(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024143544
(43)【公開日】2024-10-11
(54)【発明の名称】医療用具およびその製造方法
(51)【国際特許分類】
A61L 27/18 20060101AFI20241003BHJP
A61L 27/50 20060101ALI20241003BHJP
A61L 27/34 20060101ALI20241003BHJP
A61L 27/44 20060101ALI20241003BHJP
A61L 29/06 20060101ALI20241003BHJP
A61L 29/08 20060101ALI20241003BHJP
A61L 29/12 20060101ALI20241003BHJP
【FI】
A61L27/18
A61L27/50 300
A61L27/34
A61L27/44
A61L29/06
A61L29/08 100
A61L29/12 100
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023056279
(22)【出願日】2023-03-30
(71)【出願人】
【識別番号】000109543
【氏名又は名称】テルモ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000671
【氏名又は名称】IBC一番町弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】北原 洋子
(72)【発明者】
【氏名】リュウ イファ
(72)【発明者】
【氏名】平木 聰亘
【テーマコード(参考)】
4C081
【Fターム(参考)】
4C081AB13
4C081AC08
4C081AC10
4C081BA02
4C081CA082
4C081CA102
4C081CA161
4C081CA182
4C081CC01
4C081DA02
4C081DB07
4C081DC03
4C081DC04
4C081EA06
4C081EA15
(57)【要約】
【課題】基材と抗血栓性材料を含む層との間にエポキシ基を有するポリマーを含む接着層を有する医療用具であって、優れた抗血栓性を有する医療用具を提供する。
【解決手段】本発明の医療用具は、プラスチック基材と、該プラスチック基材の少なくとも一部に担持された第1層と、該第1層の少なくとも一部に担持された第2層と、を備える医療用具であって、前記第1層は、エポキシ基を有するモノマー(a-1)に由来する構成単位(A-1)およびホモポリマーのガラス転移温度が-10℃未満であるモノマー(a-2)に由来する構成単位(A-2)を有する第1の共重合体を含み、前記第2層は、前記構成単位(A-1)に含まれるエポキシ基と結合しうるモノマー(b-1)に由来する構成単位(B-1)および抗血栓性モノマー(b-2)に由来する構成単位(B-2)を有する第2の共重合体を含む。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
プラスチック基材と、該プラスチック基材の少なくとも一部に担持された第1層と、該第1層の少なくとも一部に担持された第2層と、を備える医療用具であって、
前記第1層は、エポキシ基を有するモノマー(a-1)に由来する構成単位(A-1)およびホモポリマーのガラス転移温度が-10℃未満であるモノマー(a-2)に由来する構成単位(A-2)を有する第1の共重合体を含み、
前記第2層は、前記構成単位(A-1)に含まれるエポキシ基と結合しうるモノマー(b-1)に由来する構成単位(B-1)および抗血栓性モノマー(b-2)に由来する構成単位(B-2)を有する第2の共重合体を含む、医療用具。
【請求項2】
前記モノマー(a-2)は、下記式(I):
【化1】
上記式(I)中、
R
1は水素原子またはメチル基を表し、X
1は-O-(R
2O)
m-R
3、またはテトラヒドロフルフリルオキシ基を表し、
R
2はそれぞれ独立して炭素数1~4の直鎖状または分岐状のアルキレン基を表し、R
3は炭素数1~4の直鎖状または分岐状のアルキル基を表し、mは1~5の整数を表す;
で表されるモノマーから選択される一種または二種以上である、請求項1に記載の医療用具。
【請求項3】
前記モノマー(a-2)は、上記式(I)中、R1は水素原子またはメチル基を表し、X1は-O-(R2O)m-R3を表し、R2は炭素数1~4の直鎖状または分岐状のアルキレン基を表し、R3は炭素数1~4の直鎖状または分岐状のアルキル基を表し、mは1である;で表されるアルコキシアルキル(メタ)アクリレートから選択される一種または二種以上である、請求項2に記載の医療用具。
【請求項4】
前記エポキシ基を有するモノマー(a-1)は、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート(GMA)、3,4-エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート、3,4-エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレート、β-メチルグリシジルアクリレート、およびβ-メチルグリシジルメタクリレートからなる群より選択される少なくとも一種を含む、請求項1に記載の医療用具。
【請求項5】
前記第1の共重合体は、前記構成単位(A-1)を有するセグメントと、前記構成単位(A-2)を有するセグメントと、を有するランダム共重合体である、請求項1に記載の医療用具。
【請求項6】
前記第1の共重合体は、前記構成単位(A-1)と前記構成単位(A-2)とを、2:8~6:4のモル比((A-1):(A-2))で含む、請求項1に記載の医療用具。
【請求項7】
前記モノマー(b-1)は、第1級アミノ基(-NH2)、カルボキシル基(-COOH)、およびヒドロキシル基(-OH)からなる群より選択される少なくとも一種の官能基を含む、請求項1に記載の医療用具。
【請求項8】
前記モノマー(b-1)は、下記式(II)および下記式(III)で表されるモノマーならびにこれらの塩から選択される一種または二種以上である、請求項1に記載の医療用具:
【化2】
上記式(II)中、
R
4は水素原子またはメチル基を表し、
pは1~4の整数を表す;
【化3】
上記式(III)中、
R
5は水素原子またはメチル基を表し、
qは1~4の整数を表す。
【請求項9】
前記抗血栓性モノマー(b-2)は、下記式(IV):
【化4】
上記式(IV)中、
R
6は水素原子またはメチル基を表し、X
2は-O-(R
7O)
n-R
8、またはテトラヒドロフルフリルオキシ基を表し、
R
7はそれぞれ独立して炭素数1~4の直鎖状または分岐状のアルキレン基を表し、R
8は炭素数1~4の直鎖状または分岐状のアルキル基を表し、nは1~5の整数を表す;
で表されるモノマーから選択される一種または二種以上である、請求項1に記載の医療用具。
【請求項10】
前記抗血栓性モノマー(b-2)は、前記モノマー(a-2)と同じである、請求項1に記載の医療用具。
【請求項11】
前記第1の共重合体は、前記構成単位(A-1)および前記構成単位(A-2)の含有量の合計が95モル%以上である、請求項1に記載の医療用具。
【請求項12】
前記第2の共重合体は、前記構成単位(B-1)および前記構成単位(B-2)の含有量の合計が95モル%以上である、請求項1に記載の医療用具。
【請求項13】
前記プラスチックは、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)、およびポリブチレンテレフタレート(PBT)からなる群より選択される少なくとも一種である、請求項1に記載の医療用具。
【請求項14】
前記医療用具は、人工血管、ステントグラフト、カバードステントまたはカテーテルである、請求項1に記載の医療用具。
【請求項15】
前記プラスチック基材の少なくとも一部に前記第1の共重合体を接触させて前記第1層を形成すること、および
前記第1層の少なくとも一部に前記第2の共重合体を接触させて前記第2層を形成することを含む、請求項1~14のいずれか1項に記載の医療用具の製造方法。
【請求項16】
前記プラスチック基材に前記第1の共重合体を接触させる前に、前記プラスチック基材にプラズマを照射することをさらに含む、請求項15に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、医療用具およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、各種の高分子材料を利用した医療材料の検討が進められており、人工腎臓用膜、血漿分離用膜、カテーテル、ステント、人工肺用膜、人工血管、癒着防止膜、人工皮膚等への利用が期待されている。これらにおいては、生体にとって異物である合成高分子材料を生体組織や血液等の体液と接触させて使用することとなる。したがって、医療材料は、生体適合性を有することが要求される。医療材料に要求される生体適合性はその目的や使用方法によって異なるが、血液と接する材料として使用する医療材料には、血液凝固系の抑制、血小板の粘着・活性化の抑制、補体系の活性化の抑制という特性(抗血栓性)が求められる。
【0003】
通常、医療用具への抗血栓性の付与は、医療用具を構成する基材を抗血栓性材料で被覆する方法や、基材の表面に抗血栓性材料を固定する方法により行われる。例えば、特許文献1には、血小板の粘着・活性化の抑制、補体系の活性化の抑制効果、生体内組織との親和性といった生体適合性を同時に満たす合成高分子(抗血栓性材料)を基材表面に有する医療用具が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1に開示された発明では、血小板の粘着・活性化の抑制という点において良好な結果を示している。
【0006】
そして、このような医療用具では、優れた抗血栓性を長期間持続するため、基材上にて抗血栓性材料を長期間にわたって保持できること(すなわち、耐久性に優れる抗血栓性コーティングを形成できること)が求められるものがある。
【0007】
一例として、人工血管、ステントグラフト、カバードステント等の体内埋入型の医療用具(特に小口径のもの)においては、狭窄や閉塞によって開存性が低下しやすくなる傾向にあることから、特に抗血栓性を長期間にわたって維持することが求められる。しかしながら、医療用具に用いられる基材は、抗血栓性材料と比較して運動性(柔軟性)に劣るものがあり、かような基材と抗血栓性材料との間には、機械的ストレスが加わりやすく、結果として抗血栓性の長期的な維持が難しいことがあった。
【0008】
そこで、本発明者らは、耐久性に優れる抗血栓性コーティングの形成を目的として鋭意検討を行い、抗血栓性材料(「抗血栓性材料層」とも称する)と、基材との間に適切な接着層を形成することにより、抗血栓性材料を基材上に長期的に保持する(強固に固定する)技術について検討を行った。
【0009】
そして、その検討において、本発明者らは、接着層を形成する材料について検討を重ね、エポキシ基を有するポリマーを用いて接着層を形成することにより、基材上に抗血栓性材料を強固に担持させる(固定する)ことができるのではないかと考えた。
【0010】
しかしながら、上記検討過程において、エポキシ基を有するポリマーによって接着層を形成しようとしたところ、抗血栓性が十分に得られない場合があることが判明した。
【0011】
したがって、本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、基材と抗血栓性材料を含む層との間にエポキシ基を有するポリマーを含む接着層を有する医療用具であって、優れた抗血栓性を有する医療用具を提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、上記医療用具の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明者らは、上記の問題を解決すべく、鋭意研究を行った。その結果、基材と、第1層と、第2層と、がこの順に積層されてなる医療用具において、第1層および第2層に含まれる各共重合体が特定のモノマーに由来する構成単位を有することにより、上記課題が解決されることを見出し、本発明の完成に至った。
【0013】
すなわち、上記諸目的は、下記の構成を有する本発明によって達成でき、本発明は、下記態様および形態を包含する。
【0014】
本発明の一態様は、
1.プラスチック基材と、該プラスチック基材の少なくとも一部に担持された第1層と、該第1層の少なくとも一部に担持された第2層と、を備える医療用具であって、
前記第1層は、エポキシ基を有するモノマー(a-1)に由来する構成単位(A-1)およびホモポリマーのガラス転移温度が-10℃未満であるモノマー(a-2)に由来する構成単位(A-2)を有する第1の共重合体を含み、
前記第2層は、前記構成単位(A-1)に含まれるエポキシ基と結合しうるモノマー(b-1)に由来する構成単位(B-1)および抗血栓性モノマー(b-2)に由来する構成単位(B-2)を有する第2の共重合体を含む、医療用具である。
【0015】
2.上記1.に記載の医療用具において、前記モノマー(a-2)は、下記式(I):
【0016】
【0017】
上記式(I)中、
R1は水素原子またはメチル基を表し、X1は-O-(R2O)m-R3、またはテトラヒドロフルフリルオキシ基を表し、
R2はそれぞれ独立して炭素数1~4の直鎖状または分岐状のアルキレン基を表し、R3は炭素数1~4の直鎖状または分岐状のアルキル基を表し、mは1~5の整数を表す;
で表されるモノマーから選択される一種または二種以上であると好ましい。
【0018】
3.上記2.に記載の医療用具において、前記モノマー(a-2)は、上記式(I)中、R1は水素原子またはメチル基を表し、X1は-O-(R2O)m-R3を表し、R2は炭素数1~4の直鎖状または分岐状のアルキレン基を表し、R3は炭素数1~4の直鎖状または分岐状のアルキル基を表し、mは1である;で表されるアルコキシアルキル(メタ)アクリレートから選択される一種または二種以上であると好ましい。
【0019】
4.上記1.~3.のいずれかに記載の医療用具において、前記エポキシ基を有するモノマー(a-1)は、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート(GMA)、3,4-エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート、3,4-エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレート、β-メチルグリシジルアクリレート、およびβ-メチルグリシジルメタクリレートからなる群より選択される少なくとも一種を含むと好ましい。
【0020】
5.上記1.~4.のいずれかに記載の医療用具において、前記第1の共重合体は、前記構成単位(A-1)を有するセグメントと、前記構成単位(A-2)を有するセグメントと、を有するランダム共重合体であると好ましい。
【0021】
6.上記1.~5.のいずれかに記載の医療用具において、前記第1の共重合体は、前記構成単位(A-1)と前記構成単位(A-2)とを、2:8~6:4のモル比((A-1):(A-2))で含むと好ましい。
【0022】
7.上記1.~6.のいずれかに記載の医療用具において、前記モノマー(b-1)は、第1級アミノ基(-NH2)、カルボキシル基(-COOH)、およびヒドロキシル基(-OH)からなる群より選択される少なくとも一種の官能基を含むと好ましい。
【0023】
8.上記1.~7.のいずれかに記載の医療用具において、前記モノマー(b-1)は、下記式(II)および下記式(III)で表されるモノマーならびにこれらの塩から選択される一種または二種以上であると好ましい:
【0024】
【0025】
上記式(II)中、
R4は水素原子またはメチル基を表し、
pは1~4の整数を表す;
【0026】
【0027】
上記式(III)中、
R5は水素原子またはメチル基を表し、
qは1~4の整数を表す。
【0028】
9.上記1.~8.のいずれかに記載の医療用具において、前記抗血栓性モノマー(b-2)は、下記式(IV):
【0029】
【0030】
上記式(IV)中、
R6は水素原子またはメチル基を表し、X2は-O-(R7O)n-R8、またはテトラヒドロフルフリルオキシ基を表し、
R7はそれぞれ独立して炭素数1~4の直鎖状または分岐状のアルキレン基を表し、R8は炭素数1~4の直鎖状または分岐状のアルキル基を表し、nは1~5の整数を表す;
で表されるモノマーから選択される一種または二種以上であると好ましい。
【0031】
10.上記1.~9.のいずれかに記載の医療用具において、前記抗血栓性モノマー(b-2)は、前記モノマー(a-2)と同じであると好ましい。
【0032】
11.上記1.~10.のいずれかに記載の医療用具において、前記第1の共重合体は、前記構成単位(A-1)および前記構成単位(A-2)の含有量の合計が95モル%以上であると好ましい。
【0033】
12.上記1.~11.のいずれかに記載の医療用具において、前記第2の共重合体は、前記構成単位(B-1)および前記構成単位(B-2)の含有量の合計が95モル%以上であると好ましい。
【0034】
13.上記1.~12.のいずれかに記載の医療用具において、前記プラスチックは、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)、およびポリブチレンテレフタレート(PBT)からなる群より選択される少なくとも一種であると好ましい。
【0035】
14.上記1.~13.のいずれかに記載の医療用具において、前記医療用具は、人工血管、ステントグラフト、カバードステントまたはカテーテルであると好ましい。
【0036】
また、本発明の他の態様は、
15.前記プラスチック基材の少なくとも一部に前記第1の共重合体を接触させて前記第1層を形成すること、および
前記第1層の少なくとも一部に前記第2の共重合体を接触させて前記第2層を形成することを含む、上記1.~14.のいずれかに記載の医療用具の製造方法である。
【0037】
16.上記15.に記載の医療用具の製造方法において、前記プラスチック基材に前記第1の共重合体を接触させる前に、前記プラスチック基材にプラズマを照射することをさらに含むと好ましい。
【発明の効果】
【0038】
本発明によれば、基材と抗血栓性材料を含む層との間にエポキシ基を有するポリマーを含む接着層を有する医療用具であって、優れた抗血栓性を有する医療用具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【
図1】
図1は、本発明に係る医療用具の代表的な実施形態の表面の積層構成を模式的に表した部分断面図である。
【
図2】
