JPS63189157A

JPS63189157A - 抗血液凝固性材料の製造方法

Info

Publication number: JPS63189157A
Application number: JP62022015A
Authority: JP
Inventors: 隆一郎依田; 小松崎　茂
Original assignee: Nippon Zeon Co Ltd
Current assignee: Zeon Corp
Priority date: 1987-02-02
Filing date: 1987-02-02
Publication date: 1988-08-04

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】（産業上の利用分野）本発明は抗血液凝固性材料の製造方法に関し、さらに詳
しくは、分子中にウレタン結合を有するポリマーまたは
コポリマーに有機溶媒中で易動性の大きな分子鎖を共有
結合させる抗血液凝固性に優れた材料の製造方法に関す
る。。

（従来の技術）従来、“ポリマーを変性して抗血栓性を付与する方法と
しては、ポリマー成形物の表面に親水性モノマーのＬＢ
膜を形成させ重合する方法、ポリマー中の官能基に易動
性分子鎖を反応させて表面の抗血栓性を改良する方法（
％開開５９−１５５４３２号公報）、材料表面をプラズ
マ処理してからモノマーを重合させる方法（特開昭５６
−９７４５７号公報）などが知られている。しかし、こ
れらの方法はいずれも成形物の表面で反応させる方法で
あり、反応器の大きさで自ら反応させる成形物の大きさ
や形状に制約があり、実用性に乏しいという欠点がちり
た。

（問題点を解決するための手段）本発明によれば、溶液中で、（イ）ウレタン結合を有ス
るポリマーとジイソシアネートとの反応生成物と、活性
水素ならびに易動性の大きな分子鎖とを有する化合物と
を反応させるか、仲）ウレタン結合を有するポリマーと
、ジインシアネートと活性水素ならびに易動性の大きな
分子鎖とを有する化合物との反応生成物とを反応させる
に際し、該反応を金属のカルボン酸塩の存在下に行うこ
とを特徴とするウレタン結合を有するポリマーに易動性
の大きな分子鎖が共有結合した抗血液凝固性材料の製造
方法が提供される◇ 本発明において用いられる分子中にウレタン結合を有す
るポリマーはポリウレタンおよびポリウレタン共重合体
であり、その具体例として、例えばポリテトラメチレン
エーテルをソフトセグメントとするポリウレタンおよび
ポリウレタンウレア、ポリアルキレンエーテル（但しア
ルキレンの炭素数は２〜３）をソフトセグメントとする
ポリウレタンおよびポリウレタンウレア、これらのセグ
メントを共に分子中に有するポリウレタンおよびポリウ
レタンウレア、その信性開開５７−１１６５７１、’；
　　　　　１３９３５１号公報、特開昭５８−１７１５
．４１５６４号公報などに開示されているポリウレタン
またはポリウレタンウレア、特開昭５７−２１１３５８
号公報、特開昭５８−１８８４５８号公報などに開示の
ポリウレタンとポリシロキサンのブロック共重合体など
が挙げられるが、これらの例示に限定されるものモはな
く、分子中にウレタン結合を有するポリマーであれば使
用することができる０本発明でジイソシアネートとして
は通常のポリウレタンあるいはポリウレタンウレアの製
造に使用されるジイソシアネートが使用でき、特に制限
されない。例としては、テトラメチレンジイソシアネー
ト、ヘキサメチレンジイソシアネート、シクロヘキサン
−１，４−ジインシアネート、２．４−トリレンジイソ
シアネート、２．６−）リレンジインシアネート、２．
４−）リレンジイソシアネートと２．６−）リレンジイ
ソシアネートの混合物、キシリレンジインシアネート、
４．Ａ’−ジフェニルメタンジイソシアネート、１，４
−フエニレンジイソシアネー）、４．４’−ジシクロヘ
キシルメタンジイソシアネート、１．５−フ二二レンジ
イソシアネート、ナフタレン−１，５−ジイソシアネー
トが挙げられる・本発明で使用する活性水素ならびに易動性の太きい分子
鎖を有する化合物（以下では活性化合物と称することが
ある）は、ポリアルキレン鎖で代表されるミクロブラウ
ン運動が活発で可撓性に富んだ線状分子鎖と水酸基、カ
ルボキシル基などを有する化合物であり、ポリアルキレ
ンエーテルジオールおよびポリアルキレンエーテルジオ
ールモノアルキルエーテルが好適である◇具体的に例示
すれば、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプ
ロピレングリコール、エチレンオキシドとプロピレンオ
キシドから誘導される両末端が水酸基のエチレンオキシ
ド−プロピレンオキシドランダム共重合体およびブロッ
ク共重合体、およびこれらのジオールのモノメチルエー
テル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル等で
ある◎ただし、使用し得る化合物はこれらのみに限定さ
れるものではなく、％開開５９−１５５４３２号公報等
開示のアミノ基、カルボキシル基、水酸基等のイソシア
ネートと反応しうる活性水素を有するポリアルキレンエ
ーテル鎖を有する化合物も使用することができる。これ
らの化合物の分子量は特に制限されないが、通常５００
〜１０．ＯＱＧの範囲が望ましい◇ 本発明゛においては全ての反応は溶液中で行われるが、
溶剤としてはこれらの反応物質の可溶性溶媒であれば特
に制限されない。好ましい溶媒としてはＮ、Ｎ−ジメチ
ルホルムアミド、Ｎ、Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメ
チルスルホキシド、テトラヒドロフラン、１．４−ジオ
キサン、Ｎ−メチルピロリドンなと及びこれらを主体と
する混合溶媒が挙げられる〇 “　ウレタン結合を有するポリマーに易動性の大きい分
子鎖を共有結合させるには、（（イ）ウレタン結合を有
するポリマーとジイソシアネートとを反応させて、該ポ
リマーに予めアロファネート結合を介してイソシアネー
ト基を導入し、しかる後活性化合物と反応させるか、あ
るいは（ロ）ジイソシアネートと活性化合物との反応生
成物とウレタン結合を有するポリマーとを反応させるが
、（イ）の方法あるいは（ロ）の方法において、ウレタ
ン結合を有するポリマーとインシアネート基を有する化
合物との反応を触媒としての金属のカルボン酸塩の存在
下に行うことが本発明方法の特徴である◇金属のカルボ
ン酸塩を使用しない場合には前記の反応は実質的に進行
しない。

