KR20000069875A

KR20000069875A - 그래프트 중합체 및 이를 사용한 의료용 성형품

Info

Publication number: KR20000069875A
Application number: KR1019997006068A
Authority: KR
Inventors: 가즈히로 다나하시
Original assignee: 히라이 가쯔히꼬; 도레이 가부시끼가이샤
Priority date: 1997-11-04
Filing date: 1997-11-04
Publication date: 2000-11-25
Also published as: CA2276680C; KR100490272B1; CA2276680A1

Abstract

본 발명은 화학식 A로 표시되는 4 급 암모늄기를 함유하는 구성 단위를 그래프트 중합하여 이루어지는 그래프트 중합체, 바람직하게는 화학식 A로 표시되는 4 급 암모늄기를 포함하는 구성 단위가 화학식 (1)로 표시되는 구성 단위인 그래프트 중합체 또는 4 급 암모늄기를 포함하는 구성 단위 및 화학식 (B)[-(R₅O)nR₆(n은 1 내지 100의 정수를 나타내고, R₅는 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌기를 나타내고, R₆는 H 또는 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌기로부터 선택되는 것 중 하나 이상을 나타냄]로 표시되는 알콕시폴리알킬렌글리콜 성분 단위를 포함하는 구성 단위가 그래프트 중합된 그래프트 중합체에 관한 것이다.

<화학식 A>

<화학식 1>

상기 식에 있어서,

R₁은 수소, 메틸기 및 에틸기로 부터 선택되는 것 중 하나 이상을 나타내고,

R₂및 R₃는 탄소수 1 내지3 의 알킬기를 나타내고,

R₄는 탄소수 3 내지 18의 알킬기를 나타내고,

R₅는 수소 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬기를 나타내고,

X는 할로겐 이온, 황산 이온, 수산화물 이온 및 카르복실산 이온으로 부터 선택되는 하나 이상의 것을 나타내고,

n은 1 내지 12의 정수를 나타내고,

A는 O, S 또는 NR₅에서 선택되는 적어도 1종을 나타낸다.

또한, 본원 발명은 장기 유치되는 의료 용구에 본원 발명의 그래프트 중합체를 도포 또는 함유시킴으로써, 의료 용구를 통한 세균 감염을 방지할 수 있는 것이다.

Description

그래프트 중합체 및 이를 사용한 의료용 성형품{Graft Polymer and Moldings Thereof for Medical Supply}

의료 분야에 있어서는 폴리우레탄 등의 고분자 재료로 이루어지는 의료 용구를 환자의 체내에 삽입ㆍ유치시키고 있는 사이에 발생하는 감염증이 합병증의 하나로 문제시되고 있다. 종래부터 의료 용구의 유치에 따르는 감염증을 방지하기 위하여, 의료 용구를 사용 직전에 클로로헥시딘 또는 포비돈요오드 등의 항균제 또는 소독제를 함유하는 수용액에 침지시키는 것 등과 같이 소독하거나, 치료 중에 교환 가능한 의료 용구는 수시로 교환하여 왔다. 그러나 항균제ㆍ소독제는 시간이 경과함에 따라 카테테르 표면에서 소실되기 때문에 소독 효과에 지속성이 없어 의료 용구를 장시간에 걸쳐 사용하는 경우에는 효과가 서서히 저하되는 것은 명확하다. 또한, 의료 용구의 빈번한 교환도 의료 종사자에게는 커다란 부담이 된다. 따라서, 또다른 감염 방지의 수단의 하나로서, 의료 용구에 각종 항균 가공이 실시되어 왔다. 그 대표적인 것으로서 클로로헥시딘을 비롯한 항균제 또는 은ㆍ동을 비롯한 금속 또는 그의 화합물을 함유하는 층으로 표면을 코팅한 카테테르가 있다. 이들 카테테르에 있어서는, 항균 작용을 갖는 물질을 체내에서 일정량씩 서방하는 시스템이 채용되고 있으며, 카테테르를 사용 직전에 소독하는 경우에 비하여 양호한 효과를 나타낸다.

그러나 항균 물질이 서방되는 시스템에서는 여전히 사용 기간에 제한되며, 효력이 점차 저하되는 것을 피할 수 없게 된다. 은 등의 금속 또는 그 화합물에 대해서는 서방 후의 체내 동태가 불분명하고, 인체에 대한 피해도 생각할 수 있다. 또한, 사용 후의 의료 용구 폐기물에 은이 잔존하고 있을 경우, 폐기시에 회수 등의 특별한 처치가 필요해 진다.

