АНТИТРОМБОТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 2018 года по МПК A61L33/00 A61K33/04 A61K31/74 A61P7/02 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Настоящее изобретение относится к антитромбогенному материалу.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Медицинское оборудование и медицинские инструменты, которые приходят в контакт с кровью (искусственные почки, искусственные легкие, искусственные кровеносные сосуды, искусственные клапаны, стенты, стент-графты, катетеры, устройства для улавливания оторвавшихся тромбов, ангиоскопы, шовные материалы, магистрали для циркуляции крови, трубки, канюли, пакеты для крови, шприцы, и тому подобные), должны иметь высокую антитромбогенность для предотвращения нарушений функциональности вследствие коагуляции крови. В способах, обычно применяемых для придания антитромбогенности медицинскому оборудованию и медицинским инструментам, на поверхность базового материала наносят или химически связывают с нею гепарин или производное гепарина в качестве антикоагулянта.

[0003] В качестве способов связывания гепарина или производного гепарина с поверхностью базового материала главным образом известны 1) способы, в которых гепарин или производное гепарина иммобилизуют ковалентным связыванием с функциональной группой, введенной в поверхность базового материала; и 2) способы, в которых гепарин или производное гепарина иммобилизуют ионным связыванием с положительно заряженным катионным соединением, введенным в поверхность базового материала.

[0004] В качестве способов согласно пункту 1) были описаны способ, в котором модифицированный альдегидом гепарин, полученный окислением при обработке азотистой кислотой, ковалентно связывают с поверхностью аминированного базового материала (Патентный Документ 1), способ, в котором аминированный гепарин связывают с катионным полиэтилениминным производным (далее называемого «PEI») для создания ковалентной связи с поверхностью базового материала, в которую введены радикалы (Патентный Документ 2), и способ, в котором PEI, введенный в поверхность базового материала, ковалентно связывают с гепарином в присутствии восстановителя (Патентный Документ 3).

[0005] В качестве способов согласно пункту 2) были опубликованы способы, в которых, с использованием того преимущества, что гепарин и производные гепарина имеют ионный отрицательный заряд, гепарин или производное гепарина связывают ионной связью с положительно заряженным катионным соединением (Патентные Документы 4-7). Поскольку в антитромбогенных материалах, полученных этими способами, со временем происходит элюирование гепарина или производного гепарина, стабильность антитромбогенности можно контролировать изменением количества связанного гепарина или производного гепарина, и/или скорости его элюирования. Поэтому были изучены разнообразные комбинации с положительно заряженными катионными соединениями.

[0006] Например, были описаны способы, в которых поверхность полиэтилентерефталата (далее называемого «PET») или полиамида в качестве базового материала обрабатывают полиамином, который представляет собой катионное соединение, в условиях реакции аминолиза или образования амида, и гепарин связывается с нею ионной связью, для получения антитромбогенного материала (Патентные Документы 4-6), и способы, в которых формируют ионный комплекс между смесью органических катионов, таких как четвертичная соль аммония или четвертичное фосфониевое соединение, и гепарином или производным гепарина, и полученный ионный комплекс растворяют в органическом растворителе, с последующим нанесением полученного раствора на поверхность базового материала, получая тем самым антитромбогенный материал (Патентные Документы 7 и 8). В качестве других способов были опубликованы способ, в котором полимер, содержащий третичную аминогруппу, наносят на поверхность базового материала, и затем модифицируют аминогруппу с образованием четвертичной аммониевой группы, с последующим связыванием гепарина с нею ионной связью, с получением тем самым антитромбогенного материала (Патентный Документ 9), и способы, в которых PEI, который представляет собой катионное соединение, вводят в поверхность базового материала обработкой озоном или плазменной обработкой, и затем гепарин связывают с ним ионной связью, получая тем самым антитромбогенный материал (Патентные Документы 10 и 11).

[0007] Также были описаны способ, в котором имеющее отрицательный заряд соединение вводят в поверхность базового материала прививочной полимеризацией проведением облучения плазмой, и PEI, который представляет собой имеющий положительный заряд полимер, затем вводят в нее в качестве связки для ионного связывания с гепарином, с последующим связыванием гепарина с PEI ионной связью, для получения тем самым антитромбогенного материала (Патентный Документ 11), способ, в котором сложноэфирные связи PET как базового материала гидролизуют гидроксидом натрия, и затем гидроксильные группы окисляют перманганатом калия с образованием карбоксильных групп, с последующим введением в него PEI, который представляет собой полимер, имеющий положительно заряженную функциональную группу, в процессе дегидратационной конденсации, и связывают введенный PEI с гепарином ионной связью, для получения тем самым антитромбогенного материала (Патентный Документ 12), и тому подобные.

[0008] С другой стороны, также был описан способ, в котором отрицательно заряженное вещество, не абсорбируемое белком, такое как гепарин, связывают с поверхностью базового материала для подавления адсорбции клеток на поверхности (Патентный Документ 13).

ПРОТОТИПНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

[Патентные Документы]

[0009]

[Патентный Документ 1] JP 4152075 B

[Патентный Документ 2] JP 3497612 B

[Патентный Документ 3] Японский перевод выложенной патентной PCT-заявки № 10-513074

[Патентный Документ 4] JP 60-041947 B

[Патентный Документ 5] JP 60-047287 B

[Патентный Документ 6] WO 2014-168198

[Патентный Документ 7] JP 4273965 B

[Патентный Документ 8] JP 10-151192 A

[Патентный Документ 9] JP 3341503 B

[Патентный Документ 10] JP 3497612 B

[Патентный Документ 11] JP 3834602 B

[Патентный Документ 12] WO 2014-168198

[Патентный Документ 13] JP 4982752 B

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ПРОБЛЕМЫ, РАЗРЕШАЕМЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЕМ

[0010] Однако в способах, раскрытых в Патентных Документах 1-3, сокращается степень свободы гепарина или производного гепарина вследствие его ковалентного связывания, и поэтому затруднительно получать требуемую антикоагулянтную активность.

[0011] Патентные Документы 2-6 описывают способы, в которых положительно заряженное катионное соединение, такое как полиамин, вводят в поверхность базового материала, и гепарин или производное гепарина, которые представляют собой анионное соединение, имеющее антикоагулянтную активность, связывают с катионным соединением ионной связью для достижения иммобилизации. Однако отсутствует описание надлежащего количества вводимого катионного соединения. В случаях, где количество катионного соединения для покрытия слишком мало, высокая антитромбогенность не может быть получена, тогда как в случаях, где количество слишком велико, имеющая катионный характер поверхность, открывающаяся после элюирования гепарина, может стимулировать формирование тромба. Более того, в случаях, где количество катионного соединения для покрытия слишком велико, может быть утоплена вглубь поверхностная структура базового материала, приводя к ухудшению эксплуатационных характеристик в качестве медицинского оборудования.

[0012] В способах, раскрытых в Патентных Документах 7 и 8, ионный комплекс, содержащий гепарин и тому подобный, растворяют в органическом растворителе, и полученный раствор наносят на базовый материал. Однако используемый органический растворитель должен представлять собой растворитель, в котором может растворяться ионный комплекс, тогда как базовый материал является нерастворимым. В процессе высушивания после нанесения участки с высокой гидрофильностью в ионном комплексе отторгают органический растворитель, обусловливая агрегирование. Поскольку это приводит к разделению фаз, раствор теперь не может быть равномерно распределен по поверхности базового материала. Более того, ковалентное связывание смеси органических катионов, такой как четвертичная аммониевая соль, или соединения с низкой молекулярной массой, такого как четвертичное фосфониевое соединение, с базовым материалом не происходит просто при их нанесении. Поэтому в случаях использования в качестве антитромбогенного материала элюирование может происходить легко, когда он приходит в контакт с жидкостью организма, такой как кровь, и нельзя контролировать скорость элюирования гепарина или производного гепарина.

[0013] Патентные Документы 9-11 описывают способы, в которых поверхность базового материала покрывают катионным полимером, имеющим аминогруппу, и затем связывают гепарин с катионным полимером ионной связью. Однако не проведено исследование в плане надлежащего количества полимера, вводимого на поверхность базового материала. В случаях, где количество полимера для покрытия слишком мало, высокая антитромбогенность не может быть получена, тогда как в случаях, где количество слишком велико, имеющая катионный характер поверхность, открывающаяся после элюирования гепарина, может стимулировать формирование тромба. Более того, в случаях, где количество полимера для покрытия слишком велико, может быть утоплена вглубь поверхностная структура базового материала, приводя к ухудшению эксплуатационных характеристик в качестве медицинского оборудования.

[0014] С другой стороны, как описано в Патентном Документе 12, является общеизвестным, что присоединение гепарина или тому подобного к базовому материалу приводит к снижению адгезивности клеток к поверхности базового материала. Таким образом, в случаях, где антитромбогенный материал с использованием гепарина или тому подобного используется для искусственного кровеносного сосуда, стента, стент-графта или тому подобного, тромбоз может быть предотвращен, но может быть подавлено биологическое встраивание материала адгезией/прорастанием эндотелиальных клеток, и тому подобное.

[0015] Целью настоящего изобретения является создание антитромбогенного материала, который имеет уменьшенную толщину покрывающего его материала, и который сохраняет высокую антитромбогенность в течение длительного периода времени.

[0016] Еще одна цель настоящего изобретения состоит в создании антитромбогенного материала, который не снижает адгезивность клеток к поверхности базового материала, в то же время с сохранением антитромбогенности.

[0017] Патентные Документы 11 и 12 уделяют внимание введению полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, которая связывает гепарин ионной связью, но не обращают внимания на количественную взаимосвязь между положительно заряженными функциональными группами и отрицательно заряженными функциональными группами, для изучения соотношения между количеством положительно заряженных функциональных групп и количеством отрицательно заряженных функциональных групп. Таким образом, в этих документах не выявлено то обстоятельство, что существует оптимальный диапазон отношения функциональных групп для максимального проявления действия гепарина.

[0018] Для проявления действия гепарина важно, чтобы катионный полимер, имеющий положительно заряженную функциональную группу, формировал конкретную структуру, которая легко связывается с гепарином на поверхности базового материала, имеющего отрицательно заряженную функциональную группу. Поэтому контроль соотношения между положительно заряженными функциональными группами и отрицательно заряженными функциональными группами, содержащимися в базовом материале, в который должен быть введен гепарин, является важным фактором в разработке материала, имеющего высокую антитромбогенность.

[0019] Ввиду этого, еще одной целью настоящего изобретения является создание антитромбогенного материала, который способен в достаточной мере проявлять антитромбогенность, когда анионное соединение, содержащее атом серы и имеющее антикоагулянтную активность, вымывается в кровь, введением катионного полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, в базовый материал, имеющий отрицательно заряженную функциональную группу, с ковалентным связыванием, и регулированием относительного содержания между этими функциональными группами, с последующим введением анионного соединения, содержащего атом серы и имеющим антикоагулянтную активность, путем ионного связывания.

СРЕДСТВА РАЗРЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ

[0020] В результате обстоятельного исследования для разрешения описанных выше проблем, авторы настоящего изобретения сделали следующие изобретения от (1) до (9).

(1) Антитромбогенный материал, включающий:

покровный материал, содержащий: катионный полимер, содержащий в качестве мономерного компонента соединение, выбранное из группы, состоящей из алкилениминов, виниламинов, аллиламинов, лизина, протамина, и хлорида диаллилдиметиламмония; и анионное соединение, содержащее атом серы и имеющее антикоагулянтную активность; и

базовый материал, поверхность которого покрыта покровным материалом;

в котором

катионный полимер ковалентно связан с базовым материалом;

анионное соединение, содержащее атом серы и имеющее антикоагулянтную активность, соединено с катионным полимером ионной связью; и

средняя толщина покровного материала составляет от 15 до 400 нм.

(2) Антитромбогенный материал согласно пункту (1), в котором общее количество анионного соединения, имеющего антикоагулянтную активность, содержащегося в покровном материале, как рассчитанное по активности антифактора Ха, составляет от 50 до 1000 мМЕ/см².

(3) Антитромбогенный материал согласно пункту (1) или (2), в котором отношение численности атомов азота к численности всех атомов по измерению рентгеновской фотоэлектронной спектроскопией (XPS) на поверхности составляет от 6,5 до 9,5 атомных процентов.

(4) Антитромбогенный материал согласно любому из пунктов (1)-(3), в котором средневесовая молекулярная масса катионного полимера составляет от 10000 до 1000000.

(5) Антитромбогенный материал согласно любому из пунктов (1)-(4), в котором базовый материал представляет собой полимер на основе сложного полиэфира, и максимальное напряжение антитромбогенного материала составляет не менее 350 МПа.

(6) Антитромбогенный материал согласно любому из пунктов (1)-(5), в котором

катионный полимер имеет положительно заряженную функциональную группу, и базовый материал имеет отрицательно заряженную функциональную группу; и

отношение численности положительно заряженной функциональной группы к отрицательно заряженной функциональной группе составляет от 8,0 до 30.

(7) Антитромбогенный материал согласно любому из пунктов (1)-(6), в котором отношение численности отрицательно заряженной функциональной группы в базовом материале после ковалентного связывания катионного полимера к численности отрицательно заряженной функциональной группы в базовом материале до ковалентного связывания катионного полимера составляет не более 25%.

(8) Антитромбогенный материал согласно любому из пунктов (1)-(7), имеющий клеточную адгезивность.

(9) Медицинский инструмент, включающий антитромбогенный материал согласно любому из пунктов (1)-(8).

[0021] Настоящее изобретение также представляет следующие изобретения от (10) до (13) для разрешения вышеуказанных проблем.

(10) Антитромбогенный материал, включающий:

анионное соединение, содержащее атом серы и имеющее антикоагулянтную активность;

полимер, имеющий положительно заряженную функциональную группу; и

базовый материал, имеющий отрицательно заряженную функциональную группу;

причем

серосодержащий полисахарид связан с полимером ионной связью;

полимер ковалентно связан с базовым материалом; и

отношение численности положительно заряженной функциональной группы к численности отрицательно заряженной функциональной группы составляет от 8,0 до 30.

(11) Антитромбогенный материал согласно пункту (10), в котором отношение численности отрицательно заряженной функциональной группы в базовом материале после ковалентного связывания полимера к численности отрицательно заряженной функциональной группы в базовом материале до ковалентного связывания полимера составляет не более 25%.

(12) Антитромбогенный материал согласно пункту (11) или (12), в котором средневесовая молекулярная масса полимера составляет от 10000 до 750000.

(13) Медицинский инструмент, включающий антитромбогенный материал согласно любому из пунктов (10)-(12).

РЕЗУЛЬТАТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0022] Поскольку антитромбогенный материал согласно настоящему изобретению может сохранять структуру поверхности базового материала, может вследствие ковалентного связывания полимера с базовым материалом подавлять элюирование иных компонентов, нежели анионное соединение, содержащее атом серы и имеющее антикоагулянтную активность, и может проявлять антикоагулянтную активность в течение длительного периода времени, антитромбогенный материал может быть предпочтительно использован для медицинских приборов (медицинского оборудования и медицинских инструментов (более конкретно, (искусственных почек, искусственных легких, искусственных кровеносных сосудов, искусственных клапанов, стентов, стент-графтов, катетеров, устройств для улавливания оторвавшихся тромбов, ангиоскопов, шовных материалов, магистралей для циркуляции крови, трубок, канюлей, пакетов для крови, шприцев, и тому подобных)), для которых требуется антитромбогенность.

ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0023] Антитромбогенный материал согласно настоящему изобретению включает:

покровный материал, содержащий: катионный полимер, содержащий в качестве мономерного компонента соединение, выбранное из группы, состоящей из алкилениминов, виниламинов, аллиламинов, лизина, протамина, и хлорида диаллилдиметиламмония; и анионное соединение, содержащее атом серы и имеющее антикоагулянтную активность; и

базовый материал, поверхность которого покрыта покровным материалом;

в котором

катионный полимер ковалентно связан с базовым материалом;

анионное соединение, содержащее атом серы и имеющее антикоагулянтную активность, соединено с катионным полимером ионной связью; и

средняя толщина покровного материала составляет от 15 до 400 нм.

[0024] Нижеследующие термины, используемые в настоящем описании, определяются, как описано ниже, если не оговорено иное.

[0025] Термин «антитромбогенность» означает свойство, которое предотвращает коагуляцию крови на поверхности в контакте с кровью. Например, «антитромбогенность» подразумевает свойство, которое подавляет агрегацию тромбоцитов, или свертывание крови, которая происходит вследствие, например, активации факторов коагуляции крови, представленных тромбином.

[0026] Термин «антитромбогенный материал» означает материал, проявляющий антитромбогенность. «Антитромбогенный материал» может быть использован, но не обязательно должен быть таким, в качестве материала, составляющего медицинское оборудование и медицинские инструменты (искусственные почки, искусственные легкие, искусственные кровеносные сосуды, искусственные клапаны, стенты, стент-графты, катетеры, устройства для улавливания оторвавшихся тромбов, ангиоскопы, шовные материалы, магистрали для циркуляции крови, трубки, канюли, пакеты для крови, шприцы, и тому подобные). Эти медицинское оборудование и медицинские инструменты часто приходят в контакт с кровью, и на поверхностях медицинского оборудования и медицинских инструментов может происходить коагуляция крови. Поэтому в качестве их материалов должны применяться антитромбогенные материалы.

