WO2021095753A1 - ポリマー化合物およびコーティング組成物 - Google Patents

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WO2021095753A1
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慎之介 西村
上田　智也
賢 田中
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国立大学法人九州大学
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    • C12M23/20—Material Coatings

Definitions

  • the present invention relates to a novel polymer compound, a surface treatment composition containing the polymer compound, and the like. More specifically, the present invention relates to a polymer compound or the like that can be adsorbed on a glass surface or the like and impart biocompatibility to the surface thereof.
  • the present application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2019-206567 filed in Japan on November 14, 2019, and incorporates the content thereof.
  • biocompatible material As a means of imparting biocompatibility to the surface of various medical devices, attempts have been made to artificially synthesize a material having biocompatibility and apply it to the surface of medical devices for use.
  • a biocompatible material 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine (MPC) polymer, polyethylene glycol (PEG), poly (2-methoxyethyl acrylate) (PMEA) and the like are typically known.
  • MPC 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine
  • PEG polyethylene glycol
  • PMEA poly (2-methoxyethyl acrylate
  • Biocompatibility such as suppression of activation of platelet system etc. is expressed.
  • MPC polymer is a kind of betaine that maintains electrical neutrality in the biological environment, and has a structure in which a phospholipid polar group covering the cell membrane of the living body is bonded as a side chain of an alkyl chain (main chain). .. That is, the MPC polymer is a polymer that exhibits biocompatibility by having a structure that imitates a substance constituting a living body, and platelets are obtained by applying a water-insoluble polymer of the MPC polymer to the surface of a medical device. It is possible to exhibit excellent biocompatibility such as suppression of stickiness of the polymer.
  • PEG Polyethylene glycol
  • C 2 H 4 -O linear ether structure - (C 2 H 4 -O) - a polymer with a repeating unit having a structure not analogous to the material constituting the living body Nevertheless, it is known to have very good biocompatibility.
  • the PMEA for the alkyl chain is the structural unit of the PEG - (C 2 H 4 -O ) - has a structure that combines the side chain as the main structure, biological It is known to have affinity.
  • a polymer that exhibits biocompatibility by containing a chain ether structure or a cyclic ether structure in the side chain portion a polymer having a vinyl ether skeleton as a main chain (Patent Document 1), a main chain having a carbonate bond, etc. (Patent Document 2), a polymer mainly having a polyethylene structure as a main chain (Patent Document 3), and the like are known.
  • Patent Document 4 a polymer having a plurality of units of a chain ether structure in a side chain portion exhibits biocompatibility
  • Patent Document 5 a chain ether structure in which the number of constituent carbon atoms is changed is described. It is described that the polymer contained in the side chain exhibits biocompatibility.
  • intermediate water freezing-bound water, intermediate water
  • Intermediate water is characterized by the transfer of latent heat associated with the regularization / irregularization of water molecules in the sub-zero temperature range, and is strongly constrained by the surface of the material and the antifreeze water, which is strongly constrained by the surface of the material. It is understood as a water molecule in a state that exhibits intermediate properties with respect to free water that has not been used. It has been clarified that such intermediate water is observed in various biological substances in addition to the above polymers, and it is considered that such intermediate water plays an important role in the expression of biocompatibility.
  • the high molecular motility exhibited by the polymer having the specific structure is related to the mechanism of producing water molecules in the form of intermediate water when the polymer having the specific structure is moistened.
  • Non-Patent Document 1 That is, it is considered that the high molecular motility exhibited by the polymer when water is contained is the cause of producing water molecules in the form of intermediate water, and as a result, biocompatibility is exhibited.
  • the polymer exhibiting biocompatibility generally has low adhesion to the surface of other substances, and particularly poor adhesion to the surface of inorganic materials such as glass and metal. Therefore, when used as a coating agent for coating the surface of the polymer. It causes trouble. Furthermore, many polymers showing biocompatibility are difficult to use as a coating agent due to their water solubility.
  • Patent Document 6 describes a technique for improving coating properties by introducing a side chain having a siloxane bond into a part of the MPC polymer.
  • the present invention provides a polymer compound having a novel structure that exhibits biocompatibility and good adhesion to various substrates, and provides a coating composition containing the polymer compound, and the like. Make it an issue.
  • the present invention has the following features. ⁇ 1> A polymer compound to which a polymer chain containing a structure contributing to the inclusion of intermediate water is bonded as at least a part of the organic component R group of silsesquioxane. ⁇ 2> The silsesquioxane is the polymer compound containing a structure in which the Si—O—Si bond is cleaved. ⁇ 3> The polymer chain containing a structure contributing to the inclusion of the intermediate water has a chain ether structure and a cyclic ether.
  • the polymer compound ⁇ 4> which is a polymer chain having at least one structure selected from the structure and the phospholipid polar group, the ratio of the silicon atoms contained in the silsesquioxane is between the number of the silicon atoms and the intermediate.
  • the amount of intermediate water contained when the polymer compound is saturated and water-containing is 5 mg or more per unit mass of the polymer compound.
  • the polymer compound is dissolved in a solvent.
  • a silsesquioxane having a functional group capable of radical vinyl polymerization and a monomer capable of radical vinyl polymerization containing a structure contributing to the inclusion of intermediate water are mixed to carry out radical polymerization.
  • the polymer compound according to the present invention is satisfactorily used as a coating composition for imparting biocompatibility to the surface of various materials by exhibiting biocompatibility and good adhesion to various substrates.
  • intermediate water commonly contained in a polymer showing biocompatibility causes latent heat transfer due to regularization / irregularization of water molecules in a temperature range below the freezing point (around -30 to -60 ° C). Therefore, it is possible to evaluate the amount of intermediate water contained in the sample by measuring the amount of latent heat transfer caused by the transformation by DSC or the like.
  • a polymer that exhibits biocompatibility by containing intermediate water by hydration for various polymer main chains in addition to PEG having a structure in which the entire polymer contributes to the inclusion of intermediate water.
  • Polymers that exhibit biocompatibility by adding a side chain containing a phospholipid polar group and a structure that contributes to the inclusion of intermediate water such as a chain ether structure and a cyclic ether structure are known. It is considered that a polymer exhibiting such biocompatibility is hydrophilic, and when it is hydrated by containing water, a part of the hydrated water becomes an intermediate water, and as a result, biocompatibility is exhibited. There is.
  • the biocompatible polymer exhibits hydrophilicity
  • its low affinity for hydrophobic surfaces such as the surface of inorganic materials such as glass makes it possible to adhere to the hydrophobic surface when it is attempted to be coated. It is thought to cause lowness.
  • the inorganic base material utilizes the characteristics exhibited by the Si—O bond with a so-called silane coupling agent or the like.
  • Means for adhering an organic polymer to the surface are generally known.
  • the present invention has resulted in Si in a form called silsesquioxane.
  • Si in a form called silsesquioxane.
  • silsesquioxane The mechanism by which the polymer compound according to the present invention achieves both biocompatibility and adhesion to an inorganic substrate or the like is not always clear, but from the results of the examples shown below, Si—O bonds are formed in the form of silsesquioxane. While the structure has an adhesiveness to an inorganic substrate or the like, the silsesquioxane structure does not inhibit the molecular movement of the polymer portion bonded as an organic component thereof, and therefore, a predetermined ratio when hydrated. It is considered that this is because it can contain intermediate water.
  • Silsesquioxane is a general term for silicon-based compounds having n as a basic skeleton in which one organic component (R) and three oxygen atoms are bonded to a silicon atom (R-SiO 1.5 ).
  • Non-Patent Document 2 The silsesquioxane contains a ring of an arbitrary size having a siloxane bond (Si—O) as the minimum unit (the ring may be referred to as a SiO ring below), and further between the two rings.
  • the Si—O—Si bond is shared in the above, so that the SiO rings are connected to each other, and the structure composed of the siloxane bond causes the property to be an inorganic compound. ..
  • each silicon atom has an organic component (R), it is possible to impart organic compound-like properties resulting from the organic component.
  • FIG. 1 shows a typical form of silsesquioxane.
  • PES type cage type
  • a squirrel having a structure in which a part of the cage-shaped silsesquioxane is cleaved and a monovalent functional group or the like (R') is bonded to an oxygen atom bonded to a silicon atom.
  • R' monovalent functional group or the like
  • the squirrel-cage having the above-mentioned cage type can be distinguished from the cleaved squirrel-cage by, for example, the result of NMR measurement.
  • the chemical shift due to the Si—O bond is relatively sharp, and it is derived from the silicon atom in which all silanol groups are condensed.
  • the half-price width of the peak (T3) is about 50 Hz or less, the content of cage silsesquioxane is high, and particularly when the half-price width is about 20 Hz or less, the proportion of uncondensed silicon atoms is sufficiently low.
  • the cleaved silsesquioxane there is a variation in the state of Si—O bond, and the chemical shift of the peak (T3) is broad, and in particular, the cage-type silsesquioxane is formed by 50 Hz or more. It is possible to distinguish it from oxane. Further, the cleaved silsesquioxane can be distinguished from the cage-type silsesquioxane in that peaks derived from the T2 and T1 structures are observed on the low magnetic field side of the peak (T3).
  • a polymer containing a structure that contributes to the inclusion of intermediate water in at least a part of the organic component (R) of the silsesquioxane structure which is a polymer compound according to the present invention.
  • a polymer compound having chains bonded by using a solution prepared by dissolving this in an appropriate solvent as a coating agent, adhesion to the glass surface or the like is exhibited, and platelet adhesion is suppressed on the surface coated with the polymer compound. It was observed that biocompatibility was expressed.
  • the silsesquioxane structure exhibits adhesion to the glass surface and the like, while the content of intermediate water bound as the organic component (R) of the silsesquioxane structure is contained.
  • the properties of the polymer chain, including the contributing structure are not hindered by the silsesquioxane structure, the glass surface, etc., and are in a state called a so-called "polymer brush", which is the base material of the glass surface or silsesquioxane structure. It is considered that biocompatibility is exhibited as a whole surface by covering the portion.
  • the term "polymer” is used as a term including a polymer which has polymerized to the extent generally referred to as "oligomer”.
  • the substrate is compared with the cage-type silsesquioxane when it comes into contact with the substrate by coating. It was presumed that it would cause high adhesion with.
  • a polymer compound in which a polymer chain containing a structure contributing to the inclusion of intermediate water is bonded to at least a part of the organic component R group of silsesquioxane according to the present invention is specified.
  • the polymer compound as a coating composition in which the polymer compound is dissolved in an appropriate solvent, it exhibits good adhesion to the surface not only on the surface of an organic material but also on the surface of glass or the like.
  • good biocompatibility can be exhibited due to the existence of the structure that contributes to the development of the biocompatibility.
  • the silsesquioxane contained in the polymer compound according to the present invention can be appropriately produced by using known means.
  • the cleaved silsesquioxane containing a structure in which a part of the Si—O—Si bond is cleaved is a monomer in which an appropriate organic component (R) is bonded to a trialkoxysilane such as trimethoxysilane or triethoxysilane.
  • R organic component
  • silsesquioxane is produced by causing hydrolysis polycondensation or the like between Si—OR'contained in the monomer, uncondensed Si—OR'group remains. It is generated by letting it.
  • silsesquioxane contained in the polymer compound according to the present invention one containing approximately four or more silicon atoms and having a siloxane bond between the silicon atoms is preferably used. Further, by containing the cleaved silsesquioxane having a larger molecular weight, good adhesion to the surface of the inorganic material can be exhibited.
  • the organic component (R) of silsesquioxane a polymer chain containing a structure that contributes to the inclusion of intermediate water is bonded in an appropriate manner.
  • the basic structure that contributes to the content of the intermediate water include the above-mentioned phospholipid polar group, a chain ether structure containing PEG, a cyclic ether structure, and the like, and a coating composition using the polymer compound according to the present invention.
  • the polymer chain containing the structure can be bonded as the organic component (R) of silsesquioxane to obtain the polymer compound according to the present invention.
  • the content of silicon atoms contained in the silsesquioxane moiety with respect to the entire polymer compound (relative to the total number of monomer units constituting the polymer bonded to the silicon atoms as the organic component (R)).
  • the ratio of silicon atoms to about 0.5% or more, the adhesion to the glass surface or the like is improved.
  • the polymer compound according to the present invention adheres to the glass surface or the like, and includes a structure that contributes to the content of the intermediate water. It is possible to form a surface that exhibits good biocompatibility due to the polymer chain.
  • the polymer compound in the case of a polymer compound having a silicon atom content of 10% or more, the polymer compound can be reliably adhered to the glass surface or the like, while the amount of intermediate water that can be contained is reduced, resulting in platelet adhesion and the like. A decrease in biocompatibility is observed.