이 때문에 서방형이 아닌, 그 자체에 항균성이 있는 중합체로서 4 급 암모늄기를 갖는 중합체가 여러가지 제안되고 있다(일본 특허 공고 (소) 54-17797호, 54-18817호). 그러나, 이들 중합체는 가공성이 나쁘기 때문에, 단독으로는 성형품으로 제조할 수 없어서, 기계적 특성이 우수한 중합체 성형물의 표면에 코팅을 행하거나, 이 중합체와 혼합 성형하는 것이 필요해 진다. 기계적 특성이 좋은 기재 중합체일수록 다른 중합체와의 상용성이 나쁘다. 상용성이 나쁘면 코팅된 중합체가 박리되거나, 균열이 발생하게 된다. 한편, 히드록시폴리알킬렌글리콜(메트)아크릴레이트와 측쇄에 4 급 암모늄염을 갖는 단량체의 공중합체를 함유하는 히드로겔이 일본 특허 공개 (평) 6-337378호에 기재되어 있고, 히드록시폴리알킬렌글리콜을 갖는 단량체 및 측쇄에 4 급 암모늄염을 갖는 단량체와 비닐단량체의 공중합체를 함유하는 히드로겔이 일본 특허 공개 (평) 6-256424호에 기재되어 있으나, 이들 모두 그래프트 공중합체에 대해서는 기재되어 있지 않으며, 이러한 중합체로는 주요 성분과 그래프트 성분의 특성을 선택적으로 활용하는데는 한계가 있다. 즉, 현재 기재 중합체와의 상용성이 충분한 항균성 중합체는 알려져 있지 않다.

따라서, 본 발명자들은 이러한 종래 기술의 문제점에 비추어, 복잡한 형태를 한 의료 용구에도 적용할 수 있는 유연한 막을 형성하며, 각종 중합체와의 상용성ㆍ접착성이 우수한 항균성 중합체를 얻기 위하여 여러가지로 검토한 결과, 화학식 (1)을 함유하는 성분 단위를 염화 비닐 함유 중합체에 그래프트 중합한 중합체가, 각종 중합체와의 상용성 및 접착성이 좋으며, 강한 항균 작용을 갖는다는 것을 발견하여, 본 발명에 도달하였다. 즉, 본 발명의 목적은 유연한 막의 형성이 가능하며, 복잡한 모양을 한 기재에도 적절하게 적용가능한 중합체 및 그것을 사용한 의료용 성형품을 제공하는 것이다.

본 발명은 고분자 기재에 도포 가능한 그래프트 중합체 및 이를 사용한 의료용 성형품에 관한 것이다.

<발명의 개시>

<화학식 A>

<화학식 1>

상기 식에 있어서,

R₂및 R₃는 탄소수 1 내지3 의 알킬기를 나타내고,

R₄는 탄소수 3 내지 18의 알킬기를 나타내고,

R₅는 수소 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬기를 나타내고,

n은 1 내지 12의 정수를 나타내고,

A는 O, S 또는 NR₅에서 선택되는 적어도 1종을 나타낸다.

또한, 본원 발명은 의료용 체내 삽입용 성형품에 상기의 그래프트 중합체를 피복 또는 혼합한 의료용 성형품에 관한 것이다.

<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>

하기에서 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 있어서의 그래프트 중합체는, 상기와 같이 화학식 A로 표시되는 관능기를 갖는다. 화학식 A로 표시되는 관능기를 갖는 구성 단위로서는, 화학식 A를 에스테르 결합, 아미드 결합, 우레이도 결합, 에테르 결합으로 또는 알킬렌기, 페닐렌기를 통하여 주쇄에 결합된 구성 단위를 들 수 있다. 그 중에서도, 화학식 A에서 표시되는 관능기를 갖는 구성 단위로서는, 전구체의 입수가 용이하다는 점에서, 하기 화학식 1로 나타내어지는 구성 단위를 갖는 것이 바람직하다.

<화학식 1>

상기 식에서,

R₁은 수소, 메틸기 및 에틸기로부터 선택되는 것 중 하나 이상을 나타내고,

R₂및 R₃은 탄소수 1 내지 3의 알킬기를 나타내고,

R₄는 탄소수 3 내지 18의 알킬기를 나타내고,

n은 1 내지 12의 정수를 나타내고,

A는 O, S 또는 NR₅로부터 선택되는 것 중 하나 이상을 나타내고,

R₅는 수소 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬기를 나타내고,

X는 할로겐 이온, 황산 이온, 수산화물 이온 및 카르복실산 이온으로부터 선택되는 것 중 하나 이상을 나타낸다.

n은 1 내지 12의 정수를 나타내는데, 항균 관능기의 자유도에 관여하며, 너무 짧으면 관능기가 자유롭게 움직일수 없어서, 예를 들어 균체 등과 접촉하기 어려우며, 너무 길어도 소수성이 강해지기 때문에 균체를 포함하는 수계의 매체 중에서 항균 관능기가 균체와 접촉하기 어렵게 된다.