本発明で使用される金属のカルボン酸塩としてはへブタ
ン酸、ヘキサン酸、２−エテル−ブタン酸、オクタン酸
、オクタデカン酸、ナフテン酸、ステアリン酸などの脂
肪族又は脂環族のカルボン酸の金属塩であり、就中ＺＫ
１％ＣＯ及びｐｂのカルボン酸塩が賞月される。

金属のカルボン酸塩の使用量は（イ）及び（ロ）の方法
とも、通常ウレタン結合を有するポリマーに対し０．１
〜１０モルチの範囲である。

（イ）の方法においては先ず、ウレタン結合を有するポ
リマーとジイソシアネートとを金属のカルボン酸塩の存
在下に反応させる。反応溶液中の該ポリマーの濃度は特
に制限され危いが、通常１〜２゜／′　　　　　　重量
％である・ジイソシアネートの使用量は該ポリマー中の
ウレタン結合に対して通常１０〜２００モルチの範囲で
ある。

反応温度、反応時間は使用する触媒の種類によって多少
の相違はあるが、通常０〜８０℃の温度で１０分〜２４
時間程度である。反応は空気中でもよいが水分が除去さ
れていることが望ましい。又溶媒も十分に脱水されてい
ることが望ましい。

次の反応は、上記の反応で生成したインシアネート基含
有ポリマーと活性化合物との反応である。

この反応は、上記の反応溶液に活性化合物を添加して行
ってもよいし、回収、精製した該ポリマーと活性化合物
とを反応させてもよい。

いずれの場合も、活性化合物は該ポリマーのイソシアネ
ート基に対して通常過剰量使用される。反応の条件は前
段の反応条件と同様である。

（ロ）の方法では先ず、ジイソシアネートと活性化合物
とを金属のカルボン酸塩の存在下に反応させる０　活性
化合物としては、活性水素を１個有する化合物の使用が
好ましく、又その使用量はジイソシアネートに対し通常
５０〜２００モルチの範囲である０反応の態様としては
活性化合物を含む溶液にジイソシアネートを滴下するこ
とが好ましい０反応条件は（イ）の方法と同様である。

次の反応は、上記の反応で得られたイソシアネート基が
結合した活性化合物とウレタン結合を有するポリマーと
の反応である。この反応は前段の反応溶液中に該ポリマ
ーを添加して行ってもよいし、回収、精製した反応生成
物と該ポリマーとを反応させてもよい。

反応溶液中の該ポリマーの濃度、該ポリマーに対する反
応生成物の使用量及び反応条件は（イ）の方法の場合と
同様である。

かくして易動性の大きい分子鎖が導入された本発明の目
的物質は常法に従って、反応溶液から分離、精製される
。

本発明方法で得られる物質は該分子鎖を共有結合させる
前のウレタン基含有ポリマーに比して著しく改善された
抗血液凝固性を有するので抗血液凝固性材料として血液
と直接接触する医療用用具の製造に使用される。これら
の具体的用途としては、人工心臓、補助循環装置用のボ
ンピングチェンバー、バルーンポンプ、人工腎臓や人工
心肺等の補助循環装置用の体外循環回路、血液バッグ、
カテーテル等がある。

