JPS6216769A - アルブミンを吸着させた複合材料 - 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】 （産業上の利用分針） 本発明はアルブミンを吸着させた複合材料に関する。

（従来の技術） 近年、医療技術の発展に伴い、多くの人工医療材料が使
われるようになってきた。その中の多くはそれなしでは
殆ど生命の維持が困難なものであリ、極めて重要な医療
機器である。例えば人工腎臓９人工弁９人工血管１人工
心臓９人工心肺１人工皮膚９人工水晶体等が挙げられる
。この中で多くのものは少なくとも短時間の連続使用に
供されいくつかのものは永久使用に供される。こうした
材料で最も重要な事は生体各組織に対して、生理学的及
び化学的安定性及び適合性を有する事であり、同時に連
続使用に耐えうる力学的強度、耐久性を有する事である
。

こうした生体適合性材料はと述した多方面での適合性と
使用部位持宵の特殊な適合性を有する必要があり、この
中でも血液適合性、特に抗血栓性は一般に共通した最も
重要な物性である。

抗血栓性材料の製造方法としては、これまでも多くの方
法の提案があるがまだ十分な材料の開発には到っていな
い。

抗血栓性付与の方法としては、例えば平滑な内面及び血
液に乱流の出来ない形状にする方法、表面の電荷をマイ
ナスにする方法（特開昭５８−１４９９１５号公報など
）、表面エネルギーに差異があるミクロドメイン構造に
する方法（特公昭５７−８１８４７号公報など）、フッ
素樹脂又はシリコーン樹脂を使い表面エネルギーを低下
させる方法（特公昭５ｌ−１８９９１Ｌ吸水ゲル等を用
い表面エネルギーを増大させる方法（特公昭５９−１７
４４号公報など）、ヘパリンの固定化（特公昭５９−１
’５１２２号公報、特公昭５９−１５１２１号公報など
）、ウロキナーゼの固定化（特開昭５８−５８０２号公
報など）アルブミンの固定化（特開昭５７−１９８７０
８号公報など）の方法があるが機械的強度、耐久性、抗
血栓性の点で十分なものは出ていない。中でもヘパリン
。

ウロキナーゼ、アルブミン等を利料表面に固定化する事
により、良好な血小板粘着能を示し、抗血栓材料として
、すぐれたものが得られる。

（本発明が解決しようとする問題点） 本発明は、各種成型物への加工性、力学的強度及び生体
適合性（持に抗血栓性）において優れており、又、製造
方法の容易さ、安価なコスト等の点でも従来の材料の一
汀する欠点を改良するものである。

本発明の目的は上記の如き優れた特性を有するアルブミ
ンを吸着させた複合材料を提供するものであり、例えば
抗血栓性材料として使用し得るものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は合成高分子或いは天然高分子の表面のフッ素化
合物プラズマ重合膜にアルブミンを吸着させた複合材料
である。

使用する合成高分子或いは天然高分子は特に限定されな
いが、使用目的に応じて選択できる。生体内に埋め込ん
で長時間使用するような場合は、長時間使用に耐える力
学的強力が犬、かつ疲労強度が大きいものが好ましく、
又、短期間使用或いは複雑な形状のものは成形性にすぐ
れた材料を使う必要がある。又使用部位によってはゴム
状の高伸度、弾性を有する材料を使う必要がある。

本発明は使用する材料の表面にフッ素系化合物のプラズ
マ重合膜を形成させるものである為に、殆どの材料に適
用出来、強度、成形性等が目的に応じた最適の原水材が
使用できる。

従って、従来使用されていたポリ塩化ビニール。

ポリメタクリル酸メチル、ナイロン、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリアクリロニトリル、テフロン、ポリカ
ーボネート、シリコーン、ボ！Ｊ’７レタン、等の合成
高分子及びセルローズ、コラーゲン、アガー、シリカ等
の天然高分子及びセラミック、金属等の無機物質の使用
が可能である。勿論本発明に適用される高分子はこれら
に限定されるものではない。