R₂및 R₃은 알킬기로서, 탄소수가 많으면 소수성이 강해지기 때문에 항균 관능기가 항체와 접촉하기 어려워지므로, 그 탄소수는 1 내지 3으로 가장 탄소수가 적은 메틸기가 가장 바람직하다.

R₄는 탄소수 3 내지 18의 알킬기이며, 바람직하게는 탄소수 8 내지 12이다. 이들 알킬기는 분지되어 있으면 움직임이 제한되기 때문에 직쇄상인 것이 바람직하다.

X가 황산 이온인 경우, 황산 이온은 통상 2 가이나, 본 발명에서는 1 가 만큼의 이온이 배위되어 있으면 좋다.

또한, A는 O, S 또는 NR₅에서 선택되는 적어도 1종을 나타낸다.

화학식 A로 표시되는 4 급 암모늄기를 포함하는 구성 단위를 그래프트 공중합하기 의하여 사용하는 전구체 비닐 화합물로서는, 예를 들어 디메틸아미노에틸메타크릴레이트, 디메틸아미노에틸아크릴레이트, 디에틸아미노프로필메타크릴레이트, 디메틸아미노에틸아크릴아미드, 디에틸아미노에틸아크릴아미드가 사용되는데, 입수가 용이하다는 점에서 디메틸아미노에틸메타크릴레이트가 바람직하게 사용된다. 그래프트 중합체 중의 관능기의 양은 너무 많으면 코팅성이 나빠지며, 그 밖의 중합체와 블랜딩하고자 할 경우, 상용성이 저하되는 경향이 있다. 한편, 지나치게 적으면 항균 성능이 저하되는 경향이 있다. 따라서, 그래프트 중합체 중의 그래프트 중합체 1g에 대해서, 화학식 A로 표시되는 암모늄기를 포함하는 구성 단위가 0.1 내지 4 밀리몰, 보다 바람직하게는 0.5 내지 4 밀리몰 이하의 비율로 함유되는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 화학식 A 이외의 그래프트 성분으로서는 재료가 수용액이나 체액 등과 융합하기 쉽다는 점에서 친수성 성분을 사용하는 것이 바람직하며, 예를 들어 메톡시폴리에틸렌글리콜, 에톡시폴리에틸렌글리콜, 메톡시폴리프로필렌글리콜, 에톡시폴리프로필렌글리콜 등 화학식 B로 표시되는 알콕시폴리알킬렌글리콜 성분 단위를 포함하는 친수성 성분이 사용되나, 이에 제한되지는 않는다.

<화학식 B>

-(R₅O)nR₆

상기 식에서,

n은 1 내지 100의 정수를 나타내고,

R₅는 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌기를 나타내고,

R₆는 H 또는 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기에서 선택되는 것 중 하나 이상을 나타낸다.

이 중에서도 하기 화학식 (2)로 나타내어지는 성분 단위가 입수가 용이하고, 안전의 점에서도 바람직하다.

<화학식 2>

상기 식에서,

R₁은 수소 또는 메틸기를 나타내고,

n은 1 내지 100의 정수를 나타내고,

R₇는 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌기를 나타내고,

R₈는 H 또는 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기로부터 선택되는 것중 하나 이상을 나타내고,

A는 O, S 또는 NR₉(여기서, R₉는 수소 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬기를 나타냄)로부터 선택되는 것 중 하나 이상을 나타낸다.