  • Examples of the polymer represented by the formula (1) include poly (2-ethoxyethyl acrylate), poly (2-methoxyethyl acrylate), poly [2- (2-methoxyethoxy) ethyl methacrylate], and poly [2-.
  • R 1 is a hydrogen atom or a methyl group
  • R 2 is a methyl group or an ethyl group
  • n is 1 to 3].
  • a polymer chain that can be bonded as an organic component (R) of silsesquioxane by using radical vinyl polymerization it has a vinyl skeleton and has a chain ether structure and a cyclic ether structure in the side chain portion.
  • Examples of those having the above are those represented by the following formulas (3) and (4).
  • the polymer represented by the formulas (3) and (4) has a repeating unit in which a side chain portion containing an ether structure is bonded to the main chain of the vinyl skeleton by an ether bond.
  • the ether structure is a structure composed of a polyoxyalkylene group which may have a substituent, and as one form thereof, a chain ether which is a chain alkyl oxide represented by the following general formula (3), or a chain ether, or The cyclic ether represented by the general formula (4) can be mentioned.
  • R 3 is a linear or branched alkyl group of C1-4, preferably R 3 is of CH 2 , C 2 H 4 , C 3 H 6 , or C 4 H 8 . Means either. Further, R 4 is a linear or branched alkyl group of H or C 1-4, preferably R 4 is H, CH 3 , C 2 H 5 , C 3 H 7 , or C 4 H 9. Means one of. m is a natural number from 1 to 10, preferably in the range of 1 to 4, and more preferably 1 or 2.
  • a portion indicating an ether structure is a unit structure, such as a P E G.
  • R 3 is C 2 H 4
  • the polymer compound of the present invention has a chain ether (C 2 H 4- O) as a main chain, which is a constituent unit of PE G terminated with an alkyl group or the like. It will have a structure bonded to it by an ether bond.
  • R 5 has the structure selected from any of C H 2 or C 2 H 4,.
  • R 6 Ok is any cyclic ether from the 3-membered ring to the 6-membered ring, and the number of oxygen atoms (k) contained in the cyclic ether is k ⁇ 1.
  • any of hydrogen contained in R 5, R 6 is - O H is intended to include those substituted with at least one of C H 3, C 2 H 5 . That is, the repeating unit of this form has a structure in which a cyclic ether is bonded to the main chain by an ether bond.
  • alkoxyalkyl (meth) acrylamide and polyvinylpyrrolidone (PVP) a chain amide structure, a cyclic amide structure, etc. are introduced into the (meth) acrylic skeleton, etc. by introducing a side chain via an amide group. It is also possible to bond a water-containing polymer chain as the organic component (R) of silsesquioxane.
  • a structure having a radical polymerizable property is provided in the organic component (R).
  • the target polymer compound can be obtained by causing radical polymerization in a state where silsesquioxane and MEA monomer are mixed.
  • the degree of biocompatibility exhibited by the polymer compound according to the present invention is determined according to the amount of intermediate water contained when the polymer compound contains water.
  • the amount of the intermediate water contained is determined according to the structure of the polymer bonded to the organic component (R) of the cleaved silsesquioxane, the proportion of the polymer portion in the polymer compound, and the like.
  • the degree of adhesion of the polymer compound according to the present invention to the substrate is mainly determined by the proportion of the silsesquioxane moiety in the polymer compound, the polymer compound according to the present invention has biocompatibility. From the viewpoint of achieving both properties and adhesion to the substrate at a higher level, it is desirable to bond a polymer having a structure capable of containing intermediate water at a higher density to the organic component (R) of silsesquioxane.
  • the proportion of the polymer portion in the polymer compound is increased by increasing the length of the polymer chain bonded to silsesquioxane and the bonding density thereof. , It is possible to strongly express the properties such as biocompatibility of the polymer.
  • the proportion of the polymer portion bonded to the organic component (R) of silsesquioxane is reduced to reduce silsesqui.
  • the characteristics of the oxane portion are strongly expressed, and good adhesion can be obtained.
  • the bond density of the polymer bonded to the organic component (R) of silsesquioxane is a radically polymerizable substance present in the organic component (R) of silsesquioxane used in synthesizing the polymer compound according to the present invention. It can be determined by the density of the structure. Typically, an organic component (R) having a radically polymerizable structure for all silicon atoms contained in silsesquioxane is introduced to obtain a polymer compound having a high polymer bond density. Can be done.
  • the length of the polymer chain bonded as the organic component (R) of silsesquioxane in the polymer compound according to the present invention can be adjusted mainly by the preparation composition when synthesizing the polymer compound. That is, by increasing the proportion of the monomer for forming the polymer chain bonded to the organic component (R), it is possible to increase the molecular weight of each organic component (R), and the biocompatibility of the polymer. It is possible to strongly express properties such as sex.
  • each organic component (R) is, in units of the monomer, a quantity to a dozen, which is generally an oligomer, intermediate water is used. It can be contained and can express properties such as biocompatibility.
  • the degree of biocompatibility exhibited by the polymer compound according to the present invention can be evaluated by the amount of intermediate water that can be contained in the polymer compound.
  • the amount of intermediate water that can be contained per unit mass of the polymer compound is 5 mg / g or more, the frequency of platelet adhesion can be significantly reduced as compared with a glass substrate or the like.
  • the amount of the intermediate water is 10 mg / g or more or 20 mg / g or more, it is possible to remarkably reduce the frequency of platelet adhesion depending on the amount of the intermediate water.
  • the amount of the intermediate water to 30 mg / g or more, excellent anti-platelet adhesion can be exhibited.
  • the coating composition containing the polymer compound according to the present invention is used to ensure adhesion to the substrate, the polymer compound is dissolved in various solvents at a sufficiently dilute concentration to obtain a coating composition. It is preferable that the polymer compounds according to the present invention are not mutually constrained in the solvent. Further, after the coating composition is applied to the base material, the solvent is evaporated and removed over a sufficient period of time to evaporate and remove the solvent to remove the surface of the base material of the silsesquioxane portion contained in the polymer compound according to the present invention. It is preferable to promote close contact with. It is also preferable to chemically modify the surface of the base material to be coated in advance to promote adhesion of the silsesquioxane moiety contained in the polymer compound according to the present invention.
  • various substances can be used according to the purpose of coating as long as the biocompatibility and adhesion to the surface of the substrate are not significantly impaired. Can be mixed and used.
  • the same polymer as the polymer chain bonded to the organic component (R) of silsesquioxane, a biocompatible polymer exhibiting compatibility with the polymer chain, and the like may be mixed and used. Therefore, the biocompatibility can be improved while maintaining the adhesion to the surface of the base material.
  • the coating composition containing the polymer compound according to the present invention as a so-called primer, and to laminate various polymers on the surface of the coating film.
  • the coating composition according to the present invention may be applied to the surface of various inorganic materials or the like to which biocompatibility is desired, and then the surface may be coated with the polymer compound according to the present invention by evaporating and removing the solvent. It is possible. Further, when a biological substance such as blood is brought into contact with the surface coated with the polymer compound according to the present invention, the polymer portion containing a structure contributing to the inclusion of intermediate water is hydrated by preliminarily impregnating the surface with water. It is preferable to keep the same.
  • the coating composition according to the present invention only needs to cover at least a part of the surface used in contact with in vivo tissues and blood, and the coating according to the present invention is applied to the surface of a base material forming a medical device or the like.
  • the composition can be used as a surface treatment agent.
  • a medical device is used for the purpose of not impairing the physiological activity exhibited by the in-vivo tissue, blood, etc., among the devices used in contact with the in-vivo tissue, blood, etc.
  • It is a device, for example, a form placed in a living body, a form used in contact with the tissue or blood in an exposed state of the in-vivo tissue, and blood which is an in-vivo component taken out of the body in an extracorporeal circulating medical material.
  • “used for medical purposes” includes the above-mentioned "used in contact with tissues and blood in the living body" or planned use thereof.
  • the material and shape of the members constituting the medical device and the like coated by the coating composition according to the present invention are not particularly limited, and for example, a porous body, a fiber, a non-woven fabric, particles, a film, a sheet, a tube, and a hollow fiber are used. Or powder or the like.
  • the materials include natural polymers such as wood brocade and hemp, nylon, polyester, polyacrylonitrile, polyolefin, halogenated polyolefin, polyurethane, polyamide, polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, poly (meth) acrylate, and ethylene-vinyl alcohol. Examples thereof include synthetic polymers such as polymers and butadiene-acrylonitrile copolymers, or mixtures thereof.
  • the coating composition according to the present invention is preferably used for surfaces where it is difficult to secure adhesion to a polymer material, such as metals, ceramics, glass, and composite materials thereof.
  • the coating composition according to the present invention can be used for medical devices used in contact with in vivo tissues and blood, and can be used for implantable artificial organs and therapeutic instruments, extracorporeal circulation type artificial organs, and catheters (catheters). Medical treatment such as angiography catheters, guide wires, circulatory catheters such as PTCA catheters, gastrointestinal catheters, gastrointestinal catheters, gastrointestinal catheters such as esophageal tubes, tubes, urinary tract catheters, urinary catheters such as urinary tract catheters) It is desirable to use it on at least a part of the in-vivo tissue of the device and the surface in contact with blood, preferably almost all of the surface in contact with blood.
  • porous hollow fiber membranes for gas exchange are housed in a housing, blood flows to the outer surface side of the hollow fiber membrane, and oxygen-containing gas flows inside the hollow fiber membrane.
  • An artificial lung in which the outer surface or the outer surface layer of the hollow fiber membrane of the lung is coated with the coating composition according to the present invention may be used.
  • a dialysate circuit including at least one dialysate container filled with dialysate and at least one drainage container for collecting dialysate, and the dialysate container as a starting point or the drainage container.
  • a dialysis machine having a liquid feeding means for feeding dialysate as an end point, at least a part of the surface in contact with blood thereof may be coated with the coating composition according to the present invention.
  • the coating composition according to the present invention makes use of the selective adsorptivity of the surface having a predetermined amount of intermediate water with proteins, cells, etc., to form a substrate surface in contact with an aqueous solution in which various proteins, cells, etc. are present.
  • the particle surface it may be used for the purpose of forming various diagnostic chips.
  • the surface composed of the polymer compound according to the present invention is preferably used as a cell culture support capable of adhering and maintaining cells in a preferable form by applying the coating composition according to the present invention.
  • the cell culture support whose surface is composed of the polymer compound according to the present invention is not particularly limited as long as it is a cell that lives by adhering to a substrate, and is limited to epidermal cells, vascular endothelial cells, oral endothelial cells, and esophageal epithelium.
  • Exocrine cells such as gastric epithelial cells, intestinal epithelial cells, respiratory epithelial cells such as nasal mucosal epithelial cells, tracheal epithelial cells, alveolar epithelial cells, sweat gland cells, sebaceous gland cells, apocrine gland cells, mammary gland cells, etc.
  • Endocrine gland cells such as glandular cells, salivary gland epithelial cells, tear gland cells, pancreatic Langerhans islet cells, adrenal medulla cells, adrenal cortex cells, pineapple cells, pituitary cells, thyroid cells, hepatocytes, renal epithelial cells, pancreatic cells, adrenal Visceral parenchymal cells such as cells, taste bud cells, olfactory epithelial cells, sensory organ cells such as hairy cells, nerve cells, glial cells such as stellate glue cells and Schwan cells, myocardial cells, skeletal muscle cells, smooth muscle cells, etc.
  • Muscle cells fibroblasts, stromal cells, connective tissue cells, chondrocytes, osteoblasts and other mesenchymal cells, thoracic epithelial cells, uterine epithelial cells, ovarian follicular cells, ovarian duct epithelial cells, fine duct epithelial cells, It can be applied to cell culture of Leidich cells and the like.
  • the cell culture support whose surface is composed of the polymer compound according to the present invention includes embryonic stem cells (ES cells), artificial pluripotent stem cells (iPS cells), embryonic tumor cells (EC cells), and embryonic stem cells.
  • Stem cells with pluripotency such as germline stem cells (EG cells), nuclear transplanted ES cells, somatic cell-derived ES cells, hematopoietic stem cells, bone marrow-derived mesenchymal stem cells, adipose tissue-derived mesenchymal stem cells, and other stromal-derived stem cells , Muse cells, tissue stem cells such as nerve stem cells, pluripotent stem cells, liver, pancreas, adipose tissue, bone tissue, cartilage tissue and other tissues, and can be used for culturing various stem cells such as precursor cells.
  • the stem cells to be cultured are able to adhere and maintain the cells in a preferable form. Since differentiation is promoted or suppressed depending on the characteristics, cell culture can be performed according to the purpose of culture.