また形態は、繊維、フィルム、織物、不織布等種々用い
る事が出来、特に限定されない。

本発明に使用するフッ素化合物は分子内に炭素の骨格と
フッ素原子を有していればよく、時に限定されない。

例えば、アセチルフルオライド、ベンゾフルオライド、
トリフルオロメチルベンゼン、ジフルオロメチルベンゼ
ン、ベンゾイルトリフルオロアセトン、２−２−ビス（
４−ヒドロキシフェニル）へキサフルオロプロパン、ビ
ス（パーフルオロイソプロピル）ケトン、ビス（トリフ
ルオロメチル）パーオキサイド、ブチルトリフルオロ酢
酸、デカフルオロベンゾフェノン、デカフルオロビフェ
ニル、ジエチルパーフルオログルタレート、０−ジフル
オロベンゼン、ｍ−ジフルオロベンゼン、ｐ−ジフルオ
ロベンゼン、２．６−ジフルオロベンゾイック酸、１．
１−ジフルオロエチレン、２，４−ジフルオロトルエン
、２，５−ジフルオロトルエン。

４．４−ジメチルオクタフルオロジフェニル、１．８−
ジ（トリフルオロメチル）ベンゼン、８．５（トリフル
オロメチル）ベンゾイック酸、　　ＩＥ［、ＩＨ，７Ｈ
−ドデカフルオロ−１−ペンタノール、１１Ｈ−エイコ
サフルオロウンデカン酸、　　ＩＨ，ＩＬ　１ｔｎ−エ
イコサフルオロ−１−ウンデカノール、　　１．Ｈ，ｉ
ｎ、　ＩＩＩ（−エイコサフルオロウンデシルアクリレ
ート、ＩＨｌＩＨ，ＩＩＨ−エイコサ−フルオロウンデ
シルメタクリレート、エチルジフルオロアセテート、エ
チルへブタフルオロブチレート、エチルパーフルオロオ
クタネート、エチルトリフルオロアセテート。

０−フルオロアニソール、ｍ−フルオロアニ／　−ルウ
０−フルオロベンズアルデヒド、ｐ−フルオロベンズア
ルデヒド９ｍ−フルオロベンゼン、〇−フルオロベンゾ
イック酸９ｍ−フルオロベンゾイック酸、ｐ−フルオロ
ベンゾイック酸、ｐ−フルオロベンシトリフルオライド
、ｍ−フルオロベンシトリフルオライド、０−フルオロ
ベンシトリフルオライド、０−フルオロベンジルアルコ
ール。

ｐ−フルオロベンジルアルコール、ｍ−フルオロベンジ
ルアルコール、ｐ−フルオロフェノール。

ｍ−フルオロフェノール、０−フルオロフェノール、２
−フルオロプロパン、０−フルオロトルエン、ｍ−フル
オロトルエン、ｐ−フルオロトルエン、ＩＨ，ＩＨ−へ
ブタフルオロブタノール−１゜ＩＨ，ＩＥＩ−へブタフ
ルオロブチルアクリレート。

ＩＨ，ＩＨ−へブタフルオロブチルメタクリレート。

ヘプタフルオロブチリックアシッド、ヘプタフルオロブ
チリックアシッド無水物、　　１．１．１．、２．２．
８゜８−ヘプタフルオロ−７，７−シメチルー４，６−
オクタンジオン、　８．８．４．４．５．５．５−へブ
タフルオロペンタノール−２＋　　８．３＋４＋４＋５
＋５＋５−へブタフルオロペンテン−１，ヘキサフルオ
ロアセチルアセトン、ヘキサフルオロベンゼン、ヘキサ
フルオロブタジェン−１，８，ヘキサフルオロブテン−
２゜ヘキサフルオロシクロブテン、ヘキサフルオロエタ
ン、ヘキサフルオロイソプロパツール、ヘキサフルオロ
−２−メチルイソプロパツール、　２，２，８゜８、４
．４−へキサフルオロ−１，５−ベンタンジオール、ヘ
キサフルオロプロパン、０−ヒドロキシベンシトリフル
オライド、ｐ−ヒドロキシベンシトリフルオライド、ｍ
−ヒドロキシベンシトリフルオライド、イソプロビルト
リフルオロアセテート。