[0027] Среди материалов, составляющих антитромбогенный материал, «базовый материал» подразумевает определяемое ниже вещество, которое составляет поверхность, покрываемую покровным материалом. Предпочтительные примеры материала для базового материала в настоящем изобретении включают, но не ограничиваются этим, полимеры на основе сложных полиэфиров, вспененный пористый политетрафторэтилен (далее называемый «ePTFE»), полиуретан, простой полиэфируретан, полиамид, винилхлорид, поликарбонат, полистирол, полиэтилен, полипропилен, полиметилпентен, и полиметилметакрилат. Из них в качестве базового материала для антитромбогенного материала предпочтительны полимеры на основе сложных полиэфиров благодаря их высокой универсальности, и более предпочтительны полимеры, содержащие по меньшей мере один сложный эфир как мономерный компонент. Примеры полимеров включают PET, политриметилентерефталат, полибутилентерефталат, полиэтиленнафталат и полибутиленнафталат. Среди них более предпочтителен PET как базовый материал антитромбогенного материала, благодаря его универсальности. Полимер на основе сложного полиэфира означает полимер, имеющий сложноэфирную связь в полимере.

[0028] Отрицательно заряженная функциональная группа в настоящем изобретении не является ограниченной, и примеры отрицательно заряженной функциональной группы включают карбоксильную группу, сульфонатную группу, фосфатную группу, нитрогруппу и карбонатную группу.

[0029] Способ введения отрицательно заряженной функциональной группы в базовый материал не является ограниченным, и примеры способа включают способ, в котором в базовом материале генерируют радикалы, например, обработкой озоном, коронным разрядом или плазменной обработкой, и полимер или соединение с низкой молекулярной массой, имеющие отрицательно заряженную функциональную группу, вводят в базовый материал химическим связыванием, способ, в котором отрицательно заряженную функциональную группу вводят химическим связыванием в функциональную группу (например, гидроксильную группу или аминогруппу), содержащуюся в базовом материале, и способ, в котором, в случаях полимерного базового материала на основе сложного полиэфира, отрицательно заряженную функциональную группу непосредственно формируют на базовом материале гидролизом с использованием кислоты или основания, или тому подобные.

[0030] Хотя отрицательно заряженная функциональная группа, введенная вышеуказанным способом, может присутствовать либо на поверхности базового материала, либо в базовом материале, она предпочтительно присутствует по меньшей мере на части поверхности базового материала, более предпочтительно присутствует на всей поверхности базового материала, по соображениям связывания полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу.

[0031] «Покровный материал» подразумевает материал, которым покрыта по меньшей мере часть поверхности базового материала, и покровный материал в настоящем изобретении содержит: катионный полимер, содержащий в качестве мономерного компонента соединение, выбранное из группы, состоящей из алкилениминов, виниламинов, аллиламинов, лизина, протамина, и хлорида диаллилдиметиламмония; и анионное соединение, содержащее атом серы и имеющее антикоагулянтную активность.

[0032] Катионный полимер, составляющий покровный материал, представляет собой катионный полимер, содержащий в качестве мономерного компонента соединение, выбранное из группы, состоящей из алкилениминов, виниламинов, аллиламинов, лизина, протамина, и хлорида диаллилдиметиламмония. Поскольку эти мономерные компоненты имеют катионный атом азота, полимер приобретает катионный характер. С другой стороны, соединение, содержащее атом серы и имеющее антикоагулянтную активность, является анионным, и поэтому может связываться с полимером ионной связью. Примеры анионного соединения, содержащего атом серы и имеющего антикоагулянтную активность, включают гепарин, производные гепарина, сульфат декстрана, поливинилсульфонат, и сульфонат полистирола. Более предпочтительны гепарин и производные гепарина. Гепарин и производные гепарина не являются ограниченными, пока ими может ингибироваться реакция свертывания крови, и примеры гепарина и производных гепарина включают гепарин, который обычно и широко применяется в клинической практике, нефракционированный гепарин, и низкомолекулярный гепарин, а также гепарины, имеющие высокое сродство к антитромбину III.

[0033] Поскольку катионный полимер, составляющий покровный материал, имеет катионные свойства, он может проявлять цитотоксичность. Поэтому элюирование полимера в жидкость организма, такую как кровь, является неблагоприятным. Таким образом, катионный полимер, составляющий покровный материал, ковалентно связывается с поверхностью базового материала.

[0034] Положительно заряженная функциональная группа в настоящем изобретении не является ограниченной, и примеры положительно заряженной функциональной группы включают аминогруппу, иминогруппу, четвертичную аммониевую группу, фосфониевую группу и пиридиниевую группу. Полимер, имеющую такую положительно заряженную функциональную группу, представляет собой, например, полимер, содержащий в качестве мономерного компонента соединение, выбранное из группы, состоящей из алкилениминов, виниламинов, аллиламинов, лизина, протамина, и хлорида диаллилдиметиламмония.

[0035] Способ связывания полимера, имеющего положительный заряд, не является ограниченным, и примеры способа включают способ, в котором в базовом материале генерируют радикалы таким способом, как обработка озоном, коронным разрядом или плазменная обработка, и имеющий положительный заряд полимер вводят в поверхность базового материала химическим связыванием, способ, в котором полимер, имеющий положительный заряд, непосредственно вводят с использованием реакции аминолиза полимера, имеющего положительный заряд, и термической обработкой поверхности базового материала, такого как PET, способ, в котором имеющий положительный заряд полимер физически адсорбируется на поверхности базового материала, и способ, в котором имеющий положительный заряд полимер химически связывается с поверхностью базового материала облучением гамма-лучами в состоянии, где водный раствор полимера, имеющего положительный заряд, находится в контакте с базовым материалом.

[0036] Хотя положительно заряженная функциональная группа, введенная вышеуказанным способом, может присутствовать либо на поверхности базового материала, либо в базовом материале, она предпочтительно присутствует по меньшей мере на части поверхности базового материала, более предпочтительно присутствует на всей поверхности базового материала, по соображениям связывания анионного соединения, содержащего атом серы и имеющего антикоагулянтную активность.

[0037] Поскольку полимер, имеющий положительно заряженную функциональную группу, может проявлять цитотоксичность и/или тому подобное, его элюирование в жидкость организма, такую как кровь, является неблагоприятным. Таким образом, полимер предпочтительно ковалентно связан с базовым материалом.

[0038] Ковалентное связывание здесь означает химическую связь, образованную обобществлением электрона(-нов) между атомами. В настоящем изобретении ковалентная связь подразумевает ковалентную связь между такими атомами, как углерод, азот, кислород и/или сера, присутствующими на катионном полимере, составляющем покровный материал, и на поверхности базового материала, и может быть либо одинарной связью, либо кратной связью. Примеры типа ковалентной связи включают, но не ограничиваются этим, аминную связь, азидную связь, амидную связь, и иминную связь. Среди них, с позиции легкости формирования ковалентной связи, стабильности после связывания, и тому подобного, более предпочтительна амидная связь. В результате обстоятельного исследования авторы настоящего изобретения выяснили, что в случаях, где связи сформированы между катионным полимером, составляющим покровный материал, и поверхностью базового материала, конфигурация катионного полимера на поверхности базового материала оптимизирует состояние ионного связывания с анионным соединением, содержащим атом серы и имеющим антикоагулянтную активность, например, гепарина или производного гепарина. Подтверждение наличия ковалентных связей возможно оценкой того, происходит ли элюирование при промывании растворителем, в котором растворяется катионный полимер.

[0039] Катионный полимер, составляющий покровный материал, может быть как гомополимером, так и сополимером. В случаях, где полимер является сополимером, сополимер может быть любым из статистического сополимера, блок-сополимера, привитого сополимера и чередующегося сополимера. Полимер, составляющий покровный материал, более предпочтительно представляет собой блок-сополимер, поскольку в случаях блок-сополимера может быть достигнуто более прочное ионное связывание взаимодействием между участком(-ами) блоков, имеющими непрерывно повторяющиеся структурные единицы, содержащие атомы азота, и анионным соединением, содержащим атом серы и имеющим антикоагулянтную активность.

[0040] Гомополимер здесь означает макромолекулярное соединение, полученное полимеризацией мономерных компонентов единственного типа. Сополимер здесь означает макромолекулярное соединение, полученное сополимеризацией мономеров двух или более типов. Блок-сополимер подразумевает сополимер, имеющий молекулярную структуру, в которой по меньшей мере два типа полимеров, имеющих различные повторяющиеся структурные единицы, ковалентно связаны между собой с образованием более длинной цепи. Блок означает каждый из «по меньшей мере двух типов полимеров, имеющих различные повторяющиеся структурные единицы», составляющих блок-сополимер.

[0041] Структура катионного полимера может быть либо линейной, либо разветвленной. В настоящем изобретении полимер предпочтительно является разветвленным, поскольку разветвленный полимер может формировать более стабильные ионные связи в многочисленных положениях с анионным соединением, содержащим атом серы и имеющим антикоагулянтную активность.

[0042] Катионный полимер имеет по меньшей мере одну функциональную группу, выбранную из аминогрупп от первичной до третичной, и четвертичной аммониевой группы. В частности, полимер более предпочтительно имеет скорее четвертичную аммониевую группу, нежели аминогруппы от первичной до третичной, поскольку четвертичная аммониевая группа обеспечивает более сильное ионное взаимодействие с анионным соединением, содержащим атом серы и имеющим антикоагулянтную активность, и поэтому позволяет легче контролировать скорость элюирования анионного соединения, содержащего атом серы и имеющего антикоагулянтную активность. Количества аминогрупп различных классов в полимере, имеющем положительно заряженную функциональную группу, может быть измерено, например, методом ¹³С-ЯМР.

[0043] Числа атомов углерода в трех алкильных группах, составляющих четвертичную аммониевую группу, не являются ограниченными. Однако в случаях, где числа атомов углерода слишком велики, становится высокой гидрофобность, и усиливаются пространственные затруднения, так что анионное соединение, содержащее атом серы и имеющее антикоагулянтную активность, не может эффективно соединяться с четвертичной аммониевой группой ионным связыванием. Более того, в случаях, где число атомов углерода слишком велико, полимер с большей вероятностью может проявлять цитотоксичность, так что число атомов углерода на алкильную группу, связанную с атомом азота, составляющим четвертичную аммониевую группу, предпочтительно варьирует от 1 до 12, более предпочтительно от 2 до 6. Числа атомов углерода в трех алкильных группах, составляющих четвертичную аммониевую группу, могут быть как одинаковыми, так и различающимися между собой.

[0044] В настоящем изобретении в качестве катионного полимера предпочтительно используется полиалкиленимин, поскольку велико количество анионного соединения, содержащего атом серы и имеющего антикоагулянтную активность, которое адсорбируется на нем в результате ионного взаимодействия. Примеры полиалкиленимина включают PEI, полипропиленимины и полибутиленимины, а также алкоксилированные полиалкиленимины. Среди них более предпочтителен PEI.

[0045] Конкретные примеры PEI включают «LUPASOL» (зарегистрированная торговая марка) (производства фирмы BASF), и «EPOMIN» (зарегистрированная торговая марка) (производства фирмы Nippon Shokubai Co., Ltd.). PEI может представлять собой сополимер с еще одним/другим(-ими) мономером(-ами), или же может быть модифицированным материалом, пока не нарушается эффект настоящего изобретения. Модифицированный материал здесь подразумевает катионный полимер, который имеет одинаковые мономерные повторяющиеся структурные единицы, составляющие полимер, но частично подвергнут, например, радикальной деструкции или рекомбинации в результате упоминаемого позже радиационного облучения.

[0046] Мономерный(-ные) компонент(-ты), используемый(-мые) для формирования сополимера, иной(иные), нежели алкиленимины, виниламины, аллиламины, лизин, протамин, и хлорид диаллилдиметиламмония, не является(-ются) ограниченным(-ми), и примеры мономерного(-ных) компонента(-тов) включают этиленгликоль, пропиленгликоль, винилпирролидон, виниловый спирт, винилкапролактам, винилацетат, стирол, метилметакрилат, гидроксиэтилметакрилат, и силоксан. Содержание используемого(-мых) для формирования сополимера мономерного(-ных) компонента(-тов), иного(-ых), нежели алкиленимины, виниламины, аллиламины, лизин, протамин, и хлорид диаллилдиметиламмония, предпочтительно составляет не более 10% по весу, поскольку ионное связывание с анионным соединением, содержащим атом серы и имеющим антикоагулянтную активность, оказывается слабым в случаях, где содержание является слишком высоким.

[0047] В настоящем изобретении, в случаях, где средневесовая молекулярная масса катионного полимера, составляющего покровный материал, является слишком низкой, и меньшей, чем молекулярная масса анионного соединения, содержащего атом серы и имеющего антикоагулянтную активность, стабильные ионные связи не могут быть образованы на поверхности базового материала, так что представляющая интерес антитромбогенность получается с меньшей вероятностью. С другой стороны, в случаях, когда средневесовая молекулярная масса полимера слишком велика, анионное соединение, содержащее атом серы и имеющее антикоагулянтную активность, внедряется внутрь катионного полимера, так что анионное соединение может быть менее открытым на самой наружной поверхности покровного материала. Таким образом, средневесовая молекулярная масса полимера, составляющего покровный материал, предпочтительно варьирует от 10000 до 1500000, более предпочтительно от 10000 до 1000000. Кроме того, для образования стабильных ионных связей на поверхности базового материала молекулярная масса предпочтительно является большей, чем молекулярная масса анионного соединения, содержащего атом серы и имеющего антикоагулянтную активность, поскольку с ним может быть легче достигнута желательная антитромбогенность. С другой стороны, для предотвращения внедрения анионного соединения, содержащего атом серы и имеющего антикоагулянтную активность, внутрь катионного полимера, и тем самым для предотвращения того, что соединение в меньшей степени будет открыто на самой наружной поверхности базового материала, средневесовая молекулярная масса катионного полимера предпочтительно является меньшей определенного уровня. Таким образом, средневесовая молекулярная масса катионного полимера, составляющего покровный материал, особенно предпочтительно составляет от 10000 до 750000. Средневесовая молекулярная масса катионного полимера может быть измерена, например, методами гель-проникающей хроматографией или рассеяния света.

[0048] В настоящем изобретении гепарин или производное гепарина, составляющие покровный материал, могут быть как очищенными, так и неочищенными. Гепарин или производное гепарина не являются ограниченными, пока они могут ингибировать реакцию свертывания крови, и примеры гепарина или производного гепарина включают гепарин, который обычно и широко применяется в клинической практике, нефракционированный гепарин, и низкомолекулярный гепарин, а также гепарины, имеющие высокое сродство к антитромбину III. Конкретные примеры гепарина включают «гепарин натрия» (производства фирмы Organon API Inc.).

[0049] В настоящем изобретении его авторы обстоятельно исследовали, как добиваться сохранения высокой антикоагулянтной активности анионного соединения, содержащего атом серы и имеющего антикоагулянтную активность, в течение длительного периода времени, в то же время с сохранением структуры поверхности базового материала, и предотвращением вымывания иных компонентов, нежели анионное соединение, содержащее атом серы и имеющее антикоагулянтную активность. В результате было обнаружено, что имеется оптимальное значение отношения численности атомов азота к численности всех атомов, по измерению рентгеновской фотоэлектронной спектроскопией (XPS), на поверхности антитромбогенного материала. Отношение численности атомов выражается в «атомных процентах». Атомный процент означает отношение атомов конкретного типа к численности всех атомов, которая принимается за 100, в единицах числа атомов.

[0050] То есть, в настоящем изобретении было обнаружено, что существует также предпочтительное значение отношения численности атомов азота к численности всех атомов, по измерению методом XPS, на поверхности антитромбогенного материала. То есть, отношение численности атомов азота к численности всех атомов, по измерению методом XPS, на поверхности антитромбогенного материала предпочтительно составляет от 6,5 до 9,5 атомных процентов, более предпочтительно от 7,0 до 9,0 атомных процентов, еще более предпочтительно от 7,5 до 8,5 атомных процентов, с позиции повышения антитромбогенности. В случаях, где отношение численности атомов азота к численности всех атомов составляет менее 6,5 атомных процентов, количество катионного полимера, ковалентно связанного с поверхностью базового материала, является малым, так что может сохраняться структура поверхности базового материала. Однако, поскольку в таких случаях мала степень покрытия анионным соединением, содержащим атом серы и имеющим антикоагулянтную активность, таким как гепарин или производное гепарина, которое связано с поверхностью через катионный полимер, желательная антитромбогенность может быть не получена. С другой стороны, в случаях, где отношение численности атомов азота к численности всех атомов составляет выше 9,5 атомных процентов, количество катионного полимера, ковалентно связанного с поверхностью базового материала, велико настолько, что это влияет на толщину покровного материала. Также было найдено, что, хотя степень покрытия анионным соединением, содержащим атом серы и имеющим антикоагулянтную активность, посредством катионного полимера путем ионного связывания является достаточной, когда происходит вымывание соединения, содержащего атом серы и имеющего антикоагулянтную активность, большое количество открытого полимера стимулирует формирование тромба вследствие своей катионной природы.

