるポリアルキレングリコールとしては
、たとえばポリエチレングリコール、ポリプロピレング
リコール、ポリブチレングリコールあるいはそれらの共
重合体があげられるがとくに好ましいのはポリエチレン
グリコールである。

好都合なポリアルキレングリコールの分子量は１００〜
２０，０００であり、さらに好ましい分子量は４００〜
ｅ、ｏｏｏである。ポリアルキレングリコールは必要に
応じて、一方または両方の末端の水酸基を水酸基以外の
官能基、たとえばアミノ基等に変えたものであってもよ
いし、また、一方の基がアルキル基であるものであって
もよい。

高分子材料表面に線溶活性酵素を固定化するには、たと
えば特開昭５２−１０３７８．特開昭５３−７９９６４
゜特開昭５３−８２９００．特開昭５３−８８３９０．
特開昭５３−１０６７７８、特開昭５３４２０８８３．
特開昭５３−１２９４８０．特開昭５４−７９９９７．
特開昭５４−８３０９５などに記載の酵素の固定化方法
により固定化すればよい。すなわち。

線／８活性酵素分子中のアミノ基、カルボキシル基等と
、ジアルデヒドとの塩基結合、エポキシ基との反応、ジ
アゾニウムカップリング法、酸アジドとの反応、酸クロ
ライドとの反応、トリアジニル誘導体との反応、イソシ
アナート基との反応、臭化シアン活性化結合法、縮合剤
を用いた縮合反応等を利用した共有結合法、イオン交換
基を有する材料とのイオン結合法などを採用することが
できる。

高分子材料表面にポリアルキレングリコールを固定化す
るには、たとえばポリアルキレングリコール末端の水酸
基あるいはポリアルキレングリコール末端に導入された
水酸基以外の官能基、たとえばアミノ基と、高分子材料
表面上の官能基とを反応させればよい。たとえば高分子
材料表面を塩化シアヌルで処理した後、ポリアルキレン
グリコールと反応させることにより、高分子材料表面に
ポリアルキレングリコールを結合させることができる。

マタ、アミノ基が導入されたポリアルキレングリコール
であれば、ジアルデヒドによるシップ塩結合、カンブリ
ング剤によるカップリング反応。

イソシアナートとの反応、チオイソシアナートとの反応
、トリアアニル誘導体との反応、エポキシ基との反応、
縮合試薬を用いた縮合反応、酸アジド誘導体との反応、
その他、アミノ基と反応する官能基との反応を利用して
、高分子材料表面にポリアルキレンゲリコールを結合さ
せることができる。高分子材料をポリアルキレングリコ
ールで処理する場合、ポリアルキレングリコールは、水
。

アルコール等の溶媒に熔解しておくことが望ましい。そ
の際、ポリアルキレングリコールの濃度は。

０．０１〜２０ｗｔ％、とくに０．０５〜１０ｗｔ％で
あることが好ましい。

本発明における高分子材料としては、粉末、ビーズ、フ
ィルム、皮膜、透過性膜、シート、チューブ、中空糸、
ｔａ維、布などの成形体があげられ。

かかる高分子成形体は良好な抗血栓性を有し、かつ長期
間抗血栓性を維持するものである。したがって２本発明
の高分子材料は、血液接触医療材料。

たとえば１人工血管、カテーテル、人工弁２人工心臓１
人工腎臓１人工肺、血管縫合糸などとして有用である。

次ぎに実施例を示し９本発明をさらに具体的に説明する
。なお成形体表面への線溶活性酵素の固定化量はＧｌｕ
ｔａｒｙｌ−［；Ｉｙｃｙｌ−Ａｒｇｉｎｙｌ−ｍｅｔ
ｈｙｌ−ｃｏｕｎ＋ａｒｙｌ−ａｍｉｄｅを用いた合成
基質法により測定した。また。

抗血栓性の評価はＣｈａｎｄｌｅｒの回転チューブ法（
Ａ、Ｂ、ｃｈａｎｄｌｅｒ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　Ｉ
ｎｖｅａｔｉｇａｔｉｏｎ、７．１１０（１９５８）　
）　（ヒトクエン酸血をチューブ内に注入しＣａ″″を
添加した後の血栓形成時間）により血栓形成時間を測定
することにより行った。また、高分子材料表面にポリア
ルキレングリコールが固定化されていることは３表面赤
外分析３分析電顕。