  • the polymer compound according to the present invention has, for example, at least one of its organic components (R) with respect to a molecule (monomer) in which a group capable of radical vinyl polymerization is provided at the end of a structure that contributes to the content of intermediate water. It can be synthesized by mixing a silsesquioxane molecule having a structure with high radical reactivity in the part and causing radical polymerization.
  • Examples of the structure that contributes to the content of the intermediate water include PEG, a chain ether structure that is a constituent unit of PEG, and a cyclic ether structure, in addition to the phospholipid polar group contained in the MPC polymer.
  • Examples of the group capable of vinyl polymerization include a vinyl group, an acrylate group, a methacrylate group, a vinylidene group, an acrylamide group, a methacrylamide group, an acryloyl group, a methacryloyl group and the like.
  • the molecule (monomer) having a structure that contributes to the content of the intermediate water include 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine (MPC) and the above formulas (1), (3), and (4) by polymerization. Included are the molecules that give rise to the polymers shown. Examples thereof include molecules such as alkoxyalkyl (meth) acrylamide and polyvinylpyrrolidone (PVP) that produce a polymer capable of containing intermediate water by introducing a side chain into the acrylic skeleton via an amide group. Further, a so-called macromonomer or the like in which a vinyl group or the like is bonded to the end of PEG can also be preferably used.
  • a group that forms a bond by radical vinyl polymerization is preferably used, and a halogeno group such as chlorine or bromine, or silyl.
  • An enol ether group, a nitroxide group, a dithiocarbonate group, a trithiocarbonate group, a benzophenoneketyl group and the like can be used, but an alkylene group having a thiol group at the tip is particularly preferable.
  • silsesquioxane having a halogenated alkanoyl group, a dithiocarbonate group, a trithiocarbonate group or a nitroxide group introduced therein is mixed with a monomer having a structure contributing to the inclusion of the intermediate water, and in that state.
  • a polymer compound in which a polymer chain and silsesquioxane are bonded via a covalent bond such as an ester bond or an amide bond can be obtained. Can be done.
  • a cleaved silsesquioxane molecule having a predetermined structure in the organic component (R) for example, a random type silsesquioxane molecule is added to a trialkoxysilane such as trimethoxysilane or triethoxysilane.
  • a random type silsesquioxane to which the organic component (R) is bound is produced by dissolving the monomer to which R) is bound in an aqueous solution or in a hydrous organic solvent and maintaining the temperature at a predetermined temperature to cause dehydration condensation. can do.
  • the molecular weight of the synthesized silsesquioxane is adjusted by adjusting the molecular weight of the organic component (R) portion bonded to the monomer to be used and promoting dehydration condensation by heating under reduced pressure. It is preferable to generate a silsesquioxane structure having an appropriate structure depending on the use of the coating composition using the polymer compound according to the present invention.
  • a composition used for coating By dissolving the polymer compound according to the present invention synthesized as described above in an appropriate solvent, a composition used for coating can be obtained.
  • the solvent capable of dissolving the polymer compound according to the present invention is mainly determined by the structure of the polymer chain bonded as the organic component (R) of silsesquioxane.
  • a coating composition containing the polymer compound at a high concentration can be obtained by using a mixed solvent of methanol and ethanol.
  • the polymer compound is dissolved in water in which the coated base material is immersed. Coating can be performed by adsorbing and precipitating the polymer compound on the surface of the substrate.
  • a polymer compound in which PMEA, which is a polymer showing biocompatibility, is bound to the organic component (R) of a random type silsesquioxane. was synthesized. Further, by changing the ratio of silsesquioxane and MEA monomer used in the synthesis, the molecular weight of PMEA bonded as the organic component (R) of silsesquioxane is changed, and the characteristics of the polymer compound synthesized are changed. Was changed.
  • Random type silsesquioxane was synthesized as follows. (3-Mercaptopropyl) Trimethoxysilane (26.6 g, 0.135 mol, Tokyo Kasei Co., Ltd.), Ultrapure water (9.74 g, 0.541 mol) and Formic acid (0.130 g, 2.71 mol, Tokyo Kasei Co., Ltd.) Co., Ltd. was mixed, stirred at room temperature for 1 hour, then heated to 70 ° C. and held for 24 hours. Subsequently, aging was carried out by holding at 110 ° C. for 4 hours under a reduced pressure of about 50 mmHg to obtain a product which is a colorless viscous liquid.
  • FIG. 1 shows the result of SEC analysis of the product obtained as described above.
  • FIGS. 2A to 2C show the results of NMR analysis of the product obtained as described above. From the results of the SEC analysis, it can be seen that since the average molecular weight of the molecules contained in the aqueous solution became about 10 times or more by the above step, silsesquioxane containing about 15 silicon atoms on average was produced.
  • FIG. 3 shows the results of SEC analysis of the polymer compound synthesized under the conditions of P3 in Table 1 as an example of the polymer compound synthesized as described above.
  • FIGS. 4A and 4B show the NMR analysis results of the polymer compound (P3).
  • Table 2 shows the content of silicon atoms, the molecular weight of the polymer compound, and the like for each polymer compound synthesized by the charged composition shown in Table 1.
  • the content of silicon atoms contained in the polymer compounds shown in Table 2 is based on the number of protons (2H) derived from silsesquioxane observed at around 0.75 ppm from 1H NMR measurement. By comparing the number of protons in the side chain of the MEA polymer observed near 2 to 4.2 ppm, the number of MEA units per silicon atom was calculated, and (1 / (number of PMEA units + 1) ⁇ 100 (%). ) Approximately calculated using the formula.
  • Each polymer compound produced above was saturated with water, and the transfer of latent heat in the temperature range of 50 to -100 ° C. was measured by a differential scanning calorimeter (DSC).
  • the measurement was performed as follows. A predetermined amount (about 4 mg) of each sample is spread thinly on the bottom of an aluminum oxide pan whose weight has been measured in advance, using a sample obtained by immersing each polymer compound in water until the weight does not change due to water content. It was.
  • the aluminum oxide pan coated with each saturated water-containing polymer compound was cooled from 30 ° C to -100 ° C using a differential scanning calorimeter (X-DSC7000, SII Inc.), held for 5 minutes, and then ascended. The amount of heat absorbed and generated in the process of heating from ⁇ 100 ° C. to 50 ° C. at a heating rate of 5.0 ° C./min was measured.
  • each sample is vacuum-dried (VACUUM OVEN VOS-201SD, EYELA, TOKYO RIKAKIKAI Co.) by making pinholes in the aluminum oxide pan, and the weight after vacuum drying is measured to measure the vacuum-dried aluminum oxide pan. Was excluded, and the dry weight (g) of the polymer compound was used.
  • the amount of heat generated by the regularization (cold crystallization) of intermediate water observed around -30 to -60 ° C is divided by the latent heat of solidification (Cp: 334 J / g) of water. The amount of intermediate water (mg) contained in each saturated water-containing polymer compound was determined.
  • FIG. 5 shows the measurement results measured by DSC after each polymer compound produced above was saturated and hydrated. Further, in FIG. 5, the amount of intermediate water obtained by dividing the calorific value observed in the vicinity of -30 to -60 ° C. by the latent heat of solidification of water in the measurement result of the DSC is obtained per unit mass of each polymer compound. Shown as a numerical value.
  • FIG. 6 shows the surface of the coated glass substrate. Unevenness due to peeling was observed on the glass substrate coated with PMEA, but a uniform surface was observed on the glass substrate coated with the polymer compound (P3) according to the present invention, and the adhesion to the glass surface and the like was improved. You can see that.
  • FIG. 7 shows the results of the platelet adhesion test on the surface of the coated glass substrate.
  • the platelet adhesion test was performed by the following method. Human whole blood, which was purchased experimentally from the United States, was used in the experiment within 5 days after blood collection. The whole human blood that had been refrigerated was left at room temperature for about 30 minutes to return it to room temperature. Then, the mixture was inverted and mixed three times, and centrifuged at 400 rcf for 5 minutes by a centrifuge (table top centrifuge 2420, KUBOTA). At this time, about 500 ⁇ L of the supernatant (pale yellow translucent) was collected and used as Platelet Rich Plasma (PRP).
  • PRP Platelet Rich Plasma
  • PRP Platelet Poor Plasma
  • the platelet concentration in PRP is calculated by counting the platelets in PRP diluted 800 times with PBS (-) using a hemocytometer, and the seeding concentration becomes 3.0 ⁇ 10 7 cells / cm 2 .
  • PRP was diluted with PPP to prepare a platelet suspension. The prepared platelet suspension was placed on each substrate (sample) at 450 ⁇ L (about 300 ⁇ L / cm 2 ) and incubated at 37 ° C. for 1 hour to adhere the platelets.
  • the platelet suspension was removed, washed twice with PBS, and then a 1% glutaraldehyde (25% glutaraldehyde, polyscience, Inc. 01909 diluted with PBS (-) on 1/25) solution.
  • SEM scanning electron microscope
  • the polymer compound in which the MEA polymer is bonded to silsesquioxane having a silicon atom content of 1.5% and 5.0%, respectively, is good for the untreated glass surface and the like.
  • adhesion FIG. 6
  • substantial platelet adhesion was not observed in the platelet adhesion test on the coated glass surface, indicating good biocompatibility.
  • the polymer compound in which the MEA polymer is bonded to silsesquioxane having a silicon atom content of 10% and 25%, respectively exhibits good adhesion to the untreated glass surface and the like.
  • the content of silicon atoms increased, the number of platelets adhered in the platelet adhesion test increased.
  • silsesquioxane having a cage shape was synthesized (Chemical formula 7), and a polymer compound in which a MEA polymer was bound as its organic component (R) was produced in the same manner as in Example 1 (Chemical formula 8). ).
  • the cage-type silsesquioxane was synthesized as follows. (3-Mercaptopropyl) Trimethoxysilane (5.29 g, 27 mmol) and concentrated hydrochloric acid (12M HClaq) (10 mL, Kanto Chemical Co., Ltd.) dissolved in methanol (120 mL, Kanto Chemical Co., Ltd.) The mixture was heated under reflux for 24 hours. After that, the white viscous material precipitated by removing the solvent under reduced pressure was thoroughly washed with methanol and then dissolved in 4 mL of THF.
  • MEA 1.5 g, 11.5 mmol
  • thiol-containing cage-type silsesquioxane 0.053 g, 0.052 mmol
  • AIBN 0.095 mg, 0.578 ⁇ mol
  • FIG. 8 shows the results of SEC analysis of the cage-type silsesquioxane synthesized above and the cage-type silsesquioxane mixed with the MEA monomer and polymerized. Further, FIGS. 9A and 9B show the results of NMR analysis of the polymer compound in which the MEA polymer is bound to the organic component (R) of the cage-type silsesquioxane.
  • FIG. 10 shows a glass surface coated with a polymer compound in which a MEA polymer is bound to an organic component (R) of a cage-type silsesquioxane (POSS type).
  • PES type cage-type silsesquioxane
  • MEA (15 g, 0.115 mol) and (3-acryloxipropyl) trimethoxysilane (1.35 g, 5.76 mmol, Sigma-Aldrich) and AIBN (0.95 mg, 5.78 ⁇ mol) with monomer concentrations It was dissolved in toluene (Kanto Kagaku Co., Ltd.) so as to have a concentration of 2M, dissolved oxygen was removed by blowing argon gas for 30 minutes, and then the reaction was carried out at 60 ° C. for 5 hours. After the reaction solution was naturally cooled to room temperature, it was poured into a large excess of hexane to precipitate a polymer.
  • Residual reagents were removed by reprecipitation with THF as a good solvent and hexane as a poor solvent several times. Further, a large excess of ultrapure water was added, and the mixture was stirred for 12 hours to elute and remove the polymer having a low molecular weight fraction, and then dried under reduced pressure to obtain a colorless viscous liquid product.
  • the product was considered to be a copolymer of MEA and (3-acryloxypropyl) trimethoxysilane.
  • the copolymer synthesized above was a viscous liquid immediately after the synthesis and showed solubility in a solvent such as THF, but rapidly cured and lost its solubility in the solvent.
  • partial crystallization or the like occurs by having a structure containing a site having a siloxane bond showing a strong polarity in the PMEA polymer containing a structure contributing to the inclusion of intermediate water. It was inferred.
  • the coating agent containing the polymer compound according to the present invention it is possible to easily impart biocompatibility to the surface of an inorganic material such as a glass surface.

