JPS6121243B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は新規なヘパリン誘導体及びその製造法
に関する。更に詳しくは、本発明は医療材料と活
性不飽和基で結合し、該材料に抗血栓性を付与し
うる新規なヘパリン誘導体及びその製造法に関す
る。 近年、医療技術の進歩により、血液を一時的に
体外に誘出したり、体内の血液接触部位器管を人
工の器管で代替させるなど血液と直接接触する材
料を用いることが多くなつている。この血液と直
接接触する材料としては、例えば血管カテーテ
ル、カニユーラ、モニタリングチユーブ、人工腎
臓、人工心肺、補助循環装置用体外循環回路、人
工腎臓用Ａ−Ｖシヤント、人工血管、人工心臓
弁、血液の一時的バイパスチユーブ、フイルム状
あるいは中空糸状の透析膜などが挙げられる。 しかし、これらの血液と直接接触する材料（以
下医療材料という）は、従来、ガラス、金属、プ
ラスチツク、ゴム類等を素材としたものが用いら
れており、これらの医療材料を血液と接触させる
と材料表面で容易に血液が凝固して血栓が形成さ
れることが知られている。この血栓は血流を停止
させたりあるいは血流と共に移動して肺血栓症、
脳血栓症、心筋硬塞などの含併症を引き起す危険
性が多大である。このため、従来医療材料を実際
に使用する際には、ヘパリン、クマリン、クエン
酸ソーダの調合液等の抗血栓剤を全身投与し、血
液を非凝血性にすることによつて血栓形成を防止
している。しかし、ヘパリンなどの全身投与は出
血の危険性が著しく高くなるという欠点がある。 そこで医療材料に抗血栓症を付与することがで
きればヘパリンなどを全身投与することなく血栓
形成を防止することができ、医療材料を用いて安
全に治療および診断を行うことが可能になる。 近年、医療材料の表面を抗凝血剤として知られ
ているヘパリンで処理することにより、抗血栓性
を付与する方法が幾つか検討されている。これら
の方法の１つとして、ヘパリン自身を医療材料の
表面部に結合によつて固定化する方法が検討され
たが、従来の検討方法ではその効果が全くないか
或いは極度に小さいものしか得られず、その結果
一般にヘパリンは他の物質若しくは化合物と結合
した状態ではその抗血栓作用が極度に減少するか
或いは全く失活してしまうという様に理解される
に到つていた。そこで従来の検討の重点はヘパリ
ンを医療材料の表面部或いは表層部に付着或いは
含浸させておき、使用時に徐々にヘパリンを血液
中に放出させる方法におかれるようになつた。し
かし、この方法は本質的に抗血栓作用を奏する時
間が短いという欠点がある。 本発明者は、かかる点に着目し、医療材料に直
接結合していても抗血栓作用を奏するヘパリン誘
導体を得るべく鋭意検討した結果、ヘパリンと特
定の不飽和基を有するカルボン酸とのエステル誘
導体がその目的を満足することを知見し、本発明
に到達した。 すなわち、本発明は、 １ 下記式（） 〔但し式中、Hepはヘパリン残基を示し、R₁，
R₂及びR₃はそれぞれ水素原子又は炭素数１〜６
の低級アルキル基を示す。ｎは１以上の数であ
る。〕 で表わされるヘパリン誘導体並びに ２ 下記式（） 〔但し式中、R₁，R₂及びR₃はそれぞれ水素原
子又は炭素数１〜６の低級アルキル基を示す。〕 で表わされる不飽和カルボン酸の酸ハロゲン化物
もしくは酸無水物とヘパリンとを反応せしめる下
記式（） 〔但し式中のHep，R₁，R₂，R₃及びｎは前記
定義と同じである。〕 で表わされるヘパリン誘導体の製造法である。 本発明におけるヘパリンは、通常抗血栓剤とし
て用いられているヘパリンを用いることができ
る。このヘパリンは通常ムコ多糖体として動物生
体から抽出されるものであり、例えばホツグ・イ
ンテステイン（Hog Intestine）、ホウエール、イ