[0051] В случаях, где отношение численности атомов азота к численности всех атомов составляет не более 9,5 атомных процентов, степень покрытия анионным соединением, содержащим атом серы и имеющим антикоагулянтную активность, посредством катионного полимера путем ионного связывания является надлежащей, так что может быть повышена адгезивность эндотелиальных клеток. Для достижения как антитромбогенности, так и клеточной адгезивности, отношение численности атомов азота к численности всех атомов, по измерению методом XPS, на поверхности антитромбогенного материала предпочтительно составляет от 6,5 до 9,5 атомных процентов, более предпочтительно от 7,0 до 9,0 атомных процентов, еще более предпочтительно от 7,5 до 8,5 атомных процентов.

[0052] Более конкретно, отношение численности атомов азота к численности всех атомов на поверхности антитромбогенного материала может быть определено методом XPS.

[Условия измерения]

Прибор: ESCALAB 220iXL (производства фирмы VG Scientific)

Рентгеновское возбуждение: монохроматический AlK α1,2 пучок (1486,6 эВ)

Диаметр рентгеновского пучка: 1 мм

Угол вылета электронов под действием рентгеновского пучка: 90° (угол детектора относительно поверхности антитромбогенного материала)

[0053] Здесь под поверхностью антитромбогенного материала подразумевается участок от измеряемой поверхности до глубины 10 нм, как детектируется в условиях измерения методом XPS, когда угол вылета электронов под действием рентгеновского пучка, то есть, угол детектора относительно поверхности антитромбогенного металлического материала, составляет 90°. В настоящем изобретении базовый материал может содержать или может не содержать атомы азота. В настоящем изобретении базовый материал может содержать или может не содержать атомы азота.

[0054] Облучением поверхности антитромбогенного материала рентгеновским пучком и измерением энергии генерируемых при этом фотоэлектронов могут быть определены значения энергии связи связанных электронов в веществе. По величинам энергии связи может быть получена информация об атомах на поверхности антитромбогенного материала, и по сдвигу уровня энергии пика при каждом значении энергии связи может быть получена информация о валентности и состоянии связывания. В дополнение, с использованием величины площади пика для каждого пика, возможна количественная оценка, то есть, расчет отношений численности атомов каждого типа, валентности и состояния связывания.

[0055] Более конкретно, N1s-пик, который показывает присутствие атомов азота, проявляется вблизи значения энергии связывания от 396 эВ до 403 эВ. В настоящем изобретении было обнаружено, что отношение площади N1s-пика ко всему пику предпочтительно составляет от 6,0 до 12,0 атомных процентов. N1s-пик может расщепляться на n1-компонент (вблизи 399 эВ), который приписывается углерод-азотным (далее обозначаемым «C-N») связям; и n2-компонент (вблизи 401-402 эВ), который относится на счет аммониевой соли, C-N (структуре, отличной от n1), и/или оксида азота (далее обозначаемого «NO»). Отношение содержания каждого компонента расщепленного пика может быть рассчитано согласно нижеследующему Уравнению 1. В этом расчете отношение численности атомов азота и отношение содержания каждого компонента расщепленного пика к численности всех атомов округлено до одного десятичного знака.

[0056]

Split_ratio=N1s_ratio×(Split_percent/100) Уравнение 1

Split_ratio: величина содержания каждого компонента расщепленного пика (%)

N1s_ratio: отношение численности атомов азота к численности всех атомов (%)

Split_percent: содержание каждого компонента расщепленного пика в N1s-пике (%)

[0057] n2-Компонент, который отнесен на счет NO, полученный расщеплением N1s-пика, показывает в настоящем изобретении присутствие четвертичных аммониевых групп. Было обнаружено, что доля n2-компонента во всем компоненте N1s-пика, то есть, Split_percent(n2), предпочтительно составляет от 20 до 70 атомных процентов, более предпочтительно от 25 до 65 атомных процентов, еще более предпочтительно от 30 до 60 атомных процентов. В случаях, где Split_percent(n2) составляет менее 20 атомных процентов, численность четвертичных аммониевых групп низка. Поэтому ионное взаимодействие с анионным соединением, содержащим атом серы и имеющим антикоагулянтную активность, является слабым, желательная антитромбогенность может быть получена с меньшей вероятностью вследствие высокой скорости элюирования. С другой стороны, в случаях, где Split_percent(n2) превышает 70 атомных процентов, ионное взаимодействие с анионным соединением, содержащим атом серы и имеющим антикоагулянтную активность, является слишком сильным. В таких случаях, ввиду снижения степени свободы вследствие образования ионного комплекса, невозможно сохранять высокую антикоагулянтную активность в течение длительного периода времени, и скорость элюирования склонна быть низкой. Ввиду вышеуказанных обстоятельств, отношение содержания n2-компонента, то есть, Split_percent(n2), которое рассчитывается согласно Уравнению 1, предпочтительно составляет от 1,4 до 8,4 атомных процентов, более предпочтительно от 1,8 до 7,2 атомных процентов, еще более предпочтительно от 2,4 до 6,0 атомных процентов.

[0058] C1s-пик, который показывает присутствие атомов углерода, проявляется вблизи значения энергии связывания от 282 до 292 эВ. C1s-пик может быть главным образом расщеплен на с1-компонент (вблизи 285 эВ), который приписывается углерод-водородным (далее обозначаемым «СНх») связям, предположительно присутствию насыщенного(-ных) углеводорода(-дов) и/или тому подобных, углерод-углеродным (далее обозначаемым «С-С») связям, и/или углерод=углеродным (далее обозначаемым «С=С») связям; с2-компонент (вблизи 286 эВ), который относится на счет углерод-кислородных (далее обозначаемым «С-О») связей, предположительно присутствия простого(-тых) эфира(-ов) и/или гидроксильных групп, и/или углерод-азотных (далее обозначаемым «С-N») связей; с3-компонент(вблизи 287-288 эВ), который приписывается углерод=кислородным (далее обозначаемым «С=О») связям, предположительно присутствию карбонильных групп; с4-компонент (вблизи 288-289 эВ), который приписывается кислород=углерод-кислородным (далее обозначаемым «О=С-О») связям, предположительно присутствию сложноэфирных групп и/или карбоксильных групп; и с5-компонент (вблизи 290-292 эВ), который относится на счет π-π*-сателлитного пика (далее обозначаемого «π-π») связей, предположительно присутствию сопряженной(-ных) системы(-тем), таких как бензольные циклы. Величина содержания каждого компонента расщепленного пика может быть рассчитана согласно нижеследующему Уравнению 2. В этом расчете отношение численности атомов углерода и отношение содержания каждого компонента расщепленного пика к численности всех атомов округлено до одного десятичного знака.

[0059]

Split_ratio=C1s_ratio×(Split_percent/100) Уравнение 2

Split_ratio: величина содержания каждого компонента расщепленного пика (%)

C1s_ratio: отношение численности атомов углерода к численности всех атомов (%)

Split_percent: содержание каждого компонента расщепленного пика в C1s-пике (%)

[0060] с3-Компонент, который приписывается С=О-связям, полученный расщеплением C1s-пика, показывает в настоящем изобретении присутствие амидных групп. Было обнаружено, что отношение с3-компонента ко всему компоненту C1s-пика в настоящем изобретении, то есть, численность амидных групп по измерению методом XPS на поверхности антитромбогенного материала в настоящем изобретении, предпочтительно составляет не менее 2,0 атомных процентов, более предпочтительно не менее 3,0 атомных процентов. В случаях, где численность амидных групп составляет менее 2,0 атомных процентов, число ковалентных связей посредством амидных связей между катионным полимером, составляющим покровный материал, и поверхностью базового материала является малым, и поэтому степень покрытия покровным материалом мала. Более того, конфигурация полимера на поверхности базового материала оказывает неблагоприятное влияние на состояние ионного связывания с анионным соединением, содержащим атом серы и имеющим антикоагулянтную активность. Таким образом, желательная антитромбогенность может быть получена с меньшей вероятностью.

[0061] В настоящем изобретении количество положительно заряженной функциональной группы для ионного связывания анионного соединения, содержащего атом серы и имеющего антикоагулянтную активность, может быть количественно оценена методом окрашивания с использованием красителя, имеющего отрицательно заряженную функциональную группу.

[0062] Тип используемого красителя, имеющего отрицательно заряженную функциональную группу, не является ограниченным, и предпочтительно краситель является растворимым в воде. Примеры красителя включают краситель Orange II, метилоранж, метиловый красный, тимоловый синий, дисульфиновый синий, люмогаллион, гидроксинафтоловый синий, и кумасси бриллиантовый синий.

[0063] Метод окрашивания в настоящем изобретении с использованием Orange II в качестве красителя, имеющего отрицательно заряженную функциональную группу, более конкретно описывается ниже.

[0064] Окрашивание проводили с использованием 2 мл ацетатного интерференционного раствора Orange II (рН 4,0) на 4 см² площади образца при температуре 37°С в течение 1 часа, и затем вытерли избыточное количество раствора Orange II, с последующей обработкой водным 1 мМ раствором гидроксида натрия при температуре 37°С в течение 30 минут, для экстракции красителя, имеющего отрицательно заряженную функциональную группу, соединенную ионной связью с положительно заряженной функциональной группой. После нейтрализации экстракта 21 мМ раствором соляной кислоты измеряют величины оптической плотности при длинах волн 482 нм и 550 нм с использованием спектрометра для ультрафиолетового и видимого диапазона (U-3900, фирмы Hitachi High-Tech Science Corporation), и рассчитывают разность между значениями оптической плотности при длинах волн 482 нм и 550 нм. С использованием отдельно построенной калибровочной кривой, по оптической плотности количественно оценивают количество положительно заряженных функциональных групп в образце. Здесь, в настоящем изобретении, количественно определенное число молей Orange II рассматривали как количество положительно заряженных функциональных групп на основе допущения, что 1 моль Orange II связывается с 1 молем положительно заряженных функциональных групп.

[0065] Здесь, когда валентность положительно заряженной функциональной группы составляет n, и валентность красителя, имеющего отрицательно заряженную функциональную группу, составляет m, число положительно заряженных функциональных групп может быть количественно оценено согласно нижеследующему Уравнению 4, независимо от валентностей положительно заряженных функциональных групп, присутствующих в базовом материале, и красителя, имеющего отрицательно заряженную функциональную группу.

Q⁺=a⁺×n/m Уравнение 4

Q⁺: число положительно заряженных функциональных групп (молей)

a⁺: число молей, количественно измеренное с помощью красителя, имеющего отрицательно заряженную функциональную группу (молей)

n: валентность (-) положительно заряженных функциональных групп в базовом материале

m: валентность (-) красителя, имеющего отрицательно заряженную функциональную группу

[0066] В настоящем изобретении количество отрицательно заряженной функциональной группы в базовом материале для ионного связывания анионного соединения, содержащего атом серы и имеющего антикоагулянтную активность, может быть измерено методом окрашивания с использованием красителя, имеющего положительно заряженную функциональную группу.

[0067] Тип используемого красителя, имеющего положительно заряженную функциональную группу, не является ограниченным, и предпочтительно краситель является растворимым в воде. Примеры красителя включают толуидиновый синий О, малахитовый зеленый, метиленовый синий, кристаллвиолет, и метилвиолет.

[0068] Метод окрашивания в настоящем изобретении с использованием толуидинового синего О в качестве красителя, имеющего положительно заряженную функциональную группу, более конкретно описывается ниже.

[0069] Окрашивание проводили с использованием 2 мл фосфатного интерференционного раствора толуидинового синего О (рН 7,0) на 4 см² площади образца при температуре 37°С в течение 1 часа, и затем вытерли избыточное количество раствора толуидинового синего О, с последующей обработкой 50%-ным (по объему) водным раствором уксусной кислоты при температуре 37°С в течение 30 минут, для экстракции красителя, имеющего положительно заряженную функциональную группу, соединенную ионной связью с отрицательно заряженной функциональной группой. Экстракт подвергают измерению величин оптической плотности при длинах волн 630 нм и 750 нм с использованием спектрометра для ультрафиолетового и видимого диапазона (U-3900, фирмы Hitachi High-Tech Science Corporation), и рассчитывают разность между значениями оптической плотности при длинах волн 630 нм и 750 нм. С использованием отдельно построенной калибровочной кривой, по оптической плотности количественно оценивают количество отрицательно заряженных функциональных групп в образце. Здесь, в настоящем изобретении, количественно определенное число молей толуидинового синего О рассматривали как количество отрицательно заряженных функциональных групп на основе допущения, что 1 моль толуидинового синего О связывается с 1 молем отрицательно заряженных функциональных групп.

[0070] Здесь, когда валентность отрицательно заряженной функциональной группы составляет n, и валентность красителя, имеющего положительно заряженную функциональную группу, составляет m, число отрицательно заряженных функциональных групп может быть количественно оценено согласно нижеследующему Уравнению 5, независимо от валентностей отрицательно заряженных функциональных групп, присутствующих в базовом материале, и красителя, имеющего положительно заряженную функциональную группу.

Q^-=a^-×n/m Уравнение 5

Q^-: число отрицательно заряженных функциональных групп (молей)

a^-: число молей, количественно измеренное с помощью красителя, имеющего отрицательно заряженную функциональную группу (молей)

n: валентность (-) положительно заряженных функциональных групп в базовом материале

m: валентность (-) красителя, имеющего отрицательно заряженную функциональную группу

[0071] Измерение количеств положительно заряженных функциональных групп и отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале и полимере для ионного связывания анионного соединения, содержащего атом серы и имеющего антикоагулянтную активность, в методах окрашивания предпочтительно проводится перед связыванием анионного соединения, содержащего атом серы и имеющего антикоагулянтную активность. Однако, даже в случаях, где анионное соединение, содержащее атом серы и имеющее антикоагулянтную активность, присоединено ионной связью, измерение количества положительно заряженных функциональных групп и количество отрицательно заряженных функциональных групп методами окрашивания может быть проведено, если возможно достаточное промывание растворителем, способным элюировать серосодержащий полисахарид.

[0072] В настоящем изобретении в результате обстоятельного исследования для достижения высокой антикоагулянтной активности анионного соединения, содержащего атом серы и имеющего антикоагулянтную активность, авторы настоящего изобретения выяснили, что существует оптимальный диапазон значений отношения численности положительно заряженных функциональных групп к численности отрицательно заряженных функциональных групп в антитромбогенном материале.

[0073] Отношение численности положительно заряженных функциональных групп к численности отрицательно заряженных функциональных групп в настоящем изобретении определяется как отношение между количеством положительно заряженных функциональных групп и количеством отрицательно заряженных функциональных групп, причем количество отрицательно заряженных функциональных групп принимается за 1. Оно рассчитывается согласно нижеследующему Уравнению 6.

Q_ratio(-)=Q⁺/Q^- Уравнение 6

Q_ratio: отношение численности положительно заряженных функциональных групп к численности отрицательно заряженных функциональных групп

Q⁺: количество положительно заряженных функциональных групп

Q^-: количество отрицательно заряженных функциональных групп

[0074] В антитромбогенном материале согласно настоящему изобретению отношение численности положительно заряженных функциональных групп к численности отрицательно заряженных функциональных групп предпочтительно составляет выше 1 так, что анионное соединение, содержащее атом серы и имеющее антикоагулянтную активность, которое имеет отрицательно заряженную функциональную группу, может быть присоединено ионным связыванием. С другой стороны, в случаях, где отношение является слишком высоким, может проявляться цитотоксичность и/или тому подобное. Поэтому отношение предпочтительно составляет от 8,0 до 200, более предпочтительно от 8,0 до 30.

[0075] В настоящем изобретении, в результате обстоятельных исследований для достижения высокой антикоагулянтной активности анионного соединения, содержащего атом серы и имеющего антикоагулянтную активность, авторы настоящего изобретения обнаружили, что существует оптимальный диапазон значений отношения численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале после ковалентного связывания катионного полимера, имеющего положительно заряженные функциональные группы, к численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале до ковалентного связывания катионного полимера, имеющего положительно заряженные функциональные группы, в базовом материале антитромбогенного материала.

[0076] В настоящем изобретении, отношение численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале после ковалентного связывания катионного полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, к численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале до ковалентного связывания катионного полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, в базовом материале антитромбогенного материала определяется как отношение между количествами отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале до и после ковалентного связывания катионного полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, причем количество отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале до ковалентного связывания катионного полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, принимается за 1. Оно рассчитывается согласно нижеследующему Уравнению 7.