Abstract

生体親和性を示すと共に、各種基材への良好な密着性を示す新規な構造を有するポリマー化合物を提供すること、及び、当該ポリマー化合物を含むコーティング組成物を提供する。　シルセスキオキサンの有機成分Ｒ基の少なくとも一部として、中間水の含有に寄与する構造を含むポリマー鎖が結合されたポリマー化合物、及び、当該ポリマー化合物を含むコーティング組成物

Description

ポリマー化合物およびコーティング組成物
　本発明は、新規なポリマー化合物、及び当該ポリマー化合物を含む表面処理組成物等に関する。詳しくは、本発明は、ガラス表面などに吸着し、その表面に生体親和性を付与可能なポリマー化合物等に関する。本願は、２０１９年１１月１４日に日本国へ出願された特願２０１９－２０６５６７号に基づく優先権を主張し、その内容を援用する。
　一般に、各種材料表面に血液等の生体成分が接触すると、当該材料表面が異物として認識されて生体組織中のタンパク質の非特異的吸着、変性、多層吸着等が生じ、その結果、凝固系、補体系、血小板系等の活性化が生じることが知られている。このため、生体と接触して使用される医療用機器の表面においては、当該機器が異物として認識され、生体成分と異物反応を起こすことを防止するために、当該機器の表面に生体親和性を付与することが望まれる。
　各種医療用機器の表面に生体親和性を付与する手段として、従来から生体親和性を有する材料を人工的に合成し、これを医療用機器の表面に塗布して使用する試みがなされている。このような生体親和性材料としては、２－メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン（ＭＰＣ）ポリマー、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリ（２－メトキシエチルアクリレート）（ＰＭＥＡ）等が代表的に知られている。これら生体親和性材料を、医療用機器表面といった血液等の生体成分が接触する部位に塗布することで、医療用機器表面が異物として認識されることが防止され、その結果、凝固系、補体系、血小板系等の活性化が抑制される等の生体親和性が発現される。
　ＭＰＣポリマーは生体環境下で電気的な中性を保つベタインの一種であり、生体の細胞膜を覆っているリン脂質極性基をアルキル鎖（主鎖）の側鎖として結合した構造を有している。つまり、ＭＰＣポリマーは、生体を構成する物質を模した構造を有することにより生体親和性を発揮するポリマーであり、ＭＰＣポリマーを非水溶性化したポリマーを医療用機器表面に塗布することにより、血小板の粘着性が抑制されるなどの優れた生体親和性を発現することができる。
　これに対して、ＰＥＧ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ　ｇｌｙｃｏｌ）は、鎖状エーテル構造である－（Ｃ２Ｈ４－Ｏ）－を繰返し単位とするポリマーであって、生体を構成する物質とは類似しない構造を有するにも関わらず、非常に優れた生体親和性を有することが知られている。
　また、上記ＰＭＥＡはアルキル鎖（主鎖）に対して、上記ＰＥＧの構成単位である－（Ｃ２Ｈ４－Ｏ）－を主たる構造とする側鎖を結合した構造を有しており、生体親和性を有することが知られている。
　その他にも、鎖状エーテル構造や環状エーテル構造を側鎖部に含むことで生体親和性を示すポリマーとして、ビニルエーテル骨格を主鎖とするポリマー（特許文献１）、カーボネート結合等を有する主鎖とするポリマー（特許文献２）、主にポリエチレン構造を主鎖とするポリマー（特許文献３）等が知られている。また、特許文献４には、複数単位の鎖状エーテル構造を側鎖部に有するポリマーが生体親和性を示すこと、特許文献５には、構成する炭素原子数を変化させた鎖状エーテル構造を側鎖部に有するポリマーが生体親和性を示すことがそれぞれ記載されている。
　上記のような生体親和性を示すポリマーは、共通に「中間水」（ｆｒｅｅｚｉｎｇ－ｂｏｕｎｄ ｗａｔｅｒ、ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ｗａｔｅｒ）と呼ばれる形態で水分子を含水可能であることが明らかになっている。中間水は、氷点下の温度域において水分子の規則化／不規則化に伴う潜熱の移動を生じることによって特徴付けられ、物質表面に強く拘束される不凍水と、物質表面によって殆ど拘束を受けていない自由水に対して、その中間的な特性を示す状態の水分子として理解されている。このような中間水は、上記ポリマーの他に各種生体由来物質中にも観察されることが明らかになっており、生体親和性の発現に重要な役割を担っていると考えられている。
　上記のように、特定の構造を有するポリマーが含水した際に中間水の形態の水分子を生じる機構に関して、当該特定の構造を有するポリマーが示す高い分子運動性が関係することが明らかになっている（例えば、非特許文献１）を参照）。つまり、含水した際にポリマーが示す高い分子運動性を示すことが中間水の形態の水分子を生じる原因であり、その結果として生体親和性が発揮されるものと考えられている。
特開２０１４－４７３４７号公報 特開２０１４－１６１６７５号公報 特開２０１４－１０５２２１号公報 国際公開第２００４／０８７２２８号 特開２０１７－８２１７４号公報 特開２０１６－１９９６２０号公報
化学 Ｖｏｌ.６６ Ｎｏ.５（２０１１） ネットワークポリマー　Ｖｏｌ．３２　Ｎｏ．５（２０１１）
　しかしながら、上記生体親和性を示すポリマーは一般に他の物質表面に対する密着性が低く、特にガラスや金属等の無機材料表面への密着性が乏しいため、その表面を被覆するコーティング剤として使用する際に支障を生じる。さらに、生体親和性を示すポリマーの多くは、水溶性を示すことによっても、コーティング剤として使用することが困難である。
　これまでにも、生体親和性を示すポリマーをコーティング剤として使用するための試みがなされている。例えば、特許文献６には、上記ＭＰＣポリマーの一部にシロキサン結合を有する側鎖を導入することで、コーティング特性を向上する技術が記載されている。
　本発明は、生体親和性を示すと共に、各種基材への良好な密着性を示す新規な構造を有するポリマー化合物を提供すること、及び、当該ポリマー化合物を含むコーティング組成物を提供すること等を課題とする。
上記課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有する。
＜１＞　シルセスキオキサンの有機成分Ｒ基の少なくとも一部として、中間水の含有に寄与する構造を含むポリマー鎖が結合されたポリマー化合物。
＜２＞　前記シルセスキオキサンはＳｉ－Ｏ－Ｓｉ結合が開裂した構造を含む前記のポリマー化合物
＜３＞　前記中間水の含有に寄与する構造を含むポリマー鎖は、鎖状エーテル構造、環状エーテル構造、リン脂質極性基から選択される少なくとも一つの構造を有するポリマー鎖である前記のポリマー化合物
＜４＞　前記シルセスキオキサンに含まれるケイ素原子の割合が、当該ケイ素原子の数と、前記中間水の含有に寄与する構造を含むポリマー鎖を構成するモノマーのユニット数の合計を基準として０．５％以上であることを特徴とする、請求項１～３のいずれかに記載のポリマー化合物
＜５＞　前記ポリマー化合物を飽和含水させた際に含有される中間水の質量が、当該ポリマー化合物の単位質量あたり５ｍｇ以上である前記のポリマー化合物
＜６＞　前記のポリマー化合物を溶媒に溶解してなるコーティング組成物
＜７＞　前記のポリマー化合物によって表面の少なくとも一部が被覆されている医療機器
＜８＞　前記のポリマー化合物によって表面の少なくとも一部が被覆されている細胞培養用支持体
＜９＞　ラジカル的なビニル重合が可能な官能基を有するシルセスキオキサンと、中間水の含有に寄与する構造を含むラジカル的なビニル重合が可能なモノマーを混合してラジカル重合を行う、シルセスキオキサンの有機成分Ｒ基の少なくとも一部に中間水の含有に寄与する構造を含むポリマー鎖が結合されたポリマー化合物の合成方法
　本発明に係るポリマー化合物は、生体親和性を示すと共に各種基材への良好な密着性を示すことにより、各種材料表面に生体親和性を付与するためのコーティング組成物として良好に使用される。
ランダム型シルセスキオキサンのＳＥＣ分析結果である。 ランダム型シルセスキオキサンのＮＭＲ分析結果（１Ｈ）である。 ランダム型シルセスキオキサンのＮＭＲ分析結果（１３Ｃ）である。 ランダム型シルセスキオキサンのＮＭＲ分析結果（２９Ｓｉ）である。 ランダム型シルセスキオキサンにＰＭＥＡを結合した際の分子量の変化（ＳＥＣ分析結果）である。 ＰＭＥＡを結合したランダム型シルセスキオキサンのＮＭＲ分析結果（１Ｈ）である。 ＰＭＥＡを結合したランダム型シルセスキオキサンのＮＭＲ分析結果（１３Ｃ）である。 ＰＭＥＡを結合したシルセスキオキサンのＤＳＣ分析結果である。 本発明に係るポリマー化合物をコーティングしたガラス基板である。 本発明に係るポリマー化合物をコーティングしたガラス基板表面での血小板粘着試験の結果である。 かご型シルセスキオキサンにＰＭＥＡを結合した際の分子量の変化（ＳＥＣ分析結果）である。 ＰＭＥＡを結合したかご型シルセスキオキサンのＮＭＲ分析結果（１Ｈ）である。 ＰＭＥＡを結合したかご型シルセスキオキサンのＮＭＲ分析結果（２９Ｓｉ）である。 本発明に係るポリマー化合物をコーティングしたガラス基板である。
　生体親和性を示すポリマーに共通に含有される上記「中間水」は、氷点下の温度域（－３０～－６０℃近辺）において水分子の規則化／不規則化に伴う潜熱の移動を生じることから、当該変態に起因する潜熱の移動量をＤＳＣ等により測定することにより、サンプルに含有される中間水の量を評価することが可能である。
　水和によって中間水を含有することで生体親和性を示すポリマーとして、上記のように、ポリマー全体が中間水の含有に寄与する構造で構成されるＰＥＧの他、各種のポリマー主鎖に対してリン脂質極性基や、鎖状エーテル構造、環状エーテル構造等の中間水の含有に寄与する構造を含む側鎖が付加されることで生体親和性を示すポリマーが知られている。このような生体親和性を示すポリマーは親水性であり、含水して水和した際に水和水の一部が中間水の状態となり、その結果として生体親和性が発現するものと考えられている。一方、生体親和性ポリマーが親水性を示すことに起因して、ガラス等の無機材料表面のような疎水性表面に対する親和性が低いことが、疎水性表面を被覆しようとした際の密着性の低さを生じるものと考えられる。
　一方、無機基材の表面に有機ポリマー等を含む被覆等を形成する際の密着性を向上する手段として、いわゆるシランカップリング剤等によりＳｉ-Ｏ結合が示す特性を利用して無機基材の表面に有機ポリマーを密着させる手段が一般的に知られている。
　本発明は、上記生体親和性を示すポリマーの特性を損なうことなく、無機基材の表面に対する密着性を向上する手段を本発明者らが鋭意検討した結果、シルセスキオキサンと呼ばれる形態でＳｉ-Ｏ結合を有する化合物に対して、中間水の含有に寄与する構造を含むポリマー鎖を結合させた構造を有するポリマー化合物とすることにより、生体親和性と無機基材等の密着性を両立可能なポリマー化合物となることを見出し、本発明に至ったものである。
　本発明に係るポリマー化合物が生体親和性と無機基材等の密着性を両立する機構は必ずしも明らかでないが、以下に示す実施例等の結果から、シルセスキオキサンの形態でＳｉ-Ｏ結合を有する構造が無機基材等に対する密着性を発現する一方で、当該シルセスキオキサン構造はその有機成分として結合したポリマー部の分子運動を阻害しない等の理由によって、水和した際に所定の割合で中間水を含有可能であるためと考えられる。
　シルセスキオキサンは、ケイ素原子に１個の有機成分（Ｒ）と、３個の酸素原子が結合した（Ｒ-ＳｉＯ１．５）ｎを基本骨格としたケイ素系化合物の総称を意味するものである（非特許文献２）。当該シルセスキオキサンは、シロキサン結合（Ｓｉ‐Ｏ）を最小単位とする任意の大きさの環（当該環を、以下ではＳｉＯ環と呼ぶことがある。）を含み、更に二つの環の間でＳｉ‐Ｏ‐Ｓｉ結合が共有されることでＳｉＯ環同士が相互に連結してなる構造を有しており、当該シロキサン結合により構成される構造に起因して無機化合物的な性質が発現する。一方、各ケイ素原子が有機成分（Ｒ）を有することにより、当該有機成分に起因する有機化合物的な性質を付与することが可能である。
