专利名称：基材及其制造方法
技术领域：
本发明涉及适合用于医疗领域的基材及其表面改性技术。
背景技术：
血液具有在与异物接触时凝固系活性化、形成血栓的性质。在人工肾 脏等的血液体外循环中，如果在回路、透析器等中形成血栓，则循环压力 上升，不久之后，不仅无法循环，而且如果所生成血栓的一部分进入体内， 则存在血管闭塞的危险。因此，在血液体外循环中，在体外循环时，需要 在血液中添加抗凝血活性(以下，称为抗凝固能力)物质，这是一般的普 及的方法。作为抗凝固能力物质，通常使用便宜的肝素。但是，对于肝素
起因性血小板减少症(以下，称为HIT)的患者、手术后等有出血的患者， 其无法使用，取而代之，使用曱磺酸萘莫司他、甲磺^^贝酯等昂贵的抗 凝固剂，因此存在有医疗费高额化的问题(参照非专利文献l、 2、 3)。
迄今为止，正在对可以减少对材料表面赋予抗凝固能力的抗凝固剂的 使用量，或者可以在不添加抗凝固剂条件下使用的抗凝固能力材料进行研 究。即，作为在材料表面上固定有抗凝固能力物质等的材料，并且研究最 多的材料，可以列举肝素化材料。作为将肝素固定在材料上的方法，利用 导入至材料的铵盐等正电荷和肝素的负电荷的离子键合是主流方法(参照 非专利文献4)。但是，由于这种情况下肝素容易溶出，因此显然无法用于 HIT患者，并且存在抗凝固能力下降的问题。因此，为了解决这些溶出问 题，已^L道了一些通过共价键将肝素固定化的方法。第一，通过有机化学 地形成的共价键进行肝素固定化的方法，存在有在化学反应时抗凝固能力 下降的问题(参照专利文献l)。第二，使用离子束和激光来抑制抗凝固能 力下降，同时通过共价键将肝素固定在材料上的方法，由于使用了离子束、激光，因此在中空丝内表面等光束阴影部分中难以固定化(参照专利文献2)。
肝素自身的抗凝固能力非常低，而通过与抗凝血酶III (以下，称为 ATIII)结合，则表现出高的抗凝固能力。也就是说，还存在对缺乏ATIII 的血液的抗凝固能力不足的问题(参照非专利文献2)。
针对这种肝素固定化材料的问题，还对肝素以外的具有抗凝固能力的 化合物固定化而获得的材料进行了研究(参照专利文献3)。但是，仅仅用 具有抗凝固能力的化合物时，难以抑制血小板附着，并且存在有生成血小 板血栓的问题。此外，对于具有抗凝固能力的化合物从基材中溶出的问题， 丝毫没有提到。
此外，近年来，通M射线使肝素以外具有抗凝固能力的化合物固定 的研究正在进行(参照专利文献4)。根据这种方法，可以抑制放射线照射 导致的抗凝固能力的降低，进一步，可以认为处于在某种程度上降低了具 有抗凝固能力的化合物从基材中的溶出的状态，但在仅仅固定具有抗凝固 能力的化合物的方法中，虽然可以抑制内源性的血液凝固反应，但是难以 控制血小板附着的抑制，并且无法获得足够的抗凝固能力。此外，其中， 没有对放射线照射时的未反应物进行考虑，并且无法认为其可以充分降低 具有抗凝固能力的化合物从基材的溶出。
专利文献l:特表2003 - 507082号7>才艮
专利文献2:特开2001 - 213984号公才艮
专利文献3:特表2004 - 525888号公才艮
专利文献4:特开2006 - 291193号公报
非专利文献l:太田和夫，"人工腎臓。実際(修订第4版)"，南江堂，
1993年，pp.l58画164
非专利文献2:阿岸铁三等，"透析入門"，秀润社，1994年，pp.170-182 非专利文献3: American journal of hematology. 2006 81 ( 1 )， pp.36-44 非专利文献4: Journal Biomedical Materials Research, 1998 39，
pp.86-9
发明内容
因此，本发明的目的是，考虑上述问题，提供一种能够赋予抗凝固能 力优选抗凝血酶活性和血小板附着抑制能力，并且血液适合性优异的基材， 以及这种基材的制造方法，进一步，本发明的目的还在于可以降低具有抗 凝固能力的化合物和亲水性高分子化合物的溶出量。
为了实现上述目的，本发明具有以下构成。
1、 一种基材，其特征在于，含有具有抗凝血活性的化合物和亲水性高
分子化合物，并且该具有抗凝血活性的化合物的溶出量小于0.6 jug/ml。
2、 如l所述的基材，其特征在于，在该基材表面，含有lng/cn^以上 的该具有抗凝血活性的化合物。