이 그래프트 공중합전의 전구체인 비닐 화합물의 구체적인 예로서는, 예를 들어 메톡시폴리에틸렌글리콜메타크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜메타크릴레이트 등을 들 수 있다. 그래프트 중합체중에 친수성 성분의 양이 너무 많으면 코팅성이 나빠지며, 다른 중합체와 블랜딩할 경우 상용성이 저하되는 경향이 있다. 한편, 이 양이 너무 적으면 체액 등에 융합되기 어려우며 생체 적합성이 저하된다. 따라서, 그래프트 중합체 중, 그래프트 중합체 1 g에 대해서, 화학식 B로 나타내어지는 알콕시폴리알킬렌글리콜을 함유하는 구성 단위를 0.01 내지 5밀리몰, 보다 바람직하게는 0.1 내지 1 밀리몰 이하의 비율로 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서의 공중합을 구성하는 주된 중합체로서는 할로겐 원자, 특히 염소 원자를 측쇄로 갖는 것이 바람직하며, 구체적으로는 염화 비닐 함유 중합체가 바람직하게 사용되나, 이에 제한되는 것은 아니다. 폴리염화비닐 이외의 중합체로서는, 염화 비닐과 아세트산 비닐의 공중합체, 또한 제3 성분으로서, 예를 들어 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 비닐알콜, 스티렌, 아크릴로니트릴과의 공중합체, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체에 염화 비닐을 그래프트한 중합체, 이들 중합체의 혼합물, 또한 이들 중합체에 가소제나 안정제 등을 혼합한 것 등의 각종의 공중합체나 그 혼합물을 사용할 수 있다. 혼합물의 경우에 있어서, 예를 들어 폴리우레탄, 천연 고무, 실리콘 수지, 폴리염화비닐, 폴리아미드, 합성 고무 등을 혼합하여, 의료용 성형품으로서 바람직하게 사용된다. 이들 공중합체 및 혼합물에 있어서, 이 염화 비닐 함유량은 0.1 내지 100%의 범위인 것이 바람직하며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.

본 발명의 그래프트 중합체의 분자량으로서는, 수 평균 분자량으로서 약 3,000 이상, 바람직하게는 5,000 내지 100 만, 보다 바람직하게는 3 만 내지 10 만 정도이나, 이에 제한되지는 않는다.

본 발명의 그래프트 중합체의 제조 방법은 하기에서 예를 들어 설명한다.

그래프트 공중합체는, 주쇄가 되는 중합체를 그래프트 활성화 처리한 후, 화학식 A를 포함하는 구성 단위의 전구체 비닐 화합물을 첨가하여 적당한 중합 방법으로 중합시킴으로써 얻어진다.

그래프트 활성화 처리의 방법으로는, 예를 들어 염화 비닐 함유 중합체의 염소 원자를 광 조사 등에 의해, 라디칼을 제공하기 용이한 디티오카르바메이트기로 치환하는 방법 등이 바림직하게 사용된다.

4 급 암모늄기를 얻기 위해서는, 화학식 A를 포함하는 구성 단위의 전구체 비닐 화합물을 사용하여 그래프트 중합한 후에 알킬할라이드로 4 급 암모늄화하여도 좋으나, 먼저 알킬할라이드로서 4 급 암모늄화 전구체 비닐 화합물을 사용하여 그래프트 중합하여도 좋다.

본 발명의 그래프트 중합체는 의료용 수지로서 바람직하게 사용되며, 그 중에서도 항균성이 우수하다는 점에서 항균성 수지로서 바람직하게 사용된다.

항균성 수지는 표면을 코팅함으로써, 세균 감염 방지가 필요한 임의의 의료 용구에 사용할 수 있다. 의료 용구 중에서도 의료용 체내 삽입 성형품에 사용하는 경우 특히 효과적이다. 의료용 체내 삽입품의 소재로서는, 폴리우레탄, 천연 고무, 실리콘 수지, 폴리염화비닐, 폴리아미드, 합성 고무 등이 바림직하게 사용된다.

의료용 체내 삽입 성형품 중에서도, 예를 들어 장기간에 걸쳐 체내에 유치되는 카테테르, 스텐트(stent), 튜브(배액 튜브), 커프(cuff), 연결기(튜브 연결기), 엑세스 포트(access port), 내시경 커버, 배액 주머니, 혈액 회로 등에 효과적으로 사용할 수 있다. 이는 서방성 시스템의 재료에 비하여 항균 관능기가 그래프트 공중합체에 공유 결합으로 고정화되어 있어서 인체에 안전하고, 효과가 지속되기 때문이다.

또한, 본원 발명의 그래프트 중합체와 상기 폴리우레탄, 천연 고무, 실리콘 수지 등을 혼합한 의료용 성형품에 대해서도, 상기 카테테르, 스텐트, 튜브 등과 동일한 용도에 있어서 효과적으로 사용된다.

