JP2005074139A - Coating composition for medical article - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蛋白質の吸着防止性、生体適合性および抗血栓性に優れた医療用品用コーティング組成物に関する。 The present invention relates to a coating composition for medical supplies that is excellent in protein adsorption prevention, biocompatibility and antithrombotic properties.
近年、人工臓器、カテーテル、ステント、医療用チューブ、血液回路、血液貯蔵用容器、透過膜、注射筒等の医療用品は、医療技術の進歩に伴い、その使用頻度はますます増加している。これら医療用品には、例えばポリペプチドホルモン等の薬液製剤の充填や投与に使用されるものがあり、これら医療用具の表面への薬剤の非吸着性が求められている。また、生体内に半永久的に埋め込まれたり、一定期間留置されたりする医療用品には、材料の強度や耐久性も然ることながら、血液や生体組織との適合性などが求められている。 In recent years, medical supplies such as artificial organs, catheters, stents, medical tubes, blood circuits, blood storage containers, permeable membranes, and syringes have been used more and more frequently as medical technology advances. Some of these medical supplies are used for filling and administration of drug solutions such as polypeptide hormones, and the non-adsorbability of the drug on the surface of these medical devices is required. In addition, medical supplies that are semi-permanently embedded in a living body or indwelled for a certain period of time are required to have compatibility with blood and living tissue, as well as the strength and durability of the material.
一般に上記医療用品に使用される高分子材料としては、ポリエステル、ポリスルホン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、シリコーン樹脂、ポリオレフィン、ポリメタクリル酸エステル及び含フッ素樹脂等が知られている。これら高分子材料は、機械的強度は十分満足できるものではあるものの、疎水性の表面を有することから蛋白非吸着性、生体適合性、抗血栓性において満足するものではない。 In general, polyester, polysulfone, polyvinyl chloride, polystyrene, silicone resin, polyolefin, polymethacrylic acid ester, fluorine-containing resin, and the like are known as polymer materials used in the above-mentioned medical supplies. Although these polymer materials have satisfactory mechanical strength, they have a hydrophobic surface and are not satisfactory in terms of protein non-adsorbability, biocompatibility, and antithrombotic properties.
生体適合性、抗血栓性を改善する材料として、セグメント化ポリウレタンがよく知られている(例えば、特許文献1、2および3参照。)。セグメント化ポリウレタンは剛直な芳香族ウレタン結合部位と柔軟なポリエーテル結合部位の間のミクロ相分離構造により、血小板粘着が抑制されるものであるが、機械的強度の低下、溶出物の生成等に問題があるばかりでなく、血小板粘着の抑制効果も十分ではない。 Segmented polyurethane is well known as a material that improves biocompatibility and antithrombogenicity (see, for example, Patent Documents 1, 2, and 3). Segmented polyurethane suppresses platelet adhesion by a microphase separation structure between a rigid aromatic urethane bond site and a flexible polyether bond site. However, it reduces mechanical strength and produces eluate. Not only is there a problem, but the effect of suppressing platelet adhesion is not sufficient.
また、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)−スチレン−HEMAブロック共重合体等の材料を用い、ポリマー表面を親水部と疎水部のミクロ相分離構造にすることで血小板粘着を抑制して抗血栓性を発現するという材料が知られている(例えば非特許文献1。)。しかしながら、価格、機械強度、成形性等実用上の問題が大きい。 In addition, by using a material such as 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) -styrene-HEMA block copolymer and making the polymer surface a microphase separation structure of a hydrophilic part and a hydrophobic part, platelet adhesion is suppressed and antithrombotic. Is known (for example, Non-Patent Document 1). However, practical problems such as price, mechanical strength and formability are great.
さらに、溶解度パラメーターが特定の範囲にあるポリ(アルキルアリールエーテル)スルホン共重合体を使用し、ポリマー表面を親水部と疎水部のミクロ相分離構造にすることで抗血栓性を得ようとする材料(例えば特許文献4)もある。
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その課題は、優れた蛋白の吸着防止性、生体適合性および抗血栓性を長期間有しつつ、機械強度、非溶出性をも満足する被膜を形成するコーティング組成物を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and the problem is that it has excellent protein adsorption prevention property, biocompatibility, and antithrombotic property for a long time, and also has mechanical strength and non-eluting properties. The object is to provide a coating composition which forms a satisfactory film.
本発明者らは先に、浴室、洗面所、トイレ、台所等で使用される製品に適用して防汚性を改善することができる防汚性組成物を発明した(特開2000−1620号)。この発明で採用した添加剤(ポリエーテル変性シリコーン化合物)は水周りで発生する多種多様な汚れに対して良好な防汚性を発揮した。本発明者はその後、上記防汚性組成物を医療用品用に展開するためさらに鋭意研究を重ねた結果、被膜表面と接触する蛋白質の物性を考慮して分子設計したポリエーテル変性シリコーン化合物を被膜表面改質用添加剤として採用し、これをバインダー樹脂と混合してコーティング組成物とする発明に至った。 The present inventors previously invented an antifouling composition that can be applied to products used in bathrooms, toilets, toilets, kitchens, and the like to improve antifouling properties (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-1620). ). The additive (polyether-modified silicone compound) employed in the present invention exhibited good antifouling properties against a wide variety of stains generated around water. The present inventor subsequently conducted extensive research to develop the antifouling composition for medical supplies, and as a result, coated the polyether-modified silicone compound with a molecular design in consideration of the physical properties of the protein in contact with the coating surface. Adopted as an additive for surface modification, and this was mixed with a binder resin, leading to an invention to form a coating composition.
本発明に係るコーティング組成物によって形成される被膜は、バインダー樹脂により、基材との密着性、機械強度、非溶出性を満足しつつ、被膜表面改質用添加剤が表面に偏析し、かつ設計されたサイズの親水部および疎水部からなるミクロ相分離構造を形成するため、蛋白の吸着防止性、生体適合性および抗血栓性を全て満足する。 The film formed by the coating composition according to the present invention satisfies the adhesiveness to the substrate, the mechanical strength, and the non-elution property by the binder resin, and the film surface modifying additive segregates on the surface, and In order to form a microphase separation structure composed of a hydrophilic part and a hydrophobic part having a designed size, the protein adsorption prevention property, biocompatibility and antithrombotic property are all satisfied.
すなわち、本発明は、バインダー樹脂(A)および被膜表面改質用添加剤(B)からなる医療用品用コーティング組成物であって、前記バインダー樹脂(A)がアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂から選ばれる少なくとも1種以上の樹脂であり、前記被膜表面改質用添加剤(B)が、吸着分子のサイズよりも小さい疎水性ドメインおよび/または親水性ドメインを前記被膜表面に交互に形成可能なポリオキシアルキレン−シリコーンブロック交互共重合体である。 That is, the present invention is a coating composition for medical supplies comprising a binder resin (A) and a coating surface modifying additive (B), wherein the binder resin (A) is an acrylic resin, an epoxy resin, a polyester resin, It is at least one resin selected from urethane resins, and the coating surface modification additive (B) alternately has hydrophobic domains and / or hydrophilic domains smaller than the size of adsorbed molecules on the coating surface. It is a polyoxyalkylene-silicone block alternating copolymer that can be formed.