　上記シルセスキオキサンにおいては、上記Ｓｉ‐Ｏ結合を最小単位とするＳｉＯ環の組み合わせ方によって、各種の大きさや形態のバリエーションが存在する。図１には、シルセスキオキサンの典型的な形態を示す。シルセスキオキサンを構成するＳｉＯ環に含まれる全ての酸素原子が二つのケイ素原子と結合した場合には、全体として複数のＳｉＯ環に囲まれて閉じた空間を有するかご型（ＰＯＳＳ型）のシルセスキオキサンが生成される。
　一方、上記かご型のシルセスキオキサンの一部が開裂し、ケイ素原子に結合する酸素原子に一価の官能基等（Ｒ’）が結合した構造（Ｓｉ－Ｏ－Ｒ’）を有するシルセスキオキサンが存在する。当該「Ｓｉ－Ｏ－Ｒ’」を有する開裂したシルセスキオキサンとして、ＳｉＯ環が直列に繋がったハシゴ型（Ｌａｄｄｅｒ型）や、ＳｉＯ環がランダムに繋がったランダム型等が存在する。
　上記かご型を有するシルセスキオキサンは、例えば、ＮＭＲ測定の結果等により、開裂したシルセスキオキサンと区別することが可能である。つまり、かご型のシルセスキオキサンに含まれるＳｉ－Ｏ結合にはバリエーションが少ないため、Ｓｉ－Ｏ結合に起因するケミカルシフトが比較的シャープであり、全てのシラノール基が縮合したケイ素原子に由来するピーク（Ｔ３）の半値幅が５０Ｈｚ程度以下であればかご型シルセスキオキサンの含有率が高く、特に半値幅が２０Ｈｚ程度以下であれば未縮合のケイ素原子の割合が十分に低い。これに対して、開裂したシルセスキオキサンにおいては、Ｓｉ－Ｏ結合の状態にバリエーションが存在し、上記ピーク（Ｔ３）のケミカルシフトがブロードであり、特に５０Ｈｚ以上あることによってかご型のシルセスキオキサンと区別することが可能である。また、開裂したシルセスキオキサンにおいては、ピーク（Ｔ３）の低磁場側にＴ２，Ｔ１構造に由来するピークが観察される点でもかご型のシルセスキオキサンと区別することが可能である。
　以下の実施例等に示すように、本発明に係るポリマー化合物である、シルセスキオキサン構造に対して、その有機成分（Ｒ）の少なくとも一部に中間水の含有に寄与する構造を含むポリマー鎖が結合されたポリマー化合物では、これを適宜の溶媒に溶解した溶液をコーティング剤として使用することにより、ガラス表面等に対する密着性が発現すると共に、当該ポリマー化合物をコーティングした表面において血小板粘着が抑制される等の生体親和性が発現することが観察された。
　上記結果は、本発明に係るポリマー化合物においては、シルセスキオキサン構造がガラス表面等に対する密着性を発現する一方で、シルセスキオキサン構造の有機成分（Ｒ）として結合した中間水の含有に寄与する構造を含むポリマー鎖の示す特性がシルセスキオキサン構造やガラス表面等によって阻害されず、いわゆる「ポリマーブラシ」と呼ばれるような状態となり、基材であるガラス表面やシルセスキオキサン構造の部分を覆うことによって、表面全体として生体親和性が発現するものと考えられる。なお、本明細書において、上記「ポリマー」の語は、一般に「オリゴマー」と称される程度に重合を生じた重合物を含む語として使用される。
　また、本発明に係るポリマー化合物の内で、上記「Ｓｉ－Ｏ－Ｒ’」構造を有することによってかご型が開裂したシルセスキオキサンの有機成分（Ｒ）として中間水の含有に寄与する構造を含むポリマー鎖が結合されたポリマー化合物を使用してコーティングした表面において、特に優れた生体親和性が発現することが観察された。
　当該結果は、かご型シルセスキオキサンを構成する各ケイ素原子においては、その有機成分（Ｒ）の全てがかご型の外側に向かう結果、かご型シルセスキオキサンと基材表面間に存在する有機成分（Ｒ）の密度が高くなると考えられるのに対して、開裂型シルセスキオキサンにおいては、Ｓｉ－Ｏ結合が開裂した結果として二次元的な広がりを生じ、当該構造の両面に有機成分（Ｒ）の部位と、ケイ素原子を中心とした３個の酸素原子が結合した部位が露出する等の理由で、コーティングにより基板に接した際に、かご型シルセスキオキサンと比較して基板との高い密着性を生じるものと推察された。
　上記結果に基づけば、本発明に係るシルセスキオキサンの有機成分Ｒ基の少なくとも一部に中間水の含有に寄与する構造を含むポリマー鎖が結合されたポリマー化合物が特定される。当該ポリマー化合物によれば、当該ポリマー化合物を適宜の溶媒に溶解したコーティング組成物として、有機材料の表面のみならず、ガラス表面等に塗布した際にも当該表面に対して良好な密着性を示すと共に、当該コーティングがなされた表面を水和させることによって、上記生体親和性の発現に寄与する構造の存在に起因して、良好な生体親和性を発現することができる。
　本発明に係るポリマー化合物に含まれるシルセスキオキサンは、公知の手段を利用して適宜製造することができる。例えば、上記Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ結合の一部が開裂した構造を含む開裂型シルセスキオキサンは、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン等のトリアルコキシシランに適宜の有機成分（Ｒ）を結合したモノマーを使用して、当該モノマーに含まれるＳｉ－Ｏ－Ｒ’間で加水分解重縮合等を生じさせることによってシルセスキオキサンを生成する際に、未縮合のＳｉ－Ｏ－Ｒ’基を残存させることによって生成される。
　上記で生成される開裂したシルセスキオキサンにおいて、トリアルコキシシラン等の縮合の程度が低く生成するシルセスキオキサンの分子量が小さい場合には、シルセスキオキサンとしての特性の発現が弱くなり、基材表面への密着性の低下などが観察される。このため、本発明に係るポリマー化合物に含まれるシルセスキオキサンとして、概ね４個以上のケイ素原子を含み当該ケイ素原子間でシロキサン結合を生じているものが好ましく使用される。また、更に分子量の大きな開裂したシルセスキオキサンを含むことにより、無機材料表面に良好な密着性を示すことができる。
　本発明に係るポリマー化合物においては、シルセスキオキサンの有機成分（Ｒ）として、中間水の含有に寄与する構造を含むポリマー鎖が適宜の様式により結合されている。当該中間水の含有に寄与する基本的な構造として、上記リン脂質極性基や、ＰＥＧを含む鎖状エーテル構造、環状エーテル構造等が挙げられ、本発明に係るポリマー化合物を用いたコーティング組成物の用途等に応じて、当該構造を含むポリマー鎖をシルセスキオキサンの有機成分（Ｒ）として結合して本発明に係るポリマー化合物とすることができる。
　本発明に係るポリマー化合物においては、ポリマー化合物全体に対してシルセスキオキサン部分に含まれるケイ素原子の含有量（ケイ素原子と、有機成分（Ｒ）として結合するポリマーを構成するモノマーユニットの総数に対するケイ素原子の割合）を０．５％程度以上とすることで、ガラス表面等への密着性が向上する。また、ケイ素原子の含有量を１．０％以上、特に５．０％以上とすることにより、本発明に係るポリマー化合物がガラス表面等に密着し、上記中間水の含有に寄与する構造を含むポリマー鎖に起因する良好な生体親和性を示す表面を形成することができる。一方、ケイ素原子の含有量が１０％以上のポリマー化合物においては、ガラス表面等に確実に密着可能となる一方で、含有可能な中間水の量の低下を生じることによって、血小板粘着を生じる等の生体親和性の低下が観察される。
　ラジカル的なビニル重合を用いることにより、シルセスキオキサンの有機成分（Ｒ）として結合可能なポリマー鎖の例として、（メタ）アクリル骨格を有すると共に鎖状エーテル構造を有するものとして、下記の式（１）で表されるものが挙げられる。式（１）で表されるポリマーにおいては、（メタ）アクリル骨格の主鎖に対してＰＥＧを構成する単位がエステル結合により付加されていて、多くの構造において中間水が含有可能であることが知られている。
　式（１）で表されるポリマーとしては、例えば、ポリ（ ２ － エトキシエチルアクリレート） 、ポリ（ ２－ メトキシエチルアクリレート） 、ポリ［ ２ － （ ２ － メトキシエトキシ） エチルメタクリレート］ 、ポリ［ ２ － （ ２ － エトキシエトキシ） エチルアクリレート］ 、ポリ［ ２ － （ ２－ メトキシエトキシ） エトキシ］ エチルメタクリレート]、ポリ［ ２ － （ ２ － （ ２ － メトキシエトキシ） エトキシ） エチルアクリレート］ 、ポリ［ ２ － （ ２ － エトキシエトキシ）エチルメタクリレート］ 、Ｐ Ｍ ｅ ２ Ａ （ ポリ（ ２ － （ ２ － メトキシエトキシ） エチルアクリレート－ コ－ ブチルアクリレート） ） 、Ｐ Ｍ ｅ ３ Ａ （ ポリ（ ２ － （ ２ － メトキシエトキシ） エトキシエチルアクリレート－ コ－ ブチルアクリレート） ） 、ポリ（ ２ － （ ２ エトキシエトキシエチル） アクリレート） 、ポリ（ ２ － エトキシエチルビニルエーテル） 、ポリ（ テトラヒドロフラン－ ３ － イルメチルアクリレート） 、ポリ［ ２ － （ メトキシエトキシ） エチルメタクリレート］等が含まれる。上記式（１）で表される高分子は、単一の構造のモノマーのみを重合させてポリマーとして用いてもよく、また、複数の単位構造を含む共重合体として使用してもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 ［式中、Ｒ１は、水素原子又はメチル基であり、Ｒ２は、メチル基又はエチル基であり、ｎは１から３である］
　上記式（１）で表される高分子の中でも、特に、下記の式（２）で表されるポリ（２－メトキシエチルアクリレート（ＰＭＥＡ））等が、生体適合性に優れており、既に複数の生体関連用途に用いられている点で特に好ましく用いることができる。また、ＰＭＥＡの側鎖に含まれるエチレングリコールの繰り返し数（ 式（１）におけるｎ）を、ｎ ＝ ２ とした上記Ｐ Ｍ ｅ ２ Ａ や、ｎ ＝ ３ とした上記Ｐ Ｍ ｅ ３ Ａ も大きな割合で中間水を含有できる点で好ましく用いられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
　また、ラジカル的なビニル重合を用いることにより、シルセスキオキサンの有機成分（Ｒ）として結合可能なポリマー鎖の例として、ビニル骨格を有すると共に、側鎖部分に鎖状エーテル構造、環状エーテル構造を有するものとして、下記の式（３），（４）で表されるものが挙げられる。式（３），（４）で表されるポリマーにおいては、ビニル骨格の主鎖に対してエーテル構造を含む側鎖部分を、エーテル結合により結合させた繰り返し単位を有する。当該エーテル構造とは、置換基を有していても良いポリオキシアルキレン基による構造であり、その一形態として下記一般式（３）で表される鎖状のアルキルオキサイドである鎖状エーテル、または一般式（４）で表される環状エーテルが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
　一般式（３） において、Ｒ３ はＣ１～４の直鎖または分岐のアルキル基であり、好ましくは、Ｒ３ はＣ Ｈ ２ ， Ｃ ２ Ｈ ４ ， Ｃ ３ Ｈ ６ ， またはＣ ４ Ｈ ８ のいずれかを意味する。また、Ｒ４ はＨ ， またはＣ １ ～ ４ の直鎖または分岐のアルキル基であり、好ましくは、Ｒ４ はＨ ， Ｃ Ｈ ３ ， Ｃ ２ Ｈ ５ ， Ｃ ３ Ｈ ７ ， またはＣ ４ Ｈ ９ のいずれかを意味する。ｍ は１ ～ １ ０の自然数であり、好ましくは　１ ～ ４ の範囲内にあり、より好ましくは１ または２ である。ここで、（ Ｒ ３ － Ｏ ） の部分が、Ｐ Ｅ Ｇ 等の単位構造であるエーテル構造を示す部分である。
　本発明に係るポリマー化合物においては、Ｒ３ ，Ｒ４ 、及びｍ 値が相互に異なる一般式（３）で表される繰返し単位を含むことができる。つまり、本発明に係るポリマー化合物においては、主に炭素から構成される主鎖に対して、末端を水素又はアルキル基で終端したモノエーテル（ ｍ ＝ １ ）、又はポリエーテル（ ｍ ≧ ２ ） が側鎖になるようにエーテル結合により結合した構造をシルセスキオキサンの有機成分（Ｒ）として含むことができる。例えば、Ｒ３ がＣ ２ Ｈ ４ の場合には、本発明の高分子化合物はアルキル基等で終端されたＰ Ｅ Ｇ の構成単位である鎖状エーテル（ Ｃ ２ Ｈ ４ -Ｏ ） を主鎖に対してエーテル結合により結合した構造を有することとなる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