Q^-_residue(%)=(Q^-_after/Q^-_before)×100 Уравнение 7

Q^-_residue: отношение численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале после ковалентного связывания катионного полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, к численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале до ковалентного связывания катионного полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу

Q^-_after: количество отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале после ковалентного связывания катионного полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу.

Q^-_before: количество отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале до ковалентного связывания катионного полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу.

[0077] В антитромбогенном материале согласно настоящему изобретению стабильное ковалентное связывание катионного полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, может быть достигнуто расходованием большого количества заряженных функциональных групп. Соответственно этому, отношение численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале после ковалентного связывания катионного полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, к численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале до ковалентного связывания катионного полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, в антитромбогенном материале предпочтительно является малым. Отношение более предпочтительно составляет не более 25%, еще более предпочтительно не более 20%.

[0078] Антитромбогенный материал согласно настоящему изобретению может быть благоприятно использован для медицинского оборудования и медицинских инструментов (искусственных почек, искусственных легких, искусственных кровеносных сосудов, искусственных клапанов, стентов, стент-графтов, катетеров, устройств для улавливания оторвавшихся тромбов, ангиоскопов, шовных материалов, магистралей для циркуляции крови, трубок, канюлей, пакетов для крови, шприцев, и тому подобных). Антитромбогенный материал согласно настоящему изобретению особенно предпочтительно применяется в качестве материала в устройствах для улавливания оторвавшихся тромбов и искусственных кровеносных сосудов.

[0079] В случаях, где антитромбогенный материал согласно настоящему изобретению используется в устройствах для улавливания оторвавшихся тромбов, является предпочтительным использование антитромбогенного материала согласно настоящему изобретению для всех компонентов устройства для улавливания оторвавшихся тромбов. Поскольку для пористого материала, который является составной частью для улавливания оторвавшихся тромбов, требуется наивысшая антитромбогенность, по меньшей мере пористый материал в качестве базового материала может быть покрыт покровным материалом. Примеры пористого материала в качестве базового материала включают, но не ограничиваются таковыми, пористые мембраны и сетки. Сетки являются предпочтительными потому, что они имеют лучшую однородность пор или ячеек. Предпочтительные примеры материала среди пористых материалов включают, но не ограничиваются этим, металлы, такие как никель-титановый сплав, и полиуретаны и сложные полиэфиры. Более предпочтительно применяется PET, который представляет собой сложный полиэфир.

[0080] По соображениям повышения точности улавливания оторвавшихся тромбов, в случаях, где сетка в качестве материала представляет собой PET, диаметр отдельного волокна среди волокон, составляющих сетку, предпочтительно варьирует от 10 до 50 мкм, более предпочтительно от 20 до 40 мкм. Ячейка сетки предпочтительно составляет от 10 до 200 мкм, более предпочтительно от 50 до 150 мкм.

[0081] В случаях, где антитромбогенный материал согласно настоящему изобретению используется для искусственного кровеносного сосуда, предпочтительным является применение антитромбогенного материала согласно настоящему изобретению для всех компонентов искусственного кровеносного сосуда. Поскольку внутренняя поверхность искусственного кровеносного сосуда приходит в контакт с кровью, и поэтому должна иметь наивысшую антитромбогенность, по меньшей мере внутренняя поверхность искусственного кровеносного сосуда в качестве базового материала может быть покрыта покровным материалом. Предпочтительные примеры материала, составляющего внутреннюю поверхность искусственного кровеносного сосуда, в качестве базового материала включают, но не ограничиваются этим, текстильные структуры, состоящие из нитей основы и утка, сформированных мононитями или мультифиламентами. Предпочтительные примеры материала в качестве базового материала включают, но не ограничиваются таковыми, нейлоны и полимеры на основе сложных полиэфиров, и ePTFE. Более предпочтительно применяется PET, который представляет собой сложный полиэфир.

[0082] По соображениям достижения благоприятной гибкости искусственного кровеносного сосуда, в случаях, где сетка в качестве материала представляет собой PET, предпочтительны мононити и мультифиламенты, имеющие диаметр отдельного волокна не более 15 мкм; более предпочтительны мононити и мультифиламенты, имеющие диаметр отдельного волокна не более 10 мкм; и еще более предпочтительны мононити и мультифиламенты, имеющие диаметр отдельного волокна не более 5 мкм.

[0083] В случаях традиционного антитромбогенного материала, нанесение на сетку как базовый материал покрытия из покровного материала может обусловливать разрушение микроструктуры сетки, ячеек, приводя к снижению точности улавливания оторвавшихся тромбов. Более того, нарушение микроструктуры внутренней поверхности искусственного кровеносного сосуда, то есть, структуры ткани, состоящей из нитей основы и утка, может влиять на течение крови и/или тому подобное, стимулируя образование тромба. Однако в антитромбогенном материале согласно настоящему изобретению, в случаях, где средняя толщина покровного материала составляет от 15 до 400 нм, высокая антитромбогенность может поддерживаться в течение длительного периода времени без нарушения микроструктуры ячеек сетки, используемой в устройстве для улавливания оторвавшихся тромбов, или микроструктуры тканевой структуры, применяемой для внутренней поверхности искусственного кровеносного сосуда.

[0084] В случаях, где средняя толщина покровного материала, покрывающего базовый материал, является слишком большой, может быть нарушена структура поверхности базового материала так, что может ухудшаться работоспособность медицинского оборудования. С другой стороны, в случаях, где покровный материал слишком тонок, может быть не получена желательная антитромбогенность. В случаях, где средняя толщина покровного материала слишком велика, имеющая катионный характер поверхность, обнажившаяся после элюирования соединения, имеющего антикоагулянтную активность, стимулирует формирование тромба. Таким образом, средняя толщина покровного материала предпочтительно составляет не менее 15 нм, более предпочтительно не менее 20 нм. С другой стороны, средняя толщина предпочтительно составляет не более 400 нм, более предпочтительно не более 200 нм, еще более предпочтительно не более 100 нм. Средняя толщина здесь означает толщину, при которой атомы, происходящие из покровного материала, могут наблюдаться с использованием упоминаемого позже сканирующего просвечивающего электронного микроскопа (далее называемого «STEM»). Средняя толщина выражается как средняя величина значений, полученных по меньшей мере из трех положений.

[0085] Ниже описываются способы получения антитромбогенного материала согласно настоящему изобретению. Например, при изготовлении волокон, составляющих сетку в качестве базового материала в устройстве улавливания оторвавшихся тромбов, или при изготовлении волокон, составляющих текстильную структуру в качестве базового материала искусственного кровеносного сосуда, нанесение покрытия из покровного материала может быть проведено добавлением обсуждаемого базового материала к раствору, который содержит катионный полимер, содержащий в качестве мономерного компонента соединение, выбранное из группы, состоящей из алкилениминов, виниламинов, аллиламинов, лизина, протамина, и хлорида диаллилдиметиламмония, и анионное соединение, содержащее атом серы и имеющее антикоагулянтную активность. В альтернативном варианте, поверхность базового материала может быть покрыта покровным материалом после того, как полностью или частично прореагируют катионный полимер с анионным соединением, содержащим атом серы и имеющим антикоагулянтную активность.

[0086] В частности, по соображениям эффективного проявления антитромбогенности поверхностью базового материала, более предпочтителен способ, в котором катионный полимер, содержащий в качестве мономерного компонента соединение, выбранное из группы, состоящей из алкилениминов, виниламинов, аллиламинов, лизина, протамина, и хлорида диаллилдиметиламмония, ковалентно связывается с поверхностью базового материала в первой стадии нанесения покрытия, и затем анионное соединение, содержащее атом серы и имеющее антикоагулянтную активность, присоединяется к полимеру ионным связыванием во второй стадии нанесения покрытия.

[0087] В случаях, где полимер содержит аминогруппу(-пы) от первичной до третичной, после первой стадии нанесения покрытия может быть включена стадия модифицирования полимера с образованием четвертичного аммониевого производного, чтобы усилить ионное взаимодействие с анионным соединением, содержащим атом серы и имеющим антикоагулянтную активность, и для возможности легко контролировать скорость элюирования анионного соединения, содержащего атом серы и имеющего антикоагулянтную активность.

[0088] Нижеизложенное представляет способ получения в случае, где применяется способ, в котором катионный полимер, содержащий в качестве мономерного компонента соединение, выбранное из группы, состоящей из алкилениминов, виниламинов, аллиламинов, лизина, протамина, и хлорида диаллилдиметиламмония, ковалентно связывается с поверхностью базового материала в первой стадии нанесения покрытия, и затем анионное соединение, содержащее атом серы и имеющее антикоагулянтную активность, соединяется с полимером ионной связью во второй стадии нанесения покрытия.

[0089] Способ ковалентного связывания катионного полимера с поверхностью базового материала не является ограниченным. В случаях, где базовый материал имеет функциональную(-ные) группу(-пы) (например, гидроксильную, тиольную, аминную, карбоксильную, альдегидную, изоцианатную, и/или тиоизоцианатную), катионный полимер может быть ковалентно связан с ним с помощью химической реакции. Например, в случаях, где поверхность базового материала имеет карбоксильную группу и/или подобную, катионный полимер, имеющий гидроксильную группу, тиольную группу, аминогруппу, и/или тому подобную, может быть ковалентно связан с поверхностью базового материала. Примеры способа ковалентного связывания включают способ, в котором соединение, имеющее гидроксильную группу, тиольную группу, аминогруппу, и/или тому подобную, ковалентно связывается с катионным полимером, и полученный полимер ковалентно связывается с поверхностью базового материала, имеющего карбоксильную группу и/или подобную.

[0090] В случаях, где базовый материал не имеет функциональную группу, примеры способа включают способ, в котором поверхность базового материала подвергают обработке плазмой, коронным разрядом, или тому подобной, с последующим ковалентным связыванием с нею катионного полимера, и способ, в котором выполняют радиационное облучение, чтобы вызвать образование радикалов на поверхности базового материала и полимера, и ковалентное связывание между поверхностью базового материала и катионного полимера достигается в результате реакции рекомбинации радикалов. В качестве радиации обычно применяются γ-лучи или электронный пучок. В случаях, где применяются γ-лучи, активность источника γ-лучей предпочтительно составляет от 2500000 до 10000000 Ки, более предпочтительно от 3000000 до 7500000 Ки. В случаях, где используется электронный пучок, ускоряющее напряжение электронного пучка предпочтительно составляет не менее 5 МэВ, более предпочтительно не менее 10 МэВ. Доза радиации предпочтительно составляет от 1 до 50 кГр, более предпочтительно от 5 до 35 кГр. Температура при облучении предпочтительно составляет от 10 до 60°С, более предпочтительно от 20 до 50°С.

[0091] В случаях способа, в котором радиационное облучение проводится для ковалентного связывания, может быть использован антиоксидант для регулирования количества генерируемых радикалов. Антиоксидант здесь подразумевает молекулу, которая проявляет склонность отдавать электроны другим молекулам. Примеры используемого антиоксиданта включают, но не ограничиваются этим, водорастворимые витамины, такие как витамин С; полифенолы; спирты, такие как метанол, этанол, пропанол, этиленгликоль, пропиленгликоль, и глицерин; сахара, такие как глюкоза, галактоза, манноза и трегалоза; неорганические соли, такие как гидросульфит натрия, пиросульфит натрия, и дитионат натрия; цистеин; глутатион; и буферные составы, такие как бис(2-гидроксиэтил)имино-трис(гидроксиметил)метан (далее называемый «Bis-Tris»). По соображениям простоты обращения, остаточной действенности, и тому подобного, предпочтительны метанол, этанол, пропиленгликоль и Bis-Tris. Более предпочтительны пропиленгликоль и Bis-Tris. Эти антиоксиданты могут быть использованы по отдельности, или могут быть применены как смеси двух или более из них. Антиоксидант предпочтительно добавляют к водному раствору.

[0092] В случаях, где в качестве базового материала используется полимер на основе сложного полиэфира, катионный полимер может быть приведен в контакт с ним при нагревании для создания ковалентной связи в реакции аминолиза, хотя способ ковалентного связывания этим не ограничивается. В альтернативном варианте, сложноэфирные связи на поверхности базового материала могут быть гидролизованы обработкой кислотой или щелочью, и образованные на поверхности базового материала карбоксильные группы могут быть ковалентно связаны с аминогруппами в катионном полимере реакцией конденсации. В этих способах реакция может быть проведена приведением катионного полимера в контакт с поверхностью базового материала, или приведением раствора катионного полимера в растворителе в контакт с поверхностью базового материала. Предпочтительные примеры растворителя включают воду и спирты. По соображениям простоты обращения, остаточной действенности, и тому подобного, в особенности предпочтительна вода. В альтернативном варианте, составляющие катионный полимер мономеры могут быть полимеризованы в состоянии, где мономеры находятся в контакте с поверхностью базового материала, и затем может быть проведена реакция для достижения ковалентного связывания.

[0093] Примеры средств для нагревания включают, но не ограничиваются этим, электрическое нагревание, микроволновое нагревание, и нагревание дальним инфракрасным излучением. В случаях, где катионный полимер должен быть ковалентно связан с полимерным базовым материалом на основе сложного полиэфира реакцией аминолиза, реакция аминолиза катионного полимера с полимерным базовым материалом на основе сложного полиэфира менее вероятно протекает при низкой температуре нагревания. Поэтому температура нагревания предпочтительно является не меньшей, чем температура вблизи температуры стеклования. С другой стороны, в случаях, где температура нагревания слишком высока, реакция аминолиза протекает в достаточной мере, но может быть разрушена структура скелета полимерного базового материала на основе сложного полиэфира. Поэтому температура нагревания предпочтительно является не более высокой, чем температура плавления.

[0094] В настоящем изобретении поверхность полимерного базового материала на основе сложного полиэфира более предпочтительно подвергают гидролизу и окислению перед первой стадией нанесения покрытия. При гидролизе и окислении поверхности полимерного базового материала на основе сложного полиэфира происходит гидролиз и окисление сложноэфирных связей так, что становится более вероятным связывание с нею покровного материала. Более конкретно, в качестве способа гидролиза и окисления предпочтительно применяется способ, в котором обработка проводится с использованием кислоты или щелочи, а также окислителя. Способ гидролиза и окисления может представлять собой обработку только кислотой или щелочью. Однако, из соображений предотвращения загрязнения гидроксильными группами и карбоксильными группами, образованными гидролизом сложноэфирных связей для обеспечения эффективного протекания реакции конденсации с аминогруппами катионного полимера, и с позиции сокращения существующих гидроксильных групп, чтобы предотвратить активацию комплемента при контакте с кровью, в особенности предпочтительно применяется способ обработки кислотой или щелочью, а также окислителем, для увеличения степени покрытия катионным полимером, чтобы повысить антитромбогенность.

[0095] В случаях, где сложноэфирные связи в базовом материале гидролизуют с использованием кислоты или основания, образованные гидроксильные группы предпочтительно окисляют до остатков карбоновой кислоты. Это обусловливается тем, что присутствие гидроксильных групп неблагоприятно для антитромбогенного материала, поскольку известно, что они склонны активировать комплемент, когда они находятся в контакте с кровью.

[0096] В настоящем изобретении стадия гидролиза и окисления сложноэфирных связей на поверхности полимерного базового материала на основе сложного полиэфира с использованием кислоты или щелочи, а также окислителя, предпочтительно представляет собой способ, в котором обработка проводится комбинацией кислоты и окислителя. Обработка с использованием кислоты и окислителя может быть проведена после обработки поверхности базового материала с использованием щелочи.

[0097] Примеры типа кислоты включают, но не ограничиваются таковыми, неорганические кислоты, такие как соляная кислота, гидробромистая кислота, гидроиодистая кислота, хлорноватистая кислота, хлористая кислота, хлорная кислота, серная кислота, фторсульфоновая кислота, азотная кислота, фосфорная кислота, гексафторсурьмяная кислота, тетрафторборная кислота, хромовая кислота, и борная кислота; сульфоновые кислоты, такие как метансульфоновая кислота, этансульфоновая кислота, бензолсульфоновая кислота, пара-толуолсульфоновая кислота, трифторметансульфоновая кислота, и полистиролсульфонат натрия; карбоновые кислоты, такие как уксусная кислота, лимонная кислота, муравьиная кислота, глюконовая кислота, молочная кислота, щавелевая кислота, и винная кислота; винилкарбоновые кислоты, такие как аскорбиновая кислота и кислота Мельдрума; и нуклеиновые кислоты, такие как дезоксирибонуклеиновая кислота и рибонуклеиновая кислота. Среди них более предпочтительны соляная кислота, серная кислота и тому подобные, с точки зрения, например, простоты обращения.

[0098] В настоящем изобретении было обнаружено, что в стадии гидролиза и окисления сложноэфирных связей на поверхности полимерного базового материала на основе сложного полиэфира перед первой стадией нанесения покрытия важна концентрация кислоты для обработки. Например, в случаях, где используется серная кислота, концентрация серной кислоты предпочтительно составляет от 0,1 до 2,0 М, более предпочтительно от 0,1 до 1,0 М. В случаях, где концентрация серной кислоты слишком низка, невозможно введение на поверхность полимерного базового материала на основе сложного полиэфира карбоксильных групп в количестве, достаточном для реакции конденсации с аминогруппами в катионном полимере, тогда как в случаях, где концентрация серной кислоты слишком высока, базовый материал становится хрупким, и поэтому может ухудшаться работоспособность медицинского оборудования.