ここで、前記ポリオキシアルキレン−シリコーンブロック交互共重合体は、バインダー樹脂100重量部に対し、0.01重量部乃至10重量部含まれることが好ましい。 Here, the polyoxyalkylene-silicone block alternating copolymer is preferably included in an amount of 0.01 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.
また、分子量が小さい場合などには、ポリオキシアルキレン−シリコーンブロック交互共重合体が、架橋性反応基を有するものでもよい。 In addition, when the molecular weight is small, the polyoxyalkylene-silicone block alternating copolymer may have a crosslinkable reactive group.
具体的には、ポリオキシアルキレン−シリコーンブロック交互共重合体が一般式(I) Specifically, the polyoxyalkylene-silicone block alternating copolymer has the general formula (I)
(式中、R3は炭素原子数1〜20の2価炭化水素基を表し、Zはアミノ基含有基、アンモニウム基含有基またはエポキシ基含有基を表す)で表される反応性官能基を表し、Yは、メチル基またはXのいずれかを表し、aは0〜10の整数、bは0〜100の整数、a+bは1〜100の整数、mは1〜100の整数、nは0〜30、lは1〜50の整数を表す)
で表される。
(Wherein R 3 represents a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and Z represents an amino group-containing group, an ammonium group-containing group or an epoxy group-containing group). Y represents a methyl group or X, a is an integer of 0 to 10, b is an integer of 0 to 100, a + b is an integer of 1 to 100, m is an integer of 1 to 100, and n is 0 -30, l represents an integer of 1-50)
It is represented by
また一般式(I)において、a,b,mが次式(1)
0.15≦(m+n)/(a+b+m+n)≦0.80 ・・・(1)
を満足することを特徴とする上記(1),(2)または(3)記載の医療用品用コーティング組成物、
を提供するものである。
In general formula (I), a, b, and m are represented by the following formula (1):
0.15 ≦ (m + n) / (a + b + m + n) ≦ 0.80 (1)
The medical composition coating composition according to the above (1), (2) or (3), characterized by satisfying
Is to provide.
本発明によれば、長期間にわたり蛋白吸着防止性、生体適合性、抗血栓性を有すると共に、非溶出性、機械強度、基材との密着性に優れる医療用品用コーティング組成物、医療用品用コーティング被膜および該組成物を用いて形成された被コーティング医療用品を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it has protein adsorption prevention property, biocompatibility, antithrombotic property over a long period of time, and is excellent in non-eluting property, mechanical strength, and adhesiveness with a base material, and for medical products Coated coatings and coated medical articles formed using the compositions can be provided.
本発明の医療用品用コーティング組成物は、基材樹脂との密着性、機械強度、添加剤の非溶出性を改善するためのバインダー樹脂と表面を改質するための被膜表面改質用添加剤(以下、単に「添加剤」という。)を主成分として含む組成物からなる。 The coating composition for medical supplies of the present invention comprises a binder resin for improving adhesion to a base resin, mechanical strength, and non-elution of additives, and an additive for coating surface modification for modifying the surface. (Hereinafter, simply referred to as “additive”).
バインダー樹脂は、医療用高分子材料として用いられるポリエステル、ポリスルホン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、シリコーン樹脂、ポリオレフィン、ポリメタクリル酸エステル及び含フッ素樹脂のような疎水性高分子と密着性が高いアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂から選ばれる少なくとも1種以上の樹脂であり、添加剤は、後述する特定のポリオキシアルキレン−シリコーンブロック交互共重合体である。 The binder resin is an acrylic resin having high adhesion to hydrophobic polymers such as polyester, polysulfone, polyvinyl chloride, polystyrene, silicone resin, polyolefin, polymethacrylic acid ester and fluorine-containing resin, which are used as medical polymer materials, It is at least one resin selected from an epoxy resin, a polyester resin, and a urethane resin, and the additive is a specific polyoxyalkylene-silicone block alternating copolymer described later.
本発明で用いるアクリル樹脂としては、アクリルポリウレタン樹脂、熱硬化型アクリル樹脂、紫外線硬化型アクリル樹脂、電子線硬化型アクリル樹脂、熱可塑型アクリル樹脂、常乾型アクリル樹脂等を用いることができる。中でもアクリルポリウレタン樹脂は、アクリル樹脂の持つ剛直性とウレタン結合の持つ柔軟性を併せ持つことにより、優れた機械強度を達成することができるため好ましい。 As the acrylic resin used in the present invention, an acrylic polyurethane resin, a thermosetting acrylic resin, an ultraviolet curable acrylic resin, an electron beam curable acrylic resin, a thermoplastic acrylic resin, a normally dry acrylic resin, or the like can be used. Among these, acrylic polyurethane resins are preferable because they can achieve excellent mechanical strength by combining the rigidity of acrylic resins and the flexibility of urethane bonds.
また熱硬化型アクリル樹脂、紫外線硬化型アクリル樹脂、電子線硬化型アクリル樹脂、常乾型アクリル樹脂を用いることにより、塗料として用いるだけでなく、射出成形やその他の成形法によって管状の部材や板状の部材等の成型品を容易に形成することもできる。 In addition, by using thermosetting acrylic resin, ultraviolet curable acrylic resin, electron beam curable acrylic resin, and normally-drying acrylic resin, it is not only used as a paint, but also in tubular members and plates by injection molding or other molding methods It is also possible to easily form a molded product such as a shaped member.
アクリルポリウレタン樹脂を用いる場合、アクリルポリオールとしては特に制限はなく公知のものから適宜選択することができる。また架橋剤としてはポリイソシアネート化合物を用いる。ポリイソシアネート化合物としては、非黄変型のヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)等の脂肪族イソシアネート、イソホロンジイソシアネート(IPDI)等の脂環族イソシアネート、およびジフェニルメタン4,4′−ジイソシアネート(MDI)や水添MDI等のポリイソシアネート化合物を用いることができる。ポリイソシアネート化合物としては、特にHMDIが好ましい。 When an acrylic polyurethane resin is used, the acrylic polyol is not particularly limited and can be appropriately selected from known ones. A polyisocyanate compound is used as the crosslinking agent. Examples of the polyisocyanate compound include aliphatic isocyanates such as non-yellowing hexamethylene diisocyanate (HMDI), alicyclic isocyanates such as isophorone diisocyanate (IPDI), and diphenylmethane 4,4′-diisocyanate (MDI) and hydrogenated MDI. These polyisocyanate compounds can be used. As the polyisocyanate compound, HMDI is particularly preferable.