　一般式（４） において、Ｒ５ はＣ Ｈ ２ ， またはＣ ２ Ｈ ４ のいずれかから選択される構造を有する。また、Ｒ ６ Ｏ ｋ は３ 員環から６ 員環のうちのいずれかの環状エーテルであって、環状エーテルに含まれる酸素原子の数（ ｋ ） は、ｋ ≧ １ である。また、本発明においては、Ｒ ５ ， Ｒ ６ に含まれる任意の水素が－ Ｏ Ｈ ， Ｃ Ｈ ３ ， Ｃ ２ Ｈ ５ の少なくともいずれか一つで置換されたものを含むものとする。つまり、この形態の繰返し単位は、環状エーテルを主鎖に対してエーテル結合により結合した構造を有するものである。
　また、アルコキシアルキル(メタ) アクリルアミド、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）の他、鎖状アミド構造，環状アミド構造等を、（メタ）アクリル骨格等に対してアミド基を介して側鎖を導入することによって中間水を含有可能なポリマー鎖をシルセスキオキサンの有機成分（Ｒ）として結合することも可能である。
　例えば、上記式（２）で示したＰＭＥＡを、シルセスキオキサンの有機成分（Ｒ）に結合したポリマー化合物を生成する際には、有機成分（Ｒ）にラジカル重合性を有する構造を設けたシルセスキオキサンと、ＭＥＡモノマーを混合した状態でラジカル重合を生じさせることにより、目的のポリマー化合物を得ることができる。
　また、ポリマー全体が中間水の含有に寄与する構造で構成されるＰＥＧ等を用いる場合には、ＰＥＧ等の末端にビニル基等を結合させたマクロモノマーを使用し、上記と同様に有機成分（Ｒ）にラジカル重合性を有する構造を設けたシルセスキオキサンと混合してラジカル重合を行うことにより、複数のＰＥＧが側鎖状に結合されたポリマー鎖がシルセスキオキサンの有機成分（Ｒ）に結合したポリマー化合物が得られる。
　本発明に係るポリマー化合物が示す生体親和性の程度は、当該ポリマー化合物が含水した際に含有される中間水の量に応じて決定される。そして、当該含有される中間水の量は、開裂したシルセスキオキサンの有機成分（Ｒ）に結合されるポリマーの構造や、ポリマー化合物におけるポリマー部分の割合等に応じて決定される。一方、本発明に係るポリマー化合物が示す基材への密着性の程度は、主にポリマー化合物におけるシルセスキオキサン部分の割合によって決定されると考えられるため、本発明に係るポリマー化合物において生体親和性と基材への密着性をより高い次元で両立する観点からは、より高密度で中間水を含有可能な構造のポリマーをシルセスキオキサンの有機成分（Ｒ）に結合することが望ましい。
　本発明に係るポリマー化合物において、所定の構造のポリマーを使用する範囲では、シルセスキオキサンに結合するポリマー鎖の長さや、その結合密度を高めることで、ポリマー化合物におけるポリマー部分の割合が増加し、当該ポリマーが有する生体親和性等の性質を強く発現させることが可能である。
　一方で、特にコーティング組成物を密着させることが困難な表面に対して使用するポリマー化合物については、シルセスキオキサンの有機成分（Ｒ）に結合するポリマー部分の割合を低くすることで、シルセスキオキサンの部分の特性が強く発現して良好な密着性を得ることができる。
　シルセスキオキサンの有機成分（Ｒ）に結合されるポリマーの結合密度は、本発明に係るポリマー化合物を合成する際に使用するシルセスキオキサンの有機成分（Ｒ）に存在するラジカル重合性の構造の密度により決定することができる。典型的には、シルセスキオキサンに含まれる全てのケイ素原子に対してラジカル重合性の構造を有する有機成分（Ｒ）が導入されていることにより、ポリマーの結合密度の高いポリマー化合物とすることができる。
　一方、シルセスキオキサンに含まれるケイ素原子の一部にのみラジカル重合性の構造を有する有機成分（Ｒ）を導入することで、シルセスキオキサンの有機成分（Ｒ）に結合されるポリマーの結合密度を低くすることで、コーティング組成物として使用した際に基材に対して高い密着性を得ることができる。
　本発明に係るポリマー化合物におけるシルセスキオキサンの有機成分（Ｒ）として結合されるポリマー鎖の長さは、主に、ポリマー化合物を合成する際の仕込み組成によって調整することができる。つまり、有機成分（Ｒ）に結合されるポリマー鎖を構成するためのモノマーの割合を大きくすることで、各有機成分（Ｒ）の分子量を大きくすることが可能であり、当該ポリマーが有する生体親和性等の性質を強く発現させることが可能である。
　これに対して、各有機成分（Ｒ）として結合されるポリマー鎖の長さが、そのモノマーを単位として数量体から十数量体である、一般にオリゴマーとされる程度であっても、中間水を含有可能であり、生体親和性等の性質を発現させることが可能である。
　本発明に係るポリマー化合物が示す生体親和性の程度は、当該ポリマー化合物が含有可能な中間水の量によって評価することができる。単位質量のポリマー化合物当りに含有可能な中間水の量が５ｍｇ／ｇ以上であれば、ガラス基板等と比較して血小板粘着の頻度を有意に減少することが可能である。また、当該中間水の量を１０ｍｇ／ｇ以上、或いは２０ｍｇ／ｇ以上とすることで、当該中間水量に依存して血小板粘着の頻度を顕著に減少することが可能である。特に、当該中間水の量を３０ｍｇ／ｇ以上とすることで、優れた血小板粘着の防止性を発揮することができる。
　本発明に係るポリマー化合物を含むコーティング組成物を使用して基材への密着性を確保する際には、ポリマー化合物を十分に希薄な濃度で各種溶媒に溶解したコーティング組成物とすることにより、溶媒中において本発明に係るポリマー化合物が相互に拘束しないようにすることが好ましい。また、当該コーティング組成物を基材に塗布等を行った後に、十分な時間を掛けて溶媒を蒸発除去等することにより、本発明に係るポリマー化合物に含まれるシルセスキオキサン部分の基材表面への密着を促すことが好ましい。また、コーティングを行う基材表面に対して、予め本発明に係るポリマー化合物に含まれるシルセスキオキサン部分の密着を促すための化学修飾等を行うことも好ましい。
　本発明に係るポリマー化合物を各種溶媒に溶解してなるコーティング組成物においては、その生体親和性や基材表面への密着性を顕著に損なわない範囲で、コーティングの目的に応じて各種の物質を混合して使用することができる。例えば、本発明に係るポリマー化合物においてシルセスキオキサンの有機成分（Ｒ）に結合したポリマー鎖と同一のポリマーや、当該ポリマー鎖と相溶性を示す生体親和性ポリマー等を混合して使用することで、基材表面への密着性を維持しながら生体親和性を向上することができる。
　また、本発明に係るポリマー化合物を含むコーティング組成物を、いわゆるプライマとして使用し、そのコーティング膜表面に各種のポリマーを積層して使用することも可能である。
　本発明に係るコーティング組成物は、生体親和性を付与したい各種の無機材料等の表面に塗布した後に、その溶媒を蒸発除去等することによって本発明に係るポリマー化合物によって当該表面を被覆することが可能である。また、本発明に係るポリマー化合物によって被覆された表面に血液などの生体物質を接触させる際には、予め当該表面に含水させることで、中間水の含有に寄与する構造を含むポリマー部分を水和等しておくことが好ましい。
　本発明に係るコーティング組成物は、生体内組織や血液と接して使用される表面の少なくとも一部分を被覆していればよく、医療機器等を成す基材の表面に対して、本発明に係るコーティング組成物を表面処理剤として用いることができる。
　なお、本明細書において、医療機器とは、生体内組織や血液等に接して使用される機器の内で、当該生体内組織や血液等が示す生理的な活性を害さない目的で使用される機器であり、例えば、生体内に入れられた形態、生体内組織が露出した状態で当該組織や血液と接して使用される形態、および体外循環医用材料において体外に取り出した生体内成分である血液と接して使用される形態などを当然に含むものとする。また、「医療用途に使用され」とは、上記「生体内組織や血液に接して使用され」、又は、それを予定して使用されることを含むものである。
　本発明に係るコーティング組成物によりコーティングされる医療機器等を構成する部材の材質や形状は特に制限されることなく、例えば、多孔質体、繊維、不織布、粒子、フィルム、シート、チューブ、中空糸や粉末等いずれでも良い。その材質としては木錦、麻等の天然高分子、ナイロン、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポリオレフィン、ハロゲン化ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリ（ メタ） アクリレート、エチレン－ ビニルアルコール共重合体、ブタジエン－ アクリロニトリル共重合体等の合成高分子あるいはこれらの混合物が挙げられる。特に、金属、セラミクス、ガラス、およびそれらの複合材料等のように、高分子材料との密着性を確保し難い表面に対して、本発明に係るコーティング組成物は望ましく使用される。
　本発明に係るコーティング組成物は、生体内組織や血液と接して使用される医療機器に用いることができ、体内埋め込み型の人工器官や治療器具、体外循環型の人工臓器類、さらにカテーテル類（血管造影用カテーテル、ガイドワイヤー、ＰＴＣＡ用カテーテル等の循環器用カテーテル、胃管カテーテル、胃腸カテーテル、食道チューブ等の消化器用カテーテル、チューブ、尿道カテーテル、尿菅カテーテル等の泌尿器科用カテーテル） 等の医療機器の生体内組織や血液と接する表面の少なくとも一部、好ましくは血液と接する表面のほぼ全部に用いられることが望ましい。
　また、多数のガス交換用多孔質中空糸膜をハウジングに収納し、中空糸膜の外面側に血液が流れ、中空糸膜の内部に酸素含有ガスが流れるタイプの中空糸膜外部血液灌流型人工肺の、中空糸膜の外面もしくは外面層に、本発明に係るコーティング組成物が被覆されている人工肺としてもよい。
　また、透析液が充填された少なくとも一つの透析液容器と、透析液を回収する少なくとも一つの排液容器とを含む透析液回路と、前記透析液容器を起点とし、または、前記排液容器を終点として、透析液を送液する送液手段とを有する透析装置であって、その血液と接する表面の少なくとも一部が本発明に係るコーティング組成物でコーティングされてもよい。
　また、本発明に係るコーティング組成物は、所定量の中間水を有する表面が示すタンパク質や細胞等との選択的吸着性を活かして、各種タンパク質や細胞等が存在する水溶液に接する基材表面や粒子表面にコーティングされることにより、各種の診断用チップを構成する目的で使用されてもよい。
　また、本発明に係るコーティング組成物が塗布される等によって、本発明に係るポリマー化合物によって構成される表面は、細胞を好ましい形態で接着して維持可能な細胞培養用支持体として好ましく使用することができる。つまり、本発明に係るポリマー化合物により表面が構成される細胞培養用支持体は、基質に接着して生きる細胞であれば特に限定されず、表皮細胞や、血管内皮細胞、口腔内皮細胞、食道上皮細胞、胃上皮細胞、腸管上皮細胞等の消化管上皮細胞、鼻腔粘膜上皮細胞、気管上皮細胞、肺胞上皮細胞等の呼吸器上皮細胞、汗腺細胞、皮脂腺細胞、アポクリン腺細胞、乳腺細胞等の外分泌腺細胞、唾液腺上皮細胞、涙腺細胞、膵臓ランゲルハンス島細胞、副腎髄質細胞、副腎皮質細胞、松果体細胞、脳下垂体細胞、甲状腺細胞等の内分泌腺細胞、肝細胞、腎上皮細胞、膵臓細胞、副腎細胞等の内臓実質細胞、味蕾細胞、嗅上皮細胞、有毛細胞等の感覚器細胞、神経細胞と、星状膠細胞、シュワン細胞等のグリア細胞、心筋細胞、骨格筋細胞、平滑筋細胞等の筋細胞、線維芽細胞、間質細胞、結合織細胞、軟骨細胞、骨芽細胞等の間葉細胞、胸腺上皮細胞、子宮上皮細胞、卵巣ろ胞細胞、輸卵管上皮細胞、精細管上皮細胞、ライディッヒ細胞等の細胞培養に適用することができる。
　また、本発明に係るポリマー化合物により表面が構成される細胞培養用支持体は、胚性幹細胞(ＥＳ細胞)、人工多能性幹細胞(ｉＰＳ細胞)、胚性腫瘍細胞(ＥＣ細胞)、胚性生殖幹細胞(ＥＧ細胞)、核移植ＥＳ細胞、体細胞由来ＥＳ細胞等の分化多能性を有する幹細胞、造血幹細胞、骨髄由来間葉系幹細胞、脂肪組織由来間葉系幹細胞、その他間質由来幹細胞、Ｍｕｓｅ細胞、神経幹細胞等の組織幹細胞、多分化能を有する幹細胞、肝臓、膵臓、脂肪組織、骨組織、軟骨組織等の各種組織における前駆細胞等の各種の幹細胞の培養に使用することが可能である。本発明に係るポリマー化合物により表面が構成される細胞培養用支持体を用いた幹細胞の培養においては、細胞を好ましい形態で接着して維持可能であること等に起因して、培養される幹細胞の特性に応じて分化の促進や抑制等が生じるため、培養の目的に則した細胞培養が可能である。