[0099] Примеры типа используемого основания включают, но не ограничиваются этим, гидроксиды щелочных металлов, такие как гидроксид лития, гидроксид натрия, гидроксид калия, гидроксид рубидия и гидроксид цезия; гидроксиды тетраалкиламмония, такие как гидроксид тетраметиламмония и гидроксид тетраэтиламмония; гидроксиды щелочноземельных металлов, такие как гидроксид кальция, гидроксид стронция, гидроксид бария, гидроксид европия и гидроксид таллия; производные гуанидина; гидроксиды амминных комплексов, такие как гидроксид диааминсеребра(I) и гидроксид тетраааминмеди(II); гидроксид триметилсульфония; и гидроксид дифенилиодония. Из них более предпочтительны гидроксид лития, гидроксид натрия, гидроксид калия и тому подобные с точки зрения, например, простоты обращения.

[0100] В настоящем изобретении было найдено, что в стадии гидролиза и окисления сложноэфирных связей на поверхности полимерного базового материала на основе сложного полиэфира перед первой стадией нанесения покрытия важна концентрация основания для обработки. Например, в случаях, где используется гидроксид натрия, концентрация гидроксида натрия предпочтительно составляет от 0,5 до 2,0%, более предпочтительно от 0,5 до 1,0%. В случаях, где концентрация гидроксида натрия слишком низка, невозможно введение на поверхность полимерного базового материала на основе сложного полиэфира карбоксильных групп в количестве, достаточном для реакции конденсации с аминогруппами в катионном полимере, тогда как в случаях, где концентрация гидроксида натрия слишком высока, базовый материал становится хрупким, и поэтому может ухудшаться работоспособность медицинского оборудования.

[0101] Примеры типа используемого окислителя включают, но не ограничиваются этим, нитрат калия; хлорноватистую кислоту; хлористую кислоту; хлорную кислоту; галогены, такие как фтор, хлор, бром и иод; перманганаты, такие как перманганат калия, тригидрат перманганата натрия, перманганат аммония, перманганат серебра, гексагидрат перманганата цинка, перманганат магния, перманганат кальция, и перманганат бария; нитрат церия-аммония; хромовую кислоту; дихромовую кислоту; пероксиды, такие как раствор пероксида водорода; реагент Толленса; и диоксид серы. Из них более предпочтительны перманганаты с точки зрения, например, их сильного действия в качестве окислителей и благоприятного предотвращения повреждения антитромбогенного материала.

[0102] В настоящем изобретении было найдено, что в стадии гидролиза и окисления сложноэфирных связей на поверхности полимерного базового материала на основе сложного полиэфира перед первой стадией нанесения покрытия важна концентрация окислителя. Например, в случаях, где используется перманганат калия, концентрация перманганата калия предпочтительно составляет от 0,5 до 4,0%, более предпочтительно от 1,0 до 3,0%. В случаях, где концентрация перманганата калия слишком низка, невозможно введение на поверхность полимерного базового материала на основе сложного полиэфира карбоксильных групп в количестве, достаточном для реакции конденсации с аминогруппами в катионном полимере, тогда как в случаях, где концентрация перманганата калия слишком высока, базовый материал становится хрупким, и поэтому может ухудшаться работоспособность медицинского оборудования.

[0103] Примеры способа ковалентного связывания катионного полимера с поверхностью полимерного базового материала на основе сложного полиэфира включают способ, в котором проводят реакцию конденсации с использованием реагента для дегидратационной конденсации или тому подобного.

[0104] Примеры типа применяемого реагента для дегидратационной конденсации включают, но не ограничиваются этим, карбодиимидные соединения, такие как N,N'-дициклогексилкарбодиимид, N,N'-диизопропилкарбодиимид, 1-этил-3-(3-диметиламинопропил)карбодиимид, гидрохлорид 1-этил-3-(3-диметиламинопропил)карбодиимида (далее называемый «EDC»), 1,3-бис(2,2-диметил-1,3-диоксолан-4-илметил)карбодиимид, N-{3-(диметиламино)пропил-}-N'-этилкарбодиимид, метиодид N-{3-(диметиламино)пропил-}-N'-этилкарбодиимида, N-трет-бутил-N'-этилкарбодиимид, мезо-пара-толуолсульфонат N-циклогексил-N'-(2-морфолиноэтил)карбодиимида, N,N'-ди-трет-бутилкарбодиимид, и N,N'-ди-пара-трикарбодиимид; и триазиновые соединения, такие как н-гидрат хлорида 4-(4,6-диметокси-1,3,5-триазин-2-ил)-4-метилморфолиния (далее называемый «DMT-MM»).

[0105] Реагент для дегидратационной конденсации может быть использован вместе с промотором дегидратационной конденсации. Примеры используемого промотора дегидратационной конденсации включают, но не ограничиваются этим, пиридин, 4-диметиламинопиридин (далее называемый «DMAP»), триэтиламин, изопропиламин, 1-гидроксибензотриазол, и N-гидроксисукцинимид.

[0106] Катионный полимер, полимер на основе сложного полиэфира, реагент для дегидратационной конденсации и промотор дегидратационной конденсации могут быть получены в виде смеси в водном растворе для применения в реакции, или могут быть последовательно добавлены для проведения реакции.

[0107] В случаях, где в качестве материала для базового материала используется ePTFE, может быть применен способ, в котором поверхность базового материала функционализируют с использованием плазмы или коронного разряда, хотя способ этим не ограничивается. В альтернативном варианте, может быть использован способ, в котором применяется агент для поверхностной обработки фторуглеродной смолы, чтобы экстрагировать атомы фтора, присутствующие на поверхности базового материала, и, например, гидроксильные группы, карбоксильные группы, карбонильные группы и/или тому подобные, формируют реакцией с кислородом, водородом, водяным паром, и/или тому подобным, в воздухе.

[0108] Таким же образом, как в случаях описанного выше полимерного базового материала на основе сложного полиэфира, может быть проведена первая стадия нанесения покрытия ковалентным связыванием катионного полимера с поверхностью базового ePTFE-материала.

[0109] В случаях, где катионный полимер содержит аминогруппу(-пы) от первичной до третичной, может быть предусмотрена стадия модифицирования катионного полимера с образованием четвертичного аммониевого производного, чтобы усилить ионное взаимодействие с анионным соединением, содержащим атом серы и имеющим антикоагулянтную активность, и для возможности легко контролировать скорость элюирования анионного соединения, содержащего атом серы и имеющего антикоагулянтную активность.

[0110] В отношении способа модифицирования катионного полимера с образованием четвертичного аммониевого производного, катионный полимер может быть модифицирован с образованием четвертичного аммониевого производного до ковалентного связывания катионного полимера с поверхностью базового материала, или же катионный полимер может быть модифицирован с образованием четвертичного аммониевого производного после ковалентного связывания катионного полимера с поверхностью базового материала. С позиции усиления ионного взаимодействия между катионным полимером и анионным соединением, содержащим атом серы и имеющим антикоагулянтную активность, содержащиеся в катионном полимере четвертичные аммониевые группы предпочтительно присутствуют на самой наружной поверхности покровного материала. Таким образом, модифицирование с образованием четвертичного аммониевого производного предпочтительно проводится после ковалентного связывания полимера с поверхностью базового материала. Более конкретно, после ковалентного связывания катионного полимера с поверхностью базового материала алкилгалогенидное соединение, такое как этилхлорид или этилбромид, или содержащая глицидильный фрагмент четвертичная аммониевая соль, могут быть непосредственно введены в контакт с полимером, или могут быть приведены в контакт с полимером после растворения их в водном растворе или в органическом растворителе.

[0111] Вторая стадия нанесения покрытия для связывания анионного соединения, содержащего атом серы и имеющего антикоагулянтную активность, с катионным полимером ионной связью не является ограниченной, и предпочтителен способ, в котором водный раствор соединения приводят в контакт с катионным полимером.

[0112] В настоящем изобретении уровень гидролиза и окисления сложноэфирных связей на поверхности полимерного базового материала на основе сложного полиэфира оценивается с использованием в качестве стандарта максимального напряжения базового материала, покрытого покровным материалом. Максимальное напряжение базового материала может быть рассчитано, например, по максимальной нагрузке, оцениваемой с использованием прибора для испытания на растяжение, и площади поперечного сечения базового материала, как показано нижеследующим Уравнением 8.

Максимальное напряжение базового материала, покрытого покровным материалом (МПа)=максимальная нагрузка (Н)/площадь поперечного сечения базового материала (мм²) Уравнение 8

[Условия измерения]

Прибор: машина для испытания на растяжение Tensilon RTE-1210 (производства фирмы Orientec Co., Ltd.)

Динамометрический датчик: 500 Н

Начальная длина образца: 10 мм

Скорость вытягивания: 5 мм/минуту

[0113] В настоящем изобретении, в случаях, где максимальное напряжение полимерного базового материала на основе сложного полиэфира, покрытого покровным материалом, составляет не менее 350 МПа, очень мала возможность того, что нарушится работоспособность медицинского оборудования, что является предпочтительным.

[0114] В случаях, где отношение максимального напряжения покрытого покровным материалом базового материала к максимальному напряжению необработанного базового материала (который не был подвергнут обработке в стадии гидролиза и окисления сложноэфирных связей на поверхности) составляет не менее 80%, очень мала возможность того, что нарушится работоспособность медицинского оборудования, что является предпочтительным.

[0115] В настоящем изобретении на поверхности антитромбогенного материала была измерена активность антифактора Xa. Здесь активность антифактора Xa представляет собой показатель степени ингибирования активности фактора Xa, который стимулирует конверсию протромбина в тромбин. Например, в случаях, где анионное соединение, содержащее атом серы и имеющее антикоагулянтную активность, в антитромбогенном материале представляет собой гепарин или производное гепарина, его количество на поверхности может быть известно в терминах единиц активности антифактора Xa. Для измерения используется «Test Team (зарегистрированная торговая марка) Heparin S» (производства фирмы Sekisui Medical Co., Ltd.). В случаях, где активность антифактора Xa слишком низка, мало количество гепарина или производного гепарина на поверхности в антитромбогенном материале, и желательная антитромбогенность может быть получена с меньшей вероятностью. То есть, активность антифактора Xa предпочтительно составляет не менее 40 мМЕ/см², более предпочтительно не менее 50 мМЕ/см², еще более предпочтительно не менее 60 мМЕ/см². Здесь количество на поверхности на основе активности антифактора Xa означает значение, измеренное после 30 минут погружения в физиологический раствор при температуре 37°С.

[0116] В антитромбогенном материале согласно настоящему изобретению, независимо от того обстоятельства, что мало общее удерживаемое количество гепарина или производного гепарина, которым покрыта поверхность базового материала, оцениваемая на основе активности антифактора Xa, велико начальное количество гепарина или производного гепарина на поверхности после 30 минут погружения в физиологический раствор. Здесь общее удерживаемое количество подразумевает сумму общего элюированного количества гепарина или производного гепарина и количества гепарина или производного гепарина, остающегося на поверхности антитромбогенного материала по измерению на основе активности антифактора Xa. В случаях, где общее удерживаемое количество слишком велико, нарушается микроструктура поверхности базового материала, тогда как в случаях, где общее удерживаемое количество слишком мало, желательная антитромбогенность получается с меньшей вероятностью. Более того, в случаях, где общее удерживаемое количество слишком велико, катионный полимер скорее всего обнажается после элюирования гепарина. То есть, общее удерживаемое количество, как оцениваемое на основе активности антифактора Xa, на поверхности антитромбогенного материала предпочтительно составляет от 50 до 1000 мМЕ/см², более предпочтительно от 60 до 1000 мМЕ/см², еще более предпочтительно от 60 до 800 мМЕ/см². Степень элюирования здесь подразумевает количество, элюированное в человеческую плазму крови после погружения в человеческую плазму крови при температуре 37°С в течение 24 часов. Для измерения использовался «Test Team (зарегистрированная торговая марка) Heparin S» (производства фирмы Sekisui Medical Co., Ltd.).

[0117] В результате эксперимента на животных с использованием антитромбогенного материала согласно настоящему изобретению было обнаружено, что активность антифактора Xa после промывания плазмой крови важна для достижения высокой антитромбогенности и клеточной адгезивности. Более конкретно, активность антифактора Xa, остающегося на поверхности антитромбогенного материала после погружения в плазму крови в течение 6 часов, предпочтительно составляет от 1 до 40 мМЕ/см², и начальная поверхностная активность после погружения в физиологический раствор в течение 30 минут составляет не менее 40 мМЕ/см². Активность антифактора Xa, остающегося на поверхности антитромбогенного материала после погружения в плазму крови в течение 6 часов, более предпочтительно составляет от 5 до 40 мМЕ/см², и начальная поверхностная активность после погружения в физиологический раствор в течение 30 минут составляет не менее 50 мМЕ/см², еще более предпочтительно не менее 80 мМЕ/см².

[0118] В настоящем изобретении на поверхности антитромбогенного материала была измерена активность антифактора Xa. Здесь активность антифактора Xa представляет собой показатель степени ингибирования активности фактора Xa, который стимулирует конверсию протромбина в тромбин. Например, в случаях, где анионное соединение, содержащее атом серы и имеющее антикоагулянтную активность, в антитромбогенном материале представляет собой гепарин или производное гепарина, его количество на поверхности может быть известно в терминах единиц активности антифактора Xa. Для измерения используется «Test Team (зарегистрированная торговая марка) Heparin S» (производства фирмы Sekisui Medical Co., Ltd.). В случаях, где количество гепарина или производного гепарина в антитромбогенном материале слишком мало, желательная антитромбогенность может быть получена с меньшей вероятностью. Таким образом, активность антифактора Xa предпочтительно составляет величину не ниже определенного уровня. С другой стороны, могут быть ситуации, где в то время, как количество гепарина или производного гепарина на поверхности является достаточным для достижения желательной антитромбогенности, увеличение толщины гепарина или производного гепарина, присутствующего на поверхности базового материала, приводит к затруднению в сохранении микроструктуры поверхности базового материала. Поэтому активность антифактора Xa предпочтительно является не слишком высокой. То есть, активность антифактора Xa предпочтительно составляет 40 мМЕ/см², более предпочтительно 80 мМЕ/см². Количество на поверхности, оцениваемое на основе активности антифактора Xa, здесь подразумевает значение, измеренное после 30 минут погружения в физиологический раствор.

[0119] В настоящем изобретении элюирование анионного соединения, содержащего атом серы и имеющего антикоагулянтную активность, происходит, когда антитромбогенный материал используется непрерывно. В этом процессе обнаженный полимер, имеющий положительно заряженную функциональную группу, мог бы проявлять гемолитическую токсичность. В качестве индекса, показывающего гемолитическую токсичность, может быть использована степень гемолиза, рассчитываемая согласно нижеследующему Уравнению 9. Гемолитическая токсичность классифицируется на различные степени на основе значения степени гемолиза, как показано в Таблице 1, согласно испытанию на гемолитическую токсичность, описанному в руководстве, опубликованном Министерством здравоохранения, труда и благосостояния «Basic Principles of Biological Safety Evaluation Required for Application for Approval to Market Medical Devices» («Основные принципы оценки биологической безопасности, необходимой для заявки на официальное утверждение для вывода медицинских устройств на рынок»). Гемолитическая токсичность в настоящем изобретении предпочтительно классифицируется на «негемолитическую» или «малогемолитическую» степень, более предпочтительно квалифицируется как «негемолитическая» степень.

Степень гемолиза (%)=[(At-An)/(Ap-An)]×100 Уравнение 9

At: оптическая плотность образца

An: оптическая плотность негативного контроля

Ap: оптическая плотность позитивного контроля

[0120]

[Таблица 1]

Степень гемолиза (%) Оценка Степень гемолиза≤2 негемолитическая 2<степень гемолиза≤10 малогемолитическая 10<степень гемолиза≤20 умеренно гемолитическая 20<степень гемолиза≤40 высокогемолитическая 40<степень гемолиза очень высокогемолитическая

[0121] В антитромбогенном материале согласно настоящему изобретению покровный материал, состоящий из катионного полимера и анионного соединения, содержащего атом серы и имеющего антикоагулянтную активность, и тому подобных, предпочтительно присутствуют не только как покрытие на граничной поверхности базового материала, но также по направлению глубины от граничной поверхности базового материала.

[0122] Более конкретно, присутствует ли или нет покровный материал по направлению глубины от граничной поверхности базового материала, может быть подтверждено, например, сочетанием методов STEM и XPS. STEM имеет детекторы, такие как энергодисперсионный рентгеновский спектрометр (далее называемый «EDX») и спектрометр энергетических потерь электронов (далее называемый «EELS»). Условия измерения для STEM являются следующими.