アクリルポリウレタン樹脂のアクリルポリオールとポリイソシアネート化合物の配合比率は、NCO/OH比で0.8から1.5の間で、特に1.0から1.2であることが好ましい。アクリルポリウレタン樹脂を用いたときは、架橋時に触媒を用いることができる。触媒としては、ジブチル錫ジラウレートを、添加率0.005%程度で用いることが好ましいが、これに限定されるものではない。アクリルポリウレタン樹脂を用いたときは、硬化を進めるために製膜後に加熱処理することが好ましい。50℃で0.5時間から7日間加熱処理を行うことが好ましい。 The mixing ratio of the acrylic polyol and the polyisocyanate compound in the acrylic polyurethane resin is preferably 0.8 to 1.5, particularly 1.0 to 1.2 in terms of NCO / OH ratio. When an acrylic polyurethane resin is used, a catalyst can be used at the time of crosslinking. As the catalyst, dibutyltin dilaurate is preferably used at an addition rate of about 0.005%, but is not limited thereto. When an acrylic polyurethane resin is used, it is preferable to heat-treat after film formation in order to advance curing. Heat treatment is preferably performed at 50 ° C. for 0.5 hours to 7 days.
これ以外のアクリル樹脂としては、アクリル系モノマー単独で、または他の共重合可能なモノマーと共に、溶液重合、乳化重合、分散重合等によりラジカル(共)重合することで得られるホモポリマーまたはコポリマーを用いることができる。ここでアクリル系モノマーとしては(メタ)アクリル酸エステルを、共重合可能なモノマーとしてはスチレン系化合物、ラジカル重合性不飽和結合を有するカルボン酸やジカルボン酸、ビニル基などのアルケニル基を有したシラン化合物その他のビニルモノマーを用いることができる。 As other acrylic resins, homopolymers or copolymers obtained by radical (co) polymerization by solution polymerization, emulsion polymerization, dispersion polymerization, etc. alone or together with other copolymerizable monomers are used. be able to. Here, (meth) acrylic acid ester is used as the acrylic monomer, styrene compound is used as the copolymerizable monomer, carboxylic acid or dicarboxylic acid having a radical polymerizable unsaturated bond, and silane having an alkenyl group such as a vinyl group. Compounds and other vinyl monomers can be used.
ポリエステル樹脂としては、ポリオールと多塩基酸との重縮合反応により合成されたものを適宜採用することができる。また、不飽和結合を有するポリオールと多塩基酸、更にポリオールの不飽和基と共重合可能なモノマーによる重縮合反応とラジカル重合反応により得られるものを用いることもできる。 As a polyester resin, what was synthesize | combined by the polycondensation reaction of a polyol and a polybasic acid can be employ | adopted suitably. Moreover, what is obtained by the polycondensation reaction and radical polymerization reaction by the polyol and polybasic acid which have an unsaturated bond, and also the monomer copolymerizable with the unsaturated group of a polyol can also be used.
エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノ−ルA型エポキシ樹脂、テトラグリシジルエ−テル型エポキシ樹脂、ジグリシジルエ−テル型エポキシ樹脂、水素添加ビスフェノ−ルA型エポキシ樹脂、フェノ−ルノボラック型エポキシ樹脂、オルソクレゾ−ルノボラック型エポキシ樹脂、脂環式ノボラック型エポキシ樹脂、トリアジン系エポキシ樹脂等ポリエポキシ化合物とポリオールやポリアミン、ポリチオール等との重合反応により得られるものを好適に用いることができる。 Examples of the epoxy resin include a bisphenol A type epoxy resin, a tetraglycidyl ether type epoxy resin, a diglycidyl ether type epoxy resin, a hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, a phenol novolak type epoxy resin, and an ortho cresol. Those obtained by a polymerization reaction of a polyepoxy compound such as a lunavolac type epoxy resin, an alicyclic novolak type epoxy resin, and a triazine type epoxy resin with a polyol, polyamine, polythiol or the like can be preferably used.
前記エポキシ樹脂は、硬化促進剤を併用することができる。硬化促進剤としては、例えば、第4級ホスホニウム塩が挙げられ、その一例としては、テトラヒドロホスホニウムブロマイド、テトラヒドロホスホニウムクロライド、テトラフェニルホスホニウムブロマイド、エチルトリフェニルホスホニウムブロマイド、ブチルトリフェニルホスホニウムブロマイド、ベンジルトリフェニルホスホニウムクロライド等が利用できる。 The epoxy resin can be used in combination with a curing accelerator. Examples of the curing accelerator include quaternary phosphonium salts, and examples thereof include tetrahydrophosphonium bromide, tetrahydrophosphonium chloride, tetraphenylphosphonium bromide, ethyltriphenylphosphonium bromide, butyltriphenylphosphonium bromide, and benzyltriphenyl. Phosphonium chloride and the like can be used.
他の硬化促進剤としては、例えば、ジアザビシクロウンデセン(DBU)の有機酸塩が挙げられる。DBUの一例としては、6−ジメチルアミノ−1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン−7(DMA−DBU)、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン−7(DBU)、6−ジブチルアミノ−1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン−7(DMA−DBU)等があり、DBUの有機酸塩を構成する酸としては、フェノ−ル、オクチル酸、トルエンスルホン酸、ギ酸、テレフタル酸、安息香酸、酢酸、ニトロ安息香酸、ジニトロ安息香酸等が利用できる。 Examples of other curing accelerators include organic acid salts of diazabicycloundecene (DBU). Examples of DBU include 6-dimethylamino-1,8-diazabicyclo [5,4,0] undecene-7 (DMA-DBU), 1,8-diazabicyclo [5,4,0] undecene-7 (DBU). , 6-dibutylamino-1,8-diazabicyclo [5,4,0] undecene-7 (DMA-DBU) and the like, and acids constituting the organic acid salt of DBU include phenol, octylic acid, toluene Sulfonic acid, formic acid, terephthalic acid, benzoic acid, acetic acid, nitrobenzoic acid, dinitrobenzoic acid and the like can be used.
また、硬化促進剤として上記第4級ホスホニウム塩やDBUの有機酸塩の他にも、さらに、オクチル酸スズ、ベンジルジメチルアミン、トリエタノ−ルアミンボレ−ト、2−エチル−4メチルイミダゾ−ル、ジメチルウレア化合物、ジアザビシクロノネン(DBN)の有機酸塩等が利用できる。DBNの一例としては、1,5−ジアザビシクロ(4,3,0)ノネン−5が挙げられ、有機酸塩を構成する酸としては、前記段落(0024)に記載の酸が利用できる
これらの硬化促進剤は、エポキシ樹脂に対して0.1〜10重量部であるのが好ましい。硬化促進剤がエポキシ樹脂に対して0.1重量部未満であるとその効果がなく、一方、10重量部を超えると極端な粘度変化を引き起こしてしまい、成形性が低下することがある。
In addition to the quaternary phosphonium salt and DBU organic acid salt as curing accelerators, tin octylate, benzyldimethylamine, triethanolamine borate, 2-ethyl-4methylimidazole, dimethyl Urea compounds, organic acid salts of diazabicyclononene (DBN), and the like can be used. An example of DBN is 1,5-diazabicyclo (4,3,0) nonene-5, and the acid described in paragraph (0024) can be used as the acid constituting the organic acid salt. The accelerator is preferably 0.1 to 10 parts by weight with respect to the epoxy resin. If the curing accelerator is less than 0.1 parts by weight with respect to the epoxy resin, the effect is not obtained. On the other hand, if it exceeds 10 parts by weight, an extreme viscosity change is caused and the moldability may be lowered.