メチルヘペタフルオ口ブチレート、メチルへブタフルオ
ロプロピルケトン、メチルペンタフルオロベンゼン、メ
チルペンタフルオロプロピオネート。

メチルパーフルオロオクタネート、メチルトリフルオロ
アセテート、フルオロアジボニルフルオライド、オクタ
フルオロナフタレン、　　ＩＨ，ＩＨ，５Ｈ−オクタフ
ルオロ−１−ペンタノール、　　ＬＨ，ＩＨ，５ＩＩ−
オクタフルオロペンチルアクリレート、　　ＩＨ，ＩＨ
。

５Ｈ−オクタフルオロペンチルメタクリレート、オクタ
フルオロトルエン、ＩＨ，ＩＨ−ペンタデカフルオロオ
クタノ−ルー１．ＩＨ，ＩＨ−ペンタデカフルオロオク
チルアクリレート、ペンタフルオロアセトフェノン、ペ
ンタフルオロアニソール、ペンタフルオロベンズアルデ
ヒド、ペンタフルオロベンゼン、ペンタフルオロベンゾ
イックアシッド、ペンタフルオロベンジルアルコール、
　３．８．４．４．４−ペンタフルオロブタノール−２
，８，８，４，４，４−ペンタフルオロブテン−１，ペ
ンタフルオロジメチルエーテル、ペンタフルオロエタン
、ペンタフルオロエチルエテルケトン、ペンタフルオロ
エチルフェニルケトン、ペンタフルオロフェノール。

ＩＨ，ＩＨ−ペンタフルオロプロパノ−ルー１．ペンタ
フルオロプロピオンアルデヒド、ペンタフルオロプロピ
オンアルデヒドメチルへミアセタール。

ペンタフルオロプロピオン酸、ペンタフルオロプロピオ
ン酸無水物、ペンタフルオロプロピオニルフルオライド
、ペンタフルオロスチレン、パーフルオロｔｅｒｔ−ブ
タノール、パーフルオロ−ｎ−ブタン、パーフルオロ−
１ＳＯ−ブタン、パーフルオロ−２−ブテン、パーフル
オロ−２−ブチルテトラヒドロフラン、パーフルオロブ
チリック酸、パーフルオロシクロブタン、パーフルオロ
シクロペンタン、パーフルオロシクロペンテン、パーフ
ルオロデカリン、パーフルオロデカノイック酸、パーフ
ルオロジメチルシクロブタン、パーフルオロ−１，８−
ジメチルシクロヘキサン、パーフルオロジメチルエーテ
ル、パーフルオロドデカン、パーフルオロエイコサン、
パーフルオログルタリック酸、パーフルオログルタリッ
ク酸無水物、パーフルオログルタリルフルオライド、　
ＩＥ［−パーフルオロへブタン、パーフルオロへブタン
、パーフルオロヘプテン−１，パーフルオロヘキサデカ
ン、パーフルオロヘキサン、パーフルオロケロセン、パ
ーフルオロ−８−メチルブテン−１，パーフルオロ（メ
チルシクロヘキサン）、バーフルオロ−１−メチルデカ
リン、パーフルオロオクタン、パーフルオロ−ｎ−オク
タノイック酸、パーフルオロベンクン、パーフルオロプ
ロパン、パーフルオロサクシニック酸、パーフルオロサ
クシニック酸無水物、パーフルオロテトラデカン、　　
１，２，８．５−テドラフルオロベンゼン、テトラフル
オロベンゾキノン、テトラフルオロジメチルエーテル、
　　１，１．２゜２−テトラフルオロエタン、テトラフ
ルオロエチレン、テトラフルオロメタン、　１．Ｈ，Ｉ
Ｈ，８Ｈ−テトラフルオロ−１−プロパツール、　２，
３，５．６−チトラフルオロトルエン、トリフルオロア
セトアルデヒド、トリフルオロアセトアルデヒドメチル
へミアセタール、トリフルオロ酢酸、トリフルオロ酢酸
無水物、１，１．１−１−リフルオロアセトン、トリフ
ルオロアセトフェノン、トリフルオロアセチルアセトン
、トリフルオロアセチルフルオライド。