図2は、
図1の実施形態の応用例として、表面の積層構成の異なる構成例を模式的に表した部分断面図である。
【
図3】
図3は、製造例1にて得られたサンプルの第1層(接着層)を走査型電子顕微鏡によって観察したSEM画像である。
【
図4】
図4は、製造例2にて得られたサンプルの第1層(接着層)を走査型電子顕微鏡によって観察したSEM画像である。
【
図5】
図5は、製造例3にて得られたサンプルの第1層(接着層)を走査型電子顕微鏡によって観察したSEM画像である。
【
図6】
図6は、製造例4にて得られたサンプルの第1層(接着層)を走査型電子顕微鏡によって観察したSEM画像である。
【
図7】
図7は、比較製造例1にて得られたサンプルの第1層(接着層)を走査型電子顕微鏡によって観察したSEM画像である。
【
図8】
図8は、比較製造例2にて得られたサンプルの第1層(接着層)を走査型電子顕微鏡によって観察したSEM画像である。
【
図9】
図9は、比較製造例3にて得られたサンプルの第1層(接着層)を走査型電子顕微鏡によって観察したSEM画像である。
【
図10】
図10は、比較製造例4にて得られたサンプルの第1層(接着層)を走査型電子顕微鏡によって観察したSEM画像である。
【発明を実施するための形態】
【0040】
本発明は、プラスチック基材と、該プラスチック基材の少なくとも一部に担持された第1層と、該第1層の少なくとも一部に担持された第2層と、を備える医療用具であって、前記第1層は、エポキシ基を有するモノマー(a-1)に由来する構成単位(A-1)およびホモポリマーのガラス転移温度が-10℃未満であるモノマー(a-2)に由来する構成単位(A-2)を有する第1の共重合体を含み、前記第2層は、前記構成単位(A-1)に含まれるエポキシ基と結合しうるモノマー(b-1)に由来する構成単位(B-1)および抗血栓性モノマー(b-2)に由来する構成単位(B-2)を有する第2の共重合体を含む、医療用具を提供する。以下、上記構成を有する医療用具を、単に「本発明に係る医療用具」または「医療用具」とも称する。また、上記第1層を「接着層」、上記第2層を「生体適合性層」または「抗血栓性材料層」ともそれぞれ称することがある。
【0041】
本発明に係る医療用具は、プラスチック基材と、第1層と、第2層と、がこの順に積層されてなる医療用具であって、(1)上記第1層に含まれる第1の共重合体が、エポキシ基を有するモノマー(a-1)に由来する構成単位(A-1)およびホモポリマーのガラス転移温度が-10℃未満であるモノマー(a-2)に由来する構成単位(A-2)を有し、かつ、(2)上記第2層に含まれる第2の共重合体が、上記構成単位(A-1)に含まれるエポキシ基と結合しうるモノマー(b-1)に由来する構成単位(B-1)および抗血栓性モノマー(b-2)に由来する構成単位(B-2)を有する。
【0042】
本発明者らは、驚くべきことに、かような構成を有する医療用具は、優れた抗血栓性を有する(すなわち、血栓を構成しうるタンパク質や細胞等の付着を効果的に抑制できる)ことを見出した。
【0043】
ここで、本発明の構成による上記作用効果の発揮のメカニズムは以下のように推測される。
【0044】
本発明に係る医療用具は、基材と生体適合性層(第2層)との間に接着層(第1層)を有する。本発明者らは、まず、当該接着層を、エポキシ基を有するポリマーを用いて形成することにより、基材上に生体適合性層(第2層)を長期的に保持する(強固に固定する)ことができるのではないかと考えた。具体的には、接着層に含まれるエポキシ基が反応性基として作用することにより、基材上に、生体適合性層(第2層)をより強固に固定することができるのではないかと推測した。しかしながら、エポキシ基を有するポリマーによって接着層(第1層)を形成した際、十分な抗血栓性が得られない場合があった。そして、この原因について本発明者らが詳細に検討したところ、このような抗血栓性の低下は、エポキシ基を有するポリマーが基材上で凝集してしまうことに起因する、との仮説に至った。このように、接着層(第1層)を構成するポリマーが凝集すると、接着層(第1層)の表面に凹凸が形成されてしまう(すなわち、平滑な表面とならない)。そうすると、当該接着層(第1層)上に設けられる生体適合性層(第2層)の表面もまた凹凸が生じてしまい、このような凹凸部を起点として血栓が形成されやすくなると推測される。
【0045】
したがって、本発明者らは、接着層(第1層)を構成するポリマーの凝集を抑制するため、さらに検討を行った。その結果、接着層(第1層)を形成するポリマー(第1の共重合体)が、エポキシ基を有するモノマー(a-1)に由来する構成単位(A-1)に加え、ホモポリマーのガラス転移温度が-10℃未満であるモノマー(a-2)に由来する構成単位(A-2)を有することにより、上記のような凝集を効果的に抑制できることを見出した。このように、上記構成単位(A-1)に加えて、ガラス転移温度が-10℃未満であるモノマー(a-2)に由来する構成単位(A-2)を有することにより、接着層(第1層)を形成するポリマー(第1の共重合体)のガラス転移温度が低下する。このガラス転移温度の低下により、第1の共重合体は、室温であってもミクロブラウン運動などの運動性を有した状態を維持することができると推測される。ゆえに、第1の共重合体が移動(運動)可能な体積が大きくなるため、凝集が抑制されると考えられる。したがって、上記構成を有する第1の共重合体を含む接着層(第1層)は、その表面に凹凸が形成されにくいため、生体適合性層(第2層)の表面もまた平滑に形成することができ、優れた抗血栓性を発揮することができる。すなわち、生体適合性層(第2層)により得られる抗血栓性を損なうことなく、接着層(第1層)による接着性の向上(生体適合性層(第2層)の長期的な保持)という所期の効果を得ることができる。
【0046】
一方、エポキシ基を有するモノマーのホモポリマー(すなわち、上記構成単位(A-1)のみを構成単位として有するポリマー)は、上記構成単位(A-1)および構成単位(A-2)を有するコポリマー(第1の共重合体)と比較してガラス転移温度が高く、室温付近では運動性をほとんど有しない。したがって、このようなホモポリマーを用いて接着層(第1層)を形成すると、凝集してしまい、上記のような抗血栓性の低下が生じる。
【0047】
なお、上記メカニズムは推測であり、本発明の技術的範囲をなんら制限するものではない。
【0048】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態のみに限定されず、特許請求の範囲内で種々改変することができる。また、本明細書に記載される実施の形態は、任意に組み合わせることにより、他の実施の形態とすることができる。図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。また、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明した場合では、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【0049】
本明細書において、ある構成単位がある単量体に「由来する」と規定される場合には、当該構成単位が、対応する単量体の有する重合性不飽和二重結合の一方の結合の切断により生じる2価の構成単位であることを意味する。
【0050】
本明細書において、「(メタ)アクリル」との語は、アクリルおよびメタクリルの双方を包含する。よって、例えば、「(メタ)アクリル酸」との語は、アクリル酸およびメタクリル酸の双方を包含する。同様に、「(メタ)アクリロイル」との語は、アクリロイルおよびメタクリロイルの双方を包含する。よって、例えば、「(メタ)アクリロイル基」との語は、アクリロイル基およびメタクリロイル基の双方を包含する。さらに同様に、「(メタ)アクリレート」との語は、アクリレートおよびメタクリレートの双方を包含する。よって、例えば、「アルコキシアルキル(メタ)アクリレート」との語は、は、アルコキシアルキルアクリレートおよびアルコキシアルキルメタクリレートの双方を包含する。
【0051】
本明細書において、範囲を示す「X~Y」は、XおよびYを含み、「X以上Y以下」を意味する。また、「Aおよび/またはB」は、A、Bの各々および一つ以上のすべての組み合わせを含み、具体的には、AおよびBの少なくとも一方を意味し、A、BならびにAとBとの組み合わせを意味する。また、特記しない限り、操作および物性等の測定は室温(20~25℃)/相対湿度40~50%RHの条件で測定する。
【0052】
[医療用具]
本発明の一実施形態に係る医療用具は、プラスチック基材と、該プラスチック基材の少なくとも一部に担持された第1層と、該第1層の少なくとも一部に担持された第2層と、を備える。上記第1層は、エポキシ基を有するモノマー(a-1)に由来する構成単位(A-1)と、ホモポリマーのガラス転移温度が-10℃未満であるモノマー(a-2)に由来する構成単位(A-2)と、を有する第1の共重合体を含む。上記第2層は、上記構成単位(A-1)に含まれるエポキシ基と結合しうるモノマー(b-1)に由来する構成単位(B-1)と、抗血栓性モノマー(b-2)に由来する構成単位(B-2)と、を有する第2の共重合体を含む。
【0053】
以下、添付した図面を参照して、本発明の一実施形態に係る医療用具の構成について説明する。
【0054】
図1は、本発明に係る医療用具の代表的な実施形態の表面の積層構造を模式的に表した部分断面図である。
図2は、本実施形態の応用例として、表面の積層構造の異なる構成例を模式的に表した部分断面図である。
【0055】
図1および
図2に示されるように、本実施形態の医療用具100は、プラスチック基材(単に「基材」とも称する)10と、第1層(接着層)11と、第2層(生体適合性層)12と、がこの順に直接積層されてなる。すなわち、基材10と、第1層11と、第2層12と、がこの順に隣接して積層されてなる。医療用具100は、上記第1層11は、上記基材10の少なくとも一部に担持され(図中では、図面内の基材10表面の全体(全面)に固定化された例を示す)、上記第2層12は、上記第1層11の少なくとも一部に担持されている(図中では、図面内の第1層11表面の全体(全面)に固定化された例を示す)。本明細書において、「担持」とは、ある層(上層)がその下層の表面から容易に遊離(剥離)しない状態で固定化されていればよい。具体的には、第1層が基材に「担持」された状態とは、基材表面に第1の共重合体が結合(固定化)されて、第1層を形成した状態であってもよいし、基材表面に第1の共重合体(第1層)が堆積した状態であってもよいし、基材表面に第1の共重合体(第1層)が含浸した状態であってもよい。また、同様に、第2層(生体適合性層)が第1層に「担持」された状態とは、第1層表面に第2の共重合体が結合(固定化)されて、第2層を形成した状態であってもよいし、第1層表面に第2の共重合体(第2層)が堆積した状態であってもよいし、第2層表面に第2の共重合体(第2層)が含浸した状態であってもよい。
【0056】
抗血栓性を長期間維持するという観点から、「担持」の好ましい形態としては、ある層(上層)の表面と、その下層の表面との間が物理的および/または化学的に結合している状態であり、より好ましい形態としては、化学的に結合している状態である。なお、ここでいう「化学的に結合している状態」とは、共有結合、イオン結合、水素結合、分子間力等によってある層(上層)の表面の少なくとも一部と、その下層の表面の少なくとも一部とが結合した状態をいう。
【0057】
また、上記のように、「第1層11は、上記基材10の少なくとも一部に担持されている」、および、「第2層12は、上記第1層11の少なくとも一部に担持されている」としたのは、医療用具の用途の一例である人工血管、ステントグラフト、カバードステント、カテーテル等において、必ずしもこれらの医療用具の全ての表面(表面全体)に抗血栓性を付与する必要はなく、抗血栓性を有することが求められる表面部分(一部の場合もあれば全部の場合もある)のみに第2層12(さらには、第2層12の下層に設けられる第1層11)が担持されていればよいためである。このため、第2層12(さらには、第2層12の下層に設けられる第1層11)は、基材10のうち少なくとも血液と接触する部分(例えば、人工血管の内壁)に担持されることが好ましい。例えば、医療用具が人工血管、ステントグラフト、カバードステント等である場合には、基材の全表面に第1層および第2層が担持(形成)されることが好ましい。
【0058】
以下、本発明に係る医療用具の各構成について説明する。
【0059】
《プラスチック基材(プラスチック基材層)》
本発明の一実施形態に係る医療用具を構成する基材10は、プラスチック基材(高分子基材)である。プラスチック基材としては、人工血管、ステントグラフト、カバードステント、カテーテル等の医療用具に求められる特性(例えば、機械的強度など)に応じて、最適な基材を適宜選択することができ、一例として、機械的強度、可撓性、平滑性などの基材に求められる特性を有するものが好ましい。
【0060】
基材10は、その少なくとも表面がプラスチック(高分子材料)で構成されていればよい。一例として、
図1に示されるように、基材全体(全部)がプラスチック(高分子材料)で構成(形成)されていてもよい。また、
図2に示されるように、金属材料やセラミックス材料等の硬い補強材料で形成された基材コア部10aの表面に、金属材料等の補強材料に比して柔軟なプラスチック(高分子材料)が適当な方法(浸漬(ディッピング)、噴霧(スプレー)、塗布・印刷等の従来公知の方法)で被覆(コーティング)して、基材表面層10bを構成(形成)した構造を有していてもよい。また、基材コア部10aの補強材料と基材表面層10bのプラスチック(高分子材料)とが複合化(適当な反応処理)されて、基材10を形成してなるものであってもよい。よって、基材コア部10aが、異なる材料を多層に積層してなる多層構造体、あるいは医療用具の部分ごとに異なる材料で形成された部材を繋ぎ合わせた構造(複合体)などであってもよい。また、基材コア部10aと基材表面層10bとの間に、さらに別のミドル層(図示せず)が形成されていてもよい。さらに、基材表面層10bに関しても、その表面がプラスチック(高分子材料)で構成(形成)されているものであれば、異なる材料を多層に積層してなる多層構造体、あるいは医療用具の部分ごとに異なる材料で形成された部材を繋ぎ合わせた構造(複合体)などであってもよい。
【0061】
基材10および基材表面層10bを構成(形成)する材料(高分子材料)としては、特に制限されるものではなく、人工血管、ステントグラフト、カバードステント、カテーテル等の医療用具に一般的に使用される高分子材料が使用される。具体的には、ナイロン6、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン66(いずれも登録商標)などのポリアミド樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、変性ポリエチレン等のポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリスチレン等のスチロール樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、変性ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂(アリル樹脂)、ポリカーボネート樹脂、ePTFE(延伸ポリエチレンテトラフルオロエチレン:expanded polytetrafluoroethylene)等のフッ素樹脂、アミノ樹脂(ユリア樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂)、アクリル樹脂、ポリアセタール樹脂、酢酸ビニル樹脂、フェノール樹脂、塩化ビニル樹脂、シリコーン樹脂(ケイ素樹脂)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)等のポリエーテル樹脂、ポリイミド樹脂などが挙げられる。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。上記高分子材料としては、医療用具の用途に応じて適宜選択することができる。使用用途の一例である人工血管、ステントグラフト、カバードステント、カテーテル等の基材を構成(形成)する高分子材料(プラスチック)としては、ポリエステル樹脂および/またはフッ素樹脂を含むと好ましい。さらに機械的強度の観点から、上記高分子材料(プラスチック)としては、ポリエステル樹脂を含むとより好ましい。かようなポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等が挙げられる。ゆえに、基材10または基材表面層10bを構成(形成)する高分子材料(プラスチック)は、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)、およびポリブチレンテレフタレート(PBT)からなる群より選択される少なくとも一種であると好ましく、ポリエチレンテレフタレート(PET)であるとより好ましい。
【0062】
上述の基材コア部10aに用いることができる材料としては、特に制限されるものではなく、医療用具(例えば、人工血管)の用途に応じて最適な基材コア部10aとしての機能を十分に発現し得る補強材料を適宜選択すればよい。例えば、SUS304、SUS316L、SUS420J2、SUS630などの各種ステンレス鋼(SUS)、金、白金、銀、銅、ニッケル、コバルト、チタン、鉄、アルミニウム、スズおよびそれらの合金(一例として、ニッケル-チタン合金、コバルト-クロム合金、亜鉛-タングステン合金等)などの各種金属材料、各種セラミックス材料などの無機材料、さらには金属-セラミックス複合体などが例示できるが、これらに何ら制限されるものではない。
【0063】
または、基材コア部10aが、基材表面層10bを形成(構成)するプラスチック(高分子材料)以外の高分子材料で構成されてもよい。このような高分子材料の例としては、特に限定されるものではなく、上記と同様のものが挙げられる。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0064】
好ましくは、上記基材10は、プラスチック(高分子材料)を含むもしくはプラスチック(高分子材料)から構成される、または、基材表面層10bがプラスチック(高分子材料)含むもしくはプラスチック(高分子材料)から構成される。より好ましくは、上記基材10は、プラスチック(高分子材料)から構成される、または基材表面層10bがプラスチック(高分子材料)から構成される。
【0065】