ウレタン樹脂としては上記アクリルポリオール以外のポリオール、すなわち公知のポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオールと、既述のポリイソシアネート化合物とを反応させたポリウレタンを用いることができる。 As the urethane resin, a polyurethane obtained by reacting a polyol other than the acrylic polyol, that is, a known polyester polyol or polyether polyol, and the above-described polyisocyanate compound can be used.
本発明で用いられるポリオキシアルキレン−シリコーンブロック交互共重合体は、一般式(I) The polyoxyalkylene-silicone block alternating copolymer used in the present invention has the general formula (I)
(式中、R3は炭素原子数1〜20の2価炭化水素基を表し、Zはアミノ基含有基、アンモニウム基含有基またはエポキシ基含有基を表す)で表される反応性官能基を表し、Yは、メチル基またはXのいずれかを表し、aは0〜10の整数、bは0〜100の整数、a+bは1〜100の整数、mは1〜100の整数、nは0〜30、lは1〜50の整数を表す)
で表される化合物であることが好ましい。
(Wherein R 3 represents a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and Z represents an amino group-containing group, an ammonium group-containing group or an epoxy group-containing group). Y represents a methyl group or X, a is an integer of 0 to 10, b is an integer of 0 to 100, a + b is an integer of 1 to 100, m is an integer of 1 to 100, and n is 0 -30, l represents an integer of 1-50)
It is preferable that it is a compound represented by these.
上記式(I)において、R1、R2で表される2価の有機基の例としては、−R4−,−R4−CO−,−R4−NHCO−,−R4−NHCONHR5−NHCO−または−R4−OOCNH−R5−NHCO−(式中、R4は2価のアルキレン基、例えばエチレン基、プロピレン基、ブチレン基等であり、R5は2価のアルキレン基、例えばR4として例示した基または2価のアリレン基、例えば、−C6H4−,−C6H4−C6H4−,−C6H4−CH2−C6H4−,−C6H4−CH(CH3)−C6H4−などである。)である。2価の有機基の好ましい例としては、−CH2CH2−,−CH2CH2CH2−,−CH2CH(CH3)CH2−,−CH2CH2CH2CH2−,−(CH2)2CO−,−(CH2)3NHCO−,−(CH2)3NHCONHC6H4NHCO−または−(CH2)3OOCNHC6H4NHCO−である。中でも特に好ましいのは2価のアルキレン基である−CH2CH2−,−CH2CH2CH2−,−CH2CH(CH3)CH2−等であるが、−CH2CH(CH3)CH2−が最も好ましい。 In the above formula (I), examples of the divalent organic group represented by R 1 and R 2 include —R 4 —, —R 4 —CO—, —R 4 —NHCO—, and —R 4 —NHCONHR. 5- NHCO- or -R 4 -OOCNH-R 5 -NHCO- (wherein R 4 is a divalent alkylene group such as an ethylene group, propylene group, butylene group, etc., and R 5 is a divalent alkylene group. A group exemplified as R 4 or a divalent arylene group such as —C 6 H 4 —, —C 6 H 4 —C 6 H 4 —, —C 6 H 4 —CH 2 —C 6 H 4 — , -C 6 H 4 -CH (CH 3) -C 6 H 4 - it is, etc.).. Preferable examples of the divalent organic group include —CH 2 CH 2 —, —CH 2 CH 2 CH 2 —, —CH 2 CH (CH 3 ) CH 2 —, —CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 —, - (CH 2) 2 CO - , - (CH 2) 3 NHCO -, - (CH 2) 3 NHCONHC 6 H 4 NHCO- or - (CH 2) 3 OOCNHC 6 H 4 is NHCO-. Among them, —CH 2 CH 2 —, —CH 2 CH 2 CH 2 —, —CH 2 CH (CH 3 ) CH 2 — and the like, which are divalent alkylene groups, are particularly preferred, but —CH 2 CH (CH 3) CH 2 - is most preferred.
上記X基のR3は炭素原子数1〜20の2価の炭化水素基、例えば、−CH2−,−CH2CH2−,−CH2CH2CH2−,−CH(CH3)CH2−,−(CH2)4−,−(CH2)6−,−(CH2)8−,−CH2CH2C6H4−,−(CH2)12−,−(CH2)16−であり、好ましくはプロピレン基である。また、X基のZはアミノ基含有基、アンモニウム基含有基またはエポキシ基含有基を表す。X基の具体例としては、例えば、−(CH2)3NH2,−(CH2)3NH(CH2)2NH2,−(CH2)3N(CH3)2,−(CH2)3N(CH3)(CH2)2N(CH3)2,−(CH2)3N+(CH3)3Cl− R 3 in the X group is a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, such as —CH 2 —, —CH 2 CH 2 —, —CH 2 CH 2 CH 2 —, —CH (CH 3 ). CH 2 -, - (CH 2 ) 4 -, - (CH 2) 6 -, - (CH 2) 8 -, - CH 2 CH 2 C 6 H 4 -, - (CH 2) 12 -, - (CH 2 ) 16- , preferably a propylene group. Z in the X group represents an amino group-containing group, an ammonium group-containing group or an epoxy group-containing group. Specific examples of the X group include, for example, — (CH 2 ) 3 NH 2 , — (CH 2 ) 3 NH (CH 2 ) 2 NH 2 , — (CH 2 ) 3 N (CH 3 ) 2 , — (CH 2 ) 3 N (CH 3 ) (CH 2 ) 2 N (CH 3 ) 2 , — (CH 2 ) 3 N + (CH 3 ) 3 Cl −
また、mは1〜100の整数であるが、表面への偏析効果および分散性、溶解性を考慮すると、その好ましい範囲は10〜50、より好ましくは15〜40である。 Moreover, m is an integer of 1-100, but considering the segregation effect on the surface, dispersibility, and solubility, the preferred range is 10-50, more preferably 15-40.
さらにaは0〜10の整数を表し、bは0〜100の整数を表し、a+bは1〜100の整数を表す。a+bが0であると、ポリオキシアルキレンブロックからなる親水性ドメインと撥水シリコーンブロックからなる疎水性ドメインとの交互共重合体が形成されない。一方分散性、溶解性を考慮するとa+bは100以下であることが好ましい。 Furthermore, a represents an integer of 0 to 10, b represents an integer of 0 to 100, and a + b represents an integer of 1 to 100. When a + b is 0, an alternating copolymer of a hydrophilic domain composed of a polyoxyalkylene block and a hydrophobic domain composed of a water repellent silicone block is not formed. On the other hand, in consideration of dispersibility and solubility, a + b is preferably 100 or less.
撥水シリコーンブロックの含有率は一般式(I)において、次式(2)
(m+n)/(a+b+m+n)×100 ・・・(2)
によって表すことができる。表面への偏析効果および蛋白の吸着防止効果を考慮すると、撥水シリコーンブロックは、ポリオキシアルキレン−シリコーンブロック交互共重合体の15〜80%、好ましくは15〜60%を構成することが好ましい。
nは0〜30の整数を表す。バインダー樹脂との密着性および蛋白の吸着防止性を考慮すると、nは1〜30であることが好ましい。
The content of the water repellent silicone block is represented by the following formula (2) in the general formula (I):
(M + n) / (a + b + m + n) × 100 (2)
Can be represented by In consideration of the segregation effect on the surface and the protein adsorption prevention effect, the water-repellent silicone block preferably constitutes 15 to 80%, preferably 15 to 60% of the polyoxyalkylene-silicone block alternating copolymer.
n represents an integer of 0 to 30. In consideration of adhesion to the binder resin and protein adsorption preventing property, n is preferably 1-30.