3、 如1或2所述的基材，其特征在于，该具有抗凝血活性的化合物具 有抗凝血酶活性，并且凝血酶吸附量为1.0ng/ci^以上。
4、 一种基材的制造方法，其特征在于，在使具有抗凝血活性的化合物 和亲水性化合物与基材接触的状态下照射放射线，然后洗涤未反应的化合 物。
5、 如4所述的基材的制造方法，其特征在于，在使具有抗凝血活性的 化合物和亲水性高分子化合物与基材接触的状态下照射放射线，然后用表 面活性剂进行洗涂。
根据本发明，通过将具有抗凝固能力的化合物和亲水性高分子化合物 导入至基材表面，可以赋予基材表面极高的抗凝固能力。因此，在使血液 和材料接触的用途中，可以降低体外循环时添加至血液中的抗凝固剂的使 用量，或者，还存在可以不使用这种抗凝固剂的情况，因此，可以降低抗 凝固剂的副作用等风险，并由此可以期待降低医疗费负担。
此外，根据本发明的制造方法，在有机溶剂的存在下，在使具有抗凝 固能力的化合物和亲水性高分子化合物与基材接触的状态下照射放射线， 并进一 步洗涤未反应物，由此可以维持具有抗凝固能力的化合物的活性， 同时对基材表面上进行放射线接枝聚合，并且还可以降低导入至基材表面的具有抗凝固能力的化合物溶出的风险。
图2是例示本发明实施例12 ~ 14以及比较例10 ~ 12的中空丝 孩丈组件的侧面示意图。
在72重量份DMAc和1重量份水的混合溶剂中，加入18重量份PSf(乂/W^—社制工一，、々(注册商标)P - 3500 )和9重量份PVP (BASF 社制K30)，并在90。C下加热14小时，溶解，得到制膜原液。由环状狭缝 部分的外径为0.3mm，内径为0.2mm的喷口型双圆筒型口模的外侧管喷 出该制膜原液。同样，将作为芯液的由58重量份DMAc和42重量份水所 组成的溶液由内侧管喷出。使喷出的制膜原液，在从口模到凝固浴液面的 距离为350mm的空气中通过后，导入至100%水的凝固浴中，得到中空丝 膜。将50根如此制备的PSf中空丝捆束起来，并按照顺序2制作微组件。 该孩i组件的外尺寸和端口，与前述PMMA中空丝樣"且件相同。使用蒸馏 水洗涤该;微组件的中空丝膜和组件内部。 l溶出物确认方法
血液中溶出物的确认，通过以下方法进行。也就是说，将具有抗凝血 酶活性的化合物A溶解在蒸馏水中，调制规定浓度的化合物A水溶液，将 其以规定的流量流入微组件，并照射Y线。将化合物A水溶液流入孩先组件 时的具体顺序，在各实施例、比较例中描述。此外，作为流通化合物A水 溶液的回路，在图3中显示其体系示意图。
在图3中，在微组件6—侧的血液端口处连接内径为0.8mm、长度为 52cm的硅胶管7，并在回路中设置蠕动泵8和压力计11 (年一工y只社制 AP-32A)。在另一方的血液端口处连接内径为0.8mm、长度为16cm的珪 胶管。在两个珪胶管未连接血液端口的一侧，插入BECTON DICKINSON社制造的5ml聚苯乙烯圆管9 (Code: 352054)，制作循环 回路。
接着，在实施各实施例、比较例中所示的洗涤方法后，使用上述回路， 并由以下方法进行血液循环试验。也就是说，由前述聚苯乙烯圆管9加入 5ml人血浆(图2中的10)，在血液端口处插入硅胶管，并通过蠕动泵8 以0.5ml/min的流速输液，在舍弃最初流动2分钟的量后，循环4小时。 通过ECA - T试剂盒测定循环后血浆中的溶出的化合物A的浓度。 (实施例7 )
通过蠕动泵，以0.7ml/min的流速，将5.8ml含有化合物A和化合物B的水溶液(浓度分别为6ppm，仅在这种情况下，Tris緩冲液的pH为 8.0)从PMMA中空丝微组件的一个血液端口导入，并流向另一个血液端 口，在舍弃最初流动的1.4ml后，循环15分钟。接着，以0.46ml/min的 流速，将生理盐水从PMMA中空丝微组件的一个血液端口导入，经由中 空丝内部，从另一个血液端口排出，并通过珪胶管导入至该血液端口侧的 透析液端口，并由另一个透析液端口用37分钟排出。通过蠕动泵，以 0.7ml/min的流速，将5.8ml的6重量ppm的化合物A水溶液从PMMA 中空丝孩i组件的一个血液端口导入，经由中空丝分离膜内部，从另一个血 液端口排出，并通过前述硅胶管导入至该血液端口侧的透析液端口，并由 另一个透析液端口排出。用生理盐水洗涤后，在封闭4个端口的状态下， 照射Y线。这时，Y线的吸收剂量为25kGy。使用蠕动泵，将25C的0.025 重量％TritonX - 100水溶液以10ml/min的流速，流过该孩i组件的中空丝 分离膜和组件内部，洗涤4小时。使用新调制的TritonX-100水溶液，在 相同条件下再洗涤4小时。然后，使用蠕动泵，将25'C的蒸馏水和生理盐 水各300ml，以10ml/min的流速，流过该微组件的中空丝和组件内部，进 行洗涤，得到中空丝微组件(以下，简称为微组件(l))。蒸馏水洗涤和生 理盐水洗涤不是同时的。