　本発明に係るポリマー化合物は、例えば、中間水の含有に寄与する構造の末端にラジカル的なビニル重合が可能な基を設けた分子（モノマー）に対して、その有機成分（Ｒ）の少なくとも一部にラジカル反応性が高い構造を有するシルセスキオキサン分子を混合し、ラジカル重合を生じさせることにより合成することができる。
　上記中間水の含有に寄与する構造としては、ＭＰＣポリマーに含まれるリン脂質極性基の他、ＰＥＧや、ＰＥＧの構成単位である鎖状エーテル構造、環状エーテル構造が挙げられる。また、ビニル重合が可能な基として、ビニル基、アクリレート基、メタクリレート基、ビニリデン基，アクリルアミド基，メタクリルアミド基，アクリロイル基，メタクリロイル基等が挙げられる。
　上記中間水の含有に寄与する構造を有する分子（モノマー）として、具体的には、２－メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン（ＭＰＣ）の他、重合によって上記式（１），（３），（４）で示されるポリマーを生じる分子が挙げられる。また、アルコキシアルキル(メタ) アクリルアミド、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）のように、アクリル骨格に対してアミド基を介して側鎖を導入することによって中間水を含有可能なポリマーを生じる分子が挙げられる。
　また、ＰＥＧの末端にビニル基等を結合させた、いわゆるマクロモノマー等も好ましく使用可能である。
　開裂したシルセスキオキサン分子の有機成分（Ｒ）に結合されるラジカル反応性が高い構造としては、ラジカル的なビニル重合により結合を生じる基が望ましく使用され、塩素や臭素などのハロゲノ基、シリルエノールエーテル基、ニトロキシド基、ジチオカルボネート基、トリチオカーボネート基やベンゾフェノンケチル基等を使用することができるが、特にチオール基を先端に有するアルキレン基等が好ましい。
　また、ハロゲン化アルカノイル基、ジチオカルボネート基、トリチオカーボネート基やニトロキシド基を導入したシルセスキオキサンを使用して、上記中間水の含有に寄与する構造を含むモノマーと混合し、その状態で原子移動ラジカル重合、可逆的付加-開裂連鎖移動重合ないしニトロキシド介在重合を生じさせることにより、エステル結合やアミド結合などの共有結合を介してポリマー鎖とシルセスキオキサンが結合したポリマー化合物を得ることができる．
　有機成分（Ｒ）に所定の構造を有する開裂したシルセスキオキサン分子として、例えば、ランダム型のシルセスキオキサン分子は、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン等のトリアルコキシシランに、当該有機成分（Ｒ）を結合したモノマーを水溶液中または含水有機溶媒に溶解して所定の温度に維持して脱水縮合を生じさせることで、有機成分（Ｒ）が結合されたランダム型のシルセスキオキサンを生成することができる。
　その際に、上記使用するモノマーに結合した有機成分（Ｒ）部の分子量を調節することや、減圧加熱による脱水縮合の促進を行うことにより、合成されるシルセスキオキサンの分子量を調整することが可能であり、本発明に係るポリマー化合物を用いるコーティング組成物の用途などに応じて、適宜の構造のシルセスキオキサン構造を生成することが好ましい。
　上記によって合成した本発明に係るポリマー化合物を適宜の溶媒に溶解することにより、コーティングに使用される組成物とすることができる。本発明に係るポリマー化合物を溶解可能な溶媒は、主にシルセスキオキサンの有機成分（Ｒ）として結合したポリマー鎖の構造によって決定される。例えば、ＰＭＥＡを含むポリマー鎖を結合したポリマー化合物の場合は、メタノールとエタノールの混合溶媒を用いることにより、高濃度でポリマー化合物を含むコーティング組成物とすることができる。また、ＭＰＣやＰＥＧを含むポリマー鎖を結合したポリマー化合物の場合は、１次的に水溶性を示すため、コーティングされる基材を浸漬した水中にポリマー化合物を投入して溶解することで、当該ポリマー化合物が基材表面に吸着して析出することでコーティングを行うことができる。
　以下、実施例を用いて本発明に係る方法について、より詳細に説明する。なお、以下に示す実施例は本発明の一形態であって、本発明は当該実施例によって限定されるものではない。
　以下に説明する方法で、開裂したシルセスキオキサンの一例として、ランダム型のシルセスキオキサンに対して、その有機成分（Ｒ）に生体親和性を示すポリマーであるＰＭＥＡを結合させたポリマー化合物を合成した。また、合成の際に使用するシルセスキオキサンとＭＥＡモノマーの比率を変えることにより、シルセスキオキサンの有機成分（Ｒ）として結合するＰＭＥＡの分子量を変化させて、合成されるポリマー化合物の特性を変化させた。
　ランダム型のシルセスキオキサンの合成は以下のように行った。(３－メルカプトプロピル)トリメトキシシラン（２６．６ｇ, ０．１３５ｍｏｌ, 東京化成（株））, 超純水（９．７４g, ０．５４１ｍｏｌ) およびギ酸 （０．１３０g, ２．７１ｍｏｌ, 東京化成（株））を混合し、室温で１時間撹拌した後に７０℃に加熱して２４時間保持した。続いて、５０ｍｍＨｇ程度の減圧下、１１０℃で４時間保持することで熟成を行い、無色の粘性液体である生成物を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
　図１には、上記により得られた生成物のＳＥＣ分析の結果を示す。また、図２Ａ～Ｃには、上記により得られた生成物のＮＭＲ分析の結果を示す。ＳＥＣ分析の結果から、上記工程によって水溶液中に含まれる分子の平均分子量が１０倍強程度になったことから、平均で１５個程度のケイ素原子を含むシルセスキオキサンが生成したことが分かる。
　ＮＭＲ分析の結果において、Ｓｉ－Ｏ結合に対応する位置にピークが観察される（図２Ｃ）ことから、上記平均分子量の増加はトリメトキシシラン分子間で加水分解重縮合を生じた結果であり、シルセスキオキサンが合成されたことが分かる。また、Ｔ１～Ｔ３に対応するピークがブロードであることから、合成されたシルセスキオキサンはランダム型であると考えられた。Ｔ３に対応するピークの半値幅は２８０Ｈｚであった。また、ＮＭＲの結果から、トリメトキシシランに結合した（ＣＨ２）３ＳＨは、シルセスキオキサンの有機成分（Ｒ）として結合されていることが示された（図２Ａ，Ｂ）。
　次に、上記で合成された（ＣＨ２）３ＳＨを有機成分（Ｒ）として結合したランダム型のシルセスキオキサンを使用して、当該有機成分（Ｒ）にＭＥＡポリマーを結合したポリマー化合物を合成した。２－メトキシエチルアクリレート (ＭＥＡ)（１５g, ０．１１５ｍｏｌ, 東京化成（株））に対して、表１に示す割合で上記において合成したチオール基を有するランダム型シルセスキオキサン（ＳＱ）と、ラジカル重合開始剤としての２，２’－アゾイソブチロニトリル (ＡＬＢＮ) (０．９５ｍｇ, ５．７８μｍｏｌ, 東京化成（株）) を、モノマー濃度が２Ｍとなるように１，４－ジオキサン（関東化学（株））に溶解させた。アルゴンガスを３０分間吹き込むことで溶存酸素を除去した後、６０℃で６時間反応させた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
　上記反応液を室温まで自然冷却した後、大過剰のヘキサン（関東化学（株））／エタノール（関東化学（株））混合溶液（体積比＝２：１）に注ぎ、合成したポリマー化合物を析出させた。良溶媒にＴＨＦ (関東化学(株))、貧溶媒にヘキサン／エタノール混合溶液（体積比＝２：１）を用いて再沈殿を数回行い、残存試薬を除去した。更に、大過剰の超純水を加えて１２時間撹拌して、低分子量分画のポリマーを溶出・除去した後、減圧乾燥することで、目的のポリマー化合物を無色の粘性液体として得た。
　図３には、上記により合成されたポリマー化合物の一例として、表１中のＰ３の条件で合成したポリマー化合物のＳＥＣ分析の結果を示す。また、図４Ａ，Ｂには、上記ポリマー化合物（Ｐ３）のＮＭＲ分析結果を示す。表２には、表１に記載の仕込み組成により合成された各ポリマー化合物について、ケイ素原子の含有量、ポリマー化合物の分子量などを示す。
　なお、表２に記載したポリマー化合物中に含まれるケイ素原子の含有量は、１Ｈ ＮＭＲ測定より、０．７５ｐｐｍ付近に観測されるシルセスキオキサン由来のプロトン数（２Ｈ）を基準とし、３．２～４．２ｐｐｍ付近に観測されるＭＥＡポリマーの側鎖のプロトン数を比較することで、ケイ素原子１つ当たりのＭＥＡユニット数を算出し、（１／（ＰＭＥＡユニット数＋１）×１００ （％）の式を用いて概算して求めた。
　ＳＥＣ分析の結果から、上記工程によって、いずれの条件でも使用したシルセスキオキサンと比較して分子量の増加が見られ、その傾向は使用したシルセスキオキサンの量が少ない条件でより顕著であった。また、ＮＭＲ分析結果から、Ｓ原子に隣接したカルボニル炭素の存在が確認され、ＭＥＡポリマーがチオール基の水素原子を置換することで、シルセスキオキサンの有機成分（Ｒ）として結合していることが示された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
表２に示すように、ＭＥＡモノマーの重合を行う際に混合するシルセスキオキサン（ＳＱ）の量が増加するに従って、生成するポリマー化合物の分子量が低下することが分かる。このことは、重合の核となるシルセスキオキサンの量（数）の増加に従って、それぞれのシルセスキオキサンの有機成分（Ｒ）として結合するＭＥＡポリマー部の分子量が低下することを示すものと考えられる。
　上記で生成した各ポリマー化合物を飽和含水させて、示差走査熱量計（ＤＳＣ）により５０～－１００℃の温度範囲での潜熱の移動を測定した。測定は、以下のように行った。各ポリマー化合物を含水による重量変化を生じなくなるまで水中へ浸漬することで飽和含水させたものを試料として、各試料の所定量（約４ｍｇ）を予め重量を測定した酸化アルミパンの底に薄く広げた。当該飽和含水した各ポリマー化合物を塗り広げた酸化アルミパンについて、示差走査熱量計(X-DSC7000, SII Inc.) を用いて３０℃から－１００℃ まで冷却し、ついで５分間ホールドした後、昇温速度５.０℃／ｍｉｎの速度で－１００℃ から５０℃ まで加熱を行う過程での吸発熱量の測定を行った。
　各試料について、上記測定を行った後に酸化アルミパンにピンホールをあけて真空乾燥（VACUUM OVEN VOS-201SD, EYELA, TOKYO RIKAKIKAI Co.）し、当該真空乾燥後の重量を測定して酸化アルミパンの重量を除外して、ポリマー化合物の乾燥重量（ｇ）とした。一方、上記ＤＳＣ測定の結果において、－３０～－６０℃近辺で観測される中間水の規則化（コールドクリスタリゼーション）に伴う発熱の量を水の凝固潜熱（Ｃｐ：３３４Ｊ／ｇ）で除することにより、飽和含水した各ポリマー化合物に含まれる中間水量（ｍｇ）を求めた。
　図５には、上記で生成した各ポリマー化合物を飽和含水させてＤＳＣにより測定した測定結果を示す。また、図５には、当該ＤＳＣの測定結果において－３０～－６０℃近辺で観測された発熱量を水の凝固潜熱で除して得られた中間水量を、各ポリマー化合物の単位質量当たりの数値として示した。
　図５に示すように、Ｐ１～Ｐ５のいずれのポリマー化合物においても中間水が氷点下で規則化する際の発熱に対応するピークが－４０～－５０℃付近に観察され、含水によって中間水を含有可能であることが確認された。一方、上記化１に記載のスキームによって合成されたＭＥＡポリマーを結合していないシルセスキオキサン（図５中のＳＱ－ＳＨ）では、当該氷点下での発熱を示すピーク等が観察されず、含水した際に中間水を含有しないことが示された。
　上記の結果は、上記においてランダム型のシルセスキオキサンの有機成分（Ｒ）としてＭＥＡポリマーを結合することにより、当該ＭＥＡポリマー部に起因して中間水を含有可能となることを示すものである。
　以下のようにして、上記で得られたＭＥＡポリマーが有機成分（Ｒ）として結合したシルセスキオキサンを用いて、ガラス表面へのコーティングを試みた。上記で得られたＭＥＡポリマーが有機成分（Ｒ）として結合したシルセスキオキサンを、２－プロパノール／水混合溶液（体積比＝８６．４：１２．６）を溶媒として、２．０ｍｇ／ｍＬの濃度になるようにポリマーを溶解してコーティング液を生成した。コーティング液をガラス基板表面に、３２．５μＬ／ｃｍ２となるように滴下してスピンコート (３０００ｒｐｍ、３０秒)した。