基材10の形状は、特に制限されることはなく、シート状、フィルム状、管状、二股など複数の分岐管を有する形状(例えば、Y字状)、線状(ワイヤ)、繊維(糸)状など使用態様により適宜選択される。また、基材10は、繊維(糸)を用いて構成される布帛であってもよく、布帛には、織物、編物、不織布などが含まれ、いずれの形態であってもよい。
【0066】
《第1層(接着層)》
第1層(接着層)は、エポキシ基を有するモノマー(a-1)に由来する構成単位(A-1)およびホモポリマーのガラス転移温度が-10℃未満であるモノマー(a-2)に由来する構成単位(A-2)を有する第1の共重合体を含む。
【0067】
第1の共重合体は、上記モノマー(a-1)(すなわち、構成単位(A-1))に含まれるエポキシ基によって基材上に強固に担持(固定)される。具体的には、上記モノマー(a-1)(構成単位(A-1))に含まれるエポキシ基によって、第1の共重合体と、プラスチック基材との間に物理的および/または化学的な結合(好ましくは、化学的な結合)を形成することができる。また、上記モノマー(a-1)(構成単位(A-1))に含まれるエポキシ基は、第2層(生体適合性層)に含まれる第2の共重合体を構成する構成単位(B-1)(すなわち、エポキシ基と結合しうるモノマー(b-1)に由来する構成単位)との間に物理的および/または化学的な結合(好ましくは、化学的な結合)を形成する。以上より、第2層は、第1層を介してプラスチック基材上に強固に固定されるため、本発明に係る医療用具は、抗血栓性を長期にわたって維持しうる。
【0068】
そして、第1の共重合体は、上記構成単位(A-1)に加え、ホモポリマーのガラス転移温度が-10℃未満であるモノマー(a-2)に由来する構成単位(A-2)を有する。当該構成単位(A-2)を含むことにより、第1の共重合体の運動性が向上する結果、凝集が抑制され、平滑な表面を有する第1層を形成することができる。ゆえに、このような平滑な表面を有する第1層上に形成される第2層もまた平滑な表面を有するため、第2の共重合体による血栓の形成を抑制する効果を十分に得ることができる。すなわち、構成単位(A-1)に含まれるエポキシ基によって基材上に第2層を強固に固定しながら、第2層による良好な抗血栓性を維持することができる。
【0069】
また、本発明に係る第1の共重合体は、上記構成単位(A-2)を有することにより、適度な運動性(柔軟性)を有するため、プラスチック基材と第2層を構成する第2の共重合体との間の運動性(柔軟性)の差を緩和することができる。ゆえに、プラスチック基材と第2層との間の機械的ストレスを低減することができ、その結果、プラスチック基材上に第2層を長期的に保持することができるという効果も奏される。
【0070】
第1層は、1層形態であってもまたは2層以上の積層形態であってもよい。好ましくは、第1層は1層形態である。
【0071】
第1の共重合体は、エポキシ基を有するモノマー(a-1)(「モノマー(a-1)」とも称する)に由来する構成単位(A-1)を有する。モノマー(a-1)は、エポキシ基(-C2H3O)を有するものであれば特に制限されないが、グリシジル基(-CH2-C2H3O)を有することが好ましい。
【0072】
また、モノマー(a-1)は、アクリロイル基(CH2=CH-C(=O)-)、メタクリロイル基(CH2=C(CH3)-C(=O)-)、ビニル基(CH2=CH-)等のエチレン性不飽和基をさらに有することが好ましく、アクリロイル基またはメタクリロイル基をさらに有することがより好ましい。
【0073】
すなわち、本発明の好ましい形態では、モノマー(a-1)およびこれに由来する構成単位(A-1)は、エポキシ基およびエチレン性不飽和基を有すると好ましく、グリシジル基およびエチレン性不飽和基を有するとより好ましく、グリシジル基および(メタ)アクリロイル基を有すると特に好ましい。
【0074】
エポキシ基およびエチレン性不飽和基を有するモノマーとしては、具体的には、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート(GMA)、3,4-エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート、3,4-エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレート、β-メチルグリシジルアクリレート、β-メチルグリシジルメタクリレート等のグリシジル基(エポキシ基)を有する(メタ)アクリル酸エステル;アリルグリシジルエーテル等のグリシジル基(エポキシ基)を有するビニルエーテル等が挙げられるが、これらに制限されない。これらのうち、基材に対する接着性のさらなる向上、および共重合体調製時における高分子化の制御の容易性等の観点から、モノマー(a-1)は、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート(GMA)、3,4-エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート、3,4-エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレート、β-メチルグリシジルアクリレート、およびβ-メチルグリシジルメタクリレートからなる群より選択される少なくとも一種を含むことが好ましい。さらに、モノマー(a-1)は、グリシジルアクリレート、およびグリシジルメタクリレートからなる群より選択される少なくとも一種を含むことがより好ましい。さらにまた、モノマー(a-1)は、グリシジルアクリレートまたはグリシジルメタクリレートを含むことがさらに好ましく、グリシジルメタクリレートを含むことが特に好ましく、グリシジルメタクリレートであることが最も好ましい。
【0075】
構成単位(A-1)は、上記モノマー(a-1)として好適に用いられるモノマー由来の構成単位であることが好ましい。かような形態によれば、基材や第2層との結合をより強固に形成しやすく、また、製造も容易であるという利点も有する。
【0076】
上記モノマー(a-1)は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。すなわち、構成単位(A-1)は、1種単独の構成単位から構成されるホモポリマー型であっても、あるいは2種以上の構成単位から構成されるコポリマー型であってもよい。なお、上記モノマー(a-1)を2種以上用いる場合には、当該モノマー(a-1)によって構成されるセグメントは、ブロック共重合体の形態でもよいしランダム共重合体の形態でもよいし交互共重合体の形態でもよい。
【0077】
構成単位(A-1)の含有量は、第1の共重合体を構成する全構成単位100モル%に対して、好ましくは5モル%を超え70モル%未満であり、より好ましくは10モル%以上60モル%以下であり、特に好ましくは20モル%を超え50モル%未満である。このような組成であれば、第1の共重合体は凝集しにくく、より平滑な表面を有する第1層を形成することができる。
【0078】
第1の共重合体は、ホモポリマーのガラス転移温度が-10℃未満であるモノマー(a-2)(「モノマー(a-2)」とも称する)に由来する構成単位(A-2)を有する。ここで、「ホモポリマーのガラス転移温度が-10℃未満であるモノマー(a-2)」とは、当該モノマーを用いたホモポリマー(単独重合体)が、-10℃未満のガラス転移温度を有することを意味する。なお、上記ガラス転移温度は、上記モノマー(a-2)を用いたホモポリマー(単独重合体)の示差走査熱量分析によって測定される値である。なお、このときの示差走査熱量分析は、以下の条件で行う。すなわち、測定手順としては、試料(ホモポリマー)3.0mgをアルミニウム製パンに封入し、ホルダーにセットする。リファレンスは空のアルミニウム製パンを使用する。測定条件としては、測定温度-100℃~100℃、昇温速度10℃/分、降温速度10℃/分で、加熱-冷却-加熱の温度制御で行い、その2回目の加熱過程におけるデータをもとに解析を行う。得られたDSCチャートについて、第1の吸熱ピークの立ち上がり前のベースラインの延長線と、第1の吸熱ピークの立ち上がり部分からピーク頂点までの間で最大傾斜を示す接線を引き、その交点の温度をガラス転移温度[Tg(℃)]とする。
【0079】
上記ホモポリマーのガラス転移温度は、-10℃未満であればよいが、第1の共重合体の凝集を抑制し、良好な抗血栓性を有する医療用具を得るという観点から、当該ガラス転移温度は、-12℃以下であると好ましく、-30℃以下であるとより好ましい。当該ガラス転移温度が-10℃以上であると、第1の共重合体を構成する分子鎖の運動性が低下し、凝集してしまう結果、十分な抗血栓性が得られない。また、モノマー(a-2)のホモポリマーのガラス転移温度が上記範囲であると、第1の共重合体の柔軟性が向上し、基材と第2層との間に生じる機械的ストレスを緩和することができるため、基材から第2層が剥離することを抑制でき、抗血栓性を長期的に維持することができる。
【0080】
一方、上記ホモポリマーのガラス転移温度の下限は特に制限されないが、良好な強度を有する第1層を形成するという観点から、-120℃以上であると好ましく、-100℃以上であるとより好ましく、-70℃以上であると特に好ましい。
【0081】
したがって、モノマー(a-2)について、そのホモポリマーのガラス転移温度は、-10℃未満-120℃以上であると好ましく、-12℃以下-100℃以上であるとより好ましく、-30℃以下-70℃以上であると特に好ましい。
【0082】
また、医療用具の用途(例えば、人工血管、ステントグラフト、カバードステント等)を考慮すると、モノマー(a-2)は、そのホモポリマーが抗血栓性を示すものであると好ましい。ここで、「抗血栓性」とは、血液と接触する表面において血液の凝固を低減する性質をいう。
【0083】
このようなモノマー(a-2)としては、ホモポリマーのガラス転移温度が-10℃未満である(メタ)アクリルモノマーが挙げられる。
【0084】
なかでも、モノマー(a-2)は、下記式(I)で表されるモノマーから選択される一種または二種以上であると好ましい:
【0085】
【0086】
上記式(I)中、
R1は水素原子またはメチル基を表し、X1は-O-(R2O)m-R3、またはテトラヒドロフルフリルオキシ基を表し、
R2はそれぞれ独立して炭素数1~4の直鎖状または分岐状のアルキレン基を表し、R3は炭素数1~4の直鎖状または分岐状のアルキル基を表し、mは1~5の整数を表す。
【0087】
上記の式(I)で表されるモノマーに由来する構成単位(A-2)を含む第1の共重合体は、抗血栓性生体適合性(血小板の粘着/付着の抑制・防止効果、および血小板の活性化の抑制・防止効果)、特に血小板の粘着/付着の抑制・防止効果に優れる。なお、テトラヒドロフルフリルオキシ基は、下記構造を有する基である。
【0088】
【0089】
上記式(I)中、R1は、水素原子またはメチル基であり、第1の共重合体の運動性(柔軟性)を向上させ、凝集を抑制するという点から、好ましくは、R1は水素原子である。
【0090】
上記式(I)中、X1に含まれうるR2は、それぞれ独立して炭素数1~4の直鎖状または分岐状のアルキレン基であり、具体的には、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、テトラメチレン基などが挙げられる。これらのうち、凝集をさらに抑制し、より良好な抗血栓性を得るという観点から、R2は、それぞれ独立してメチレン基、エチレン基またはトリメチレン基であるとより好ましく、エチレン基またはトリメチレン基であると特に好ましく、エチレン基であると最も好ましい。なお、-R2O-が複数存在する(mが2以上である)場合には、各-R2O-は同じであってもまたは異なるものであってもよい。
【0091】
上記式(I)中、X1に含まれうるR3は、炭素数1~4の直鎖状または分岐状のアルキル基であり、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基といった直鎖状または分岐状のアルキル基が挙げられる。これらのうち、凝集をさらに抑制し、より良好な抗血栓性を得るという観点から、R3は、炭素数1~3の直鎖状または分岐状のアルキル基であると好ましく、炭素数1または2のアルキル基(メチル基、エチル基)であるとより好ましく、メチル基であると特に好ましい。
【0092】
上記式(I)中、X1に含まれうるmは、(-R2O-)基の数を表し、1~5の整数である。抗血栓性向上の観点から、mは1~3の整数であると好ましく、1または2であるとより好ましく、1であると特に好ましい。
【0093】
上記式(I)中、X1は、-O-(-R2O-)m-R3、またはテトラヒドロフルフリルオキシ基であり、第1の共重合体の凝集をさらに抑制し、より良好な抗血栓性を得るという観点から、X1は、-O-(-R2O-)m-R3であると好ましい。さらに同様の観点から、モノマー(a-2)は、R1が水素原子またはメチル基を表し、X1が-O-(-R2O-)m-R3を表し、R2が炭素数1~4の直鎖状または分岐状のアルキレン基を表し、R3が炭素数1~4の直鎖状または分岐状のアルキル基を表し、mが1である、上記式(I)で表されるアルコキシアルキル(メタ)アクリレートであると好ましい。さらに同様の観点から、モノマー(a-2)は、R1が水素原子またはメチル基を表し、X1が-O-(-R2O-)m-R3を表し、R2がメチレン基、エチレン基またはトリメチレン基を表し、R3がメチル基またはエチル基を表し、mが1である、上記式(I)で表されるアルコキシアルキル(メタ)アクリレートであるとより好ましい。さらに同様の観点から、モノマー(a-2)は、R1が水素原子またはメチル基を表し、X1が-O-(R2O)m-R3を表し、R2がエチレン基またはトリメチレン基を表し、R3がメチル基またはエチル基を表し、mが1である、上記式(I)で表されるアルコキシアルキル(メタ)アクリレートであると特に好ましい。さらに同様の観点から、モノマー(a-2)は、R1が水素原子またはメチル基を表し、X1が-O-(R2O)m-R3を表し、この際、R2がエチレン基を表し、R3がメチル基を表し、mが1である、上記式(I)で表されるアルコキシアルキル(メタ)アクリレートであると最も好ましい。
【0094】
上記式(I)で表されるモノマーの具体例としては、メトキシメチルアクリレート、メトキシエチルアクリレート(MEA)、メトキシプロピルアクリレート、エトキシメチルアクリレート、エトキシエチルアクリレート(EEA)、2-(2-エトキシエトキシ)エチルアクリレート(EEEA)、エトキシプロピルアクリレート、エトキシブチルアクリレート、プロポキシメチルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、メトキシブチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート(THFA)、メトキシメチルメタクリレート、メトキシエチルメタクリレート、エトキシメチルメタクリレート、エトキシエチルメタクリレート、2-(2-エトキシエトキシ)エチルメタクリレート、プロポキシメチルメタクリレート、ブトキシエチルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート等が挙げられるが、これらに制限されない。これらのうち、第1の共重合体の凝集を抑制し、良好な抗血栓性を得るという観点から、モノマー(a-2)は、メトキシメチルアクリレート、メトキシエチルアクリレート(MEA)、メトキシプロピルアクリレート、エトキシメチルアクリレート、エトキシエチルアクリレート(EEA)、2-(2-エトキシエトキシ)エチルアクリレート(EEEA)、エトキシプロピルアクリレート、エトキシブチルアクリレート、プロポキシメチルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、メトキシブチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート(THFA)、メトキシメチルメタクリレート、メトキシエチルメタクリレート、エトキシメチルメタクリレート、エトキシエチルメタクリレート、2-(2-エトキシエトキシ)エチルメタクリレート、プロポキシメチルメタクリレート、ブトキシエチルメタクリレート、およびテトラヒドロフルフリルメタクリレートからなる群より選択される少なくとも一種を含むことが好ましい。さらに、モノマー(a-2)は、メトキシメチルアクリレート、メトキシエチルアクリレート(MEA)、エトキシメチルアクリレート、エトキシエチルアクリレート(EEA)、2-(2-エトキシエトキシ)エチルアクリレート(EEEA)、テトラヒドロフルフリルアクリレート(THFA)、メトキシメチルメタクリレート、メトキシエチルメタクリレート、エトキシメチルメタクリレート、エトキシエチルメタクリレート、2-(2-エトキシエトキシ)エチルメタクリレート、およびテトラヒドロフルフリルメタクリレートからなる群より選択される少なくとも一種を含むことがより好ましい。
【0095】
構成単位(A-2)は、上記モノマー(a-2)として好適に用いられるモノマー由来の構成単位であることが好ましい。かような形態によれば、第1の共重合体の凝集がより抑制され、優れた抗血栓性を有する医療用具を得ることができ、また、製造も容易であるという利点も有する。
【0096】
上記モノマー(a-2)は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。すなわち、構成単位(A-2)は、1種単独の構成単位から構成されるホモポリマー型であっても、あるいは2種以上の構成単位から構成されるコポリマー型であってもよい。なお、この場合であっても、2種以上のモノマー(a-2)を用いたホモポリマーのガラス転移温度はすべて-10℃未満である。上記モノマー(a-2)を2種以上用いる場合には、当該モノマー(a-2)によって構成されるセグメントは、ブロック共重合体の形態でもよいしランダム共重合体の形態でもよいし交互共重合体の形態でもよい。
【0097】
構成単位(A-2)の含有量は、第1の共重合体を構成する全構成単位100モル%に対して、好ましくは30モル%を超え95モル%未満であり、より好ましくは40モル%以上90モル%以下であり、特に好ましくは50モル%を超え80モル%未満である。このような組成であれば、第1の共重合体は凝集しにくく、より平滑な表面を有する第1層を形成することができる。
【0098】
ホモポリマーのガラス転移温度が-10℃未満であるモノマー((メタ)アクリルモノマー)として、好ましい具体例を以下に示すが、モノマー(a-2)は、これらに制限されるものではない。なお、カッコ内の数値は、そのモノマーからなるホモポリマーのガラス転移温度を示す。
【0099】