이하, 실시예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하나, 본 발명은 당해 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

중합도 550의 폴리염화비닐 120g을 2ℓ의 디메틸포름아미드에 용해시키고, 2.704g의 디에틸디티오카르바민산나트륨염을 가하고, 50℃에서 3시간 동안 반응시켜 메탄올에 재침 후, 건조시킴으로써 광 그래프트 활성화 폴리염화비닐(이하, DTC화 폴리염화비닐이라 약칭한다)을 수득하였다.

이 DTC화 폴리염화비닐 80g을 1,250 ㎖의 테트라히드로푸란에 용해시키고, 200g의 메톡시폴리에틸렌글리콜메타크릴레이트(폴리에틸렌글리콜부분의 중합도 20 내지 23)와 80g의 디메틸아미노에틸메타크릴레이트를 가하여, 광원 내부 침투형 광 반응 장치 중에서 100W 고압 수은등(우시오덴끼 UM-102)을 30℃로 9.5시간 동안 조사함으로써 광 그래프트 중합을 행하였다. 이 그래프트 공중합체의 조성은 중량비로서 염화비닐 54%, 메톡시폴리에틸렌글리콜메타크릴레이트 30%, 디메틸아미노에틸메타크릴레이트 16%였다.

<실시예 2>

실시예 1에 수득한 그래프트 공중합체 5 g을 테트라히드로푸란 50 ㎖에 용해 시킨 후, 브롬화 부틸 1.1 ㎖를 가하고 50 ℃에서 4 시간 동안 반응시켰다. 포화 식염수 중에 넣어서 침전시킨 후, 물과 에탄올로 세정ㆍ건조하여 장쇄의 알킬기(탄소수 4)를 함유하는 4 급 암모늄기를 갖는 항균성 재료를 수득하였다. 4 급 암모늄기의 도입량은 그래프트 공중합체 1 g 당 0.15 밀리몰이었다.

<실시예 3>

실시예 2에 수득한 항균성 재료의 10 % 용액에 폴리우레탄의 튜브를 축방향으로 침지하여 튜브에 항균성 재료를 도포하여 건조하였다. 재료를 도포한 튜브를 알콜로 소독한 후, 대장균(MC1061주)을 균농도 10⁴개/㎖ 가 되도록 현탁한 생리 식염수에 침지하고, 24 시간 동안 정치하였다. 24 시간 후 튜브에 부착된 균수를 측정하였다. 대조군으로서 항균성 재료를 도포하지 않은 폴리우레탄 튜브에 대해서도 동일하게 조작을 행하였다. 그 결과, 부착된 균수는, 항균성 재료를 도포하지 않은 폴리우레탄 튜브의 경우는 534개, 항균성 재료를 도포한 튜브는 137개였다.

<실시예 4>

실시예 1에 수득한 그래프트 공중합체 5 g을 테트라히드로푸란 50 ㎖에 용해 시킨 후, 브롬화 헥실 1.4 ㎖을 가하고, 50 ℃에서 4 시간 동안 반응시켰다. 포화 식염수 중에 넣어서 침전시킨 후, 물과 에탄올로 세정ㆍ건조하여 장쇄의 알킬기(탄소수 6)를 포함하는 4 급 암모늄기를 갖는 항균성 재료를 수득하였다. 4 급 암모늄기의 도입량은 그래프트 공중합체 1 g 당 0.11 밀리몰이었다.

<실시예 5>

실시예 4에 수득한 항균성 재료의 10 % 용액에 폴리우레탄의 튜브를 축방향으로 침지하여 튜브에 항균성 재료를 도포하여 건조하였다. 실시예 3과 동일하게 실험한 결과, 부착 균수는, 항균성 재료를 도포하지 않은 폴리우레탄 튜브의 경우는 534개, 항균성 재료를 도포한 튜브는 125개였다.

<실시예 6>

실시예 1에 수득한 그래프트 공중합체 5 g을 테트라히드로푸란 50 ㎖에 용해시킨 후, 브롬화 옥틸 1.7 ㎖을 가하고, 50 ℃에서 4 시간 동안 반응시켰다. 포화 식염수 중에 넣어서 침전시킨 후, 물과 에탄올로 세정ㆍ건조하여 장쇄 알킬기(탄소수 8)를 포함하는 4 급 암모늄기를 갖는 항균성 재료를 수득하였다. 4 급 암모늄기의 도입량은 그래프트 공중합체 1 g 당 0.30 밀리몰이었다.

<실시예 7>

실시예 6에 수득한 항균성 재료의 10 % 용액에 폴리우레탄의 튜브를 축방향으로 침지하여, 튜브에 항균성 재료를 도포하여 건조하였다. 실시예 3과 동일하게 실험한 결과, 부착 균수는, 항균성 재료를 도포하지 않은 폴리우레탄 튜브의 경우는 534 개, 항균성 재료를 도포한 튜브는 126 개였다.