トリフルオロアクリルフルオライド、トリフルオロベン
ゼン、１．１．１−１−リフルオｏ　−ｔｅｒｔ−ブタ
ノール、１，１．１−１〜リフルオロ−５，５−ジメチ
ル−２，４−ヘキサンジエン、　　１．１．２−トリフ
ルオロメタン＋　２＋２＋２　　ｈリフルオロエフノー
ル、２．２゜２−Ｉ・リフルオロエチルアクリレート、
トリフルオロエチレン、２，２．１−１−リフルオロエ
チルメタクリレ−１−、２，２，２−１−リフルオロエ
テルトリフルオロアセテート、１，１．．１−トリフル
オロイソプロピルアセテート、トリフルオロメタン、０
−トリフルオロメチルアセトフェノン、ｐ−トリフルオ
ロメチルアセトフェノン１ｍ　　トリフルオロメチルア
セトフェノン、０−トリフルオロメチルベンジルアルコ
ール、ｍ−トリフルオロメチルベンジルアルコール、ｐ
−トリフルオロメチルベンジルアルコール、３−（トリ
フルオロメチル）ブチリック酸、ｐ−トリフルオロメチ
ルクロトン酸。

３−トリフルオロメチル−３−ヒドロキシブチリック酸
、２−１−リフルオロメチルプロパノ−ルー２．２−）
リフルオロメチルプロパン、　１，１．１−トリフルオ
ロプロパノ−ルー２．８．８．８−トリフルオロプロペ
ン、　８，８．８−トリフルオロプロピン。

ビニルフルホライド、及びそれらのアミノ基、ニトロ基
、シアノ基、ハロゲン基等へテロ原子団残基置換体であ
る。好ましくは、−５０〜１５０°Ｃ（こて１０〜１０
Ｔｏｒｒの蒸気圧を有するものである。更に好ましくは
フッ素含有率が５０重ｉｔ％以上の化合物である。蒸気
圧がこの範囲にあれば、特別の工夫なくてフッ素化合物
のプラズマ重合膜を形成させる事が出来る。

天然高分子或いは合成傷分子基板（以下基板と略称する
）−・のフッ素化合物のプラズマ重合膜の形成は、フッ
素化合物自身のプラズマ化による活性化、或いは、アル
ゴン、窒素、ヘリウム、水素等のプラズマによりフッ素
化合物を活性化し行う。

ここでいうプラズマとは、主にグロー放電を利用した低
温ガスプラズマを示す。低温ガスプラズマの発生は、容
量結合型電極、或いは誘導結合型電極に高圧電位を印加
し、印加された電位の間に、通常１０　〜１０　Ｔｏｒ
ｒ好ましくは１０　〜１０’Ｆｏｒｒの減圧下に気体を
導入する事により行う。高圧電源は直流及び交流のいず
れでもよいが通常、プラズマ発生の容易さ、均一性、安
定性の点で１８．５６ＭＨｚの高周波（或いはラジオ波
）を用いる。

フッ素化合物及び必要に応じて他のガスを通常１０　〜
１０　Ｔｏｒｒ好ましくは１０　〜１０Ｔｏｒｒ更に好
ましくは１０〜Ｉ　Ｔｏｒｒの減圧度で電極間に導き、
低温ガスプラズマを発生させ、活性化する。