具体例としては、例えば、メトキシエチルアクリレート(MEA:-50℃)、テトラヒドロフルフリルアクリレート(THFA:-12℃)、2-エトキシエチルアクリレート(EEA:-50℃)、2-(2-エトキシエトキシ)エチルアクリレート(EEEA:-67℃)などが挙げられる。なかでも、凝集を抑制し、優れた抗血栓性を得る目的から、モノマー(a-2)は、メトキシエチルアクリレートおよび/またはテトラヒドロフルフリルアクリレートであると好ましく、メトキシエチルアクリレートであると特に好ましい。これらのモノマーは単独でもまたは2種以上混合しても用いることができる。
【0100】
第1の共重合体の構造も特に制限されず、ランダム共重合体、交互共重合体、周期的共重合体、ブロック共重合体のいずれであってもよい。好ましくは、第1の共重合体は、ランダム共重合体である。すなわち、第1の共重合体は、モノマー(a-1)由来の構成単位(A-1)を有するセグメントと、モノマー(a-2)由来の構成単位(A-2)を有するセグメントと、を有するランダム共重合体であると好ましい。このような形態である第1の共重合体は、柔軟性がさらに向上し、基材と第2層との間に生じる機械的ストレスをより緩和しやすくなる。その結果、基材から第2層が剥離することを抑制しやすくすることができる。
【0101】
第1の共重合体を構成する構成単位(A-1)および構成単位(A-2)の組成は、第1の共重合体の凝集性(柔軟性)を考慮して適切に選択される。具体的には、第1の共重合体における、モノマー(a-1)由来の構成単位(A-1)およびモノマー(a-2)由来の構成単位(A-2)の組成(構成単位(A-1):構成単位(A-2)のモル比)は、1:9~6:4であると好ましく、2:8~6:4であるとより好ましく、2:8~5:5であるとより好ましく、2.5:7.5~5:5であるとさらに好ましく、3:7~5:5であると特に好ましく、3:7~4.5:5.5であると最も好ましい。各構成単位の組成は、第1の共重合体を製造する際の各モノマーの合計仕込み量(モル)に対するモノマーの仕込み量(モル)の割合と実質的に同等である。
【0102】
第1の共重合体は、モノマー(a-1)由来の構成単位(A-1)およびモノマー(a-2)由来の構成単位(A-2)を必須に含むが、これらの構成単位に加えて、他の構成単位を有していてもよい。第1の共重合体が他の構成単位を有する場合の、他の構成単位を構成するモノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、アクリロイルモルホリン、N,N-ジメチルアミノエチルアクリレート、N-ビニルピロリドン、2-メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン、2-メタクリロイルオキシエチル-D-グリコシド、2-メタクリロイルオキシエチル-D-マンノシド、ビニルメチルエーテル、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、6-ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、1,4-シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、1-クロロ-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールモノ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタンジ(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェニルオキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェニルオキシ(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、アジピン酸、グルタル酸、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコールなどが挙げられる。他の構成単位を構成するモノマーは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。すなわち、他の構成単位は、1種単独の構成単位から構成されるホモポリマー型であっても、あるいは2種以上の構成単位から構成されるコポリマー型であってもよい。なお、上記他の構成単位を構成するモノマーを2種以上用いる場合には、当該モノマーによって構成されるセグメントは、ブロック共重合体の形態でもよいしランダム共重合体の形態でもよいし交互共重合体の形態でもよい。
【0103】
第1の共重合体が他の構成単位を有する場合の、他の構成単位の含有量は、第1の共重合体を構成する全構成単位に対して、0モル%を超えて5モル%以下であることが好ましい。すなわち、第1の共重合体において、第1の共重合体を構成する全構成単位の合計を100モル%としたとき、構成単位(A-1)および構成単位(A-2)の含有量の合計が95モル%以上であると好ましい(上限:100モル%未満)。より好ましくは、第1の共重合体は、構成単位(A-1)および構成単位(A-2)から実質的に構成される(他の構成単位の含有量=0モル%を超えて5モル%未満)。当該形態であれば、第1の共重合体は高い柔軟性を有し、凝集が抑制される。ゆえに、当該第1の共重合体を含む第1層を有する医療用具は、第2層の抗血栓性を損なうことなく、優れた抗血栓性を発揮することができる。好ましくは、本発明に係る共重合体は、上記他の構成単位を含まない(他の構成単位の含有量=0モル%)。
【0104】
なお、各構成単位の組成は、公知の方法によって測定できる。例えば、共重合体溶液の1H-NMRスペクトルの各シグナルの強度の積分比を測定することによって、構成単位の組成(モル比)を測定できる。
【0105】
本発明の一実施形態では、第1の共重合体は、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート(GMA)、3,4-エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート、3,4-エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレート、β-メチルグリシジルアクリレート、およびβ-メチルグリシジルメタクリレートからなる群より選択される少なくとも一種のモノマー(a-1)に由来する構成単位(A-1)と、メトキシメチルアクリレート、メトキシエチルアクリレート(MEA)、メトキシプロピルアクリレート、エトキシメチルアクリレート、エトキシエチルアクリレート(EEA)、2-(2-エトキシエトキシ)エチルアクリレート(EEEA)、エトキシプロピルアクリレート、エトキシブチルアクリレート、プロポキシメチルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、メトキシブチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート(THFA)、メトキシメチルメタクリレート、メトキシエチルメタクリレート、エトキシメチルメタクリレート、エトキシエチルメタクリレート、2-(2-エトキシエトキシ)エチルメタクリレート、プロポキシメチルメタクリレート、ブトキシエチルメタクリレート、およびテトラヒドロフルフリルメタクリレートからなる群より選択される少なくとも一種のモノマー(a-2)に由来する構成単位(A-2)と、から実質的に構成される、または、上記のみから構成される。
【0106】
本発明の一実施形態では、第1の共重合体は、グリシジルアクリレート、およびグリシジルメタクリレートからなる群より選択される少なくとも一種のモノマー(a-1)に由来する構成単位(A-1)と、メトキシメチルアクリレート、メトキシエチルアクリレート(MEA)、エトキシメチルアクリレート、エトキシエチルアクリレート(EEA)、2-(2-エトキシエトキシ)エチルアクリレート(EEEA)、テトラヒドロフルフリルアクリレート(THFA)、メトキシメチルメタクリレート、メトキシエチルメタクリレート、エトキシメチルメタクリレート、エトキシエチルメタクリレート、2-(2-エトキシエトキシ)エチルメタクリレート、およびテトラヒドロフルフリルメタクリレートからなる群から選択される少なくとも一種のモノマー(a-2)に由来する構成単位(A-2)と、から実質的に構成される、または、上記のみから構成される。
【0107】
本発明の一実施形態では、第1の共重合体は、グリシジルアクリレートまたはグリシジルメタクリレートに由来する構成単位(A-1)と、メトキシエチルアクリレートおよび/またはテトラヒドロフルフリルアクリレートに由来する構成単位(A-2)と、から実質的に構成される、または、上記のみから構成される。
【0108】
本発明の一実施形態では、第1の共重合体は、グリシジルメタクリレート由来の構成単位(A-1)と、メトキシエチルアクリレートまたはテトラヒドロフルフリルアクリレートに由来する構成単位(A-2)と、から実質的に構成される、または、上記のみから構成される。
【0109】
第1の共重合体の末端は特に制限されず、使用される原料の種類によって適宜規定されるが、一実施形態において、水素原子である。また、以下で説明するように、第1の共重合体をラジカル重合法により調製する場合、第1の共重合体の末端は、重合開始剤に由来する構成単位(官能基)によって封止されうる。基材に対する接着性を向上させる観点から、第1の共重合体の末端は、後者の形態(重合開始剤に由来の官能基により封止された形態)であると好ましい。
【0110】
第1の共重合体の重量平均分子量は、数千~数百万、好ましくは1万から500万である。本明細書において、「重量平均分子量」は、ポリスチレンを標準物質とし、移動相としてテトラヒドロフラン(THF)を用いるゲル浸透クロマトグラフィー(Gel Permeation Chromatography、GPC)により測定した値を採用するものとする。具体的には、ポリマー(共重合体)をテトラヒドロフラン(THF)に10mg/mLの濃度となるように溶解し、試料を調製する。このようにして調製された試料について、GPCシステムLC-20(島津製作所製)にGPCカラムLF-804(Shodex社製)を取り付け、移動相としてTHFを流し、ポリマー(共重合体)のクロマトグラムを得る。標準ポリスチレンで較正曲線を作製した後、この曲線に基づいてポリマー(共重合体)の重量平均分子量を算出する。なお、共重合体の分子量は、構成単位の種類およびその構成単位数により算出することもできる。
【0111】
第1層の厚み(乾燥膜厚)は、例えば、0.1~10μmであり、好ましくは0.5~5μmであり、より好ましくは1~3μm程度である。
【0112】
第1の共重合体の製造方法は、特に制限されず、例えば、ラジカル重合法、マクロ開始剤を用いた重合法、重縮合法など、従来公知の重合法を適用することができる。例えば、各構成単位をランダム状に配置する(第1の共重合体がランダム共重合体である)場合には、(i)上記モノマー(a-1)、モノマー(a-2)および適当な重合開始剤、ならびに必要に応じて添加される他の構成単位を構成するモノマーを重合溶媒に溶解させ、得られた重合反応液を加熱して重合反応を行う方法;(ii)上記モノマー(a-1)およびモノマー(a-2)ならびに必要に応じて添加される他の構成単位を構成するモノマーを重合溶媒に溶解させ、得られた溶液を、別途調製した重合開始剤溶液と混合して重合反応液を調製し、重合反応を行う方法などが挙げられる。操作の簡便性という観点からは、(i)の方法が好ましい。
【0113】
ここで、重合溶媒としては、モノマー(a-1)、モノマー(a-2)および適当な重合開始剤、ならびに必要に応じて添加される他の構成単位を構成するモノマーを溶解できるものであれば、特に限定されないが、例えば、水(逆浸透膜水(RO水)、純水、イオン交換水、蒸留水等);エタノール、イソプロパノール、n-プロパノール、n-ブタノール、イソブタノール、sec-ブタノール、t-ブタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール等のアルコール類;クロロホルム、テトラヒドロフラン、アセトン、ジオキサン、ベンゼン等の有機溶媒等から選択される1種または2種以上が挙げられるが、これらに限定されない。また、重合反応液に含まれるモノマー(a-1)およびモノマー(a-2)ならびに必要に応じて添加される他の構成単位を構成するモノマーの濃度は、特に制限されないが、濃度を比較的高く設定することによって、得られる共重合体(第1の共重合体)の重量平均分子量を大きくすることができる。一例として、重合反応液中のモノマー(a-1)およびモノマー(a-2)ならびに必要に応じて添加される他の構成単位を構成するモノマーの濃度(合計濃度)は、10質量%以上であることが好ましく、15質量%以上であることがより好ましい。また、上記モノマー濃度(合計濃度)の上限は特に制限されないが、例えば飽和濃度以下であり、例えば70質量%以下であり、好ましくは50質量%以下である。
【0114】
重合反応液において、モノマー(a-1)と、モノマー(a-2)との混合比は、上述の好ましい組成(モル比)となるように調整されると好ましい。
【0115】
また、重合反応液について、重合反応を行う前に脱気処理を行ってもよい。脱気処理は、例えば、窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガスで5分~1時間程度バブリングすることによって行うことができる。
【0116】
また、このとき用いられる重合開始剤としては、特に制限されず、公知のものを使用できる。好ましくは、重合安定性に優れる点で、ラジカル重合開始剤が用いられ、具体的には、過硫酸カリウム(KPS)、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩;過酸化水素、t-ブチルパーオキシド、メチルエチルケトンパーオキシド、3-ヒドロキシ-1,1-ジメチルブチルパーオキシネオデカノエート、α-クミルパーオキシネオデカノエート、1,1,3,3-テトラブチルパーオキシネオデカノエート、t-ブチルパーオキシネオデカノエート、t-ブチルパーオキシネオヘプタノエート、t-ブチルパーオキシピバレート、t-アミルパーオキシネオデカノエート、t-アミルパーオキシピバレート、ジ(2-エチルヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ(s-ブチル)パーオキシジカーボネート等の過酸化物;アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]ジヒドロクロリド、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]ジスルフェートジハイドレート、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)ジヒドロクロリド、2,2’-アゾビス[N-(2-カルボキシエチル)-2-メチルプロピオンアミジン)]ハイドレート、2,2’-アゾビス[N-(2-カルボキシエチル)-2-メチルプロピオンアミジン)]テトラハイドレート、アゾビスシアノ吉草酸等のアゾ化合物;が挙げられる。これらのなかでも重合開始剤は、アゾ化合物であると好ましい。上記重合開始剤は、1種を単独で使用してもまたは2種以上を併用してもよい。
【0117】
また、例えば、上記ラジカル重合開始剤に、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、アスコルビン酸等の還元剤を組み合わせてレドックス系開始剤として用いてもよい。重合開始剤の配合量(添加量)は、モノマー(a-1)およびモノマー(a-2)ならびに他の構成単位を構成するモノマーの合計100質量%に対して、好ましくは0.01~5質量%であり、より好ましくは0.05~3質量%である。または、重合開始剤の配合量(添加量)は、モノマー(a-1)およびモノマー(a-2)ならびに他の構成単位を構成する単量体の合計100モル%に対して、好ましくは0.01~5モル%であり、より好ましくは0.02~3モル%である。かような重合開始剤の配合量(添加量)であれば、共重合体(第1の共重合体)をより効率よく製造することができる。
【0118】
また、(ii)の方法を用いる場合、重合開始剤を予め溶解させる溶媒(重合開始剤溶液の溶媒)としては、重合開始剤を溶解できるものであれば特に制限されないが、上記重合溶媒と同様の溶媒が例示できる。重合開始剤溶液の溶媒は、上記重合溶媒と同じであってもまたは異なってもよいが、重合の制御のしやすさなどを考慮すると、上記重合溶媒と同じ溶媒であることが好ましい。
【0119】
上記のように調製される重合反応液を加熱することにより、モノマー(a-1)およびモノマー(a-2)ならびに他の構成単位を構成するモノマーを共重合することができる。ここで、重合方法は、例えば、上記のラジカル重合の他、アニオン重合、カチオン重合などの公知の重合方法が採用できるが、操作の簡便性を考慮して、ラジカル重合を用いることが好ましい。
【0120】
重合条件は、モノマー(a-1)およびモノマー(a-2)ならびに他の構成単位を構成するモノマーを重合できる条件であれば特に制限されない。一例として、重合温度は、好ましくは30~60℃であり、より好ましくは35~55℃である。また、重合時間は、好ましくは0.5~12時間であり、好ましくは1~8時間である。かような条件であれば、共重合体(第1の共重合体)をより効率よく製造することができる。
【0121】
また、重合の際、必要に応じて、連鎖移動剤、重合速度調整剤、界面活性剤、およびその他の添加剤を適宜使用してもよい。
【0122】
重合反応を行う環境は特に制限されるものではなく、大気雰囲気下、窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガス雰囲気下等で行うこともできる。また、重合反応中は、反応液を撹拌してもよい。
【0123】
重合後の共重合体(第1の共重合体)は、再沈殿法、透析法、限外濾過法、抽出法など一般的な精製法により精製することが好ましく、なかでも、再沈殿法による精製を行うと好ましい。
【0124】
精製後の共重合体(第1の共重合体)は、凍結乾燥、減圧乾燥(真空乾燥)、噴霧乾燥、または加熱乾燥等、任意の方法によって乾燥することもできるが、共重合体の物性に与える影響が小さいという観点から、凍結乾燥または減圧乾燥(真空乾燥)が好ましい。
【0125】
また、第1の共重合体の各構成単位をブロック状に配置する(第1の共重合体がブロック共重合体である)場合には、リビングラジカル重合法またはマクロ開始剤を用いた重合法が好ましく使用される。リビングラジカル重合法としては、特に制限されないが、例えば特開平11-263819号公報、特開2002-145971号公報、特開2006-316169号公報等に記載される方法、ならびに原子移動ラジカル重合(ATRP)法などが、同様にしてあるいは適宜修飾して適用できる。また、マクロ開始剤を用いた重合法では、例えば、エポキシ基を有するモノマー(a-1)とパーオキサイド基等のラジカル重合性基とを有するマクロ開始剤を作製した後、そのマクロ開始剤とモノマー(a-2)とを重合溶媒中で重合させることで、第1の共重合体を作製することができる。