ンテステイン（Whale Intestine）等の生体から
得られ、通常ナトリウム塩として市販されてい
る。その活性は従来公知の方法で測定される値を
示し、例えば日本薬局方、米国薬局方等に認めら
れる医療に使用可能なものである。 本発明のヘパリン誘導体は、前記式（）で表
わされる如く、ヘパリンのアルコール性水酸基部
分にエステル結合を介して不飽和基が導入されて
いる化合物である。この不飽和基を導入する位置
はヘパリン中にある多数のアルコール性水酸基の
いづれのものとでもよく、またその個数は１個又
は２個以上である。エステル結合の数の最大値は
ヘパリン中にあるアルコール性水酸基の数によつ
て定まる。 前記式（）において、R₁，R₂及びR₃は夫々
水素原子又は炭素数１〜６の低級アルキル基を示
し、これらは同一でも異つてもよい。この低級ア
ルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピ
ル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル
基、ヘプチル基、ヘキシル基等が例示でき、これ
らのうち炭素数１〜４のアルキル基、特にメチル
基が好ましい。R₁，R₂及びR₃の最も好ましい例
は、R₁及びR₂が水素原子であり、且つR₃が水素
原子又はメチル基である。 本発明のヘパリン誘導体は、後述する如く、ヘ
パリン本来の抗血栓活性をほとんどそのまゝ保持
しており、更に抗血栓作用とは本来関係のない不
飽和基が導入されておるのでこの不飽和基の活性
を利用して医療材料の所望する位置に固定するこ
とができる。そして前記ヘパリン誘導体は固定さ
れた状態でも優れた抗血栓性を奏する。 本発明におけるヘパリン誘導体は、前記式
（）で表わされる不飽和カルボン酸の酸ハロゲ
ン化物若しくは酸無水物とヘパリンとのエステル
化反応によつて得ることができる。 前記式（）で表わされる不飽和カルボン酸中
のR₁，R₂及びR₃は式（）中のR₁，R₂及びR₃と
同じであり、最も好ましいのはR₁及びR₂が水素
原子であり、且つR₃が水素原子又はメチル基で
あるアクリル酸又はメタアクリル酸である。ま
た、不飽和カルボン酸の酸ハロゲン化物を形成す
るハロゲンとしては塩素原子又は臭素原子が好ま
しく、特に塩素原子が好ましい。 不飽和カルボン酸の酸ハロゲン化物及び酸無水
物の好ましい具体例を示せば、アクリル酸クロラ
イド、メタアクリル酸クロライド、無水アクリル
酸、無水メタアクリル酸等である。かかる化合物
はそれ自身の活性が高く、ヘパリン中のアルコー
ル性水酸基と極めて容易に反応して式（）で表
わされるヘパリン誘導体を生成する。該ヘパリン
誘導体中のエステル結合の位置は、ヘパリン中に
ある多数のアルコール性水酸基のいづれか１つ以
上と対応すればよく、特にその位置及び個数につ
いて限定されない。 以下、ヘパリン誘導体の具体的製造例について
説明する。 不飽和カルボン酸の酸ハロゲン化物若しくは酸
無水物とヘパリンとの反応において、酸ハロゲン
化物若しくは酸無水物が液体の場合にはヘパリン
添加後均一溶解系又は不均一未溶解系で反応する
ことができるが、溶媒を用いた均一溶解系で反応
することが好ましい。使用しうる溶媒は、前記式
（）で表わされる不飽和カルボン酸の酸ハロゲ
ン化物もしくは酸無水物と実質的に非反応性のも
のであり、例えばホルムアミド、アセトニトリ
ル、クロロホルム、トルエン等を挙げることがで
きる。ただしこれらの溶媒は通常ヘパリンを溶解
する力が弱い。従つて、この場合にはヘパリンを
可溶化処理したのち用いるのが好ましい。可溶化
処理としては、例えばヘパリンを四級アンモニウ
ム塩化することが挙げられる。かかるアンモニウ
ム塩化剤としては、セチルピリジウムクロライ
ド、セチルトリメチルアンモニウムプロマイド等
が例示でき、特にセチルピリジウムクロライドが