测定微组件(1)的化合物A溶出量，结果为0 y g/ml。 (实施例8 )
通过蠕动泵，以lml/min的流速，将30ml含有化合物A和化合物B 的水溶液(浓度分别为100ppm)从PSf中空丝微组件的一个血液端口导 入，并流向另一个血液端口，循环15分钟。接着，将新调制的含有化合物 A和化合物B的水溶液(浓度分别为100ppm)经由中空丝内部，从另一 个血液端口排出，并通过管导入至该血液端口侧的透析液端口，并流向另 一个透析液端口 ，且使其循环15分钟。然后，在与实施例7相同的条件下， 照射Y线。接着，使用与实施例7相同的方法、条件，洗涤该微组件的中 空丝和组件内部，得到微组件(2 )。
测定微组件(2 )的化合物A溶出量，结果为0 u g/ml。(比较例7 )
除了不照射Y线外，使用与实施例7中照射Y线之前相同的方法，得 到樹:组件(3)。
测定微组件(3 )的化合物A溶出量，结果为3.5 u g/ml。 (比较例8)
通过蠕动泵，以lml/min的流速，将15ml含有化合物A和化合物B 的水溶液(浓度分别为100ppm)从PSf中空丝微组件的一个血液端口导 入，并使用与实施例8相同的方法进行流动循环。然后，在与实施例7相 同的条件下，照射Y线。使用蠕动泵，使25'C的蒸馏水以10ml/min的流 速进行流动，洗涤该微组件的中空丝和组件内部2小时。然后，使用蠕动 泵，使300ml 25。C的生理盐水以10ml/min的流速进行流动，洗涤该微组 件的中空丝和组件内部，得到微组件(4)。
测定^t组件(4)的化合物A溶出量，结果为4,7yg/ml。
[凝血酶吸附量测定
制作微组件(1)和未处理的PMMA中空丝微组件，并设置成与除去 了图2的压力计11的回路相同。以0.5ml/min的流速输送生理盐水，排出 气泡，然后将5ml蛋白质7JC溶液(凝血酶(Haematologic Technologies Inc. 制HCT-0020 LotT0326-lMG )和牛胎儿血清白蛋白(BSA (SIGMA制 A-7906( Lot糾lK1270))用生理盐7JC按照使最终浓度分别为0.35， 75 p g/ml 那样溶解，并将总体积调制为27ml)输送至荣研管1号。舍弃输液开始后 最初流动的1.8ml，循环4小时。回收循环后的血浆作为样品，并根据以 下要领，使用ELISA法测定凝血酶量。
作为1次抗体,将抗凝血酶抗体(Haematologic Technologies Inc.制 AHT-5020 LotS0429-01MG )，用溶液PBS (-)(用蒸馏水将9.6g日本制药 制05913 (Lotl37311 )定容至1L )溶解，并调制为O.lng/ml的浓度。将 100 )J 1该溶液添加至96孔ELISA用板(住友《一 夕， 一 卜制MS-8596F) 的各孔中，在室温下静置60分钟。用ELISA，使用常规方法进行弃液， 并在各个孔中添加400 |i 1密封液(用PBS (-)溶解0.25gBSA，并调制为0.5重量％的浓度)，静置20分钟。用PBS (- ) -T (混合810ml PBS (-) 和405 ju lTween-20 (和光制162-21112 ( LotASP7153 )))洗涤4次。接着， 将100 |li 1样品或用稀释液(将0.125g的BSA溶解在50ml PBS (-) -T中 进行调制)调制为标准曲线用浓度的标准凝血酶(Haematologic Technologies Inc.制HCT-0020 LotT0326-lMG )添加至各孔中，并緩緩振 荡60分钟。然后，用PBS(-)-T洗涤6次。此外，作为2次抗体，将100 Jil通过稀释液稀释至5000倍的抗凝血酶HRP标记抗体(Affinity Biologicalslnc.制SAHT-HRPLotAB46-67R2)溶液，添加至各孔中，并在 室温下緩緩振荡30分钟，然后用PBS (-)-T洗涤6次。然后，在各孔中 添加100 H 1 TMB one solution ( Promega制G7431 ( Lotl8729904 ))，緩緩 振荡10分钟，再在各孔中添加100 ja 1的IN的HCl(林纯药制420-00055 )， 结束反应。反应结束后，立即使用酶标仪(TOSOH制MPR-A4il1)，测 定波长为450nm的吸光度(使用600nm作为参照波长)。 (实施例9 )