【0126】
第1層は、第1の共重合体を必須に含む。第1層は、第1の共重合体に加えて、他の成分を含んでもよいが、好ましくは、第1層は、実質的に他の成分を含まない(すなわち、第1層は、前記第1の共重合体から実質的に構成される)(他の成分の含有量=第1層の質量に対して10質量%未満(固形分換算)、好ましくは5質量%未満(固形分換算))。より好ましくは、第1層は、他の成分を含まない(すなわち、第1層は、前記第1の共重合体から構成される)。
【0127】
《第2層(生体適合性層)》
第2層(生体適合性層)は、構成単位(A-1)に含まれるエポキシ基と結合しうるモノマー(b-1)に由来する構成単位(B-1)および抗血栓性モノマー(b-2)に由来する構成単位(B-2)を有する第2の共重合体を含む。
【0128】
本明細書において、「生体適合性」は、その目的や使用方法によって異なるが、血液と接する材料として使用する医療材料では、血液凝固系の抑制、血小板の粘着・活性化の抑制、補体系の活性化の抑制、および生体内組織との親和性という特性(抗血栓性)が求められる。このため、本明細書において、生体適合性層は抗血栓性層を包含する。
【0129】
第2の共重合体は、上記モノマー(b-1)(すなわち、構成単位(B-1))は、上記モノマー(a-1)(すなわち、構成単位(A-1))に含まれるエポキシ基と結合することによって第1層上(ゆえに、プラスチック基材上)に強固に担持(固定)される。具体的には、上記モノマー(b-1)(すなわち、構成単位(B-1))が、モノマー(a-1)(構成単位(A-1))に含まれるエポキシ基と結合することによって、第1の共重合体と、第2の共重合体との間に物理的および/または化学的な結合(好ましくは、化学的な結合)を形成することができる。その結果、第2層は、第1層を介して基材上に強固に固定されるため、本発明に係る医療用具は、抗血栓性を長期にわたって維持しうる。
【0130】
第2層は、1層形態であってもまたは2層以上の積層形態であってもよい。好ましくは、第2層は1層形態である。
【0131】
第2の共重合体は、構成単位(A-1)に含まれるエポキシ基と結合しうるモノマー(b-1)(「モノマー(b-1)」とも称する)に由来する構成単位(B-1)を有する。モノマー(b-1)は、エポキシ基(-C2H3O)(好ましくは、グリシジル基(-CH2-C2H3O))と結合しうる官能基を有するものであれば特に制限されない。かような官能基として、例えば、第1級アミノ基(-NH2)、カルボキシル基(-COOH)、ヒドロキシル基(-OH)等が挙げられる。したがって、モノマー(b-1)は、第1級アミノ基(-NH2)、カルボキシル基(-COOH)、およびヒドロキシル基(-OH)からなる群より選択される少なくとも一種の官能基を含むと好ましく、第1級アミノ基(-NH2)を含むとより好ましい。
【0132】
また、モノマー(b-1)は、上記の官能基に加え、アクリロイル基(CH2=CH-C(=O)-)、メタクリロイル基(CH2=C(CH3)-C(=O)-)、ビニル基(CH2=CH-)等のエチレン性不飽和基をさらに有することが好ましく、アクリロイル基またはメタクリロイル基をさらに有することがより好ましい。
【0133】
すなわち、本発明の好ましい形態では、モノマー(b-1)およびこれに由来する構成単位(B-1)は、第1級アミノ基(-NH2)、カルボキシル基(-COOH)、およびヒドロキシル基(-OH)からなる群より選択される少なくとも一種の官能基ならびにエチレン性不飽和基を有すると好ましく、第1級アミノ基(-NH2)およびエチレン性不飽和基を有するとより好ましく、第1級アミノ基(-NH2)および(メタ)アクリロイル基を有すると特に好ましい。
【0134】
このようなモノマー(b-1)としては、第1級アミノ基(-NH2)を有する(メタ)アクリルモノマー、第1級アミノ基(-NH2)を有する(メタ)アクリルアミドモノマーが挙げられる。
【0135】
なかでも、モノマー(b-1)は、下記式(II)および下記式(III)で表されるモノマーならびにこれらの塩から選択される一種または二種以上であると好ましい:
【0136】
【0137】
上記式(II)中、
R4は水素原子またはメチル基を表し、
pは1~4の整数を表す;
【0138】
【0139】
上記式(III)中、
R5は水素原子またはメチル基を表し、
qは1~4の整数を表す。
【0140】
なお、上記において、「これらの塩」とは、カチオンとアニオンとが電荷を中和する形で生じた化合物を意味し、好ましくは、上記式(II)および下記式(III)で表されるモノマーにおいて、第1級アミノ基(-NH2)が酸(H+X-)により塩化(中和)した化合物をいう。具体的には、塩酸塩、リン酸塩、リボ核酸塩、酒石酸塩、乳酸塩等がある。これらのなかでも、塩酸塩が好ましい。
【0141】
上記式(II)中、R4は、水素原子またはメチル基であり、好ましくは、R4はメチル基である。
【0142】
上記式(II)中、pは、1~4の整数であり、抗血栓性向上の観点から、pは2~4の整数であると好ましく、2または3であるとより好ましく、3であると特に好ましい。
【0143】
上記式(III)中、R5は、水素原子またはメチル基であり、好ましくは、R5はメチル基である。
【0144】
上記式(III)中、qは、1~4の整数であり、抗血栓性向上の観点から、qは2~4の整数であると好ましく、2または3であるとより好ましく、3であると特に好ましい。
【0145】
優れた抗血栓性を得るという観点から、モノマー(b-1)は、上記式(II)で表されるモノマーおよびこれらの塩から選択される一種または二種以上であると好ましい。
【0146】
上記式(II)で表されるモノマーの具体例としては、アミノメチルアクリルアミド、アミノメチルメタクリルアミド、アミノエチルアクリルアミド、アミノエチルメタクリルアミド、アミノプロピルアクリルアミド、アミノプロピルメタクリルアミド(APMA)、アミノブチルアクリルアミド、アミノブチルメタクリルアミド等が挙げられるが、これらに制限されない。これらのうち、第1の共重合体の凝集を抑制し、良好な抗血栓性を得るという観点から、モノマー(b-1)は、アミノメチルアクリルアミド、アミノメチルメタクリルアミド、アミノエチルアクリルアミド、アミノエチルメタクリルアミド、アミノプロピルアクリルアミド、アミノプロピルメタクリルアミド(APMA)、アミノブチルアクリルアミド、アミノブチルメタクリルアミドおよびこれらの塩からなる群より選択される少なくとも一種を含むことが好ましい。さらに、モノマー(b-1)は、アミノエチルアクリルアミド、アミノエチルメタクリルアミド、アミノプロピルアクリルアミド、アミノプロピルメタクリルアミド(APMA)およびこれらの塩からなる群より選択される少なくとも一種を含むことがより好ましい。さらに、モノマー(b-1)は、アミノプロピルアクリルアミド、アミノプロピルメタクリルアミド(APMA)およびこれらの塩からなる群より選択される少なくとも一種を含むことが特に好ましい。さらに、モノマー(b-1)は、アミノプロピルメタクリルアミド(APMA)およびその塩から選択されると最も好ましい。
【0147】
構成単位(B-1)は、上記モノマー(b-1)として好適に用いられるモノマー由来の構成単位であることが好ましい。かような形態によれば、第2の共重合体と第1の共重合体(ゆえに、第1層)との間に強固な結合が形成され、優れた抗血栓性を有するだけでなく、抗血栓性を長期にわたって維持できる医療用具を得ることができる。
【0148】
上記モノマー(b-1)は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。すなわち、構成単位(B-1)は、1種単独の構成単位から構成されるホモポリマー型であっても、あるいは2種以上の構成単位から構成されるコポリマー型であってもよい。上記モノマー(b-1)を2種以上用いる場合には、当該モノマー(b-1)によって構成されるセグメントは、ブロック共重合体の形態でもよいしランダム共重合体の形態でもよいし交互共重合体の形態でもよい。
【0149】
構成単位(B-1)の含有量は、第2の共重合体を構成する全構成単位100モル%に対して、好ましくは3モル%を超え30モル%未満であり、より好ましくは5モル%以上25モル%以下であり、特に好ましくは5モル%を超え25モル%未満である。このような組成であれば、第2の共重合体は第1層に含まれるエポキシ基との間に結合をより形成しやすく、第2層が第1層上(ゆえに、プラスチック基材上)に強固に担持(固定)されやすくなる。
【0150】
第2の共重合体は、抗血栓性モノマー(b-2)(「モノマー(b-2)」または「抗血栓性モノマー(b-2)」とも称する)に由来する構成単位(B-2)を有する。ここで、「抗血栓性モノマー」とは、そのホモポリマーが抗血栓性、すなわち、血液と接触する表面において血液の凝固を低減する性質を示す化合物をいう。
【0151】
このようなモノマー(b-2)としては、以下に説明する(メタ)アクリルモノマーが挙げられる。
【0152】
一実施形態において、モノマー(b-2)は、下記式(IV)で表されるモノマーから選択される一種または二種以上であると好ましい:
【0153】
【0154】
上記式(IV)中、
R6は水素原子またはメチル基を表し、X2は-O-(R7O)n-R8、またはテトラヒドロフルフリルオキシ基を表し、
R7はそれぞれ独立して炭素数1~4の直鎖状または分岐状のアルキレン基を表し、R8は炭素数1~4の直鎖状または分岐状のアルキル基を表し、nは1~5の整数を表す。
【0155】
上記式(IV)中、R6は、水素原子またはメチル基であり、優れた抗血栓性を得るという観点から、好ましくは、R6は水素原子である。
【0156】
上記式(IV)中、X2に含まれうるR7は、それぞれ独立して炭素数1~4の直鎖状または分岐状のアルキレン基であり、具体的には、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、テトラメチレン基などが挙げられる。これらのうち、優れた抗血栓性を得るという観点から、R7は、それぞれ独立してメチレン基、エチレン基またはトリメチレン基であるとより好ましく、エチレン基またはトリメチレン基であると特に好ましく、エチレン基であると最も好ましい。なお、-R7O-が複数存在する(nが2以上である)場合には、各-R7O-は同じであってもまたは異なるものであってもよい。
【0157】
上記式(IV)中、X2に含まれうるR8は、炭素数1~4の直鎖状または分岐状のアルキル基であり、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基といった直鎖状または分岐状のアルキル基が挙げられる。これらのうち、優れた抗血栓性を得るという観点から、R8は、炭素数1~3の直鎖状または分岐状のアルキル基であると好ましく、炭素数1または2のアルキル基(メチル基、エチル基)であるとより好ましく、メチル基であると特に好ましい。
【0158】
上記式(IV)中、X2に含まれうるnは、(-R7O-)基の数を表し、1~5の整数であり、抗血栓性向上の観点から、nは1~3の整数であると好ましく、1または2であるとより好ましく、1であると特に好ましい。
【0159】
上記式(IV)中、X2は、-O-(-R7O-)n-R8、またはテトラヒドロフルフリルオキシ基であり、優れた抗血栓性を得るという観点から、X2は、-O-(-R7O-)n-R8であると好ましい。さらに同様の観点から、モノマー(b-2)は、R6が水素原子またはメチル基を表し、X2が-O-(-R7O-)n-R8を表し、R7が炭素数1~4の直鎖状または分岐状のアルキレン基を表し、R8が炭素数1~4の直鎖状または分岐状のアルキル基を表し、nが1である、上記式(IV)で表されるアルコキシアルキル(メタ)アクリレートであると好ましい。さらに同様の観点から、モノマー(b-2)は、R6が水素原子またはメチル基を表し、X2が-O-(-R7O-)n-R8を表し、R7がメチレン基、エチレン基またはトリメチレン基を表し、R8がメチル基またはエチル基を表し、nが1である、上記式(IV)で表されるアルコキシアルキル(メタ)アクリレートであるとより好ましい。さらに同様の観点から、モノマー(b-2)は、R6が水素原子またはメチル基を表し、X2が-O-(R7O)n-R8を表し、R7がエチレン基またはトリメチレン基を表し、R8がメチル基またはエチル基を表し、nが1である、上記式(IV)で表されるアルコキシアルキル(メタ)アクリレートであると特に好ましい。さらに同様の観点から、モノマー(b-2)は、R6が水素原子またはメチル基を表し、X2が-O-(R7O)n-R8を表し、この際、R7がエチレン基を表し、R8がメチル基を表し、nが1である、上記式(IV)で表されるアルコキシアルキル(メタ)アクリレートであると最も好ましい。
【0160】
上記式(IV)で表されるモノマーの具体例としては、メトキシメチルアクリレート、メトキシエチルアクリレート(MEA)、メトキシプロピルアクリレート、エトキシメチルアクリレート、エトキシエチルアクリレート(EEA)、2-(2-エトキシエトキシ)エチルアクリレート(EEEA)、エトキシプロピルアクリレート、エトキシブチルアクリレート、プロポキシメチルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、メトキシブチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート(THFA)、メトキシメチルメタクリレート、メトキシエチルメタクリレート、エトキシメチルメタクリレート、エトキシエチルメタクリレート、2-(2-エトキシエトキシ)エチルメタクリレート、プロポキシメチルメタクリレート、ブトキシエチルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート等が挙げられるが、これらに制限されない。これらのうち、抗血栓性に優れた第2の共重合体を得るだけでなく、第1の共重合体(ゆえに、第1層)との親和性を高め、抗血栓性をより長期にわたって維持できるという観点から、モノマー(b-2)は、メトキシメチルアクリレート、メトキシエチルアクリレート(MEA)、メトキシプロピルアクリレート、エトキシメチルアクリレート、エトキシエチルアクリレート(EEA)、2-(2-エトキシエトキシ)エチルアクリレート(EEEA)、エトキシプロピルアクリレート、エトキシブチルアクリレート、プロポキシメチルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、メトキシブチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート(THFA)、メトキシメチルメタクリレート、メトキシエチルメタクリレート、エトキシメチルメタクリレート、エトキシエチルメタクリレート、2-(2-エトキシエトキシ)エチルメタクリレート、プロポキシメチルメタクリレート、ブトキシエチルメタクリレート、およびテトラヒドロフルフリルメタクリレートからなる群より選択される少なくとも一種を含むことが好ましい。さらに、モノマー(b-2)は、メトキシメチルアクリレート、メトキシエチルアクリレート(MEA)、エトキシメチルアクリレート、エトキシエチルアクリレート(EEA)、2-(2-エトキシエトキシ)エチルアクリレート(EEEA)、テトラヒドロフルフリルアクリレート(THFA)、メトキシメチルメタクリレート、メトキシエチルメタクリレート、エトキシメチルメタクリレート、エトキシエチルメタクリレート、2-(2-エトキシエトキシ)エチルメタクリレート、およびテトラヒドロフルフリルメタクリレートからなる群より選択される少なくとも一種を含むことがより好ましい。さらにまた、モノマー(b-2)は、メトキシエチルアクリレートおよび/またはテトラヒドロフルフリルアクリレートであると特に好ましい。さらにまた、モノマー(b-2)は、メトキシエチルアクリレートであると最も好ましい。これらのモノマーは単独でもまたは2種以上混合しても用いることができる。
【0161】
さらに、モノマー(b-2)は、第1の共重合体を構成するモノマー(a-2)と同じものを含むと好ましく、モノマー(a-2)と同じであるとより好ましい。かような形態では、第1の共重合体と第2の共重合体とは共通する構造(構成単位)を有することとなる。ゆえに、第1層と第2層との親和性が向上し、第1層に対する第2層の密着性がより向上するため、抗血栓性を長期にわたって維持することができる。
【0162】
また、他の実施形態において、モノマー(b-2)は、下記式(V)で表されるモノマーから選択される一種または二種以上であってもよい:
【0163】
【0164】
上記式(V)中、
R9は水素原子またはメチル基を表し、
Yは、酸素原子または-NH-を表し、
R10は炭素原子数1~6の直鎖状または分岐状のアルキレン基を表し、
R11およびR12はそれぞれ独立して炭素数1~4の直鎖状または分岐状のアルキル基を表し、
R13は炭素数1~4の直鎖状または分岐状のアルキレン基を表し、
Zは-COO-または-SO3
-を表す。
【0165】
上記式(V)中、R9は、水素原子またはメチル基であり、優れた抗血栓性を得るという観点から、好ましくは、メチル基である。
【0166】
上記式(V)中、Yは、酸素原子または-NH-であり、優れた抗血栓性を得るという観点から、好ましくは、酸素原子である。
【0167】
上記式(V)中、R10は、炭素数1~6の直鎖状または分岐状のアルキレン基であり、具体的には、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基などが挙げられる。これらのうち、優れた抗血栓性を得るという観点から、R10は、炭素数1~4の直鎖状または分岐状のアルキレン基であると好ましく、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基であるとより好ましく、エチレン基、トリメチレン基であると特に好ましい。
【0168】
上記式(V)中、R11およびR12は、それぞれ独立して炭素数1~4の直鎖状または分岐状のアルキル基であり、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基などが挙げられる。これらのうち、優れた抗血栓性を得るという観点から、R11およびR12は、それぞれ独立して炭素数1~3の直鎖状または分岐状のアルキル基であると好ましく、炭素数1または2のアルキル基(メチル基、エチル基)であるとより好ましく、メチル基であると特に好ましい。