<실시예 8>

실시예 1에 수득한 그래프트 공중합체 5 g을 테트라히드로푸란 50 ㎖에 용해시킨 후, 브롬화 디실 2.1 ㎖을 가하고, 50 ℃에서 4 시간 동안 반응시켰다. 포화 식염수 중에 넣어서 침전시킨 후, 물과 에탄올로 세정ㆍ건조하여 장쇄 알킬기(탄소수 10)를 포함하는 4 급 암모늄기를 갖는 항균성 재료를 수득하였다. 4 급 암모늄기의 도입량은 그래프트 공중합체 1 g 당 0.16 밀리몰이였다.

<실시예 9>

실시예 8에서 수득한 나타낸 항균성 재료의 10 % 용액에 폴리우레탄의 튜브를 축방향으로 침지하여, 튜브에 항균성 재료를 도포하여 건조하였다. 실시예 3과 동일하게 실험한 결과, 부착 균수는, 항균성 재료를 도포하지 않은 폴리우레탄 튜브의 경우는 534 개, 항균성 재료를 도포한 튜브는 71 개였다.

<실시예 10>

실시예 1에서 수득한 그래프트 공중합체 5 g을 테트라히드로푸란 50 ㎖에 용해시킨 후, 브롬화 라우릴 2.4 ㎖을 가하고, 50 ℃에서 4 시간 동안 반응시켰다. 포화 식염수 중에 넣어서 침전시킨 후, 물과 에탄올로 세정ㆍ건조하여 장쇄의 알킬기(탄소수 12)를 포함하는 4 급 암모늄기를 갖는 항균성 재료를 얻었다. 4 급 암모늄기의 도입량은 그래프트 공중합체 1 g 당 0.18 밀리몰이었다.

<실시예 11>

실시예 10에서 수득한 항균성 재료의 10 % 용액에 폴리우레탄의 튜브를 축방향으로 침지하여, 튜브에 항균성 재료를 도포하여 건조하였다. 실시예 2와 동일하게 실험한 결과, 부착 균수는, 항균성 재료를 도포하지 않은 폴리우레탄 튜브의 경우는 534 개, 항균성 재료를 도포한 튜브는 38 개였다.

<실시예 12>

실시예 1에서 수득한 그래프트 공중합체 5 g을 테트라히드로푸란 50 ㎖에 용해시킨 후, 브롬화 미스틸 2.7 ㎖을 가하고 50 ℃에서 4 시간 동안 반응시켰다. 포화 식염수 중에 넣어서 침전시킨 후, 물과 에탄올로 세정ㆍ건조하여 장쇄 알킬기(탄소수 14)를 포함하는 4 급 암모늄기를 갖는 항균성 재료를 수득하였다. 4 급 암모늄기의 도입량은 그래프트 공중합체 1 g 당 0.19 밀리몰이었다.

<실시예 13>

실시예 12에서 수득한 항균성 재료의 10 % 용액에 폴리우레탄의 튜브를 축방향으로 침지하여, 튜브에 항균성 재료를 도포하여 건조하였다. 실시예 3과 동일하게 실험한 결과, 부착 균수는, 항균성 재료를 도포하지 않은 폴리우레탄 튜브의 경우는 534 개, 항균성 재료를 도포한 튜브는 151 개였다.

<실시예 14>

실시예 1에서 수득한 그래프트 공중합체 5 g을 테트라히드로푸란 50 ㎖에 용해시킨 후, 브롬화 옥타데실 3.3 ㎖을 가하고, 50 ℃에서 4 시간 동안 반응시켰다. 포화 식염수 중에 넣어서 침전시킨 후, 물과 에탄올로 세정ㆍ건조하여 장쇄의 알킬기(탄소수 18)를 포함하는 4 급 암모늄기를 갖는 항균성 재료를 얻었다. 4 급 암모늄기의 도입량은 그래프트 공중합체 1 g 당 0.24 밀리몰이었다.

<실시예 15>

실시예 14에서 수득한 항균성 재료의 10 % 용액에 폴리우레탄의 튜브를 축방향으로 침지하여, 튜브에 항균성 재료를 도포하여 건조하였다. 실시예 3과 동일하게실험한 결과, 부착 균수는, 항균성 재료를 도포하지 않은 폴리우레탄 튜브의 경우는 534 개, 항균성 재료를 도포한 튜브는 211 개였다.