[Условия измерения]

Прибор: просвечивающий электронный микроскоп с полевой эмиссией JEM-2100F (производства фирмы JEOL Ltd.)

EELS-детектор: GIF Tridiem (производства фирмы GATAN, Inc.)

EDX-детектор: JED-2300T (производства фирмы JEOL Ltd.)

Регистрация изображений: Digital Micrograph (производства фирмы GATAN, Inc.)

Приготовление образца: получение ультратонких срезов (суспендирование с использованием медной микросетки; применение акриловой смолы в качестве смолы для заливки)

Ускоряющее напряжение: 200 кВ

Диаметр пучка: диаметр 0,7 нм

Разрешающая способность по энергии: около 1,0 эВ FWHM (полной ширины на уровне половинной амплитуды)

[0123] Поверхность антитромбогенного материала здесь подразумевает участок от измеряемой поверхности до глубины 10 нм, по измерению методом XPS, и граничная поверхность антитромбогенного материала здесь означает границу с акриловой смолой, в которую погружен антитромбогенный материал в образце, приготовленном перед измерением с использованием STEM.

[0124] Присутствует ли или нет покровный материал по направлению глубины от граничной поверхности базового материала, может быть оценено, например, измерением с использованием STEM. Можно проводить наблюдение атомов, происходящих из покровного материала, который представляет собой полимер и анионное соединение, содержащее атом серы и имеющее антикоагулянтную активность, от граничной поверхности по направлению глубины антитромбогенного материала, и обнаруживать атомы, происходящие из покровного материала, в положении глубже, чем положение, где находятся атомы, происходящие из базового материала. Например, в случаях, где базовый материал представляет собой полимер на основе сложного полиэфира или ePTFE, присутствие покровного материала может быть подтверждено обнаружением атомов азота, происходящих из полимера, и/или атомов серы, происходящих из анионного соединения, содержащего атом серы и имеющего антикоагулянтную активность, в более глубоком положении, чем положение, где обнаруживаются атомы кислорода, атомы фтора и/или тому подобные, происходящие из базового материала. Граничная поверхность базового материала здесь подразумевает положение по направлению глубины, где обнаруживаются атомы, происходящие из базового материала. Здесь суждение о присутствии атомов выводится на основе того, может ли быть найдена максимальная интенсивность, обусловленная атомами, в спектре, полученном измерением по методу STEM, после вычитания фонового значения.

[0125] В настоящем изобретении атомы, происходящие из покровного материала, который представляет собой полимер и анионное соединение, содержащее атом серы и имеющее антикоагулянтную активность, присутствуют в положениях, более отдаленных от граничной поверхности антитромбогенного материала по направлению глубины от положений граничной поверхности базового материала. Более конкретно, атомы азота и атомы серы предпочтительно присутствуют до глубины по меньшей мере от 10 до 100 нм, более предпочтительно присутствуют до глубины от 20 до 90 нм, от граничной поверхности базового материала. В настоящем изобретении, в случаях, где покровный материал присутствует до глубины по меньшей мере от 10 до 100 нм от граничной поверхности базового материала, элюируются предпочтительные значения количества анионного соединения, содержащего атом серы и имеющего антикоагулянтную активность, и скорость элюирования соединения может быть получена такой, что антитромбогенность может поддерживаться высокой на протяжении длительного периода времени. В случаях, где покровный материал присутствует до глубины только менее 10 нм, скорее всего происходит элюирование анионного соединения, содержащего атом серы и имеющего антикоагулянтную активность. С другой стороны, в случаях, где покровный материал присутствует до глубины свыше 100 нм, количество элюированного соединения и скорость элюирования становятся благоприятными, но может происходить повреждение вследствие гидролиза полимера на основе сложного полиэфира, вызванного кислотой или щелочью, и окислителем, так что могут ухудшаться механические свойства базового материала, такие как предел прочности при растяжении. Соответственно этому, в настоящем изобретении, в случаях базового материала, который не является пористым материалом, имеющим поры, покровный материал предпочтительно связывается до глубины от 10 до 100 нм.

ПРИМЕРЫ

[0126] Настоящее изобретение подробно описывается ниже с помощью Примеров и Сравнительных Примеров. Однако настоящее изобретение ими не ограничивается.

[0127]

(Пример 1)

Сетку из PET (диаметр, 27 мкм; расстояние между волокнами, 100 мкм) в качестве базового материала погружали в водный раствор 3,0 вес.% перманганата калия (производства фирмы Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) и 0,6 моль/л серной кислоты (производства фирмы Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), и проводили реакцию при температуре 60°С в течение 3 часов, с достижением тем самым гидролиза и окисления PET-сетки (стадия гидролиза/окисления). Водный раствор после реакции удалили, и сетку промывали соляной кислотой (производства фирмы Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) и дистиллированной водой.

[0128] Затем PET-сетку погружали в водный раствор 0,5 вес.% DMT-MM (производства фирмы Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) и 5,0 вес.% PEI (средняя молекулярная масса, около 10000; производства фирмы Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), который является частью покровного материала, и проводили реакцию при температуре 30°С в течение 2 часов, тем самым с ковалентным связыванием PEI с PET-сеткой в условиях реакции конденсации (первая стадия нанесения покрытия). Водный раствор после реакции удалили, и сетку промывали дистиллированной водой.

[0129] PET-сетку погружали в водно-метанольный раствор 1 вес.% этилбромида (производства фирмы Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) или пентилбромида (производства фирмы Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), и проводили реакцию при температуре 35°С в течение 1 часа, и затем при температуре 50°С в течение 4 часов, с выполнением тем самым модифицирования PEI, ковалентно связанного с поверхностью PET-сетки, с образованием четвертичного аммониевого производного (стадия модифицирования до четвертичного аммониевого производного). Водный раствор после реакции удалили, и сетку промывали метанолом и дистиллированной водой.

[0130] Наконец, сетку погружали в водный раствор (рН=4) 0,75 вес.% гепарина натрия (производства фирмы Organon API Inc.) и 0,1 моль/л хлорида натрия, и проводили реакцию при температуре 70°С в течение 6 часов, с созданием тем самым ионной связи с PEI (вторая стадия нанесения покрытия). Водный раствор после реакции удалили, и сетку промывали дистиллированной водой.

[0131] Здесь PET-сетка, подвергнутая обработке во второй стадии нанесения покрытия без выполнения стадии модифицирования до четвертичного аммониевого производного, была представлена как Образец 1; PET-сетка, подвергнутая обработке в стадии модифицирования до четвертичного аммониевого производного с использованием этилбромида, была представлена как Образец 2; и PET-сетка, подвергнутая обработке в стадии модифицирования до четвертичного аммониевого производного с использованием пентилбромида, была представлена как Образец 3.

[0132] В результате анализа средних толщин покровного материала с использованием STEM, средние толщины покровных материалов в Образцах 1-3 были найдены составляющими 31 нм, 26 нм и 28 нм, соответственно. Образцы 1-3 были подвергнуты оценке эффективностей их действия с использованием методов, описанных в упоминаемых позже Оценках 1-8. Результаты показаны в Таблице 2.

[0133]

(Пример 2)

Выполнили такие же действия, как в Примере 1, за исключением того, что в первой стадии нанесения покрытия использовали PEI (средняя молекулярная масса, около 70000; производства фирмы Wako Pure Chemical Industries, Ltd.).

[0134] Здесь PET-сетка, подвергнутая обработке во второй стадии нанесения покрытия без выполнения стадии модифицирования до четвертичного аммониевого производного, была представлена как Образец 4; PET-сетка, подвергнутая обработке в стадии модифицирования до четвертичного аммониевого производного с использованием этилбромида, была представлена как Образец 5; и PET-сетка, подвергнутая обработке в стадии модифицирования до четвертичного аммониевого производного с использованием пентилбромида, была представлена как Образец 6.

[0135] В результате анализа средних толщин покровного материала с использованием STEM, средние толщины покровных материалов в Образцах 4-6 были найдены составляющими 44 нм, 41 нм и 39 нм, соответственно. Образцы 4-6 были подвергнуты оценке эффективностей их действия с использованием методов, описанных в упоминаемых позже Оценках 1-8. Результаты показаны в Таблице 2.

[0136]

(Пример 3)

Выполнили такие же действия, как в Примере 1, за исключением того, что в первой стадии нанесения покрытия использовали PEI (LUPASOL (зарегистрированная торговая марка) P; производства фирмы BASF).

[0137] Здесь PET-сетка, подвергнутая обработке во второй стадии нанесения покрытия без выполнения стадии модифицирования до четвертичного аммониевого производного, была представлена как Образец 7; PET-сетка, подвергнутая обработке в стадии модифицирования до четвертичного аммониевого производного с использованием этилбромида, была представлена как Образец 8; и PET-сетка, подвергнутая обработке в стадии модифицирования до четвертичного аммониевого производного с использованием пентилбромида, была представлена как Образец 9.

[0138] В результате анализа средних толщин покровного материала с использованием STEM, средние толщины покровных материалов в Образцах 7-9 были найдены составляющими 81 нм, 85 нм и 79 нм, соответственно. Образцы 7-9 были подвергнуты оценке эффективностей их действия с использованием методов, описанных в упоминаемых позже Оценках 1-8. Результаты показаны в Таблице 2.

[0139]

(Сравнительный Пример 1)

Выполнили такие же действия, как в случае Образца 2 в Примере 1, за исключением того, что в первой стадии нанесения покрытия использовали PEI (средняя молекулярная масса, около 600; производства фирмы Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), или PEI (LUPASOL (зарегистрированная торговая марка) SK; производства фирмы BASF).

[0140] Здесь PET-сетка, подвергнутая обработке в первой стадии нанесения покрытия с использованием PEI (средняя молекулярная масса, около 600; производства фирмы Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), была представлена как Образец 10; и PET-сетка, подвергнутая обработке в первой стадии нанесения покрытия с использованием PEI (LUPASOL (зарегистрированная торговая марка) SK; производства фирмы BASF), была представлена как Образец 11.

[0141] В результате анализа средних толщин покровного материала с использованием STEM, средние толщины покровных материалов в Образцах 10 и 11 были найдены составляющими не более 10 нм, и равными 11 нм, соответственно. Образцы 10 и 11 были подвергнуты оценке эффективностей их действия с использованием методов, описанных в упоминаемых позже Оценках 1-8. Результаты показаны в Таблице 2

[0142]

(Сравнительный Пример 2)

Первую стадию нанесения покрытия проводили такими же действиями, как в Примере 3, и затем PET-сетку погружали в водный раствор 0,5 вес.% DMT-MM и 0,5 вес.% полиакриловой кислоты (PAA) (производства фирмы Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), с последующим проведением реакции при температуре 30°С в течение 2 часов (первая дополнительная стадия). Водный раствор после реакции удалили, и сетку промывали водным раствором карбоната натрия и дистиллированной водой.

[0143] Затем PET-сетку погружали в водный раствор 0,5 вес.% DMT-MM и 5,0 вес.% PEI, и проводили реакцию при температуре 30°С в течение 2 часов (вторая дополнительная стадия). Водный раствор после реакции удалили, и сетку промывали дистиллированной водой. Стадию модифицирования до четвертичного аммониевого производного проводили с использованием этилбромида таким же путем, как в Примере 1, и затем проводили вторую стадию нанесения покрытия.

[0144] Здесь PET-сетка, подвергнутая обработке во второй дополнительной стадии с использованием PEI (LUPASOL (зарегистрированная торговая марка) P, производства фирмы BASF) была представлена как Образец 12.

[0145] В результате анализа средней толщины покровного материала с использованием STEM, средняя толщина покровного материала в Образце 12 была найдена составляющей 533 нм. Образец 12 был подвергнут оценке эффективностей его действия с использованием методов, описанных в упоминаемых позже Оценках 1-8. Результаты показаны в Таблице 2

[0146]

(Сравнительный Пример 3)

Первую стадию нанесения покрытия проводили такими же действиями, как в Примере 3, и затем PET-сетку погружали в водный раствор 0,5 вес.% DMT-MM и 0,5 вес.% PAA (производства фирмы Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), с последующим проведением реакции при температуре 30°С в течение 2 часов (первая дополнительная стадия). Водный раствор после реакции удалили, и сетку промывали водным раствором карбоната натрия и дистиллированной водой.

[0147] Затем PET-сетку погружали в водный раствор 0,5 вес.% DMT-MM и 5,0 вес.% PEI, и проводили реакцию при температуре 30°С в течение 2 часов (вторая дополнительная стадия). Водный раствор после реакции удалили, и сетку промывали дистиллированной водой.

[0148] Затем PET-сетку дополнительно погружали в водный раствор 0,5 вес.% DMT-MM и 0,5 вес.% PAA (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), и проводили реакцию при температуре 30°С в течение 2 часов (третья дополнительная стадия). Водный раствор после реакции удалили, и сетку промывали водным раствором карбоната натрия и дистиллированной водой.

[0149] Затем PET-сетку погружали в водный раствор 0,5 вес.% DMT-MM и 5,0 вес.% PEI, и проводили реакцию при температуре 30°С в течение 2 часов (четвертая дополнительная стадия). Водный раствор после реакции удалили, и сетку промывали дистиллированной водой. Стадию модифицирования до четвертичного аммониевого производного проводили с использованием этилбромида таким же путем, как в Примере 1, и затем проводили вторую стадию нанесения покрытия.

[0150] Здесь PET-сетка, подвергнутая обработке во второй дополнительной стадии и четвертой дополнительной стадии с использованием PEI (LUPASOL (зарегистрированная торговая марка) P, производства фирмы BASF) была представлена как Образец 13.

[0151] В результате анализа средней толщины покровного материала с использованием STEM, средняя толщина покровного материала в Образце 13 была найдена составляющей 821 нм. Образец 13 был подвергнут оценке эффективностей его действия с использованием методов, описанных в упоминаемых позже Оценках 1-8. Результаты показаны в Таблице 2

[0152]

(Сравнительный Пример 4)

PET-сетку погружали в водный раствор 5% PEI, и облучали γ-лучами при 5 кГр (облучатель γ-излучения JS-8500 Cobalt 60, производства фирмы Nordion International Inc.) для создания ковалентного связывания (первая стадия нанесения покрытия). Водный раствор после реакции удалили, и сетку промывали средством Triton-X100 (производства фирмы Sigma-Aldrich), физиологическим раствором и дистиллированной водой. Стадию модифицирования до четвертичного аммониевого производного проводили с использованием этилбромида таким же путем, как в Примере 1, и затем проводили вторую стадию нанесения покрытия.

[0153] Здесь PET-сетка, подвергнутая обработке в первой стадии нанесения покрытия с использованием PEI (средняя молекулярная масса, около 10000; производства фирмы Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), была представлена как Образец 14, и PET-сетка, подвергнутая обработке в первой стадии нанесения покрытия с использованием PEI (LUPASOL (зарегистрированная торговая марка) P, производства фирмы BASF) была представлена как Образец 15.

[0154] В результате анализа средних толщин покровных материалов с использованием STEM, средние толщины покровных материалов в Образцах 14 и 15 были найдены составляющими 13 нм и 14 нм, соответственно. Образцы 14 и 15 были подвергнуты оценке эффективностей их действия с использованием методов, описанных в упоминаемых позже Оценках 1-8. Результаты показаны в Таблице 2

[0155]

(Сравнительный Пример 5)

PET-сетку погружали в водный раствор 5% PEI, и нагревали при температуре 80°С в течение 2 часов, тем самым с ковалентным связыванием PEI с PET-сеткой в результате реакции аминолиза (первая стадия нанесения покрытия). Водный раствор после реакции удалили, и сетку промывали дистиллированной водой. Стадию модифицирования до четвертичного аммониевого производного проводили с использованием этилбромида таким же путем, как в Примере 1, и затем проводили вторую стадию нанесения покрытия.

[0156] Здесь PET-сетка, подвергнутая обработке в первой стадии нанесения покрытия с использованием PEI (средняя молекулярная масса, около 10000; производства фирмы Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), была представлена как Образец 16, и PET-сетка, подвергнутая обработке в первой стадии нанесения покрытия с использованием PEI (LUPASOL (зарегистрированная торговая марка) P, производства фирмы BASF) была представлена как Образец 17.