对微组件(1)测定凝血酶的吸附量，结果为4.0ng/cm2。 (比较例9 )
对未处理的PMMA中空丝微组件测定凝血酶的吸附量，结果为 0.5ng/cm2。
权利要求
1、一种基材，其特征在于，含有具有抗凝血活性的化合物和亲水性高分子化合物，并且该具有抗凝血活性的化合物的溶出量小于0.6μg/ml。
2、 如权利要求1所述的基材，其特征在于，在基材表面，含有lng/cm2 以上的该具有抗凝血活性的化合物。
3、 如权利要求1或2所述的基材，其特征在于，该具有抗凝血活性的 化合物具有抗凝血酶活性，并且凝血酶吸附量为1.0ng/ci^以上。
4、 如权利要求1~3的任一项所述的基材，其特征在于，血小板附着 数为10个/ ( 4.3 x 103 n m2)以下，并且在进行血液凝固试验时，血液凝固 时间延长IO秒以上。
5、 如权利要求1~4的任一项所述的基材，其特征在于，该亲水性高 分子化合物在基材表面的存在量为20重量％以上。
6、 如权利要求1~5的任一项所述的基材，其特征在于，该具有抗凝 血活性的化合物含有抗凝血活性部分和高分子链部分。
7、 如权利要求6所述的基材，其特征在于，该高分子链部分具有亲水性。
8、 如权利要求7所述的基材，其特征在于，该高分子链部分含有选自 聚乙二醇残基、聚乙烯吡咯烷酮残基、聚丙二醇残基、聚乙烯醇残基以及 它们的任一者的共聚物的残基中的至少一种。
9、 如权利要求8所述的基材，其特征在于，包含皂化度为50mol% ~ 99.9mor/Q的该聚乙烯醇。
10、 如权利要求7 9的任一项所述的基材，其特征在于，该具有抗凝 血活性的化合物为4 —甲氧基-苯磺酰—Asn (PEG2000 — Ome ) - Pro -4 —脒基千基酰胺。
11、 如权利要求1~10的任一项所述的基材，其特征在于，该亲水性 高分子化合物包含选自聚乙烯醇、聚醚、聚乙烯吡咯烷酮、以及、由聚醚 与聚硅氧烷所形成的物质中的至少 一种。
12、 如权利要求11所述的基材，其特征在于，该由聚醚与聚硅氧烷所 形成的物质为聚S^/聚硅氧烷共聚物。
13、 如权利要求11或12所述的基材，其特征在于，该聚醚包括聚乙 二醇和聚丙二醇。
14、 如权利要求12或13所述的基材，其特征在于，在该聚醚/聚硅氧 烷共聚物中，聚丙二醇的含有率为5mol% ~90mol%。
15、 一种基材的制造方法，其特征在于，在使具有抗凝血活性的化合 物和亲水性化合物与基材接触的状态下照射放射线，然后洗涤未反应的化 合物。
16、 如权利要求15所述的基材的制造方法，其特征在于，在使具有抗 凝血活性的化合物和亲水性高分子化合物与基材接触的状态下照射放射 线，然后用表面活性剂进行洗涤。
17、 如权利要求15或16所述的基材的制造方法，其特征在于，在使时，在含有满足下述条件A和B的有机溶剂水溶液的状态下照射放射线， A:所含水分为25vol % ~卯vol % , B:含有至少一个仲或叔羟基。
18、 如权利要求15 ~ 17的任一项所述的基材的制造方法，其特征在于， 在使具有抗凝血活性的化合物和亲水性高分子化合物与基材接触的状态下 照射放射线时，在含有下述溶液的状态下照射放射线，所述溶液包含pH 为3以上且小于10的緩沖液。
全文摘要
本发明涉及一种基材，其特征在于，含有具有抗凝血活性的化合物和亲水性高分子化合物，并且该具有抗凝血活性的化合物的溶出量小于0.6μg/ml，此外，还涉及一种基材的制造方法，其特征在于，在使具有抗凝血活性的化合物和亲水性高分子化合物与基材接触的状态下照射放射线，然后洗涤未反应的化合物。
文档编号A61M1/18GK101516413SQ20078003407
公开日2009年8月26日 申请日期2007年9月13日 优先权日2006年9月15日
发明者上野良之, 坂口博一, 菅谷博之, 高桥博 申请人:东丽株式会社