好適である。 不飽和カルボン酸の酸ハロゲン化物若しくは酸
無水物とヘパリン（若しくはヘパリンの四級アン
モニウム塩）との反応は、100℃以下、好ましく
は０℃乃至70℃、更に好ましくは室温において行
うのがよい。あまり高温にするとヘパリンの失活
をもたらすので好ましくない。また、反応時間
は、反応温度に依存するが、通常５秒乃至50時間
程度である。又、酸ハロゲン化物及び／又は酸無
水物でのエステル化反応において、従来公知の触
媒を使用する事が出来る。かゝる触媒の例として
はトリエチルアミン、ピリジン等の塩基性触媒を
示すことが出来るが、その他のエステル化触媒も
使用することができる。得られる反応生成物は再
沈等で分離したのち、更に再沈洗浄を繰り返すこ
とによつて充分に洗浄する。再沈に用いる溶媒と
してはアセトン、クロロホルム等の他に水、エタ
ノール等の如き不飽和カルボン酸の酸ハロゲン化
物若しくは酸無水物を加水分解で除去することの
できる化合物を併用することが好ましい。 かくして、式（）で表わされるヘパリン誘導
体を容易に得ることができる。 以下実施例を挙げて本発明を詳述する。尚例中
の部は重量部を意味する。またヘパリンはイース
トマン・コダツク社製（アメリカ薬局方規格合格
品）を用い、その他の試薬は日本薬局方にあるも
のは局方規格品を、更にそれ以外は１級試薬を用
いた。更に抗血栓性試験に用いたうさぎ血液は、
うさぎ耳静脈より採血し、3.8％クエン酸ソーダ
水溶液１に対し９の体積割合で混合し、37℃１分
間保持後１／40M塩化カルシウム水溶液を同じ体
積量静かに混合した血液を用いた。 実施例 １ ホルムアミド100部にヘパリン５部と無水アク
リル酸1.5部とを溶解し、室温で48時間スターラ
ーで撹拌しながら反応させた。これにアセトン
1000部を加えて沈澱分離させ、別後水40部に再
溶解后エタノール1000部で再沈澱させた。水−エ
タノールの再沈洗浄を２回繰返したのち25℃真空
乾燥したところ、４部白色の固体が得られた。 該白色固体の赤外線吸収スペクトルをFIG１に
示す。このスペクトルは1720cm^-1に新たなエステ
ル結合の吸収が認められた以外には使用したヘパ
リンの元の赤外線吸収スペクトルとほとんど同一
である。また、該白色固体は、使用したヘパリン
の場合と同様に240〜250℃で茶色に変色する。更
にまたこの白色固体の元素分析値は炭素21.23
％、水素3.74％、窒素1.85％であり、原料ヘパリ
ンのそれは炭素20.42％、水素3.58％、窒素1.88％
である。これらのことからアクリル酸がエステル
としてヘパリンに導入された事がわかり、その量
はヘパリンの水酸基に対し約8.5％である。 この白色固体をうさぎ血液に表１に示した量
（mg／ml）添加してガラス試験管中で37℃で静か
に保持し、血栓が形成されるまでの時間を測定し
た。その結果を表１に示す。 また、比較としてヘパリン誘導体の代りにヘパ
リンを用いて、血栓形成テストを行い、その結果
を表１に併記した。

【表】 上表の結果よりアクリル酸を導入したヘパリン
誘導体の抗血栓性はヘパリンと同等であることが
わかる。 実施例 ２ ジメチルスルホキシド70部とクロロホルム30部
の混合液にセチルピリジウム化ヘパリン10部を溶
解し、さらに無水メタアクリル酸10部を加え40℃
で３時間反応させた。得られた反応生成物をクロ
ロホルム−エチルエーテルで再沈を１回、次いで
水−エタノールで再沈を２回、さらに2.1M塩化
ナトリウム水溶液で処理したのち常法に従つてセ
ロフアン膜を用いて塩化ナトリウムを除き、さら
に水−エタノールで再沈させて洗浄した。 これを実施例１と同様にうさぎ血液に0.01mg／
ml加えて抗血栓活性を観察したところ、血栓が認
められるまでの時間は20分であつた。得られた白