Ｘ線光電子分析および元素分析により確認した。

実施例１ グリシジルメタクリレート８重量部、エチレン８５重量
部及び酢酸ビニル７重量部からなる三元共重合体を内径
３ｍｍ、外形５ｍｍのチューブに成形した。

また、一方の末端基をアミノ基に変えた分子量１　、５
００のポリアルキレングリコールと、ウロキナーゼとを
、それぞれの濃度が、３−ｔ％、２，４００ｉｕ／ｍ１
２になるように生理食塩水に溶解し、ついでリン酸緩衝
液でｐＨが５になるよう調整した。この生理食塩水溶液
を１００ｍβ／ｍｉｎの流速で上記チューブに室温で８
時間循環させた。処理液を流し出し、ついで５℃の滅菌
した純水１００　ｍ　Ａ　／ｍｉｎの流速で２時間、循
環させたのち、洗浄し、引続き風乾したのち室温で減圧
乾燥した。

このようにして得られたチューブに固定化されたウロキ
ナーゼの活性を測定したところ２０ｉｕ　／−であった
。また、得られたチューブにはポリエチレングリコール
が結合していることを確認した。

このチューブについて血栓形成時間を測定したところ４
５分以上であった。同じ固定化チューブを室温で４２力
月間保存後に同じ方法で血栓形成時間を測定したところ
４５分以上であった。

比較のため、ウロキナーゼを２０ｉｕ　／ｃｔＡ固定化
しただけのチューブの血栓形成時間を測定したところ５
固定化直後のものでは、４５分以上であったが、４２力
月間室温で保存したものでは３５分であった。

実施例２ 酢酸ビニル含有量２５重量％のエチレン−酢ビ共重合体
を内径３ｍｍ、外径５ｍｍのチューブニ成形した。得ら
れたチューブを２０ｗＬ％の力性ソーダ水溶液で５０℃
、６時間処理することにより、チューブに水酸基を導入
した。次にこのチューブ内部に５℃の蒸溜水を１００１
ｔｌＩｔ　／ｍｉｎの流速で１時間循環することにより
、チューブを洗浄した後メタノールを１００　ｍｊ！　
／ｍｉｎの流速で３０分間循環させ５ついで風乾後、室
温で減圧乾燥した。減圧乾燥後のチューブの内部に、塩
化シアヌルを１ｗｔ％溶解したベンゼン溶液を７５℃で
、８時間循環させた。ついで蒸溜水でチューブを洗浄し
、乾燥後、その内部に、　２４００ｉｎ／　ｍβの濃度
のウロキナーゼと、一方の末端基がアミノ基に変えられ
ている分子量ｉ　、　ｏｏｏのポリエチレングリコール
０．５　ｗｔ％とが熔解している５℃の生理食塩水溶液
を１００ｍβ／ｍｉｎの流速で４８時間循環させた。処
理液を流し出した後、滅菌された純水を５℃で１００　
ｍ　ｊ！　／ｍｔｎの流速で循環させた後、風乾し。

室温にて減圧乾燥した。このようにして得られたチュー
ブに固定化されたウロキナーゼを測定したところ２３ｉ
ｕ　／ｃｎｌ　であった。また、ポリエチレングリコー
ルが結合していることは実施例１と同様の方法で確認し
た。　このチューブについて血栓形成時間を測定したと
ころ４５分以上であった。

同じ固定化チューブを室温で２４カ月保存後、同じ方法
で測定したところ４５分以上であった。実施例３ ウロキナーゼをストレプトキナーゼに変えた以外は実施
例１と同様にして、内径３ｍｍ、外径５ｍｍのチューブ
にポリエチレングリコールとストレプトキナーゼを固定
化した。得られたチューブの血栓形成時間を測定したと
ころ４５分以上であった。

同チューブ固定化チューブを室温にて２４力月保存した
後、同様にして、血栓形成時間を測定したところ４５分
以上であった。

特許出願人　ユニ亭力株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１１表面に線維素溶解活性酵素とポリアルキレングリ
   コールとが固定化されていることを特徴とする抗血栓性
   高分子材料。