またlは1〜50の整数を表す。lが0の場合、交互共重合体とならず、lが50を超える交互共重合体は、末端停止反応が起こるので製造が困難である。 L represents an integer of 1 to 50. When l is 0, it does not become an alternating copolymer, and an alternating copolymer with l exceeding 50 is difficult to produce because an end-stopping reaction occurs.
本発明のポリオキシアルキレン−シリコーンブロック交互共重合体は、バインダー樹脂(A)100重量部に対して、0.01〜10重量部含まれていることが好ましく、より好ましくは0.03〜3重量部、更に好ましくは0.1〜3重量部含まれていることが好ましい。含有量が0.01重量部未満では、コーティング組成物で形成した被膜表面の全面を被覆することができなくなり、蛋白の吸着防止効果がなくなるため好ましくなく、また10重量部を超えると被膜の機械的強度、耐水性、耐溶出性が低下するため好ましくない。 The polyoxyalkylene-silicone block alternating copolymer of the present invention is preferably contained in an amount of 0.01 to 10 parts by weight, more preferably 0.03 to 3 parts per 100 parts by weight of the binder resin (A). It is preferable that 0.1 to 3 parts by weight is contained. If the content is less than 0.01 parts by weight, the entire surface of the film formed with the coating composition cannot be coated, and the protein adsorption preventing effect is lost. This is not preferable because the mechanical strength, water resistance and elution resistance are lowered.
本発明のポリオキシアルキレン−シリコーンブロック交互共重合体のポリメチルメタクリレート換算の重量平均分子量は、500〜100,000であることが好ましい。重量平均分子量が500未満であると、蛋白質の吸着防止効果が低下するため好ましくなく、100,000を超えると分散安定性、表面偏析効果が低下するため好ましくない。 The polyoxyalkylene-silicone block alternating copolymer of the present invention preferably has a weight average molecular weight in terms of polymethyl methacrylate of 500 to 100,000. If the weight average molecular weight is less than 500, the effect of preventing protein adsorption decreases, which is not preferable, and if it exceeds 100,000, the dispersion stability and surface segregation effect decrease, which is not preferable.
本発明のポリオキシアルキレン−シリコーンブロック交互共重合体は、親水性のポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドの単体または混合したポリエーテルブロックと、ポリジメチルシロキサンの撥水シリコーンブロックとの直鎖状ブロック共重合体である。直鎖状とすることにより、バインダー樹脂に添加されたときに、シリコーンブロックばかりでなく、樹脂内部に入り込みやすいポリエーテルブロックも被膜表面に偏析させることができる。 The polyoxyalkylene-silicone block alternating copolymer of the present invention is a linear block copolymer of a polyether block of hydrophilic polyethylene oxide or polypropylene oxide or a mixture thereof and a water-repellent silicone block of polydimethylsiloxane. It is. By making it linear, not only the silicone block but also a polyether block that easily enters the resin can be segregated on the coating surface when added to the binder resin.
本発明の医療用品用コーティング組成物によって被膜を形成すると、添加剤であるポリオキシアルキレン−シリコーンブロック交互共重合体が被膜表面の全面を覆う。すなわち、大量のバインダー樹脂中に混入された少量のポリオキシアルキレン−シリコーンブロック交互共重合体は、バインダー樹脂と溶け合うことなく溶液中に存在している。そしてコーティング組成物が医療用品にコーティングされると、溶剤の蒸発にともない、ポリオキシアルキレン−シリコーンブロック交互共重合体は相互に凝集し被膜表面全面に偏析し、該表面全面を被覆する。この後樹脂が硬化し、強固な結合を形成する。表面の組成については、X線光電子分光法を用いて測定することができる。 When a film is formed with the coating composition for medical supplies of the present invention, the polyoxyalkylene-silicone block alternating copolymer as an additive covers the entire surface of the film. That is, a small amount of the polyoxyalkylene-silicone block alternating copolymer mixed in a large amount of the binder resin is present in the solution without dissolving with the binder resin. When the coating composition is coated on a medical product, as the solvent evaporates, the polyoxyalkylene-silicone block alternating copolymers agglomerate with each other and segregate on the entire coating surface to cover the entire surface. Thereafter, the resin hardens and forms a strong bond. The surface composition can be measured using X-ray photoelectron spectroscopy.
こうして,形成された表面にはポリエーテルブロック由来の親水性のドメインと撥水シリコーンブロック由来の疎水性のドメインとからなるミクロ相分離構造が形成されるため、蛋白の吸着が抑制される。さらに親水性ドメインおよび疎水性ドメインは、それぞれポリエーテルブロックおよび撥水シリコーンブロックを構成する単位の分子量を調整することで所望の大きさにすることができる。本発明においては、凝固蛋白製剤、血小板等の様々な蛋白質の吸着を抑制するため蛋白質分子の大きさに注目した。 In this way, a microphase separation structure composed of a hydrophilic domain derived from the polyether block and a hydrophobic domain derived from the water repellent silicone block is formed on the formed surface, so that protein adsorption is suppressed. Furthermore, the hydrophilic domain and the hydrophobic domain can be made to have desired sizes by adjusting the molecular weights of the units constituting the polyether block and the water repellent silicone block, respectively. In the present invention, attention was paid to the size of protein molecules in order to suppress the adsorption of various proteins such as coagulated protein preparations and platelets.
蛋白質は分子量10,000以上、標準で75,000〜200,000のポリペプチドであり、例えばウシ血清アルブミン(BSA)は67,000程度である。その分子のサイズは立体構造(伸ばした状態、折りたたんだ状態)により異なるが、一般的には延ばした状態で100〜500nm、折りたたんだ状態で4〜8nmといわれている。ここでBSAが最も小さくなった状態(=折りたたんだ状態)であっても吸着を防止するためには、被膜表面の親水性ドメインおよび疎水性ドメインをBSA分子のサイズよりも小さく設計すれば良い。実際にはBSAは最も小さくなった状態で長軸14nm、短軸4nmの回転楕円体構造をとり、しかも吸着は長軸側から起きるとされている。したがって、14nm未満のドメインを持つミクロ相分離構造を形成させれば良いことになる。BSA以外の蛋白質を適用する場合にも、同様にして分子設計を行なうことができる。 The protein is a polypeptide having a molecular weight of 10,000 or more and a standard of 75,000 to 200,000. For example, bovine serum albumin (BSA) is about 67,000. Although the size of the molecule varies depending on the three-dimensional structure (stretched state, folded state), it is generally said that it is 100-500 nm in the extended state and 4-8 nm in the folded state. Here, in order to prevent adsorption even in the state where BSA is minimized (= folded state), the hydrophilic domain and hydrophobic domain on the surface of the coating may be designed to be smaller than the size of the BSA molecule. Actually, BSA has a spheroid structure having a major axis of 14 nm and a minor axis of 4 nm in the smallest state, and adsorption is considered to occur from the major axis side. Therefore, a microphase separation structure having a domain of less than 14 nm may be formed. In the case of applying a protein other than BSA, the molecular design can be performed in the same manner.