色粉末の赤外線吸収スペクトルをFIG２に示す。
このスペクトルには実施例１の場合と同様に反応
前のヘパリンにはなかつた1720cm^-1にエステル基
の存在を示す吸収が認められる。また、白色固体
は240〜250℃で茶色に変色する。更に白色固体の
元素分析値は炭素22.01％、水素3.62％、窒素1.91
％であり、導入されたメタアクリル酸の量はヘパ
リンの水酸基の13％である。 実施例 ３ ホルムアミド25部にヘパリン1.5部とメタアク
リル酸クロライド0.5部を加え、更にピリジン0.5
部を添加し、室温で0.5時間反応させた。 次いで反応生成物を水冷したエタノールで再沈
し、再び水に溶解後、エタノール／クロロホルム
（体積比60／40）の混合液で再沈して白色固体を
精製分離した。 得られた白色固体の赤外線吸収スペクトルを
FIG３に示す。このスペクトルには実施例１と同
様にエステル結合を示す吸収が認められる。また
この白色固体は240〜250℃で茶色に変色する。更
にこの固体の元素分析値は炭素23.07％、水素
3.64％、窒素1.92％であり、ヘパリンの水酸基の
21％がメタアクリル酸とエステル化されたもので
ある。 実施例 ４ 分子量2000のポリテトラメチレングリコールを
60重量％共重合せしめたポリテトラメチレンテレ
フタレート（還元比粘度2.31d／ｇ）をチツプ
化し、これを250℃のルーダーを通し、その先端
に付けた巾0.5mmのスリツトを通して厚さ0.5mmの
シートとした。 このシートの一片をシヤーレに切り出して入れ
全体を次の調整液で浸した。 調整液はアセトニトリル100部にアクリル酸１
部及び実施例１で得たヘパリン誘導体をセチルピ
リジウムクロライド水溶液で処理して、セチルピ
リジウム化したヘパリン誘導体１部を溶解混合し
た液である。 シートの浸つている試料入りシヤーレに
0.1Mradのγ線を照射後シートを取出し、アセト
ニトリルで洗浄したのち塩化メチレンとエタノー
ル50％水溶液、21MNacl水溶液、純水で順次充分
に洗浄し、乾燥した。 得られたシートをトルイジンブルー水溶液に浸
して、ヘパリンの発色試験を行なつたところ、赤
紫色の発色があり、ヘパリンの存在が確認され
た。

【図面の簡単な説明】

図面はヘパリン誘導体の赤外線吸収スペクトル
である。第１図FIG１は実施例１で得られたヘパ
リン誘導体のスペクトルであり、第２図FIG２は
実施例２で得られたヘパリン誘導体のスペクトル
であり、第３図FIG３は実施例３で得られたスペ
クトルである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下記式（） 〔但し式中、Hepはヘパリン残基を示し、R₁，
   R₂及びR₃はそれぞれ水素原子又は炭素数１〜６
   の低級アルキル基を示す。ｎは１以上の数であ
   る。〕 で表わされるヘパリン誘導体。 ２ 前記式（）においてR₁及びR₂が水素原子
   であり、R₃が水素原子又はメチル基であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のヘパリ
   ン誘導体。 ３ 下記式（） 〔但し式中、R₁，R₂及びR₃はそれぞれ水素原
   子又は炭素数１〜６の低級アルキル基を示す。〕 で表わされる不飽和カルボン酸の酸ハロゲン化物
   若しくは酸無水物とヘパリンとを反応せしめる下
   記式（） 〔但し式中、Hepはヘパリン残基を示し、R₁，
   R₂及びR₃はそれぞれ水素原子又は炭素数１〜６
   の低級アルキル基を示す。ｎは１以上の数であ
   る。〕 で表わされるヘパリン誘導体の製造法。 ４ 前記式（）及び（）において、R₁及び
   R₂が水素原子であり、R₃が水素原子又はメチル
   基であることを特徴とする特許請求の範囲第３項
   記載のヘパリン誘導体の製造法。