【0169】
上記式(V)中、R13は、炭素数1~4の直鎖状または分岐状のアルキレン基であり、具体的には、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、テトラメチレン基などが挙げられる。これらのうち、優れた抗血栓性を得るという観点から、R13は、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基であると好ましく、メチレン基であるとより好ましい。
【0170】
上記式(V)中、Zは、-COO-(カルボキシベタイン型の双性イオンモノマー)、または、-SO3
-(スルホベタイン型の双性イオンモノマー)である。
【0171】
具体的には、上記双性イオンモノマーのうち、カルボキシベタイン骨格を有する双性イオンモノマー(カルボキシベタイン型の双性イオンモノマー;Z=-COO-)としては、N-(メタ)アクリロイルオキシメチル-N,N-ジメチルアンモニウム-α-N-メチルカルボキシベタイン、N-(メタ)アクリロイルオキシエチル-N,N-ジメチルアンモニウム-α-N-メチルカルボキシベタイン、N-(メタ)アクリロイルオキシプロピル-N,N-ジメチルアンモニウム-α-N-メチルカルボキシベタイン、N-(メタ)アクリロイルオキシメチル-N,N-ジエチルアンモニウム-α-N-メチルカルボキシベタイン、N-(メタ)アクリロイルオキシエチル-N,N-ジエチルアンモニウム-α-N-メチルカルボキシベタイン、N-(メタ)アクリロイルオキシプロピル-N,N-ジエチルアンモニウム-α-N-メチルカルボキシベタインなどが挙げられるが、好ましくはN-(メタ)アクリロイルオキシエチル-N,N-ジメチルアンモニウム-α-N-メチルカルボキシベタイン(CBA)などが挙げられる。
【0172】
上記双性イオンモノマーのうち、スルホベタイン骨格を有する双性イオンモノマー(スルホベタイン型の双性イオンモノマー;Z=-SO3
-)としては、[2-((メタ)アクリロイルオキシ)エチル]ジメチル-(3-スルホプロピル)アンモニウムヒドロキシド、[2-((メタ)アクリロイルオキシ)エチル]ジメチル-(3-スルホブチル)アンモニウムヒドロキシド、[2-((メタ)アクリロイルオキシ)エチル]ジエチル-(3-スルホプロピル)アンモニウムヒドロキシド、[2-((メタ)アクリロイルオキシ)エチル]ジエチル-(3-スルホブチル)アンモニウムヒドロキシドなどが挙げられる。これらのうち、[2-((メタ)アクリロイルオキシ)エチル]ジメチル-(3-スルホプロピル)アンモニウムヒドロキシドが好ましい。
【0173】
構成単位(B-2)は、上記モノマー(b-2)として好適に用いられるモノマー由来の構成単位であることが好ましい。かような形態によれば、抗血栓性に優れた第2の共重合体によって第2層を形成することができる。また、第1層と第2層との密着性が良好になることにより、長期にわたって抗血栓性を維持できる医療用具を得ることができるという利点も有する。
【0174】
上記モノマー(b-2)は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。すなわち、構成単位(B-2)は、1種単独の構成単位から構成されるホモポリマー型であっても、あるいは2種以上の構成単位から構成されるコポリマー型であってもよい。なお、上記モノマー(b-2)を2種以上用いる場合には、当該モノマー(b-2)によって構成されるセグメントは、ブロック共重合体の形態でもよいしランダム共重合体の形態でもよいし交互共重合体の形態でもよい。
【0175】
第2の共重合体の構造も特に制限されず、ランダム共重合体、交互共重合体、周期的共重合体、ブロック共重合体のいずれであってもよい。好ましくは、第2の共重合体は、ラダム共重合体である。すなわち、第2の共重合体は、モノマー(b-1)由来の構成単位(B-1)を有するセグメントと、モノマー(b-2)由来の構成単位(B-2)を有するセグメントと、を有するランダム共重合体であると好ましい。
【0176】
構成単位(B-2)の含有量は、第2の共重合体を構成する全構成単位100モル%に対して、好ましくは70モル%を超え97モル%未満であり、より好ましくは75モル%以上95モル%以下であり、特に好ましくは75モル%を超え95モル%未満である。このような組成であれば、第2層が第1層上(ゆえに、プラスチック基材上)に強固に担持(固定)されやすくなるだけでなく、優れた抗血栓性を得ることができる。
【0177】
第2の共重合体を構成する構成単位(B-1)および構成単位(B-2)の組成は、第2の共重合体の抗血栓性および第1層に対する密着性(親和性)を考慮して適切に選択される。具体的には、第2の共重合体における、モノマー(b-1)由来の構成単位(B-1)およびモノマー(b-2)由来の構成単位(B-2)の組成(構成単位(B-1):構成単位(B-2)のモル比)は、好ましくは1:1を超え1:20以下であり、より好ましくは1:3を超え1:20未満以下であり、特に好ましくは1:4以上1:15以下である。各構成単位の組成は、第2の共重合体を製造する際の各モノマーの合計仕込み量(モル)に対するモノマーの仕込み量(モル)の割合と実質的に同等である。
【0178】
第2の共重合体は、モノマー(b-1)由来の構成単位(B-1)およびモノマー(b-2)由来の構成単位(B-2)を必須に含むが、これらの構成単位に加えて、他の構成単位を有していてもよい。第2の共重合体が他の構成単位を有する場合の、他の構成単位を構成するモノマーとしては、上記第1の共重合体における他の構成単位を構成するモノマーの具体例と同様のものが挙げられる。他の構成単位を構成するモノマーは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。すなわち、他の構成単位は、1種単独の構成単位から構成されるホモポリマー型であっても、あるいは2種以上の構成単位から構成されるコポリマー型であってもよい。なお、上記他の構成単位を構成するモノマーを2種以上用いる場合には、当該モノマーによって構成されるセグメントは、ブロック共重合体の形態でもよいしランダム共重合体の形態でもよいし交互共重合体の形態でもよい。
【0179】
第2の共重合体が他の構成単位を有する場合の、他の構成単位の含有量は、第2の共重合体を構成する全構成単位に対して、0モル%を超えて5モル%以下であることが好ましい。すなわち、第2の共重合体において、第2の共重合体を構成する全構成単位の合計を100モル%としたとき、構成単位(B-1)および構成単位(B-2)の含有量の合計が95モル%以上であると好ましい(上限:100モル%未満)。より好ましくは、第2の共重合体は、構成単位(B-1)および構成単位(B-2)から実質的に構成される(他の構成単位の含有量=0モル%を超えて5モル%未満)。当該形態であれば、第2の共重合体は高い抗血栓性を有するだけでなく、第1層に対する密着性にも優れる。ゆえに、第2層の抗血栓性を長期にわたって維持することができる。
【0180】
本発明の一実施形態では、第2の共重合体は、アミノメチルアクリルアミド、アミノメチルメタクリルアミド、アミノエチルアクリルアミド、アミノエチルメタクリルアミド、アミノプロピルアクリルアミド、アミノプロピルメタクリルアミド(APMA)、アミノブチルアクリルアミド、アミノブチルメタクリルアミドおよびこれらの塩からなる群より選択される少なくとも一種のモノマー(b-1)に由来する構成単位(B-1)と、メトキシメチルアクリレート、メトキシエチルアクリレート(MEA)、メトキシプロピルアクリレート、エトキシメチルアクリレート、エトキシエチルアクリレート(EEA)、2-(2-エトキシエトキシ)エチルアクリレート(EEEA)、エトキシプロピルアクリレート、エトキシブチルアクリレート、プロポキシメチルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、メトキシブチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート(THFA)、メトキシメチルメタクリレート、メトキシエチルメタクリレート、エトキシメチルメタクリレート、エトキシエチルメタクリレート、2-(2-エトキシエトキシ)エチルメタクリレート、プロポキシメチルメタクリレート、ブトキシエチルメタクリレート、およびテトラヒドロフルフリルメタクリレートからなる群より選択される少なくとも一種のモノマー(b-2)に由来する構成単位(B-2)と、から実質的に構成される、または、上記のみから構成される。
【0181】
本発明の一実施形態では、第2の共重合体は、アミノエチルアクリルアミド、アミノエチルメタクリルアミド、アミノプロピルアクリルアミド、アミノプロピルメタクリルアミド(APMA)およびこれらの塩からなる群より選択される少なくとも一種のモノマー(b-1)に由来する構成単位(B-1)と、メトキシメチルアクリレート、メトキシエチルアクリレート(MEA)、エトキシメチルアクリレート、エトキシエチルアクリレート(EEA)、2-(2-エトキシエトキシ)エチルアクリレート(EEEA)、テトラヒドロフルフリルアクリレート(THFA)、メトキシメチルメタクリレート、メトキシエチルメタクリレート、エトキシメチルメタクリレート、エトキシエチルメタクリレート、2-(2-エトキシエトキシ)エチルメタクリレート、およびテトラヒドロフルフリルメタクリレートからなる群から選択される少なくとも一種のモノマー(b-2)に由来する構成単位(B-2)と、から実質的に構成される、または、上記のみから構成される。
【0182】
本発明の一実施形態では、第2の共重合体は、アミノプロピルアクリルアミド、アミノプロピルメタクリルアミド(APMA)およびこれらの塩からなる群より選択される少なくとも一種のモノマー(b-1)に由来する構成単位(B-1)と、メトキシエチルアクリレートおよび/またはテトラヒドロフルフリルアクリレートに由来する構成単位(B-2)と、から実質的に構成される、または、上記のみから構成される。
【0183】
本発明の一実施形態では、第2の共重合体は、アミノプロピルメタクリルアミド(APMA)および/またはその塩由来の構成単位(B-1)と、メトキシエチルアクリレートおよび/またはテトラヒドロフルフリルアクリレートに由来する構成単位(B-2)と、から実質的に構成される、または、上記のみから構成される。
【0184】
本発明の一実施形態では、第2の共重合体は、アミノプロピルメタクリルアミド(APMA)および/またはその塩由来の構成単位(B-1)と、メトキシエチルアクリレートに由来する構成単位(B-2)と、から実質的に構成される、または、上記のみから構成される。
【0185】
第2の共重合体の末端は特に制限されず、使用される原料の種類によって適宜規定されるが、一実施形態において、水素原子である。また、第2の共重合体をラジカル重合法により調製する場合、第2の共重合体の末端は、重合開始剤に由来する構成単位(官能基)によって封止されうる。基材に対する接着性を向上させる観点から、第2の共重合体の末端は、後者の形態(重合開始剤に由来の官能基により封止された形態)であると好ましい。
【0186】
第2の共重合体の重量平均分子量は、数千~数百万、好ましくは1万から500万である。
【0187】
第2層の厚み(乾燥膜厚)は、例えば、0.1~10μmであり、好ましくは0.5~5μmであり、より好ましくは1~3μm程度である。
【0188】
第2の共重合体の製造方法は、特に制限されず、例えば、ラジカル重合法、マクロ開始剤を用いた重合法、重縮合法など、従来公知の重合法を適用することができる。具体的には、上記第1の共重合体の製造方法として説明した方法を同様にして、または適宜改変して採用することができ、各構成単位をランダム状に配置する場合、上記(i)の方法を用いることが好ましい。この際、用いる重合開始剤は、均一な第2層を形成しやすいという観点から、カルボキシル基を有する化合物であると好ましく、カルボキシル基を有するアゾ化合物であるとより好ましい。かような化合物としては、2,2’-アゾビス[N-(2-カルボキシエチル)-2-メチルプロピオンアミジン)]ハイドレート、2,2’-アゾビス[N-(2-カルボキシエチル)-2-メチルプロピオンアミジン)]テトラハイドレート、アゾビスシアノ吉草酸等が挙げられる。
【0189】
重合反応液中のモノマー(b-1)およびモノマー(b-2)ならびに必要に応じて添加される他の構成単位を構成するモノマーの濃度(合計濃度)は、10質量%以上であることが好ましく、15質量%以上であることがより好ましい。また、上記モノマー濃度(合計濃度)の上限は特に制限されないが、例えば飽和濃度以下であり、例えば70質量%以下であり、好ましくは50質量%以下である。
【0190】
重合反応液において、モノマー(b-1)と、モノマー(b-2)との混合比は、上述の好ましい組成(モル比)となるように調整されると好ましい。
【0191】
また、重合条件も特に制限されないが、一例として、重合温度は、好ましくは30~100℃であり、より好ましくは60~90℃である。また、重合時間は、好ましくは0.5~12時間であり、好ましくは1~8時間である。かような条件であれば、共重合体(第2の共重合体)をより効率よく製造することができる。
【0192】
また、第2の共重合体の各構成単位をブロック状に配置する場合も、上記第1の共重合体の製造方法として説明した方法を同様にして、または適宜改変して採用することができる。
【0193】
第2層は、第2の共重合体を必須に含む。第2層は、第2の共重合体に加えて、他の成分を含んでもよい。ここで、他の成分としては、重合において反応しなかった未反応のモノマーや、架橋剤、増粘剤、防腐剤、pH調整剤等の各種添加剤の他、例えば、ステントを病変部に留置した際に起こりうる脈管系の狭窄、閉塞を抑制する薬剤等が例示できる。具体的には、抗癌剤、免疫抑制剤、抗生物質、抗リウマチ薬、抗血栓薬、HMG-CoA還元酵素阻害剤、ACE阻害剤、カルシウム拮抗剤、抗高脂血症薬、インテグリン阻害薬、抗アレルギー剤、抗酸化剤、GPIIbIIIa拮抗薬、レチノイド、フラボノイド、カロチノイド、脂質改善薬、DNA合成阻害剤、チロシンキナーゼ阻害剤、抗血小板薬、血管平滑筋増殖抑制薬、抗炎症薬、生体由来材料、インターフェロン、およびNO産生促進物質等の薬剤(生理活性物質)などが挙げられる。ここで、他の成分の添加量は、特に制限されず、通常使用される量が同様にして適用される。最終的には、他の成分の添加量は、適用される疾患の重篤度、患者の体重等を考慮して主治医により適切に選択される。
【0194】
好ましくは、第2層は、実質的に他の成分を含まない(すなわち、第2層は、前記第2の共重合体から実質的に構成される)(他の成分の含有量=第2層の質量に対して10質量%未満(固形分換算)、好ましくは5質量%未満(固形分換算))。より好ましくは、第2層は、他の成分を含まない(すなわち、第1層は、前記第2の共重合体から構成される)。
【0195】
[医療用具の製造方法]
本発明の他の態様は、上記医療用具の製造方法もまた提供する。すなわち、本発明の一実施形態は、上記プラスチック基材の少なくとも一部に上記第1の共重合体を接触させて上記第1層を形成すること、および上記第1層の少なくとも一部に上記第2の共重合体を接触させて上記第2層を形成することを含む、上記医療用具の製造方法(本明細書中、単に「本発明に係る医療用具の製造方法」とも称する)である。一実施形態において、上記製造方法は、上記プラスチック基材に上記第1の共重合体を接触させる前に、上記プラスチック基材にプラズマを照射することをさらに含むと好ましい。
【0196】
ここで、「プラスチック基材の少なくとも一部に第1の共重合体を接触させる」とは、プラスチック基材の少なくとも一部と、第1の共重合体(第1の共重合体を含む溶液や第1の共重合体を含む組成物の形態であってもよい)とを相互に反応させる、相互作用させる、または物理的に接触させるために十分に接近させることを意図する。同様に、「第1層の少なくとも一部に第2の共重合体を接触させる」とは、第1層の少なくとも一部と、第2の共重合体(第2の共重合体を含む溶液や第2の共重合体を含む組成物の形態であってもよい)とを相互に反応させる、相互作用させる、または物理的に接触させるために十分に接近させることを意図する。上記「相互作用」としては、例えば、共有結合、配位結合、イオン結合、水素結合、ファンデルワールス結合等の化学結合を挙げることができるが、これらに制限されない。
【0197】
「接触」の好ましい一形態としては、塗布による接触が挙げられる。すなわち、本発明に係る医療用具の製造方法は、第1の共重合体および溶媒を含む溶液(第1のコート液)をプラスチック基材の少なくとも一部に塗布して、第1層を形成すること(第1の溶液塗布工程);および、第2の共重合体および溶媒を含む溶液(第2のコート液)を上記第1層上に塗布して、第2層を形成すること(第2の溶液塗布工程)を含むことが好ましい。また上記第1の溶液塗布工程の前に上記プラスチック基材にプラズマを照射すること(プラズマ照射工程)をさらに行うことが好ましい。さらに、上記第1の溶液塗布工程および/または第2の溶液塗布工程の後に、必要であれば洗浄を行ってもよい。
【0198】
すなわち、本発明は、プラスチック基材にプラズマを照射すること;エポキシ基を有するモノマー(a-1)に由来する構成単位(A-1)およびホモポリマーのガラス転移温度が-10℃未満であるモノマー(a-2)に由来する構成単位(A-2)を有する第1の共重合体と、溶媒と、を含む第1のコート液を上記プラスチック基材の少なくとも一部に塗布して、第1層を上記プラスチック基材の少なくとも一部に担持させること;および、上記構成単位(A-1)に含まれるエポキシ基と結合しうるモノマー(b-1)に由来する構成単位(B-1)および抗血栓性モノマー(b-2)に由来する構成単位(B-2)を有する第2の共重合体と、溶媒と、を含む第2のコート液を上記第1層の少なくとも一部に塗布して、第2層を上記第1層の少なくとも一部に担持させることを有する、医療用具の製造方法をも提供する。
【0199】
以下、本発明に係る医療用具の製造方法において行われる各工程について、好ましい形態を説明する。なお、本発明に係る医療用具の製造方法は、下記形態に限定されない。
【0200】
《プラズマ照射工程(プラズマ処理工程)》
本工程では、以下で詳説する第1の溶液塗布工程の前に、予めプラスチック基材に対してプラズマを照射する(プラズマ処理を行う)。これにより、プラスチック基材の表面が酸化され、水酸基(-OH)および/またはカルボキシル基(-COOH)が生成しうる。そして、このようなプラスチック基材表面に対して、第1の共重合体を接触させる(好ましくは、第1のコート液を塗布する)と、第1の共重合体に含まれるエポキシ基と、水酸基(-OH)および/またはカルボキシル基(-COOH)とが反応し、化学的な結合を形成しうる。その結果、第1の共重合体がプラスチック基材上に強固に固定されるため、抗血栓性を長期にわたって維持しうる医療用具を製造することができる。ゆえに、本発明に係る医療用具は、好ましい一実施形態において、プラスチック基材の表面に形成された水酸基(-OH)および/またはカルボキシル基(-COOH)と、第1の共重合体(構成単位(A-1))に含まれるエポキシ基と、が化学的に結合してなる第1層を有する。