また、例えばフィブリノーゲンは、長軸45nm、短軸9nmの回転楕円体構造をとるが、疎水性表面への吸着は短軸側から、親水性表面への吸着は長軸側から起きるとされている。したがって疎水性ドメインは9nm未満、かつ親水性ドメインは45nm未満であるミクロ相分離構造を形成させればよい。ドメインの形態は特に限定されず、海島状、縞状のミクロ相分離構造を挙げることができる。 For example, fibrinogen has a spheroid structure with a major axis of 45 nm and a minor axis of 9 nm. Adsorption on a hydrophobic surface occurs from the minor axis side, and adsorption on a hydrophilic surface occurs from the major axis side. . Therefore, a microphase separation structure in which the hydrophobic domain is less than 9 nm and the hydrophilic domain is less than 45 nm may be formed. The form of the domain is not particularly limited, and examples thereof include sea-island and striped microphase separation structures.
本発明における基材としては、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン類、ポリスチレン、ポリカーボネート、シリコーン、セルロースおよびセルロース誘導体、ポリフルオロカーボン、ポリアクリレートおよびポリメタクリレート、ポリアミド、ポリスルホンおよびポリエーテルスルホン、天然ゴム等を挙げることができる。 Examples of the substrate in the present invention include polyolefin, polyvinyl chloride, polyurethanes, polystyrene, polycarbonate, silicone, cellulose and cellulose derivatives, polyfluorocarbon, polyacrylate and polymethacrylate, polyamide, polysulfone and polyethersulfone, natural rubber and the like. be able to.
本発明のバインダー樹脂(A)と添加剤(B)の混合方法は特に限定されず、公知の方法および今後開発されるであろう方法が広く適用できる。具体的には、例えば、両者の固体同士を物理的に混合する方法、両者の溶液を混合する方法、あるいは両者を溶解可能な溶媒に投入して両者を同時に溶解、混合する方法、両者の溶融液を混合する方法などが例示できる。 The mixing method of the binder resin (A) and the additive (B) of the present invention is not particularly limited, and known methods and methods that will be developed in the future can be widely applied. Specifically, for example, a method in which both solids are physically mixed, a method in which both solutions are mixed, or a method in which both are poured into a soluble solvent and both are dissolved and mixed at the same time. A method of mixing liquids can be exemplified.
本発明のコーティング組成物には、使用目的に応じたその他の添加剤、例えば顔料、耐酸化剤、紫外線吸収剤、結晶核剤、結晶化促進剤、安定剤、抗菌剤などを添加することも可能である。 In the coating composition of the present invention, other additives depending on the purpose of use, for example, pigments, antioxidants, ultraviolet absorbers, crystal nucleating agents, crystallization accelerators, stabilizers, antibacterial agents, etc. may be added. Is possible.
本発明のコーティング組成物は、必要に応じて溶媒で希釈してからコーティングしてもよい。溶媒は特に限定されず、市販もしくは合成、蒸留した溶剤を使用することができる。 The coating composition of the present invention may be coated after diluting with a solvent, if necessary. The solvent is not particularly limited, and a commercially available, synthesized, or distilled solvent can be used.
基材に本発明のコーティング組成物を塗布したり、吹き付けたりしてコーティングする被膜形成方法には特に限定がなく、例えばスピンコーティング法、ディップコーティング法、フローコーティング法、スプレーコーティング法、ロールコーティング法、スクリーン印刷法、バーコーター法、刷毛塗り、スポンジ塗り等の従来公知の塗布方法が使用できる。 There is no particular limitation on the film forming method for coating the substrate by applying or spraying the coating composition of the present invention, for example, spin coating method, dip coating method, flow coating method, spray coating method, roll coating method. Conventionally known coating methods such as screen printing method, bar coater method, brush coating, and sponge coating can be used.
本発明のコーティング組成物を用いて形成された被膜の膜厚は、表面偏析部とバインダー樹脂のみの層とを併せて10nm〜10μmであることが好ましく、より好ましくは100nm〜5μmである。膜厚が10nmよりも薄いと、目的の基材全面を均一に被覆することが難しくなるため好ましくなく、また10μmを超えると生産性、経済性が低下することから好ましくない。 The film thickness of the film formed using the coating composition of the present invention is preferably 10 nm to 10 μm, more preferably 100 nm to 5 μm, including the surface segregation part and the binder resin-only layer. If the film thickness is less than 10 nm, it is difficult to uniformly coat the entire surface of the target substrate, and it is not preferable, and if it exceeds 10 μm, productivity and economical efficiency are deteriorated.
本発明は、蛋白質の吸着防止性、生体適合性、抗血栓性を必要とし、かつ非溶出性等の安全性、機械強度も必要とする医療用品用コーティング組成物および医療用品等に利用できる。本発明のコーティング組成物を少なくとも一部として表面に形成する好適な医療用品の具体例としては、人工臓器、人工血管、コネクター、カテーテル、ステント、チューブ、血液回路、血液貯蔵用容器、人工透析器ポッティング剤、人工肺ハウジング、透過膜、注射筒、注射針、縫合糸、人工透析器、カニューレ、シャント等を例示できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for coating compositions for medical supplies and medical supplies that require protein adsorption prevention, biocompatibility, antithrombogenicity, safety such as non-eluting properties, and mechanical strength. Specific examples of suitable medical articles on the surface of which the coating composition of the present invention is formed at least in part include artificial organs, artificial blood vessels, connectors, catheters, stents, tubes, blood circuits, blood storage containers, and artificial dialyzers. Examples include potting agents, artificial lung housings, permeable membranes, syringes, injection needles, sutures, artificial dialyzers, cannulas, shunts and the like.
以下に実施例を掲げてこの発明をさらに具体的に説明するが、この発明の技術範囲はこれらの例示に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the technical scope of the present invention is not limited to these examples.
本発明に用いるポリオキシアルキレン−シリコーンブロック交互共重合体は以下の合成例に従い製造した。 The polyoxyalkylene-silicone block alternating copolymer used in the present invention was produced according to the following synthesis example.
攪拌機、滴下漏斗及び還流冷却器を備えた1000mlの四つ口フラスコ中にα,ω−ハイドロジェンポリシロキサン H(SiO(CH3)2)mSi(CH3)2Hを500g加え、80℃に加熱した塩化白金酸を白金換算で5〜10ppm添加した後、アリルグリシジルエーテル適量をゆっくりと添加した。SiHが検出されなくなるまで温度を80〜90℃に維持した。過剰のアリルグリシジルエーテルは50mmHg及び120℃の減圧加熱下で除去した。表1にその配合と生成したエポキシ末端ポリシロキサンのエポキシ当量を示す。 In a 1000 ml four-necked flask equipped with a stirrer, a dropping funnel and a reflux condenser, 500 g of α, ω-hydrogenpolysiloxane H (SiO (CH 3 ) 2 ) m Si (CH 3 ) 2 H was added, and 80 ° C. After adding chloroplatinic acid heated to 5 to 10 ppm in terms of platinum, an appropriate amount of allyl glycidyl ether was slowly added. The temperature was maintained at 80-90 ° C. until no SiH was detected. Excess allyl glycidyl ether was removed under reduced pressure heating at 50 mmHg and 120 ° C. Table 1 shows the formulation and the epoxy equivalent of the resulting epoxy-terminated polysiloxane.