<실시예 16>

실시예 10에서 수득한 항균성 재료의 1 % 용액을 커버글라스상에 적하함으로써 커버글라스에 항균성 재료 또는 폴리염화비닐 또는 폴리우레탄을 도포하여 건조하였다. 재료를 도포한 측이 위가 되도록 커버 글라스를 두고, 그 위에 10³내지 10⁴개/㎖의 대장균 또는 녹농균 또는 황색 포도구균 또는 표피 포도구균 또는 장구균을 함유하는 혈청 또는 뇨를 적하하고, 그 위에서 또 한장의 커버 글라스를 재료를 도포한 측이 아래가 되도록 두어 균액을 끼워서, 37 ℃에서 24 시간 동안 방치하였다. 커버 글라스를 세정한 후에 한천 배지에 발라 부착 균을 전사하여 배양한 후, 콜로니 형성의 유무를 판정하였다. 그 결과, 폴리염화비닐 또는 폴리우레탄을 도포한 커버 글라스에서는 혈청ㆍ뇨에 불구하고 모든 균에 대해서 콜로니가 형성된 것에 비하여, 항균성 재료를 도포한 커버 글라스에서는 균에 대해 콜로니가 형성되지 않았다.

<실시예 17>

실시예 1에 기재된 DTC 폴리염화비닐 160 g을 2,500 ㎖의 테트라히드로푸란에 용해하여, 400 g의 메톡시폴리에틸렌글리콜메타크릴레이트(폴리에틸렌글리콜 부분의 평균 중합도 90)과 160 g의 디메틸아미노에틸메타크릴레이트를 가하고, 광원 내부 침투형 광 반응 장치 중에서 100 W 고압 수은등(우시오 덴끼 UM-102)을 30℃에서 9.5 시간 동안 조사함으로서 광 그래프트 중합을 행하였다. 이 그래프트 공중합체의 조성은 중량비로 염화 비닐 64%, 메톡시폴리에틸렌글리콜메타크릴레이트 21%, 디메틸아미노에틸메타크릴레이트 15%였다.

<실시예 18>

실시예 17에서 수득한 그래프트 공중합체 30 g을 디메틸포름아미드 300 ㎖에 용해시킨 후, 브롬화 라우릴 40 ㎖을 가하고, 60 ℃에서 18 시간 동안 반응시켰다. 이를 물과 메탄올의 혼합 용매 중에 넣어서 침전시킨 후, 세정ㆍ건조하여 장쇄 알킬기(탄소수 12)를 함유하는 4 급 암모늄기를 갖는 항균성 재료를 수득하였다. 4 급 암모늄기의 도입량은 그래프트 공중합체 1 g 당 1 밀리몰이었다.

<실시예 19>

실시예 17에 나타낸 항균성 재료의 3% 용액에 폴리우레탄의 튜브를 축 방향으로 침지하여 튜브에 항균성 재료를 도포하여 건조하였다. 재료를 도포하여 튜브를 알콜로 소독한 후, 표피 포도 구균을 균농도 10⁴개/㎖이 되도록 현탁한 생리 식염수에 침지하여, 24 시간 동안 정치하였다. 24 시간 후, 튜브에 부착된 균수를 측정하였다. 대조군으로서 항균성 재료를 도포하지 않은 폴리우레탄 튜브에 대해서도 동일한 조작을 행하였다. 그 결과, 부착 균수는 항균성 재료를 도포하지 않은 폴리우레탄 튜브의 경우는 967 개, 항균성 재료를 도포한 튜브는 0 개였다.

<실시예 20>

실시예 17에서 수득한 항균성 재료의 3 % 용액에 스티렌-이소프렌 합성 고무의 시트를 장축 방향으로 침지하여 시트에 항균성 재료를 도포하여 건조하였다. 건조 후 물 속에 침지하여, 손톱으로 20 회 긁어도 벗겨지지 않게 코팅되어 있었다.

본 발명의 그래프트 중합체는, 플라스틱 제품, 특히 의료 용구에 용이하게 도포할 수 있으며, 세균이 고농도인 경우에도 양호한 항균능을 나타내며, 그 효과가 장기간 지속된다. 또한, 항균 성능 등을 발현시키는 관능기가 공유 결합되어 있어 용리되는 일이 없기 때문에, 성능이 장기간 지속되고, 인체에도 무해하다.

Claims

화학식 A로 나타내어지는 4 급 암모늄기를 함유하는 구성 단위가 그래프트 중합되어 있는 것을 특징으로 하는 그래프트 중합체.