[0157] В результате анализа средних толщин покровных материалов с использованием STEM, средние толщины покровных материалов в Образцах 16 и 17 были найдены составляющими не более 10 нм. Образцы 16 и 17 были подвергнуты оценке эффективностей их действия с использованием методов, описанных в упоминаемых позже Оценках 1-8. Результаты показаны в Таблице 2

[0158]

(Оценка 1: количество на поверхности, оцененное на основе активности антифактора Ха после промывания физиологическим раствором)

Следуя указаниям инструкции по применению набора «Test Team (зарегистрированная торговая марка) Heparin S» (производства фирмы Sekisui Medical Co., Ltd.), построили калибровочную кривую. Более конкретно, 200 мкл стандартного раствора гепарина поместили в пробирку EIKEN, и пробирку инкубировали при температуре 37°С в течение 6 минут. После этого добавили в нее 200 мкл раствора фактора Ха, и полученную смесь перемешивали с последующим инкубированием при температуре 37°С в течение 30 секунд. После этого к ней добавили 200 мкл раствора белкового субстрата (раствор S-2222), предварительно нагретого до температуры 37°С, и полученную смесь перемешивали с последующим инкубированием при температуре 37°С в течение 3 минут. После этого к ней добавили 300 мкл раствора для остановки реакции, и полученную смесь перемешали. На микропланшет поместили 300 мкл смеси, и измерили оптическую плотность с использованием считывающего устройства для микропланшетов (MTP-300, производства фирмы Corona Electric Co., Ltd.), с последующим построением калибровочной кривой согласно инструкции по применению набора Test Team (зарегистрированная торговая марка) Heparin S. Затем из антитромбогенного материала (например, PET-сетки), покрытого покровным материалом, вырезали фрагмент, имеющий размер 0,5 см ширины и 0,5 см длины, и фрагмент промывали с использованием физиологического раствора при температуре 37°С в течение 30 минут. Следуя указаниям инструкции по применению набора «Test Team (зарегистрированная торговая марка) Heparin S» (производства фирмы Sekisui Medical Co., Ltd.), проводили реакцию образца. Более конкретно, образец после промывания физиологическим раствором поместили в пробирку EIKEN, и добавили в нее 20 мкл нормальной человеческой плазмы, 160 мкм буфера и 20 мкл раствора антитромбина III, с последующим перемешиванием полученной смеси и инкубированием смеси при температуре 37°С в течение 6 минут. После этого к ней добавили 200 мкл раствора фактора Ха, и полученную смесь перемешивали с последующим инкубированием при температуре 37°С в течение 30 секунд. После этого к ней добавили 200 мкл раствора субстрата, предварительно нагретого до температуры 37°С, и полученную смесь перемешивали с последующим инкубированием при температуре 37°С в течение 3 минут. После этого к ней добавили 300 мкл раствора для остановки реакции, и полученную смесь перемешали. Из раствора после остановки реакции отобрали аликвоты в пробирки типа Эппендорф. Образец в этом процессе удалили. На микропланшет поместили 300 мкл раствора, и измерили оптическую плотность при длине волны 405 нм с использованием считывающего устройства для микропланшетов (MTP-300, производства фирмы Corona Electric Co., Ltd.), с последующим расчетом количества на поверхности, оцениваемого на основе активности антифактора Ха согласно инструкции по применению набора Test Team Heparin S. Чем больше составляет количество на поверхности, тем лучше. Количество на поверхности предпочтительно составляет не менее 40 мМЕ/см², более предпочтительно не менее 50 мМЕ/см², еще более предпочтительно не менее 60 мМЕ/см². Кроме того, в результате оценки эффективности действия антитромбогенного материала в эксперименте на животном было найдено, что количество на поверхности после промывания физиологическим раствором в течение 30 минут предпочтительно составляет не менее 40 мМЕ/см². Соответственно этому, в случаях, где количество на поверхности, оцененное на основе активности антифактора Ха, после промывания физиологическим раствором в течение 30 минут составляло не менее 40 мМЕ/см², количество на поверхности оценивалось как большое, и обозначалось как (о), тогда как в случаях, где количество на поверхности составляло менее 40 мМЕ/см², количество на поверхности оценивалось как малое и обозначалось как (×).

[0159]

(Оценка 2: количество на поверхности, оцененное на основе активности антифактора Ха после промывания плазмой крови человека)

Из антитромбогенного материала (например, PET-сетки), покрытого покровным материалом, вырезали фрагмент, имеющий размер 1 см по ширине и 1 см по длине, и фрагмент промывали с использованием 500 мкл плазмы крови человека (производства фирмы Cosmo Bio Co., Ltd.) при температуре 37°С в течение 6 часов. После этого, согласно методу в вышеупомянутой Оценке 1, рассчитали количество оставшегося на поверхности антитромбогенного материала соединения, имеющего антикоагулянтную активность. В результате оценки эффективности действия антитромбогенного материала, покрытого покровным материалом, в эксперименте на животном было найдено, что остаточное количество на поверхности предпочтительно составляет менее 40 мМЕ/см². Соответственно этому, в случаях, где остаточное количество на поверхности, оцененное на основе активности антифактора Ха, после промывания плазмой крови человека в течение 6 часов, было менее 40 мМЕ/см², оно было оценено как (о), тогда как в случаях, где остаточное количество на поверхности было не менее 40 мМЕ/см², оно оценивалось как (×).

[0160]

(Оценка 3: общее удерживаемое количество, оцененное на основе активности антифактора Ха)

Из антитромбогенного материала (например, PET-сетки), покрытого покровным материалом, вырезали фрагмент, имеющий размер 1 см по ширине и 1 см по длине, и фрагмент погрузили в 500 мкл плазмы крови человека при температуре 37°С в течение 24 часов для обеспечения элюирования соединения, имеющего антикоагулянтную активность. С использованием набора «Test Team (зарегистрированная торговая марка) Heparin S» (производства фирмы Sekisui Medical Co., Ltd.), рассчитывали количество соединения, имеющего антикоагулянтную активность, элюированного в плазму крови человека, оцененное на основе активности антифактора Ха. Затем из PET-сетки после погружения в плазму крови человека в течение 24 часов вырезали фрагмент, имеющий размер 0,5 см по ширине и 0,5 см по длине, и фрагмент промывали с использованием физиологического раствора при температуре 37°С в течение 30 минут. После этого, согласно методу в вышеупомянутой Оценке 1, рассчитывали количество имеющего антикоагулянтную активность соединения, оставшегося на поверхности антитромбогенного материала. Сумму общего элюированного количества и количества на поверхности, оставшегося на поверхности антитромбогенного материала, измеренного на основе активности антифактора Ха, рассчитывали как общее удерживаемое количество. В случаях, где общее удерживаемое количество является слишком большим, нарушается микроструктура базового материала, тогда как в случаях, где общее удерживаемое количество является слишком малым, может быть не получена желательная антитромбогенность. Кроме того, в случаях, где общее удерживаемое количество является слишком большим, имеющая катионный характер поверхность, открытая после элюирования гепарина, может стимулировать формирование тромба. В результате оценки эффективности действия антитромбогенного материала, покрытого покровным материалом, в эксперименте на животном было найдено, что общее удерживаемое количество предпочтительно составляет от 50 до 1000 мМЕ/см². Соответственно этому, в случаях, где общее удерживаемое количество составляло от 50 до 1000 мМЕ/см², оно оценивалось как (о), тогда как в случаях, где общее удерживаемое количество было менее 50 мМЕ/см² или более 1000 мМЕ/см², оно оценивалось как (×).

[0161]

(Оценка 4: анализ поверхности методом XPS)

Из антитромбогенного материала (например, PET-сетки), покрытого покровным материалом, вырезали фрагмент, имеющий размер 1 см по ширине и 1 см по длине, и рассчитывали отношение численности атомов азота к численности всех атомов на поверхности антитромбогенного материала проведением измерения XPS в следующих условиях.

[Условия измерения]

Прибор: ESCALAB 220iXL (производства фирмы VG Scientific)

Рентгеновское возбуждение: монохроматический AlK α1,2 пучок (1486,6 эВ)

Диаметр рентгеновского пучка: 1 мм

Угол вылета электронов под действием рентгеновского пучка: 90° (угол детектора относительно поверхности антитромбогенного металлического материала)

Здесь под поверхностью антитромбогенного металлического материала подразумевается участок измеряемой поверхности до глубины 10 нм, как детектируется в условиях измерения методом XPS, когда угол вылета электронов под действием рентгеновского пучка, то есть, угол детектора относительно поверхности антитромбогенного металлического материала, составляет 90°.

[0162]

(Оценка 5: испытание на растяжение)

Из антитромбогенного материала (например, PET-сетки), покрытого покровным материалом, вырезали фрагмент, имеющий размер 1 см по ширине и 4 см по длине, и оценивали максимальное напряжение базового материала проведением испытания на растяжение в следующих условиях.

[Условия измерения]

Прибор: машина для испытания на растяжение Tensilon RTE-1210 (производства фирмы Orientec Co., Ltd.)

Динамометрический датчик: 500 Н

Начальная длина образца: 10 мм

Скорость вытягивания: 5 мм/минуту

[0163] Максимальное напряжение базового материала рассчитывали по максимальной нагрузке, оцениваемой с использованием прибора для испытания на растяжение и площади поперечного сечения базового материала, как показано в нижеследующем Уравнении 10.

Максимальное напряжение базового материала, покрытого покровным материалом (МПа)=максимальная нагрузка (Н)/площадь поперечного сечения базового материала (мм²) Уравнение 10

[0164] Площадь поперечного сечения базового материала определяли измерением числа волокон, присутствующих в пределах ширины 1 см, с использованием сканирующего электронного микроскопа (производства фирмы Hitachi High-Technologies Corporation) и затем выполнением расчета, как показано нижеследующим Уравнением 11.

Площадь поперечного сечения базового материала, покрытого покровным материалом (мм²)=13,5×13,5×3,14×80(волокон)/1000000 Уравнение 11

[0165] В случаях, где максимальное напряжение является низким, базовый материал становится хрупким, и поэтому может ухудшаться работоспособность медицинского оборудования. Соответственно этому, в случаях, где максимальное напряжение полимерного базового материала на основе сложного полиэфира, покрытого покровным материалом, было не менее 350 МПа, его оценивали как (о), тогда как в случаях, где максимальное напряжение составляло менее 350 МПа, его оценивали как (×).

[0166]

(Оценка 6: анализ толщины методом STEM)

С использованием антитромбогенного материала (например, PET-сетки), покрытого покровным материалом, анализировали среднюю толщину покровного материала. Толщина, для которой могут быть найдены атомы серы, происходящие из покровного материала, была проанализирована методом STEM-EDX, и толщина, для которой могут быть найдены атомы азота, происходящие из покровного материала, была проанализирована методом STEM-EELS. Здесь средняя толщина означает среднюю величину значений, полученных по меньшей мере в трех положениях.

[Условия измерения]

Прибор: просвечивающий электронный микроскоп с полевой эмиссией JEM-2100F (производства фирмы JEOL Ltd.)

EELS-детектор: GIF Tridiem (производства фирмы GATAN, Inc.)

EDX-детектор: JED-2300T (производства фирмы JEOL Ltd.)

Регистрация изображений: Digital Micrograph (производства фирмы GATAN, Inc.)

Приготовление образца: получение ультратонких срезов (суспендирование с использованием медной микросетки; применение акриловой смолы в качестве смолы для заливки)

Ускоряющее напряжение: 200 кВ

Диаметр пучка: диаметр 0,7 нм

Разрешающая способность по энергии: около 1,0 эВ FWHM

[0167] В случаях, где толщина покровного материала слишком велика, нарушается микроструктура на поверхности базового материала, и поэтому ухудшается работоспособность медицинского оборудования. С другой стороны, в случаях, где покровный материал является слишком тонким, желательная антитромбогенность не может быть получена. Кроме того, в случаях, где толщина покровного материала слишком велика, катионный полимер, открытый после элюирования соединения, имеющего антикоагулянтную активность, может стимулировать формирование тромба. В результате оценки эффективности действия антитромбогенного материала, покрытого покровным материалом, в эксперименте на животном было найдено, что средняя толщина покровного материала предпочтительно составляет от 15 до 400 нм. Соответственно этому, в случаях, где средняя толщина, для которой были найдены атомы серы, и средняя толщина, для которой были найдены атомы азота, составляла от 15 до 400 нм, средняя толщина оценивалась как (о), тогда как в случаях, где средняя толщина, для которой не были найдены атомы ни одного типа, составляла меньше 15 нм или больше 400 нм, средняя толщина оценивалась как (×).

[0168]

(Оценка 7: эксперимент на животном с использованием устройства для улавливания оторвавшихся тромбов)

С использованием PET-сетки (диаметр, 27 мкм; расстояние между волокнами, 100 мкм), покрытой покровным материалом, изготовили устройство для улавливания оторвавшихся тромбов, и провели эксперимент на животном для оценки его антитромбогенности. В жестких условиях, где не вводили гепарин, устройство для улавливания оторвавшихся тромбов поместили в общую сонную артерию собак породы бигль (самцы; вес тела, от 10 до 12 кг), и наблюдали течение крови по эху и контрастной среде. Измеряли среднее время закупорки, при котором течение крови в дистальной стороне устройства для улавливания оторвавшихся тромбов становилось ненаблюдаемым вследствие формирования тромба на PET-сетке устройства для улавливания оторвавшихся тромбов. Среднее время закупорки здесь подразумевает среднюю величину значений, полученных по меньшей мере в трех репликатах. В случаях, где среднее время закупорки было не менее 20 минут, антитромбогенность оценивали как высокую, и обозначали как (о), тогда как в случаях, где среднее время закупорки составляло менее 20 минут, антитромбогенность оценивали как недостаточную, и обозначали как (×). Как правило, в центрах клинических исследований устройства для улавливания оторвавшихся тромбов применяют в условиях, где вводится антикоагулянт (такой как гепарин), и они используются с введением катетера при длительности процедуры около 20 минут. Таким образом, в случаях, где время закупорки в жестких условиях, где не вводится гепарин, составляет не менее 20 минут, может быть возможным клиническое применение устройства для улавливания оторвавшихся тромбов, так что антитромбогенность оценивается как (о).

[0169]

(Оценка 8: эксперимент на животном с использованием искусственного кровеносного сосуда)

Со ссылкой на документ авторов P. C. Begovac и др. (Eur. Vasc. Endovasc. Surg., том 25, стр. 432-437, 2003) и тому подобные, искусственный кровеносный сосуд из PET, покрытый покровным материалом (внутренний диаметр, 3 мм; длина, 3 см) трансплантировали в сонную артерию собаки, и оценивали его антитромбогенность и клеточную адгезивность. За два дня до трансплантации проводили оральное введение 100 мг/день аспирина и 50 мг/день дипиридамола. Введение проводили каждый день до достижения 28-ого дня, когда искусственный кровеносный сосуд извлекли. После внутривенного введения 100 МЕ/кг гепарина и блокирования течения крови зажимом, кровеносный сосуд был укорочен на 5 мм. Искусственный кровеносный сосуд трансплантировали в общую сонную артерию швом конец в конец. После этого отслеживали раскрытое состояние искусственного кровеносного сосуда проведением эхо-теста каждые семь дней. Как показано нижеследующим Уравнением 12, рассчитывали раскрытое состояние на 28-ой день.

Раскрытое состояние (%)=Nt×100/число трансплантированных искусственных кровеносных сосудов Уравнение 12

Nt: число искусственных кровеносных сосудов, которые сохраняли раскрытое состояние до 28-ого дня.

Искусственные кровеносные сосуды, которые сохраняли раскрытое состояние до 28-ого дня, были подвергнуты гистопатологическим испытаниям для оценки степени покрытия эндотелиальными клетками. Как показано нижеследующим Уравнением 13, рассчитывали степень покрытия эндотелиальными клетками.

Степень покрытия эндотелиальными клетками (%)=Lt (см)×100/общая длина искусственного кровеносного сосуда (см) Уравнение 13

Lt: длина, для которой иммигрировали эндотелиальные клетки (см)

[0170] В случаях, где среднее раскрытое состояние было не менее 60% на 28-ой день, и средняя степень покрытия эндотелиальными клетками была не менее 40% один месяц спустя, антитромбогенность и клеточную адгезивность оценивали как высокие, и обозначали как (о). В противном случае антитромбогенность или клеточную адгезивность оценивали как недостаточные, и обозначали как (×).

[0171]

[0172]

(Пример 4)

Сетку из PET (диаметр, 27 мкм; расстояние между волокнами, 100 мкм) в качестве базового материала погружали в водный раствор 0,6 вес.% перманганата калия (производства фирмы Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) и 0,6 моль/л серной кислоты (производства фирмы Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), и проводили реакцию при температуре 60°С в течение 24 часов, с достижением тем самым гидролиза и окисления PET-сетки (стадия гидролиза/окисления). Водный раствор после реакции удалили, и сетку промывали соляной кислотой (производства фирмы Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) и дистиллированной водой.

[0173] Затем PET-сетку погружали в водный раствор 0,5 вес.% DMT-MM (производства фирмы Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) и 5,0 вес.% PEI (LUPASOL (зарегистрированная торговая марка) P, производства фирмы BASF; средневесовая молекулярная масса, 750000), и проводили реакцию при температуре 50°С в течение 2 часов, тем самым с ковалентным связыванием PEI с PET-сеткой в условиях реакции конденсации. Водный раствор после реакции удалили, и сетку промывали дистиллированной водой.

[0174] Кроме того, PET-сетку погружали в водно-метанольный раствор 1 вес.% этилбромида (производства фирмы Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), и проводили реакцию при температуре 35°С в течение 1 часа, и затем при температуре 50°С в течение 4 часов, с выполнением тем самым модифицирования PEI, ковалентно связанного с поверхностью PET-сетки, с образованием четвертичного аммониевого производного (стадия модифицирования до четвертичного аммониевого производного). Водный раствор после реакции удалили, и сетку промывали метанолом и дистиллированной водой.