使用したポリオキシアルキレン−シリコーンブロック交互共重合体の、撥水シリコーンブロック(m+n)/(a+b+m+n)は、それぞれ表2に示した通りである。 The water-repellent silicone block (m + n) / (a + b + m + n) of the polyoxyalkylene-silicone block alternating copolymer used is as shown in Table 2, respectively.
また、作製された試験片に形成されたミクロ相分離構造については、原子間力顕微鏡Nano ScopeIII(Digital Instruments社製)によって親水性ドメイン及び疎水性ドメインのサイズを測定した。その数値を表2に記載した。 Moreover, about the micro phase-separation structure formed in the produced test piece, the size of the hydrophilic domain and the hydrophobic domain was measured with atomic force microscope Nano ScopeIII (made by Digital Instruments). The numerical values are shown in Table 2.
置換したものをA2B1Rとした。
実施例1〜7においては、試験片を以下のようにして作製した。 In Examples 1-7, the test piece was produced as follows.
表3に示した配合に従い、アクリルポリオール(三井化学(株)社製「オレスター」)100g、硬化剤としてのポリイソシアネート(日本ポリウレタン工業(株)社製)10g、硬化触媒としてのジブチル錫ジラウレート0.5mg、ポリオキシアルキレン−シリコーンブロック交互共重合体(配合は表1に記載)をトルエン210gと酢酸エチル90gの混合溶媒に溶解しコーティング剤とした。 According to the formulation shown in Table 3, 100 g of acrylic polyol (“Olestar” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.), 10 g of polyisocyanate as a curing agent (manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.), dibutyltin dilaurate as a curing catalyst 0.5 mg of a polyoxyalkylene-silicone block alternating copolymer (formulation described in Table 1) was dissolved in a mixed solvent of 210 g of toluene and 90 g of ethyl acetate to obtain a coating agent.
次に、基板として100mm角、2mm厚のアクリル板を用意し、上記の各コーティング剤を乾燥膜厚が約1μmとなるように、1)500rpm20秒間,2)1000rpm20秒間、の2段階の回転速度でスピンコーティングを行った。その後1日放置し、50℃で3日間加熱処理を行って試験片の作製を終了した。 Next, a 100 mm square, 2 mm thick acrylic plate is prepared as a substrate, and the above coating agents are rotated at two stages of 1) 500 rpm for 20 seconds and 2) 1000 rpm for 20 seconds so that the dry film thickness is about 1 μm. Spin coating was performed. Thereafter, the test piece was left standing for one day and heat-treated at 50 ° C. for 3 days to complete the preparation of the test piece.
三井化学(株)社製「オレスター」は、ポリウレタン系樹脂用のアクリルポリオールであって、使用した銘柄とそのOH価は、オレスターQ166が30(単位KOHmg/g)、オレスターQ182が45、オレスターQ193が20である。 “Olestar” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. is an acrylic polyol for polyurethane resins, and the brand and OH value used are 30 for Olester Q166 (unit: KOHmg / g) and 45 for Olester Q182. Olester Q193 is 20.
また、日本ポリウレタン工業(株)社製硬化剤ポリイソシアネートとしては、以下の2つを用いた。一つはコロネートHXで、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)を原料としたイソシアヌレート結合を有する無黄変型ポリイソシアネートである。もう一つはコロネートLで、トリレンジイソシアネート(TDI)と多価アルコール類とから得られるポリイソシアネート化合物とから得られるポリイソシアネート化合物の酢酸エチル溶液である。 Moreover, the following two were used as the curing agent polyisocyanate manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd. One is coronate HX, which is a non-yellowing polyisocyanate having an isocyanurate bond made from hexamethylene diisocyanate (HDI). The other is Coronate L, which is an ethyl acetate solution of a polyisocyanate compound obtained from a polyisocyanate compound obtained from tolylene diisocyanate (TDI) and a polyhydric alcohol.
硬化触媒ジブチル錫ジラウレートの添加は、ジブチル錫ジラウレート10mgを、酢酸n−ブチル20mlに溶解した溶液を添加する方法で行い添加量は1mlとした。 The curing catalyst dibutyltin dilaurate was added by a method of adding 10 mg of dibutyltin dilaurate in 20 ml of n-butyl acetate and the addition amount was 1 ml.
本発明におけるポリオキシアルキレン−シリコーンブロック交互共重合体は、前述したものの他にも、日本ユニカー(株)社製の直鎖状ポリオキシアルキレン−シリコーンブロック交互共重合体で撥水シリコーンブロック含有率0.15〜0.8のものを使用することが可能であり、F1−009−15(含有率0.15)、F1−009−11(含有率0.4)、F1−009−03(含有率0.5)、FZ−222−2(含有率0.6)、F1−009−02(含有率0.8)などを使用することができる。 The polyoxyalkylene-silicone block alternating copolymer in the present invention is a linear polyoxyalkylene-silicone block alternating copolymer manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd. in addition to those described above, and the water repellent silicone block content rate. 0.15-0.8 can be used, and F1-009-15 (content 0.15), F1-009-11 (content 0.4), F1-009-03 ( Content rate 0.5), FZ-222-2 (content rate 0.6), F1-009-02 (content rate 0.8), etc. can be used.
比較例として、ポリオキシアルキレン−シリコーンブロック交互共重合体を上記のバインダーに添加した材料(比較例1)を用いた。また、ポリオキシアルキレンを上記のバインダーに添加した材料(比較例2)を用いた。 As a comparative example, a material in which a polyoxyalkylene-silicone block alternating copolymer was added to the above binder (Comparative Example 1) was used. Moreover, the material (Comparative Example 2) which added polyoxyalkylene to said binder was used.
また医薬用品として一般的に用いられている材料である、ポリプロピレン(比較例3)を用いた。 Also, polypropylene (Comparative Example 3), which is a material generally used as a pharmaceutical product, was used.
蛋白吸着性試験は以下の方法により行った。 The protein adsorption test was performed by the following method.
1〜10mg/Lの牛血清アルブミン(BSA)のリン酸緩衝液(pH6.8)溶液に試験片を浸漬し、SDS−PAGESample Bufferにて抽出を行った。抽出したBSAを乾固、臭化カリウムと混合し、FT−IR透過吸収スペクトルから試験片へのBSA吸着性を評価した。ただし、事前に適量のBSAのスペクトル測定により吸着量検量線を作成しておいた。測定に使用した装置は、SPECTRUM2000(PERKINELMER社製)である。 The test piece was immersed in a phosphate buffer solution (pH 6.8) of 1-10 mg / L bovine serum albumin (BSA), and extracted with SDS-PAGE Sample Buffer. The extracted BSA was dried and mixed with potassium bromide, and the BSA adsorption property to the test piece was evaluated from the FT-IR transmission absorption spectrum. However, an adsorption amount calibration curve was prepared in advance by measuring the spectrum of an appropriate amount of BSA. The apparatus used for the measurement is SPECTRUM2000 (manufactured by PERKINELMER).