<화학식 A>

상기 식에서,

R₂및 R₃는 탄소수 1 내지 3의 알킬기를 나타내고,

R₄는 탄소수 3 내지 18의 알킬기를 나타내고,

X는 할로겐이온, 황산 이온, 수산화물 이온 및 카르복실산 이온으로부터 선택되는 것 중 하나 이상을 나타낸다.
제1항에 있어서, 화학식 A로 나타내어지는 4 급 암모늄기를 함유하는 구성 단위가 화학식 (1)로 나타내어지는 4 급 암모늄기를 포함하는 구성 단위인 것을 특징으로 하는 그래프트 중합체.

<화학식 1>

상기 식에서,

R₁은 수소, 메틸기 및 에틸기로부터 선택되는 것 중 하나 이상을 나타내고,

n은 1 내지 12의 정수를 나타내고,

A는 O, S 또는 NR₅로부터 선택되는 것 중 하나 이상을 나타내고,

R₅는 수소 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬기를 나타낸다.
제1항에 있어서, 4 급 암모늄기를 포함하는 구성 단위를 0.1 밀리몰 이상 함유하는 것을 특징으로 하는 그래프트 중합체.
제1항에 있어서, 염화비닐 함유 중합체에 4 급 암모늄기를 포함하는 구성 단위가 그래프트 중합되어 있는 것을 특징으로 하는 그래프트 중합체.
제1항에 있어서, 4 급 암모늄기를 포함하는 구성 단위 및 화학식 B로 나타내어진 알콕시폴리알킬렌글리콜 성분 단위를 포함하는 구성 단위가 그래프트 중합되어 있는 것을 특징으로 하는 그래프트 중합체.

<화학식 B>

-(R₅O)nR₆

상기 식에서,

n은 1 내지 100의 정수를 나타내고,

R₆는 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌기를 나타내고,

R₇은 H 또는 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기로부터 선택되는 것 중 하나 이상을 나타낸다.
제5항에 있어서, 화학식 B로 나타내어지는 알콕시폴리알킬렌글리콜 성분 단위를 포함하는 구성 단위가, 화학식 (2)로 나타내어지는 구성 단위인 것을 특징으로 하는 그래프트 중합체.

<화학식 2>

상기 식에서,

R₁은 수소 또는 메틸기를 나타내고,

n은 1 내지 100의 정수를 나타내고,

A는 O, S 또는 NR₅(여기서, R₅는 수소 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬기를 나타냄)로부터 선택되는 것 중 하나 이상을 나타낸다
제5항에 있어서, 알콕시폴리알킬렌글리콜 성분 단위를 포함하는 구성 단위를 0.01 밀리몰 이상 함유하는 것을 특징으로 하는 그래프트 중합체.
제1항에 있어서, R₄가 탄소수 8 내지 12인 것을 특징으로 하는 그래프트 중합체.
제1항의 중합체를 함유하는 것을 특징으로 하는 항균성 수지.
제1항의 그래프트 중합체를 기재 중합체에 피복 또는 혼합한 의료용 성형품.
제10항에 있어서, 의료용 체내 삽입용 성형품인 것을 특징으로 하는 의료용 성형품.
제11항에 있어서, 기재 중합체가 폴리우레탄계, 천연 고무계, 실리콘 수지계, 폴리염화비닐계, 폴리아미드계, 합성 고무계로부터 선택되는 것 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 의료용 체내 삽입용 성형품.
제12항에 있어서, 기재 중합체가 폴리우레탄계인 것을 특징으로 하는 의료용 체내 삽입용 성형품.
제12항에 있어서, 기재 중합체가 천연 고무계인 것을 특징으로 하는 의료용 체내 삽입용 성형품.
제12항에 있어서, 기재 중합체가 실리콘 수지계인 것을 특징으로 하는 의료용 체내 삽입용 성형품.
제12항에 있어서, 기재 중합체가 폴리염화비닐계인 것을 특징으로 하는 의료용 체내 삽입용 성형품.
제12항에 있어서, 기재 중합체가 폴리아미드계인 것을 특징으로 하는 의료용 체내 삽입용 성형품.
제12항에 있어서, 기재 중합체가 합성 고무계인 것을 특징으로 하는 의료용 체내 삽입용 성형품.
제10항에 있어서, 카테테르, 튜브, 덮개, 스텐트(stent), 커프(cuff), 튜브 연결기, 엑세스 포트(access port), 배액 주머니, 내시경 커버 또는 혈액 회로인 것을 특징으로 하는 의료용 성형품.