活性化されたフッ素系化合物は、気体中或いは基板表面
で重合し、基板表面に極めて薄い均一なプラズマ重合膜
を形成する。プラズマ重合膜の組成、構造は、プラズマ
の出力、真空度、モノマー流量。

基板温度等プラズマパラメーターと呼ばれる風合条件に
より変化する。

プラズマの出力が犬きく、真空度が高く、モノマー流量
が少ない程、プラズマ重合膜は硬く、時には粉末状とな
る。一方、プラズマの出力が小すく、真空度が低く、モ
ノマー流量が大きい程、プラズマ重合膜は柔らかく時に
はグリース状、液状となる。本発明の目的の為には、出
力は１０Ｗ〜５００Ｗ好ましくは２０〜２００Ｗ持に好
ましくは５０〜１５０Ｗである。

フッ素系化合物のプラズマ重合膜の組成・構造は必ずし
も定かではないが、重合膜の溶剤溶解性がない事、水に
対する接触角が通常９０°以上、好ましくは９５°以上
である嘔及びフッ素導入により特徴づけられるＣ−Ｆの
吸収が工几或いはＥＳＯＡ等で認められる事が４−８徴
としてあげられる。

プラズマ重合膜の厚さは、好ましくは５０入以上、史に
好ましくは１００人であればよい。電子顕微鏡観察によ
ると、高々１０μｍの享さの均一な膜を形成しているが
、基板が繊維、布、不織布等ではこれらの構成繊維の表
面を薄い膜で被っている事がわかる。

基板上へのプラズマ重合膜の形成に関しては、基板材料
とプラズマ重合膜との接着性向上の為に、基板材料のア
ルゴン、　０２．　Ｎ２．　ＮＨ８等のプラズマによる
表面エツチングをプラズマ重合に先立って行なうと更に
効果的である。

フッ素系化合物特にテフロン、パーフルオロエチレン−
プロピレン共重合体、フッ化ビニリデン等は従来より生
体適合性を有する為に、広く、医療材料に用いられてき
た。しかし、この材料の欠点は、高価である事、成形性
が悪い事、クリープが生じる事、表面エネルギーが小さ
く接着性が悪い事であり、これらは生体内埋め込み材料
としては大きな欠点である。

本発明によるフッ素系化合物のプラズマ重合膜は、どの
ような基板の上にもフッ素化合物表面を付与できる事及
びその膜の均−性及び適度の架橋構造により力学的強度
アップ及び耐久性の向とがあり、長期使用が可能である
事が大きな特長である。

本発明による、フッ素系化合物のプラズマ重合膜は、選
択的にアルブミン吸着性がある。例えば、アルブミンの
希薄水溶液中にフッ素系化合物のプラズマ重合膜を浸漬
すると極めて短時間にアルブミンが吸着する。アルブミ
ン水溶液の濃度は通常０、００１％以上、好ましくは０
．０１％以上で又浸漬時間は短時間でよく、通常１〜１
０分程度で完了する。又温度は常温、好ましくは１０〜
３０°Ｃでよい。従来のアルブミンの付着、固定の方法
としては、化学結合による方法、又はイオン結合による
方法或いはヒドロゲルにより包理する方法があるが、ア
ルブミンは共有結合又はイオン結合する事により、アル
ブミンの生活性が変化し、抗血栓性の低下がある。

ヒドロゲル等ポリマーゲルの網目の中に封じ込める方法
ではアルブミンが水溶性かつ極めて小分子である為に簡
単に外部へ溶出し効果の持続性がない。本発明のフッ素
化合物プラズマ重合膜のアルブミンの持異な吸着挙動の
原因は明らかでないが、フッ素化合物プラズマ重合膜の
疎水性とアルブミンの疎水基の疎水−疎水相互作用によ
るものであると思われる。他の付着方法との差異はアル
ブミンの固定に特定の化学結合及びイオン結合を使わな
い為に、アルブミンの生活性の変化がない事及びゲル等
への包埋固定と異なり付着力の持続性がある事である。