（実施例）以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する
０なお、実施例、比較例中の部及び係はとくに断りのな
いかぎり重量基準である〇実施例１市販のポリウレタン（ニステン５７１４．／ラドリッチ
社製）１０２を十分に脱水したＮ、Ｎ−ジメチルホルム
アミドに溶かし６重量％の溶液とした後、２−エチルヘ
キサン酸亜鉛０．１２を加え溶解した。これを５０℃に
おいて攪拌しながら、４．４′−ジフェニルメタンジイ
ソシアネー）１．５Ｆを十分に脱水したＮ、Ｎ−ジメチ
ルホルムアミドに溶かし２重量％の溶液としたものを添
加し、さらに１時間攪拌し九〇これを５０℃において攪
拌しながら、ポリエチレングリコールモノメチルエーテ
ル（分子量７００）９１を十分に脱水したＮ、Ｎ−ジメ
チルホルムアミドに溶かし６重量％の溶液としたものを
添加し、さらに１時間攪拌した。その後、１ノのエタノ
ール中へ攪拌しながら反応溶液を加え、生成した沈殿を
分離した。これをテトラヒドロフラン１００ｄに溶解し
、エタノール３００Ｍｌを添加して沈殿させる操作を３
回繰り返して精製し、減圧乾燥して生成物９．Ｏｆを得
た。

実施例２４．４′−ジフェニルメタンジイソシアネート３２をＮ
、Ｎ−ジメチルホルムアミドに溶かし２重量−の溶液と
した０５０℃でこの溶液中へ攪拌しながう、ポリエチレ
ングリコールモノメチルエーテル（分子量７００）１０
ｆｔｌ−Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミドに溶かし６重量
−の溶液とじ九ものを滴下し、さらに１時間攪拌した。

これを、市販のポリウレタン（ニステン５７１４．グツ
ドリッチ社＃り１０ｆをＮ、Ｎ−ジメチルホルムアミド
に溶かし６重量−の溶液としたものに２−エテルヘキサ
ン亜鉛０．１１を加え溶解した溶液中に、５０℃におい
／　　　て添加し、さらに１時間攪拌した。これを実施
例１と同様に処理して生成物９．５２を得た◎実施例３触媒としてオクタン酸コバルトとナフテン酸鉛をそれぞ
れ使用する以外は実施例１と同じ条件で実施することに
よりポリウレタンにポリエチレングリコールモノメチル
エーテルを結合させることができた０実施例４抗血栓性の測定は、実施例１〜３の生成物および市販ポ
リウレタン（ニステン５７１４）のテトラヒドロフラン
溶液（１０重量％）をそれぞれガラス試験管内壁にコー
ティングして塗膜を形成させ、リーホワイト試験（金井
泉、金井正光編著：臨床検査法提要、■−８１，金原出
版株式会社。

昭和４５年）により血液凝固時間を測定した０その結果
、血液凝固時間は市販ポリウレタンでは５６分でありた
が、実施例１および２の生成物では各々１１０分および
１０５分であった０実施例５ポリ塩化ビニル製サック型血液ポンプ４種の内表面をそ
れぞれ実施例１および実施例２で調製した修飾ポリウレ
タンで被覆した０被覆方法は、上記ポリウレタンをテト
ラヒトミフランに溶解し、この溶液を前記ポリ塩化ビニ
ル製血液ポンプに満たした後、直ちに傾斜して除き、風
乾する。

この血液ポンプを用いてヤギの左心補助を行った。血液
ポンプのストロークボリュームは４０ｍ１である。使用
条件は拍出回数毎分８０回で、吐出量を毎分２ぷとして
７日間左心補助を行った後、血液ポンプを交換した〇使用後の血液ポンプの血栓の付着状態を調べたところ、
上記修飾ポリウレタンで被覆した血液ポンプ内面にはい
ずれも全く血栓の付着が認められなかりた・また、走査型電子顕微鏡で観察した表面は極め−て平滑
であり、ポリウレタンの疲労による亀裂は全く認められ
なかった。

また、血液ポンプ内表面のポリウレタン被膜の剥離も認
められなかった。

Claims

【特許請求の範囲】

溶液中で、（イ）ウレタン結合を有するポリマーとジイ
ソシアネートとの反応生成物と、活性水素ならびに易動
性の大きな分子鎖とを有する化合物とを反応させるか、
（ロ）ウレタン結合を有するポリマーと、ジイソシアネ
ートと活性水素ならびに易動性の大きな分子鎖とを有す
る化合物との反応生成物とを反応させるに際し、該反応
を金属のカルボン酸塩の存在下に行うことを特徴とする
ウレタン結合を有するポリマーに易動性の大きな分子鎖
が共有結合した抗血液凝固性材料の製造方法。