　図６には、上記コーティングしたガラス基板の表面を示す。ＰＭＥＡをコーティングしたガラス基板では剥離に起因するムラが観察されるが、本発明に係るポリマー化合物（Ｐ３）を塗布したガラス基板では均一な表面が観察され、ガラス表面等への密着性が向上したことが分かる。
　図７には、上記コーティングしたガラス基板表面での血小板粘着試験の結果を示す。血小板粘着試験は以下の方法で行った。
　アメリカ合衆国で採血された実験用購入血であるヒト全血は、採血後５日以内で実験に使用した。冷蔵状態にあったヒト全血を室温下で３０分程度置くことで常温に戻した。その後、転倒混和を３回行い、遠心分離機（テーブルトップ遠心機 2420、KUBOTA）により４００ rcfで５分間遠心分離した。この時の上澄み（淡黄色半透明）を約５００ μＬ採取し、これを多血小板血漿（Platelet Rich Plasma; ＰＲＰ）とした。採取後、さらに２５００ rcfで１０分間遠心分離し、上澄み（淡黄色透明）を約２ｍＬ採取し、これを少血小板血漿（Platelet Poor Plasma; ＰＰＰ）とした。血球計算盤を用いてＰＢＳ（－）にて８００倍に薄めたＰＲＰ中の血小板をカウントすることでＰＲＰ中の血小板濃度を算出し、播種濃度が３.０×１０7 cells/cm２になるようにＰＲＰをＰＰＰで希釈し、血小板懸濁液を調製した。調製した血小板懸濁液を各基板（サンプル）に４５０μＬ（約３００μＬ/cm２）のせ、３７℃で１時間インキュベートすることで血小板を粘着させた。その後、血小板懸濁液を除去し、ＰＢＳにより洗浄を２回行った後、１％グルタルアルデヒド（２５％グルタルアルデヒド、polyscience, Inc. 01909を１/２５にＰＢＳ（－）で希釈したもの）溶液に浸漬して３７℃で２時間インキュベートすることで粘着した血小板を基板上に固定化させた。固定化後、ＰＢＳ（－）（１０分）、ＰＢＳ（－）：水＝１：１（８分）、水（８分、１０分）に各１回ずつ浸漬させることで洗浄を行った。洗浄後、３時間風乾させたのちに、シリカゲルを入れた容器内で１日以上乾燥を行った。乾燥後、走査型電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope; SEM、KEYENCE、3Dリアルサーフェスビュー顕微鏡 VE-9800）で基板表面を観察することで血小板の粘着数をカウントした。
　図７に示すように、生体親和性を示さないガラス表面等に血小板等を含む水溶液を接触させた際には、顕著な血小板粘着を生じる。これに対して、含水したＰＭＥＡ表面においては、実質的な血小板粘着を生じることが無く、生体親和性が発現することが知られている。一方、図６に示すように、未処理のガラス表面等に塗布したＰＭＥＡにおいては、塗布後に剥離が生じるために、ガラス表面等をＰＭＥＡ等で被覆して生体親和性を付与することが困難であった。
　これに対して、ケイ素原子の含有量として、それぞれ１．５％，５．０％のシルセスキオキサンに対してＭＥＡポリマーを結合させたポリマー化合物は未処理のガラス表面等に対して良好な密着性を示す（図６）と共に、当該コーティングを行ったガラス表面においては血小板粘着試験において実質的な血小板粘着が観察されず、良好な生体親和性を示すことが示された。
　一方、ケイ素原子の含有量として、それぞれ１０％，２５％のシルセスキオキサンに対してＭＥＡポリマーを結合させたポリマー化合物では、未処理のガラス表面等に対して良好な密着性を示す一方で、ケイ素原子の含有量の増加に伴って血小板粘着試験における血小板粘着数の増加が見られた。
　上記の結果は、開裂したシルセスキオキサンの有機成分（Ｒ）としてＭＥＡポリマーを結合させることによってガラス表面等への密着性を発現する一方で、当該シルセスキオキサンの割合の増加に従って、ＭＥＡポリマーに起因する中間水の含有量が減少して、発現する生体親和性の程度が低下することを示すものと考えられる。
　以上の結果から、ＰＭＥＡ等の生体親和性を示すポリマーをコーティングする場合と比較して、本発明に係るポリマー化合物を用いることにより、ガラス基板等への密着性が向上し、良好な被覆が可能となる
　以下に説明する方法で、かご型を有するシルセスキオキサンを合成し（化７）、実施例１と同様にＭＥＡポリマーをその有機成分（Ｒ）として結合させたポリマー化合物を生成した（化８）。
　かご型シルセスキオキサンの合成は、以下のように行った。（３－メルカプトプロピル）トリメトキシシラン（５．２９ｇ, ２７ｍｍｏｌ）および濃塩酸（１２Ｍ ＨＣｌａｑ）（１０ ｍＬ, 関東化学（株）） をメタノール（１２０ｍＬ, 関東化学（株）) に溶解させたものを２４時間加熱還流した。その後に溶媒を減圧除去することで沈殿した白色粘性体をメタノールで良く洗浄した後、４ｍＬのＴＨＦに溶解させた。当該溶液を１００ｍＬのアセトニトリル（関東化学（株））にゆっくり加えた後に、－８０℃で３０分間、－２０℃で２４時間の順に静置させることで再結晶させて沈殿物とし、これを回収して減圧乾燥することで白色固体のチオール含有かご型シルセスキオキサンを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
　次にＭＥＡ（１．５ｇ，１１．５ｍｍｏｌ）、上記で合成したチオール含有かご型シルセスキオキサン（０．０５３ｇ，０．０５２ｍｍｏｌ）およびＡIＢＮ（０．０９５ｍｇ，０．５７８μｍｏｌ）をモノマー濃度が２Ｍとなるように１，４－ジオキサン（関東化学（株））に溶解させた。アルゴンガスを３０分間吹き込むことで溶存酸素を除去した後、６０℃で６時間反応させた。
　上記反応液を室温まで自然冷却した後、大過剰のヘキサン（関東化学（株））／エタノール（関東化学（株））混合溶液（体積比＝２：１）に注ぎ、合成したポリマー化合物を析出させた。良溶媒にＴＨＦ (関東化学(株))、貧溶媒にヘキサン／エタノール混合溶液（体積比＝２：１）を用いて再沈殿を数回行い、残存試薬を除去した。更に、大過剰の超純水を加えて１２時間撹拌して、低分子量分画のポリマーを溶出・除去した後、減圧乾燥することで、目的のポリマーを無色の粘性液体として得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
　図８には、上記で合成したかご型シルセスキオキサン、及び、当該かご型シルセスキオキサンにＭＥＡモノマーを混合して重合させたもののＳＥＣ分析の結果を示す。また、図９Ａ，Ｂには、上記かご型シルセスキオキサンの有機成分（Ｒ）にＭＥＡポリマーが結合したポリマー化合物のＮＭＲ分析の結果を示す。
　図９Ｂに示すように、Ｓｉ－Ｏに対応する化学シフトとして、トリアルコキシシランに由来する３つのシラノールの全てが縮合して（Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ）を生成したケイ素原子に対応するＴ３ピークのみがシャープに観察され、その半値幅が１３．６Ｈｚであることが観察された。このことから、上記で合成されたシルセスキオキサンには、単一種のＳｉ－Ｏ結合のみが含まれており、かご型シルセスキオキサンであることが分かる。
　また、ＭＥＡモノマーとの重合で分子量が増加すること（図８）等から、当該かご型シルセスキオキサンの有機成分（Ｒ）としてＭＥＡポリマーが結合していることが推察された。また、実施例１と同様に算出したケイ素原子の含有量は５％であった。
　上記で合成したＭＥＡポリマーが結合したかご型シルセスキオキサンを、上記実施例１と同様に溶媒に溶解して、ガラス表面へのコーティングを行った。
　図１０には、かご型シルセスキオキサン（ＰＯＳＳ ｔｙｐｅ）の有機成分（Ｒ）にＭＥＡポリマーが結合したポリマー化合物をコーティングしたガラス表面を示す。また、図５、図７には、上記で合成したかご型シルセスキオキサンについて、実施例１と同様に測定したＤＳＣ測定結果と、算出された中間水量、血小板粘着試験の結果を、それぞれ開裂型シルセスキオキサンを使用した場合と比較して示す。
　上記の結果から、かご型シルセスキオキサンの有機成分（Ｒ）にＭＥＡポリマーが結合したポリマー化合物においても中間水の存在が確認され、コーティングによりガラス表面上に生体親和性を付与可能であることが示された。
比較例１
　以下に説明する方法で、中間水の含有に寄与する鎖状エーテル構造と、無機材料表面への密着性に寄与するトリメトキシシラン部を含む構造が側鎖部に共存する共重合体を合成し、ガラス表面への密着性と、生体親和性の発現等を評価した
　ＭＥＡ（１５g, ０．１１５ｍｏｌ）と、（３－アクリロキシプロピル）トリメトキシシラン（１．３５ｇ, ５．７６ ｍｍｏｌ, Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ) およびＡＩＢＮ（０．９５ｍｇ， ５．７８μｍｏｌ）を、モノマー濃度が２Ｍとなるようにトルエン（関東化学（株））に溶解させ、アルゴンガスを３０分間吹き込むことで溶存酸素を除去し、その後に６０℃で５時間反応させた。反応液を室温まで自然冷却した後、大過剰のヘキサンに注いでポリマーを析出させた。良溶媒にＴＨＦ、貧溶媒にヘキサンを用いた再沈殿を数回行うことで残存試薬を除去した。更に大過剰の超純水を加えて１２時間撹拌し、低分子量分画のポリマーを溶出・除去した後、減圧乾燥することで無色の粘性液体の生成物を得た。
　当該生成物は、ＭＥＡと（３－アクリロキシプロピル）トリメトキシシランの共重合体と考えられた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
　上記で合成された共重合体は、合成直後には粘性液体であり、ＴＨＦ等の溶媒に溶解性を示す一方、速やかに硬化を生じて溶媒への溶解性を失うことが観察された。
　上記で合成された共重合体においては、中間水の含有に寄与する構造を含むＰＭＥＡポリマー中に、強い極性を示すシロキサン結合を有する部位を含む構造を有することにより部分的な結晶化などを生じることが推察された。
　本発明に係るポリマー化合物を含むコーティング剤によれば、ガラス表面等への無機材料表面に対して簡便に生体親和性を付与することが可能である。

Claims (9)

  1. 　シルセスキオキサンの有機成分Ｒ基の少なくとも一部として、中間水の含有に寄与する構造を含むポリマー鎖が結合されたことを特徴とするポリマー化合物
  2. 　前記シルセスキオキサンはＳｉ－Ｏ－Ｓｉ結合が開裂した構造を含むことを特徴とする、請求項１に記載のポリマー化合物
  3. 　前記中間水の含有に寄与する構造を含むポリマー鎖は、鎖状エーテル構造、環状エーテル構造、リン脂質極性基から選択される少なくとも一つの構造を有するポリマー鎖であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のポリマー化合物
  4. 　前記シルセスキオキサンに含まれるケイ素原子の割合が、当該ケイ素原子の数と、前記中間水の含有に寄与する構造を含むポリマー鎖を構成するモノマーのユニット数の合計を基準として０．５％以上であることを特徴とする、請求項１～３のいずれかに記載のポリマー化合物
  5. 　前記ポリマー化合物を飽和含水させた際に含有される中間水の質量が、当該ポリマー化合物の単位質量あたり５ｍｇ以上であることを特徴とする、請求項１～４のいずれかに記載のポリマー化合物
  6. 　請求項１～５のいずれかに記載のポリマー化合物を溶媒に溶解してなることを特徴とする、コーティング組成物
  7. 　請求項１～５のいずれかに記載のポリマー化合物によって表面の少なくとも一部が被覆されていることを特徴とする、医療機器
  8. 　請求項１～５のいずれかに記載のポリマー化合物によって表面の少なくとも一部が被覆されていることを特徴とする、細胞培養用支持体
  9. 　ラジカル的なビニル重合が可能な官能基を有するシルセスキオキサンと、中間水の含有に寄与する構造を含むラジカル的なビニル重合が可能なモノマーを混合してラジカル重合を行うことを特徴とする、シルセスキオキサンの有機成分Ｒ基の少なくとも一部に中間水の含有に寄与する構造を含むポリマー鎖が結合されたポリマー化合物の合成方法
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