【0201】
小口径の人工血管等の細く狭い内表面であっても、所望のプラズマ処理を施すことが可能であることから、プラズマ照射工程は、イオン化ガスプラズマ処理によって行われると好ましい。
【0202】
プラスチック基材の表面にイオン化ガスプラズマ照射する前に、適当な方法でプラスチック基材表面を洗浄しておくのがよい。すなわち、イオン化ガスプラズマ照射によりプラスチック基材の表面に水酸基(-OH)および/またはカルボキシル基(-COOH)を生成させる前に、プラスチック基材表面に付着した油脂や汚れなどを取り除いておくことが好ましい。なお、第1の溶液塗布工程前にプラズマ処理を行わずに、第1の溶液塗布工程を行う場合であっても、当該洗浄処理は、第1の溶液を塗布する前に実施しておくのが望ましい。洗浄処理の方法は特に制限されず、適当な溶剤で洗浄(例えば、超音波洗浄、洗浄溶媒に浸漬する方法、洗浄溶媒をかけ流す方法、等)することによって行うことができる。
【0203】
プラズマ処理における圧力条件は、特に制限されるものではなく、減圧下、大気圧下のいずれでも可能である。自由な角度からプラズマガスの照射ができること、真空装置が必要ないため装置が小型化できること、省スペース、低コストでのシステム構成が実現できること、経済的にも優れることなどの観点から、大気圧下で行うことが好ましい。また、プラズマ照射ノズルを人工血管などの被処理物を中心にその周りを一回転させながらプラズマガスを照射することで、被処理物の全周をムラなく均一にプラズマ処理することもできる。
【0204】
プラズマ処理に用いることのできるイオン化ガスとしては、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、空気、酸素、二酸化炭素、一酸化炭素、水蒸気、窒素および水素等からなる群より選択される一種類以上のガスである。なお、プラズマ処理条件(照射時間、LF出力、印過電流、ガス流量、電極間ギャップ、プラズマ照射距離)は、特に制限されず、第1の共重合体とプラスチック基材との結合性(固定化しやすさ)や、用いられるプラスチック基材の種類、面積等に応じて適宜選択されうる。
【0205】
一例として、プラズマ処理における照射時間は、好ましくは10秒を超え、より好ましくは30秒以上10分以下であり、特に好ましくは1~5分である。このような条件であれば、第1の共重合体(第1層)をより強固にプラスチック基材層面に担持させる(固定する)ことができる。
【0206】
一例として、プラズマ処理におけるLF出力は、100~300Wであると好ましく、200Wであるとより好ましい。
【0207】
一例として、プラズマ処理におけるガス流量は、5~20cm3/分(sccm)であると好ましく、15cm3/分(sccm)であるとより好ましい。
【0208】
プラズマ処理における被処理物(プラスチック基材)の温度は、該基材表面のプラスチック(高分子)の融点より低い温度で、プラスチック基材が変形しない温度範囲であれば特に制限されるものではなく、室温のほか、加熱や冷却を行ってもよい。経済的な観点からは、加熱装置や冷却装置が不要な温度(例えば、5~35℃)で行われると好ましい。
【0209】
プラズマ処理に用いることのできるプラズマ照射装置(システム)としては、特に制限されるものではなく、例えば、ガス分子を導入し、これを励起してプラズマを発生するプラズマ発生管と、このプラズマ発生管の中のガス分子を励起する電極とを有し、プラズマ発生管の一端からプラズマを放出するような構成のプラズマ照射装置(システム)などが例示できるが、こうした構成(システム)に何ら制限されるものではない。例えば、高周波誘導方式、容量結合型電極方式、コロナ放電電極-プラズマジェット方式、平行平板型、リモートプラズマ型、大気圧プラズマ型、低圧プラズマ型、ICP型高密度プラズマ型等を採用した装置が挙げられる。また既に市販されているものから、人工血管、ステントグラフト、カバードステント等への照射に適しているイオン化ガスプラズマ照射装置(システム)、特に大気圧でのプラズマ照射装置(システム)を用いることができる。具体的には、TRI-STAR TECHNOLOGIES製のプラズマ照射装置:DURADYNE(商品名または商標名)、DIENER ELECTRONIC製のプラズマ照射装置:PLASMABEAMなどを利用できるが、これらに何ら制限されるものではない。
【0210】
《第1の溶液塗布工程》
本工程では、第1の共重合体および溶媒、ならびに必要であれば他の成分を含む溶液(本明細書中、単に「第1のコート液」とも称する)を調製し、当該第1のコート液をプラスチック基材上に塗布して、第1層を基材層上に形成する(担持させる)。第1のコート液を調製、塗布する方法は、第1の共重合体および溶媒を含む溶液を使用すること以外は特に制限されず、公知の方法と同様にしてあるいはこれを適宜修飾して適用できる。
【0211】
第1のコート液の調製に使用される溶媒としては、特に制限されず、第1の共重合体(および他の成分を使用する場合には、他の成分)の種類に応じて適切に選択される。高い溶解性の観点から、水(逆浸透膜水(RO水)、純水、イオン交換水、蒸留水等);メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール等のアルコール系溶媒;ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、テトラヒドロフラン(THF)、ジメチルスルホキシド、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、アセトン、ジオキサン、ベンゼン等の有機溶媒などが好ましく使用される。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を混合して(混合溶媒の形態で)用いてもよい。
【0212】
第1のコート液中の第1の共重合体の濃度は、特に限定されない。例えば、第1のコート液中の第1の共重合体の濃度は、0.01~20質量%であると好ましく、0.05~15質量%であるとより好ましく、0.1~10質量%であると特に好ましい。第1の共重合体の濃度が上記範囲であれば、得られる第1層は、本発明による効果を十分発揮できる。また、1回のコーティングで所望の厚みの均一な第1層を容易に得ることができ、また、溶液の粘度が適切な範囲内となり、操作性(例えば、コーティングのしやすさ)、生産効率の点で好ましい。但し、上記範囲を外れても、本発明の作用効果に影響を及ぼさない範囲であれば、十分に利用可能である。
【0213】
次に、上記のようにして調製された第1のコート液をプラスチック基材上に塗布する。ここで、プラスチック基材は、上記《プラスチック基材(プラスチック基材層)》の項にて説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。
【0214】
プラスチック基材表面に第1のコート液を塗布(コーティング)する方法は、特に制限されず、塗布・印刷法、浸漬法(ディッピング法、ディップコート法)、噴霧法(スプレー法)、スピンコート法、混合溶液含浸スポンジコート法、バーコート法(例えば、ワイヤーバー法)、ダイコート法、リバースコート法、コンマコート法、グラビアコート法、ドクターナイフ法など、従来公知の方法を適用することができる。これらのうち、浸漬法(ディッピング法、ディップコート法)、バーコート法を用いるのが好ましく、浸漬法を用いるのがより好ましい。
【0215】
なお、人工血管、ステントグラフト、カバードステント等の細く狭い内面に第1層を形成する場合、第1のコート液中にプラスチック基材を浸漬して、系内を減圧にして脱泡させてもよい。減圧にして脱泡させることにより、細く狭い内面に素早く溶液を浸透させ、第1層の形成を促進できる。
【0216】
または、塗布(コーティング)は第1のコート液を撹拌しながら行ってもよい。これにより、コート液と人工血管などの被処理物との接触をさらに促進できる。上記撹拌は、オービタルシェーカー、ロータリーシェーカー、ペイントシェーカー等の公知の装置を用いて行うことができる。また、撹拌条件は、特に制限されない。人工血管などの被処理物と第1のコート液とがより効率よく接触できるとの観点から、撹拌速度は、例えば、200~700rpmである。同様の観点から、撹拌時間は、例えば、1~20時間である。なお、撹拌温度は、室温付近(例えば、20~40℃)程度でよいが、使用溶媒の沸点よりも低温であれば加熱してもよい。
【0217】
また、プラスチック基材の一部にのみ第1層を形成する場合には、プラスチック基材の一部のみを第1のコート液中に浸漬して、第1のコート液をプラスチック基材の一部にコーティングすることで、当該基材の所望の表面部位に、第1層を形成することができる。
【0218】
プラスチック基材の一部のみを第1のコート液中に浸漬するのが困難な場合には、予め第1層を形成する必要のない基材の表面部分を着脱(装脱着)可能な適当な部材や材料で保護(被覆等)した上で、当該基材を第1のコート液中に浸漬して、第1のコート液を基材にコーティングした後、第1層を形成する必要のない基材の表面部分の保護部材(材料)を取り外し、その後、加熱処理等により反応させることで、基材の所望の表面部位に第1層を形成することができる。ただし、本発明では、これらの形成法に何ら制限されるものではなく、従来公知の方法を適宜利用して、第1層を形成することができる。例えば、プラスチック基材の一部のみを第1のコート液中に浸漬するのが困難な場合には、浸漬法に代えて、他のコーティング手法(例えば、医療用具の所定の表面部分に、第1のコート液を、スプレー装置、バーコーター、ダイコーター、リバースコーター、コンマコーター、グラビアコーター、スプレーコーター、ドクターナイフなどの塗布装置を用いて、塗布する方法など)を適用してもよい。なお、医療用具の構造上、円筒状の用具の外表面と内表面の双方が、第1層を有する必要があるような場合には、一度に外表面と内表面の双方をコーティングすることができる点で、浸漬法(ディッピング法)が好ましく使用される。
【0219】
第1のコート液の塗布量は、得られる第1層の厚み(乾燥膜厚)が上記範囲となるように選択されることが好ましい。
【0220】
さらに、上記のようにして形成された第1層を必要であれば乾燥し、第1層をプラスチック基材上に形成する。これにより、第1の共重合体に含まれるエポキシ基がプラスチック基材の表面(好ましくは、プラズマ照射工程により形成された水酸基および/またはカルボキシル基)と反応して第1層を基材層に担持(固定化)できる。また、第1の共重合体のエポキシ基同士が反応して、第1層の膜強度を高めることができる。
【0221】
乾燥処理は、自然乾燥、風乾または熱処理を含む。特に耐熱性が低いプラスチック基材を使用する場合には、乾燥処理は自然乾燥または風乾であることが好ましい。また、熱処理を行う場合、熱処理時の条件は、溶媒を除去できる(基材上に第1層が形成できる)条件であれば、特に制限されず、溶媒の種類に応じて適切に選択できる。例えば、熱処理温度は、好ましくは40~150℃である。また、熱処理時間は、好ましくは30分~30時間である。上記のような条件であれば、塗布層内の第1の共重合体のエポキシ基がプラスチック基材の表面(好ましくは、プラズマ照射工程により形成された水酸基および/またはカルボキシル基)とより効果的に反応し、第1の共重合体を基材に対してより十分強固に固定化できる。また、塗布層内の第1の共重合体のエポキシ基同士がより効率よく反応して、第1層の膜強度をさらに高めることができる。ゆえに、プラスチック基材から容易に剥離することのない、高強度の第1層を形成することができる。
【0222】
また、乾燥処理工程における圧力条件も何ら制限されるものではなく、常圧(大気圧)下で行うことができるほか、加圧ないし減圧下で行ってもよい。乾燥(または加熱)手段(装置)としては、例えば、オーブン、減圧乾燥機などを利用することができるが、自然乾燥の場合には、特に乾燥手段(装置)は不要である。
【0223】
本工程では、必要であれば、第1層を洗浄してもよい。ここで、洗浄方法は特に限定されないが、第1層を洗浄溶媒に浸漬する方法、第1層に洗浄溶媒をかけ流す方法、またはこれらを組合せてもよい。このとき使用される洗浄溶媒は、第1層を溶解しないものであれば特に限定されないが、水(例えば、イオン交換水、蒸留水、RO水、濾過水、滅菌水、精製水等)または温水が好ましく用いられる。洗浄水の温度は特に制限されないが、好ましくは20℃~80℃である。また、洗浄時間(洗浄溶媒を第1層と接触させる時間)は特に制限されないが、好ましくは1~60分である。上記洗浄工程の後、さらに、乾燥工程を行ってもよい。乾燥方法および乾燥条件(温度、時間等)は特に限定されず、従来公知の方法を用いることができる。
【0224】
《第2の溶液塗布工程》
本工程では、第2の共重合体および溶媒、ならびに必要であれば他の成分を含む溶液(本明細書中、単に「第2のコート液」とも称する)を調製し、当該第2のコート液を第1層上に塗布して、第2層を第1層上に形成する。これにより、プラスチック基材上に第1層および第2層がこの順に積層してなる医療用具が得られる。
【0225】
本工程は、上記第1の溶液塗布工程において、第1のコート液を第2のコート液と読み替えることによって適用できる。なお、第2のコート液の調製に使用される溶媒は、特に制限されず、第2の共重合体(および他の成分を使用する場合には、他の成分)の種類に応じて適切に選択される。
【0226】
また、第2のコート液の塗布(コーティング)は、第2のコート液を撹拌しながら行うことが好ましい。これにより、第1層と第2層との結合をより強固にし、密着性を向上させうる。
【0227】
第2のコート液の塗布量は、得られる第2層の厚み(乾燥膜厚)が上記範囲となるように選択されることが好ましい。
【0228】
上記方法によって、抗血栓性に優れた医療用具が製造される。
【0229】
[医療用具の用途]
本発明に係る医療用具は、抗血栓性に優れる。本発明に係る医療用具としては、例えば、体内埋入型の人工器官や治療器具、体外循環型の人工臓器類、カテーテル、ガイドワイヤー等を例示できる。なかでも、医療用具は血管内留置用具であることが好ましく、具体的には、人工血管、ステント、ステントグラフト、カバードステント、人工弁、弁クリップ、補助循環用ポンプカテーテル等が挙げられる。本発明の一実施形態に係る医療用具は、人工血管、ステントグラフト、カバードステントまたはカテーテルである。その他にも以下の医療用具が示される。具体的には、人工気管、人工皮膚、人工心膜等の埋入型医療器具や、人工心臓システム、人工肺システム、人工心肺システム、人工腎臓システム、人工肝臓システム、免疫調節システム等の人工臓器システムや、留置針、IVHカテーテル、薬液投与用カテーテル、サーモダイリューションカテーテル、血管造影用カテーテル、血管拡張用カテーテルおよびダイレーターあるいはイントロデューサー等の血管内に挿入ないし留置されるカテーテルや、あるいは、これらのカテーテル用のガイドワイヤー、スタイレット等や、胃管カテーテル、栄養カテーテル、経管栄養用(ED)チューブ、尿道カテーテル、導尿カテーテル、バルーンカテーテル、気管内吸引カテーテルをはじめとする各種の吸引カテーテルや排液カテーテル等の血管以外の生体組織に挿入ないし留置されるカテーテル類が例示できる。
【実施例0230】
本発明の効果を、以下の実施例および比較例を用いて説明する。ただし、本発明の技術的範囲が以下の実施例のみに制限されるわけではない。以下の実施例において「部」あるいは「%」の表示を用いる場合があるが、特に断りがない限り、「質量部」あるいは「質量%」を表す。また、特記しない限り、各操作は、室温(25℃)で行った。
【0231】
[合成例1-1:GMA-r-MEA共重合体(5/5)の合成]
ウォーターバスを水道水で満たし、ポリプロピレン(PP)ボールで水面を覆った。次に、このウォーターバスをマグネチックスターラーに載せ、温度を37℃に設定した。
【0232】
50mLビーカーに、グリシジルメタクリレート(GMA)(富士フイルム和光純薬株式会社製)1.48g(10mmol)、2-メトキシエチルアクリレート(MEA)(大阪有機化学工業株式会社製、2-MTA)1.36g(10mmol)、重合開始剤としての2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)(富士フイルム和光純薬株式会社製、V-70)0.0028g(0.0091mmol)および1,4-ジオキサン約11mLを添加して撹拌し、反応溶液を調製した(GMAおよびMEAの合計濃度が20質量%となるように調整し、重合開始剤はGMAおよびMEAの合計に対して0.1質量%の割合とした)。上記のように調製した反応溶液を11mL容量のガラス管に移し替え、当該ガラス管に対して窒素バブリングを10分行った後、ゴム栓で蓋をした。このガラス管を、ウォーターバスを用いて加熱し、37℃で約3時間、窒素雰囲気下で反応(重合)させた。その後、上記ガラス管をウォーターバスから取り出し、室温まで冷却した。
【0233】
上記重合後に得られた反応物について、ヘキサンを用いて再沈殿し、次いで、アセトンおよびヘキサンを用いて再沈殿を数回繰り返すことにより、ポリマーの精製を行った。さらに、回収したポリマーを16時間真空乾燥し、グリシジルメタクリレートおよびメトキシエチルアクリレートを構成単位とする共重合体(1-1)を得た。当該共重合体(1-1)におけるグリシジルメタクリレート由来の構成単位(A-1)と、メトキシエチルアクリレート由来の構成単位(A-2)との含有比率(モル比)を1H-NMRにより測定したところ、上記の仕込み量から計算される値と同様の比率(GMA:MEA=5:5(モル比))であった。また、メトキシエチルアクリレート(MEA)のホモポリマー(PMEA)のガラス転移温度は、-50℃である(以下同様)。
【0234】
[合成例1-2:GMA-r-MEA共重合体(3/7)の合成]
上記合成例1-1において、GMAの量を0.91g(6.4mmol)、MEAの量を1.94g(15mmol)にそれぞれ変更したことを除いては、合成例1-1と同様にしてグリシジルメタクリレートおよびメトキシエチルアクリレートを構成単位とする共重合体(1-2)を得た。当該共重合体(1-2)におけるグリシジルメタクリレート由来の構成単位(A-1)と、メトキシエチルアクリレート由来の構成単位(A-2)との含有比率(モル比)を1H-NMRにより測定したところ、上記の仕込み量から計算される値と同様の比率(GMA:MEA=3:7(モル比))であった。