特に表面吸着である為にアルブミンの使用量が従来のも
のより極めて少なくてよく、又疎水−疎水結合である為
に変性したアルブミンは脱落し、常に新しい変性してい
ないアルブミンが付着した表面が維持される事となり常
に抗血栓性が与えられる。

吸着したアルブミンの量はアルブミンが単分子層吸着す
れば十分であるが一応の目安としてプラズマ重合膜１ｄ
当り１×１０１１以上が好ましく、更に好ましくは１×
１０　ｙ以上である。Ｉ　Ｘ　１０−８ｙ以下ではアル
ブミンの吸着量が十分でなく抗血栓性の付与も十分でな
い。

（発明の効果） 本発明は、力学的１こ良好な取合体上へフッ素化合物プ
ラズマ重合膜を形成させる為に、材料の力学的メリット
を生かし、かつ材料の表面物性のみを抗血栓性に変化す
るのみであり、その為に従来の材料にみられた成形性の
悪さ、力学的強度の低さ、耐久性の低さ、又抗血栓性の
変化等の欠点を大きく改良したものであり、又、製造法
も特殊な材料、プロセス、条件をとらない為に極めて安
価に製造できる等、大きなメリットがある。

以下、実施例を示し、本発明を更に詳細に説明する。

なお、特に記載しない限り％は重量％を示す。

水溶液中のアルブミン濃度は２７ＢｎｍのＵＶ吸光度よ
り求めた。

（実施例） 実施例１ 孔径０．４５μ空孔率７９％の多孔を有する酢酸老ルロ
ーズ製のフィルター上（こ第１表に示スフッ素化合物の
プラズマ重合膜を形成させた。プラズマ条件は第１図に
示すようなプラズマ反応装置において、プラズマ出力５
０Ｗ１プラズマ重合時間５分である。モノマーの流琶は
、０．０５〜０．１ｇ／分であり、反応器内の真空度は
窒素を導入して０、１　Ｔｏｒｒ　　に保った。

プラズマ重合後、プラズマ重合膜は基板表面に均一な膜
を形成しており、この重合膜は、水、エタノール、等で
洗浄しても全く変化しないものであった。

アルブミンの吸着は、０．１％のアルブミン水溶液に浸
し、溶液を撹拌して行った。残液のアルブ第　　１　　
表 実施例２ 厚さ５０μｍのポリエチレンフィルムに、パーフルオロ
ベンゼンのプラズマ重合膜を実施例１と同条件にて形成
させた。後は実施例１と同様に行った。アルブミンの吸
着量は８．８Ｘ１０　　ｆ／ｄであった。

実施例８ １．５ｃＬｅのポリエステル繊維よりなる乾式不縁布（
密度０．０５ｙ／ｄ）に１．１．１−トリフルオロプロ
パツールをモノマーとして実施例１と同様のプラズマ処
理を行った。アルブミンの吸着量は４、ｌＸ１０　　ｆ
／ｃｄであった。

【図面の簡単な説明】

＠１図は、プラズマ重合装置の一例を示すものであり高
周波発振器（１）、電極（８，９）、七ツマー供給系（
７，８，１０，１１）、基板（４）及び排気系（５，５
’）等よりなる。 第１図 １１・・・七ｌマー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）合成高分子或いは天然高分子の表面のフッ素化合
   物プラズマ重合膜にアルブミンを吸着させた複合材料。
2. （２）アルブミンの吸着量がプラズマ重合膜の単位面積
   当り１×１０＾−＾８ｇ／ｃｍ＾２以上である特許請求
   の範囲第（１）項記載の材料。
3. （３）プラズマ重合膜の水に対する接触角が９０°以上
   である特許請求の範囲第（１）項記載の材料。