溶出物試験は日本薬局方・プラスチック製医薬品容器試験法に従い、コーティング面積を0.12m2となるように試験片を切断し、70℃の水200ml中に24時間浸漬することで溶出物を抽出した。この試験液を以下の2つの方法により処理して非溶出性の評価を行った。
(1)試験液20mlに0.002mol/L過マンガン酸カリウム液および希塩酸1mlを加えて3分間煮沸、冷却後ヨウ化カリウム0.10gを加えて0.01mol/Lチオ硫酸ナトリウム液で滴定を行う。過マンガン酸カリウム液の消費量差が空試験液に対して1.0ml以下であることが要求スペックとなる。
(2)試験液20mlを水浴上で蒸発乾固し、残留物の質量を測定する。蒸発残留物が1.0mg以下であることが要求スペックとなる。
In the elution test, according to the Japanese Pharmacopoeia / Plastic Drug Container Test Method, the test piece is cut so that the coating area is 0.12 m 2, and the eluate is extracted by immersion in 200 ml of water at 70 ° C. for 24 hours. did. This test solution was treated by the following two methods to evaluate non-eluting properties.
(1) Add 0.002 mol / L potassium permanganate solution and 1 ml of dilute hydrochloric acid to 20 ml of test solution, boil for 3 minutes, cool, add 0.10 g of potassium iodide, and titrate with 0.01 mol / L sodium thiosulfate solution. Do. The required specification is that the difference in consumption of potassium permanganate solution is 1.0 ml or less with respect to the blank test solution.
(2) 20 ml of the test solution is evaporated to dryness on a water bath, and the mass of the residue is measured. The required specification is that the evaporation residue is 1.0 mg or less.
また、試験片に形成された被膜の機械強度を、鉛筆引っ掻き試験、碁盤目剥離試験により評価した。 Moreover, the mechanical strength of the coating film formed on the test piece was evaluated by a pencil scratch test and a cross-cut peel test.
鉛筆引っ掻き試験はJIS K 5600−5−4に従い行った。鉛筆硬度2Hの鉛筆により引っ掻き試験を行い、塗膜のキズ及び剥離を観察した。 The pencil scratch test was performed according to JIS K 5600-5-4. A scratch test was performed with a pencil having a pencil hardness of 2H, and scratches and peeling of the coating film were observed.
碁盤目試験はJIS K 5600−5−6に従い行った。クロスカット後のテープ剥離部分の評価により塗膜の付着性を評価した。 The cross cut test was conducted according to JIS K 5600-5-6. The adhesion of the coating film was evaluated by evaluating the tape peeling portion after the cross cut.
表3に各実施例、比較例の蛋白吸着性試験、溶出物試験および機械強度試験の結果を示した。 Table 3 shows the results of the protein adsorption test, the eluate test, and the mechanical strength test of each Example and Comparative Example.
比較例2のように添加剤が十分に表面に偏析しない材料では、十分な機械強度を得ることができない。機械強度は実施例1〜4から分るように添加剤を表面に偏析させ、かつ添加量を下げることにより向上させることができる。 In the case where the additive does not sufficiently segregate on the surface as in Comparative Example 2, sufficient mechanical strength cannot be obtained. As can be seen from Examples 1 to 4, the mechanical strength can be improved by causing the additive to segregate on the surface and lowering the addition amount.
実施例において示した直鎖状ポリオキシアルキレン−シリコーンブロック交互共重合体において蛋白吸着性、非溶出性、機械強度ともに同等の結果を示し、撥水シリコーンブロック含有率は、15%〜80%の場合が望ましい。
(結果)
上記の結果から、本発明の実施例では、優れた蛋白の吸着防止性、非溶出性、機械強度を同時に満足していることが分る。
In the linear polyoxyalkylene-silicone block alternating copolymer shown in the examples, the protein adsorption property, non-eluting property, and mechanical strength were equivalent, and the water repellent silicone block content was 15% to 80%. Case is desirable.
(result)
From the above results, it can be seen that the examples of the present invention satisfy the excellent protein adsorption prevention property, non-eluting property, and mechanical strength at the same time.
本発明は、蛋白質の吸着防止性、生体適合性、抗血栓性を必要とし、かつ非溶出性等の安全性、機械強度も必要とする医療用品用コーティング組成物、医療用品用コーティング被膜および医療用品等に利用される。本発明のコーティング組成物を少なくとも一部として表面に形成する医療用品の具体例としては、人工臓器、人工血管、コネクター、カテーテル、ステント、チューブ、血液回路、血液貯蔵用容器、人工透析器ポッティング剤、人工肺ハウジング、透過膜、注射筒、注射針、縫合糸、人工透析器、カニューレ、シャント等を例示できる。 The present invention relates to a coating composition for medical supplies, a coating film for medical supplies, and a medical coating that require protein adsorption prevention, biocompatibility, antithrombotic properties, safety such as non-eluting properties, and mechanical strength. Used for supplies. Specific examples of medical articles that are formed on the surface with at least part of the coating composition of the present invention include artificial organs, artificial blood vessels, connectors, catheters, stents, tubes, blood circuits, blood storage containers, artificial dialyzer potting agents Examples thereof include an artificial lung housing, a permeable membrane, a syringe barrel, a syringe needle, a suture thread, an artificial dialyzer, a cannula, and a shunt.
Claims (7)
−R3−Zまたは−Z
(式中、R3は炭素原子数1〜20の2価炭化水素基を表し、Zはアミノ基含有基、アンモニウム基含有基またはエポキシ基含有基を表す)で表される反応性官能基を表し、Yは、メチル基またはXのいずれかを表し、aは0〜10の整数、bは0〜100の整数、a+bは1〜100の整数、mは1〜100の整数、nは0〜30、lは1〜50の整数を表す)
で表されることを特徴とする医療用品用コーティング組成物。 The coating composition for medical supplies according to any one of claims 1 to 4, wherein the polyoxyalkylene-silicone block alternating copolymer has the general formula (I).
-R 3 -Z or -Z
(Wherein R 3 represents a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and Z represents an amino group-containing group, an ammonium group-containing group or an epoxy group-containing group). Y represents a methyl group or X, a is an integer of 0 to 10, b is an integer of 0 to 100, a + b is an integer of 1 to 100, m is an integer of 1 to 100, and n is 0 -30, l represents an integer of 1-50)
It is represented by the coating composition for medical supplies characterized by these.
0.15≦(m+n)/(a+b+m+n)≦0.80 ・・・(1)
を満足することを特徴とする医療用品用コーティング組成物。 The coating composition for medical supplies according to any one of claims 1 to 5, wherein a, b and m are represented by the following formula (1):
0.15 ≦ (m + n) / (a + b + m + n) ≦ 0.80 (1)
A coating composition for medical supplies characterized by satisfying
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