【0235】
[合成例1-3:GMA-r-THFA共重合体(5/5)の合成]
上記合成例1-1において、GMAの量を1.35g(9.5mmol)に変更し、MEAの代わりにテトラヒドロフルフリルアクリレート(THFA)(富士フイルム和光純薬株式会社製)を用いてその量を1.49g(9.5mmol)に変更したことを除いては、合成例1-1と同様にしてグリシジルメタクリレートおよびテトラヒドロフルフリルアクリレートを構成単位とする共重合体(1-3)を得た。当該共重合体(1-3)におけるグリシジルメタクリレート由来の構成単位(A-1)と、テトラヒドロフルフリルアクリレート由来の構成単位(A-2)との含有比率(モル比)を1H-NMRにより測定したところ、上記の仕込み量から計算される値と同様の比率(GMA:THFA=5/5(モル比))であった。また、テトラヒドロフルフリルアクリレート(THFA)のホモポリマー(PTHFA)のガラス転移温度は、-12℃である(以下同様)。
【0236】
[合成例1-4:GMA-r-THFA共重合体(3/7)の合成]
上記合成例1-3において、GMAの量を0.80g(5.6mmol)、THFAの量を2.04g(13mmol)にそれぞれ変更したことを除いては、合成例1-3と同様にしてグリシジルメタクリレートおよびテトラヒドロフルフリルアクリレートを構成単位とする共重合体(1-4)を得た。当該共重合体(1-4)におけるグリシジルメタクリレート由来の構成単位(A-1)と、テトラヒドロフルフリルアクリレート由来の構成単位(A-2)との含有比率(モル比)を1H-NMRにより測定したところ、上記の仕込み量から計算される値と同様の比率(GMA:THFA=3:7(モル比))であった。
【0237】
[合成例2-1:AMPA-r-MEA共重合体(1/14)の合成]
ウォーターバスを水道水で満たし、ポリプロピレン(PP)ボールで水面を覆った。次に、このウォーターバスをマグネチックスターラーに載せ、温度を80℃に設定した。
【0238】
冷却管を備えた250mLの三口フラスコに、N-(3-アミノプロピルメタクリルアミド)塩酸塩(APMA塩酸塩)(Combi-Blocks社製)2.00g(11mmol)、2-メトキシエチルアクリレート(MEA)20.24g(156mmol)、重合開始剤としての4,4’-アゾビス(4-シアノ吉草酸)(ACVA)(富士フイルム和光純薬株式会社製)0.44g(1.6mmol)、ならびに1,4-ジオキサン約30mLおよびRO水約20mLを添加して撹拌し、全ての試薬を溶解させた(APMAおよびMEAの合計濃度が30質量%となるように調整し、重合開始剤はAPMAおよびMEAの合計に対して2質量%の割合とした)。次いで、ウォーターバスを用いて加熱し、80℃で約3時間、窒素雰囲気下で反応(重合)させた。その後、上記フラスコをウォーターバスから取り出し、室温まで冷却した。
【0239】
上記重合後に得られた反応物について、ヘキサンおよびイソプロピルアルコール(IPA)の混合溶液(ヘキサン:IPAの体積比=5:5)を用いて再沈殿し、次いで、THFおよびエタノールの混合溶液(THF:エタノールの体積比=4:1)ならびにヘキサンおよびイソプロピルアルコール(IPA)の混合溶液(ヘキサン:IPAの体積比=7:3)を用いて再沈殿を行い、さらに、THFおよびエタノールの混合溶液(THF:エタノールの体積比=4:1)ならびにヘキサンを用いて再沈殿を行うことにより、ポリマーの精製を行った。さらに、回収したポリマーを20時間真空乾燥し、アミノプロピルメタクリルアミドおよびメトキシエチルアクリレートを構成単位とする共重合体(2-1)を得た。当該共重合体(2-1)におけるアミノプロピルメタクリルアミド由来の構成単位(B-1)と、メトキシエチルアクリレート由来の構成単位(B-2)との含有比率(モル比)を1H-NMRにより測定したところ、上記の仕込み量から計算される値と同様の比率(APMA:MEA=1:14(モル比))であった。
【0240】
[比較合成例1-1:GMAホモポリマー(PGMA)の合成]
冷却管を備えた250mLの三口フラスコに、GMA23.7g(167mmol)および1,4-ジオキサン約92mLを添加して撹拌し、全ての試薬を溶解させた(GMAの濃度が20質量%となるように調整した)。この溶液に、重合開始剤としてのアゾイソブチロニトリル(AIBN)0.024g(GMAに対して0.1質量%の割合)を予め少量の1,4-ジオキサンに溶解させた溶液を添加し、80℃で約3時間、窒素雰囲気下で反応(重合)させた。その後、上記フラスコをウォーターバスから取り出し、室温まで冷却した。
【0241】
上記重合後に得られた反応物について、メタノールを用いて再沈殿し、次いで、アセトンおよびメタノールを用いて再沈殿を行うことにより、ポリマーの精製を行った。さらに、回収したポリマーを10時間真空乾燥し、グリシジルメタクリレートを構成単位とする比較重合体(1-1)(PGMA)を得た。
【0242】
[比較合成例1-2:GMA-r-BMA共重合体(7/3)の合成]
上記合成例1-1において、GMAの量を1.99g(14mmol)に変更し、MEAの代わりにn-ブチルメタクリレート(BMA)(富士フイルム和光純薬株式会社製)を用いてその量を0.85g(6mmol)に変更したことを除いては、合成例1-1と同様にしてグリシジルメタクリレートおよびn-ブチルメタクリレートを構成単位とする比較共重合体(1-2)を得た。当該比較共重合体(1-2)におけるグリシジルメタクリレート由来の構成単位(A-1)と、n-ブチルメタクリレート由来の構成単位(A’-2)との含有比率(モル比)を1H-NMRにより測定したところ、上記の仕込み量から計算される値と同様の比率(GMA:BMA=7/3(モル比))であった。また、n-ブチルメタクリレート(BMA)のホモポリマー(PBMA)のガラス転移温度は、20℃である(以下同様)。
【0243】
[比較合成例1-3:GMA-r-BMA共重合体(5/5)の合成]
上記比較合成例1-2において、GMAの量を1.42g(10mmol)、BMAの量を1.42g(10mmol)にそれぞれ変更したことを除いては、比較合成例1-2と同様にしてグリシジルメタクリレートおよびn-ブチルメタクリレートを構成単位とする比較共重合体(1-3)を得た。当該比較共重合体(1-3)におけるグリシジルメタクリレート由来の構成単位(A-1)と、n-ブチルメタクリレート由来の構成単位(A’-2)との含有比率(モル比)を1H-NMRにより測定したところ、上記の仕込み量から計算される値と同様の比率(GMA:BMA=5/5(モル比))であった。
【0244】
[比較合成例1-4:GMA-r-BMA共重合体(3/7)の合成]
上記比較合成例1-2において、GMAの量を0.85g(6mmol)、BMAの量を1.99g(14mmol)にそれぞれ変更したことを除いては、比較合成例1-2と同様にしてグリシジルメタクリレートおよびn-ブチルメタクリレートを構成単位とする比較共重合体(1-4)を得た。当該比較共重合体(1-4)におけるグリシジルメタクリレート由来の構成単位(A-1)と、n-ブチルメタクリレート由来の構成単位(A’-2)との含有比率(モル比)を1H-NMRにより測定したところ、上記の仕込み量から計算される値と同様の比率(GMA:BMA=3/7(モル比))であった。
【0245】
[製造例1:接着層サンプル(1)の作製]
(1)基材の準備
ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(東レ株式会社製、製品名:ルミラー(登録商標)、厚み:125μm)を1cm×1cmの大きさに切り出した。次いで、このように切り出したフィルムをエタノールに1分間浸漬した後、エタノールを交換した。この操作を3回繰り返すことにより洗浄を行った。
【0246】
上記洗浄済みのPETフィルムを、プラズマ照射装置(低圧プラズマ型)にセットし、下記条件で両面に3分間プラズマ照射を行い、プラズマ照射後のPETフィルムを大気中に取り出し、30分間静置することで、上記洗浄済みのPETフィルム表面にヒドロキシル基(-OH)およびカルボキシル基(-COOH)を生成させた。
【0247】
(プラズマ照射条件)
装置:Diener Electronic社製、製品名:Pico
LF出力:200W
出力(Power):50%
導入ガス:アルゴンガス(100体積%)
導入ガス流量:15sccm
圧力:0.3mbar(0.3hPa)
処理時間:3分。
【0248】
(2)第1層(接着層)の形成
上記合成例1-1で得られた共重合体(1-1)を0.1質量%の濃度で、アセトンに溶解し、共重合体溶液(1-1)を調製した。この共重合体溶液(1-1)中に、上記にて準備したプラズマ照射後のPETフィルムを浸漬した後、すぐに取り出した。その後、PETフィルムを取り出し、12時間以上風乾した。これにより、PETフィルム表面に第1層(接着層)を形成し、接着層サンプル(1)を得た。すなわち、GMA-r-MEA共重合体(5/5(モル比))を含む層(第1層)を有するサンプルを作製した。
【0249】
[製造例2:接着層サンプル(2)の作製]
上記製造例1(2)において、用いた共重合体(1-1)を、合成例1-2で得られた共重合体(1-2)に変更したことを除いては、製造例1と同様にして接着層サンプル(2)を得た。すなわち、GMA-r-MEA共重合体(3/7(モル比))を含む層(第1層)を有するサンプルを作製した。
【0250】
[製造例3:接着層サンプル(3)の作製]
上記製造例1(2)において、用いた共重合体(1-1)を、合成例1-3で得られた共重合体(1-3)に変更したことを除いては、製造例1と同様にして接着層サンプル(3)を得た。すなわち、GMA-r-THFA共重合体(5/5(モル比))を含む層(第1層)を有するサンプルを作製した。
【0251】
[製造例4:接着層サンプル(4)の作製]
上記製造例1(2)において、用いた共重合体(1-1)を、合成例1-4で得られた共重合体(1-4)に変更したことを除いては、製造例1と同様にして接着層サンプル(4)を得た。すなわち、GMA-r-THFA共重合体(3/7(モル比))を含む層(第1層)を有するサンプルを作製した。
【0252】
[比較製造例1:比較接着層サンプル(1)の作製]
上記製造例1(2)において、用いた共重合体(1-1)を、比較合成例1-1で得られた比較重合体(1-1)に変更したことを除いては、製造例1と同様にして比較接着層サンプル(1)を得た。すなわち、GMAホモポリマー(PGMA)を含む層(第1層)を有するサンプルを作製した。
【0253】
[比較製造例2:比較接着層サンプル(2)の作製]
上記製造例1(2)において、用いた共重合体(1-1)を、比較合成例1-2で得られた比較共重合体(1-2)に変更したことを除いては、製造例1と同様にして比較接着層サンプル(2)を得た。すなわち、GMA-r-BMA共重合体(7/3)を含む層(第1層)を有するサンプルを作製した。
【0254】
[比較製造例3:比較接着層サンプル(3)の作製]
上記製造例1(2)において、用いた共重合体(1-1)を、比較合成例1-3で得られた比較共重合体(1-3)に変更したことを除いては、製造例1と同様にして比較接着層サンプル(3)を得た。すなわち、GMA-r-BMA共重合体(5/5)を含む層(第1層)を有するサンプルを作製した。
【0255】
[比較製造例4:比較接着層サンプル(4)の作製]
上記製造例1(2)において、用いた共重合体(1-1)を、比較合成例1-4で得られた比較共重合体(1-4)に変更したことを除いては、製造例1と同様にして比較接着層サンプル(4)を得た。すなわち、GMA-r-BMA共重合体(3/7)を含む層(第1層)を有するサンプルを作製した。
【0256】
<評価1:SEMによる表面観察>
上記製造例および比較製造例にて得られた各サンプルについて、接着層(第1層)の表面を走査型電子顕微鏡(機器名:S-3400N、株式会社日立サイエンスシステムズ製)によって、100倍の倍率で観察した。得られた画像を
図3~10に示す。
図3は、製造例1にて得られたサンプルの第1層(接着層)を走査型電子顕微鏡によって観察したSEM画像である。
図4は、製造例2(下記実施例1に対応)にて得られたサンプルの第1層(接着層)を走査型電子顕微鏡によって観察したSEM画像である。
図5は、製造例3にて得られたサンプルの第1層(接着層)を走査型電子顕微鏡によって観察したSEM画像である。
図6は、製造例4(下記実施例2に対応)にて得られたサンプルの第1層(接着層)を走査型電子顕微鏡によって観察したSEM画像である。
図7は、比較製造例1(下記比較例1に対応)にて得られたサンプルの第1層(接着層)を走査型電子顕微鏡によって観察したSEM画像である。
図8は、比較製造例2にて得られたサンプルの第1層(接着層)を走査型電子顕微鏡によって観察したSEM画像である。
図9は、比較製造例3にて得られたサンプルの第1層(接着層)を走査型電子顕微鏡によって観察したSEM画像である。
図10は、比較製造例4にて得られたサンプルの第1層(接着層)を走査型電子顕微鏡によって観察したSEM画像である。
【0257】
図7(PGMAを含む接着層)、
図8~10(GMA-r-BMA共重合体を含む接着層)では、いずれも凝集が観測された。このように、エポキシ基を有するモノマーに由来する構成単位(A-1)に加え、本発明に係る構成単位(A-2)を有しない共重合体を用いて接着層(第1層)を形成すると、凝集してしまい、平滑な接着層(第1層)を形成することが難しいことが明らかとなった。
【0258】
これに対し、
図3~
図6に示すように、エポキシ基を有するモノマーに由来する構成単位(A-1)に加え、本発明に係る構成単位(A-2)を有する共重合体を用いて形成された接着層(第1層)では、当該共重合体の凝集が極めて低減されていることが観察された。ゆえに、本発明に係る第1の共重合体を用いると、接着層の凝集に起因する抗血栓性の低下が効果的に抑制され、抗血栓性に優れた医療用具を得ることができると推測される。
【0259】
特に
図4(GMA-r-MEA共重合体(3/7)を含む接着層)および
図6(GMA-r-THFA共重合体(3/7)を含む接着層)では、ほぼ凝集は観測されず、極めて平滑な接着層(第1層)が形成されていることが示された。したがって、
図3と
図4との比較、および
図5と
図6との比較により、エポキシ基を有するモノマーに由来する構成単位(A-1)に対し、本発明に係る構成単位(A-2)の含有比率(モル比)を大きくすることにより、凝集を抑制する効果(さらには、抗血栓性)がより向上すると考えられる。
【0260】
[実施例1:生体適合性層サンプル(1)の作製]
上記合成例2-1で得られた共重合体(2-1)を1質量%の濃度で、RO水に溶解し、共重合体溶液(2-1)を調製した。この共重合体溶液(2-1)10mLを、Falcon(登録商標)チューブに移し替え、当該チューブに上記製造例2にて作製した接着層サンプル(2)を投入した。その後、オービタルシェーカー(株式会社日伸理化製、製品名:ROTARY SHAKER NX-20)で400rpmの速度で、室温にて16時間、撹拌し、上記チューブからサンプルを取り出した。次いで、サンプルをRO水中に5分間静置(浸漬)し、RO水を新しいものに交換することで、洗浄を行った。その後、この洗浄操作を3回繰り返した後サンプルをRO水から取り出し、室温で静置して乾燥させ、生体適合性層サンプル(1)を得た。すなわち、PETフィルム上に、接着層(第1層)としてのGMA-r-MEA共重合体(3/7)を含む層を介して生体適合性層を形成したサンプル(1)を作製した。
【0261】
[実施例2:生体適合性層サンプル(2)の作製]
上記実施例1において、接着層サンプル(2)を、製造例4で得られた接着層サンプル(4)に変更したことを除いては、実施例1と同様にして生体適合性層サンプル(2)を得た。PETフィルム上に、接着層(第1層)としてのGMA-r-THFA共重合体(3/7)を含む層を介して生体適合性層を形成したサンプル(2)を作製した。
【0262】
[参考例1:比較生体適合性層サンプル(1)の作製]
未処理の(上記製造例1(1)のようなプラズマ処理を行っていない)PETフィルムをそのまま評価サンプルとした(参考例1)。
【0263】
[比較例1:比較生体適合性層サンプル(2)の作製]
上記実施例1において、接着層サンプル(2)の代わりに、上記比較製造例1にて作製した比較接着層サンプル(1)を用いたことを除いては、実施例1と同様にして比較生体適合性層サンプル(1)を得た。すなわち、PETフィルム上に、接着層(第1層)としてのPGMAを含む層を介して生体適合性層を形成した比較サンプル(1)を作製した。
【0264】
<評価2:血小板粘着試験(抗血栓性試験)>
上記実施例および比較例にて得られた各サンプルについて、下記に従って、血小板粘着試験を行い、抗血栓性を評価した。3.2(w/v)%クエン酸ナトリウム(抗凝固剤)水溶液をブタ新鮮血に添加して、抗凝固したブタ新鮮血(1)を得た。この際、ブタ新鮮血とクエン酸ナトリウム水溶液との混合比(体積比)が9:1となるように混合した。1M 塩化カルシウム溶液と1000U/mL ヘパリン溶液とを15mLのFalconチューブに分取して、混合溶液を調製した。この混合溶液を抗凝固したブタ新鮮血(1)に加えて、泡立てないようにゆっくり攪拌して、抗凝固したブタ新鮮血(2)を得た。この際、抗凝固したブタ新鮮血(2)50mL中、1M 塩化カルシウム溶液が820μLと、1000U/mL ヘパリン溶液が100μL(100U)とが含まれるように混合した。抗凝固したブタ新鮮血(2)中のヘパリンの最終濃度は、2.0U/mLである。抗凝固したブタ新鮮血(2)100μLを、22℃で10分間遠心分離(1500×g)して、多血小板血漿(PRP)を分取した。このPRPを、上記サンプルをそれぞれ底面に貼り付けた円筒容器にそれぞれ満たし、室温で5時間静置した。その後、各サンプルを3.2wt% クエン酸ナトリウム/リン酸緩衝液(PBS)(=1/9)溶液で洗浄し、1(w/v)%グルタルアルデヒドPBS溶液で固定した。冷蔵庫(4℃)で一晩静置した後、ピペットチューブでグルタルアルデヒドPBS溶液を除去した後、RO水で7回洗浄した。各サンプルを室温で静置して乾燥した。乾燥後のサンプルをステンレス板に固定し、白金スパッタにより白金蒸着した後、走査型電子顕微鏡(SEM)で観察および写真撮影(1000倍)を行った。各写真について、付着(粘着)した血小板数を計測し、5視野の合計を算出した。結果を下記表1に示す。
【0265】
【0266】
その結果、GMA-r-MEA共重合体またはGMA-r-THFA共重合体を接着層(第1層)として有するサンプル(実施例1および2)は、いずれも血小板粘着を抑制する効果(抗血栓性効果)に優れることが確認された。