[0175] Отношение численности положительно заряженных функциональных групп к численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале после реакции конденсации PEI составляло 24. Отношение численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале после ковалентного связывания полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, к численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале до ковалентного связывания полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, составляло 21%. Результаты показаны в Таблице 3.

[0176] Наконец, сетку погружали в водный раствор (рН=4) 0,75 вес.% гепарина натрия (производства фирмы Organon API Inc.) и 0,1 моль/л хлорида натрия, и проводили реакцию при температуре 70°С в течение 6 часов, с созданием тем самым ионной связи с PEI. Водный раствор после реакции удалили, и сетку промывали дистиллированной водой.

[0177] Полученный образец подвергли измерению и оценке количества на поверхности на основе активности антифактора Ха после 30 минут погружения в физиологический раствор (Оценка 9). Результаты показаны в Таблице 3. Как показано в Таблице 3, количество на поверхности, оцененное на основе активности антифактора Ха, составляло 113 мМЕ/см², и поэтому образец имел антитромбогенность. Соответственно оценке гемолитической токсичности (Оценка 10), образец был негемолитическим (-). Как показано в Таблице 3, в эксперименте на животном с использованием устройства для улавливания оторвавшихся тромбов (Оценка 7), образец был оценен как имеющий высокую антитромбогенность (о), и, в эксперименте на животном с использованием искусственного кровеносного сосуда (Оценка 8), образец был оценен как имеющий антитромбогенность или высокую антитромбогенность, а также клеточную адгезивность (о).

[0178]

(Пример 5)

Сначала, такими же действиями, как в Примере 4, PET-сетку подвергли гидролизу и окислению. Затем провели ковалентное связывание PEI с базовым материалом такими же действиями, как в Примере 4, за исключением того, что концентрация водного раствора PEI составляла 2,5 вес.%, и провели стадию модифицирования до четвертичного аммониевого производного с использованием этилбромида, с последующим ионным связыванием гепарина с PEI такими же действиями, как в Примере 4.

[0179] Отношение численности положительно заряженных функциональных групп к численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале после реакции конденсации PEI составляло 23. Отношение численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале после ковалентного связывания полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, к численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале до ковалентного связывания полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, составляло 19%. Результаты показаны в Таблице 3.

[0180] Полученный образец подвергли измерению и оценке количества на поверхности на основе активности антифактора Ха после 30 минут погружения в физиологический раствор (Оценка 9). Результаты показаны в Таблице 3. Как показано в Таблице 3, количество на поверхности, оцененное на основе активности антифактора Ха, составляло 103 мМЕ/см², и поэтому образец имел антитромбогенность. Соответственно оценке гемолитической токсичности (Оценка 10), образец был негемолитическим (-). Как показано в Таблице 3, в эксперименте на животном с использованием устройства для улавливания оторвавшихся тромбов (Оценка 7), образец был оценен как имеющий высокую антитромбогенность (о), и, в эксперименте на животном с использованием искусственного кровеносного сосуда (Оценка 8), образец был оценен как имеющий антитромбогенность или высокую антитромбогенность, а также клеточную адгезивность (о).

[0181]

(Пример 6)

Сначала, такими же действиями, как в Примере 4, PET-сетку подвергли гидролизу и окислению. Затем провели ковалентное связывание PEI с базовым материалом такими же действиями, как в Примере 4, за исключением того, что концентрация водного раствора PEI составляла 1,5 вес.%, и провели стадию модифицирования до четвертичного аммониевого производного с использованием этилбромида, с последующим ионным связыванием гепарина с PEI такими же действиями, как в Примере 4.

[0182] Отношение численности положительно заряженных функциональных групп к численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале после реакции конденсации PEI составляло 15. Отношение численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале после ковалентного связывания полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, к численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале до ковалентного связывания полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, составляло 21%. Результаты показаны в Таблице 3.

[0183] Полученный образец подвергли измерению и оценке количества на поверхности на основе активности антифактора Ха после 30 минут погружения в физиологический раствор (Оценка 9). Результаты показаны в Таблице 3. Как показано в Таблице 3, количество на поверхности, оцененное на основе активности антифактора Ха, составляло 75 мМЕ/см², и поэтому образец имел антитромбогенность. Соответственно оценке гемолитической токсичности (Оценка 10), образец был негемолитическим (-). Как показано в Таблице 3, в эксперименте на животном с использованием устройства для улавливания оторвавшихся тромбов (Оценка 7), образец был оценен как имеющий высокую антитромбогенность (о), и, в эксперименте на животном с использованием искусственного кровеносного сосуда (Оценка 8), образец был оценен как имеющий антитромбогенность или высокую антитромбогенность, а также клеточную адгезивность (о).

[0184]

(Пример 7)

Сначала, такими же действиями, как в Примере 4, провели стадию гидролиза/окисления, за исключением того, что концентрация раствора серной кислоты составляла 0,1 моль/л. Затем провели ковалентное связывание PEI с базовым материалом такими же действиями, как в Примере 4, с использованием 0,5 вес.% DMT-MM и 5,0 вес.% PEI (LUPASOL (зарегистрированная торговая марка) P, производства фирмы BASF; средневесовая молекулярная масса, 750000), и провели стадию модифицирования до четвертичного аммониевого производного с использованием этилбромида, с последующим ионным связыванием гепарина с PEI такими же действиями, как в Примере 4.

[0185] Отношение численности положительно заряженных функциональных групп к численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале после реакции конденсации PEI составляло 20. Отношение численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале после ковалентного связывания полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, к численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале до ковалентного связывания полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, составляло 19%. Результаты показаны в Таблице 3.

[0186] Полученный образец подвергли измерению и оценке количества на поверхности на основе активности антифактора Ха после 30 минут погружения в физиологический раствор. Результаты показаны в Таблице 3. Как показано в Таблице 3, количество на поверхности, оцененное на основе активности антифактора Ха, составляло 100 мМЕ/см², и поэтому образец имел антитромбогенность. Соответственно оценке гемолитической токсичности (Оценка 10), образец был негемолитическим (-). Как показано в Таблице 3, в эксперименте на животном с использованием устройства для улавливания оторвавшихся тромбов (Оценка 7), образец был оценен как имеющий высокую антитромбогенность (о), и, в эксперименте на животном с использованием искусственного кровеносного сосуда (Оценка 8), образец был оценен как имеющий антитромбогенность или высокую антитромбогенность, а также клеточную адгезивность (о).

[0187]

(Пример 8)

Сначала, такими же действиями, как в Примере 7, PET-сетку подвергли гидролизу и окислению. Затем провели ковалентное связывание PEI с базовым материалом такими же действиями, как в Примере 4, за исключением того, что концентрация водного раствора PEI составляла 2,0 вес.%, и провели стадию модифицирования до четвертичного аммониевого производного с использованием этилбромида, с последующим ионным связыванием гепарина с PEI такими же действиями, как в Примере 4.

[0188] Отношение численности положительно заряженных функциональных групп к численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале после реакции конденсации PEI составляло 12. Отношение численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале после ковалентного связывания полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, к численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале до ковалентного связывания полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, составляло 20%. Результаты показаны в Таблице 3.

[0189] Полученный образец подвергли измерению и оценке количества на поверхности на основе активности антифактора Ха после 30 минут погружения в физиологический раствор. Результаты показаны в Таблице 3. Как показано в Таблице 3, количество на поверхности, оцененное на основе активности антифактора Ха, составляло 97 мМЕ/см², и поэтому образец имел антитромбогенность. Соответственно оценке гемолитической токсичности (Оценка 10), образец был негемолитическим (-). Как показано в Таблице 3, в эксперименте на животном с использованием устройства для улавливания оторвавшихся тромбов (Оценка 7), образец был оценен как имеющий высокую антитромбогенность (о), и, в эксперименте на животном с использованием искусственного кровеносного сосуда (Оценка 8), образец был оценен как имеющий антитромбогенность или высокую антитромбогенность, а также клеточную адгезивность (о).

[0190]

(Пример 9)

Сначала, стадию гидролиза и окисления PET-сетки провели такими же действиями, как в Примере 4, за исключением того, что концентрация перманганата калия составляла 3,0 вес.%; концентрация водного раствора серной кислоты составляла 0,1 моль/л; и продолжительность реакции составляла 3 часа. Затем провели ковалентное связывание PEI с базовым материалом такими же действиями, как в Примере 4, с использованием 0,5 вес.% DMT-MM и 5,0 вес.% PEI (производства фирмы Wako Pure Chemical Industries, Ltd.; средневесовая молекулярная масса, 10000;), и провели стадию модифицирования до четвертичного аммониевого производного с использованием этилбромида, с последующим ионным связыванием гепарина с PEI такими же действиями, как в Примере 4.

[0191] Отношение численности положительно заряженных функциональных групп к численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале после реакции конденсации PEI составляло 10. Отношение численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале после ковалентного связывания полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, к численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале до ковалентного связывания полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, составляло 24%. Результаты показаны в Таблице 3.

[0192] Полученный образец подвергли измерению и оценке количества на поверхности на основе активности антифактора Ха после 30 минут погружения в физиологический раствор. Результаты показаны в Таблице 3. Как показано в Таблице 3, количество на поверхности, оцененное на основе активности антифактора Ха, составляло 71 мМЕ/см², и поэтому образец имел антитромбогенность. Соответственно оценке гемолитической токсичности (Оценка 10), образец был негемолитическим (-). Как показано в Таблице 3, в эксперименте на животном с использованием устройства для улавливания оторвавшихся тромбов (Оценка 7), образец был оценен как имеющий высокую антитромбогенность (о), и, в эксперименте на животном с использованием искусственного кровеносного сосуда (Оценка 8), образец был оценен как имеющий антитромбогенность или высокую антитромбогенность, а также клеточную адгезивность (о).

[0193]

(Сравнительный Пример 6)

Сначала, стадию гидролиза и окисления PET-сетки провели такими же действиями, как в Примере 9, и провели ковалентное связывание PEI с базовым материалом с использованием 0,5 вес.% DMT-MM (производства фирмы Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) и 5,0 вес.% PEI (LUPASOL (зарегистрированная торговая марка) P, производства фирмы BASF; средневесовая молекулярная масса, 750000).

[0194] Затем, после ковалентного связывания PEI с базовым материалом, PET-сетку погружали в раствор 0,5 вес.% DMT-MM и 40 вес.% янтарного ангидрида (производства фирмы Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) в диметилацетамиде, и проводили реакцию при температуре 50°С в течение 17 часов (первая дополнительная стадия). Раствор после реакции удалили, и сетку промывали метанолом и дистиллированной водой. Затем PET-сетку погружали в водный раствор 0,5 вес.% DMT-MM и 5,0 вес.% PEI, и проводили реакцию при температуре 30°С в течение 2 часов (вторая дополнительная стадия). Водный раствор после реакции удалили, и сетку промывали дистиллированной водой. Проводили стадию модифицирования до четвертичного аммониевого производного с использованием этилбромида такими же действиями, как в Примере 4, и затем проводили ионное связывание гепарина с PEI такими же действиями, как в Примере 4.

[0195] Отношение численности положительно заряженных функциональных групп к численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале после реакции конденсации PEI составляло 40. Отношение численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале после ковалентного связывания полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, к численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале до ковалентного связывания полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, составляло 5%. Результаты показаны в Таблице 3.

[0196] Полученный образец подвергли измерению и оценке количества на поверхности на основе активности антифактора Ха после 30 минут погружения в физиологический раствор (Оценка 9). Результаты показаны в Таблице 3. Как показано в Таблице 3, количество на поверхности, оцененное на основе активности антифактора Ха, составляло 181 мМЕ/см², и поэтому образец имел антитромбогенность. Соответственно оценке гемолитической токсичности (Оценка 10), образец был негемолитическим (-). Как показано в Таблице 3, в эксперименте на животном с использованием устройства для улавливания оторвавшихся тромбов (Оценка 7), антитромбогенность была недостаточной (×), и, в эксперименте на животном с использованием искусственного кровеносного сосуда (Оценка 8), антитромбогенность или клеточная адгезивность были недостаточными (×).

[0197]

(Сравнительный Пример 7)

После ковалентного связывания PEI с базовым материалом такими же действиями, как в Сравнительном Примере 6, PET-сетку погружали в водный раствор 0,5 вес.% DMT-MM и 0,5 вес.% PAA (производства фирмы Wako Pure Chemical Industries, Ltd.; средневесовая молекулярная масса, 5000), и проводили реакцию при температуре 30°С в течение 2 часов (первая дополнительная стадия). Водный раствор после реакции удалили, и сетку промывали водным раствором карбоната натрия и дистиллированной водой.

[0198] Затем PET-сетку погружали в водный раствор 0,5 вес.% DMT-MM и 5,0 вес.% PEI (LUPASOL (зарегистрированная торговая марка) P, производства фирмы BASF; средневесовая молекулярная масса, 750000), и проводили реакцию при температуре 30°С в течение 2 часов (вторая дополнительная стадия). Водный раствор после реакции удалили, и сетку промывали дистиллированной водой. Проводили стадию модифицирования до четвертичного аммониевого производного с использованием этилбромида такими же действиями, как в Примере 4, и затем проводили ионное связывание гепарина с PEI такими же действиями, как в Примере 4.

[0199] Отношение численности положительно заряженных функциональных групп к численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале после реакции конденсации PEI составляло 121. Отношение численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале после ковалентного связывания полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, к численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале до ковалентного связывания полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, составляло 5%.

[0200] Полученный образец подвергли измерению и оценке количества на поверхности на основе активности антифактора Ха после 30 минут погружения в физиологический раствор (Оценка 9). Результаты показаны в Таблице 3. Как показано в Таблице 3, количество на поверхности, оцененное на основе активности антифактора Ха, составляло 173 мМЕ/см², и поэтому образец имел антитромбогенность. Соответственно оценке гемолитической токсичности (Оценка 10), образец был негемолитическим (-). Как показано в Таблице 3, в эксперименте на животном с использованием устройства для улавливания оторвавшихся тромбов (Оценка 7), антитромбогенность была недостаточной (×), и, в эксперименте на животном с использованием искусственного кровеносного сосуда (Оценка 8), антитромбогенность или клеточная адгезивность были недостаточными (×).

[0201]

(Сравнительный Пример 8)

Первую дополнительную стадию проводили такими же действиями, как в Сравнительном Примере 7, за исключением того, что средневесовая молекулярная масса PAA составляла 1000000. Затем вторую дополнительную стадию и стадию модифицирования до четвертичного аммониевого производного проводили с использованием этилбромида такими же действиями, как в Сравнительном Примере 7, и затем проводили ионное связывание гепарина с PEI такими же действиями, как в Примере 4.

[0202] Отношение численности положительно заряженных функциональных групп к численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале после реакции конденсации PEI составляло 180. Отношение численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале после ковалентного связывания полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, к численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале до ковалентного связывания полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, составляло 2%. Результаты показаны в Таблице 3.

[0203] Полученный образец подвергли измерению и оценке количества на поверхности на основе активности антифактора Ха после 30 минут погружения в физиологический раствор (Оценка 9). Результаты показаны в Таблице 3. Как показано в Таблице 3, количество на поверхности, оцененное на основе активности антифактора Ха, составляло 181 мМЕ/см², и поэтому образец имел антитромбогенность. Соответственно оценке гемолитической токсичности (Оценка 10), образец был негемолитическим (-). Как показано в Таблице 3, в эксперименте на животном с использованием устройства для улавливания оторвавшихся тромбов (Оценка 7), антитромбогенность была недостаточной (×), и, в эксперименте на животном с использованием искусственного кровеносного сосуда (Оценка 8), антитромбогенность или клеточная адгезивность были недостаточными (×).

[0204]

(Сравнительный Пример 9)

Сначала, после гидролиза и окисления PET-сетки такими же действиями, как в Примере 7, проводили ковалентное связывание PEI с базовым материалом с использованием 0,5 вес.% DMT-MM и 5,0 вес.% PEI (LUPASOL (зарегистрированная торговая марка) P, производства фирмы BASF; средневесовая молекулярная масса, 750000), и проводили стадию модифицирования до четвертичного аммониевого производного с использованием этилбромида, с последующим ионным связыванием гепарина с PEI такими же действиями, как в Примере 3.

[0205] Отношение численности положительно заряженных функциональных групп к численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале после реакции конденсации PEI составляло 6. Отношение численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале после ковалентного связывания полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, к численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале до ковалентного связывания полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, составляло 19%. Результаты показаны в Таблице 3.

[0206] Полученный образец подвергли измерению и оценке количества на поверхности на основе активности антифактора Ха после 30 минут погружения в физиологический раствор (Оценка 9). Результаты показаны в Таблице 3. Как показано в Таблице 3, количество на поверхности, оцененное на основе активности антифактора Ха, составляло 38 мМЕ/см², и поэтому образец был показан не имеющим антитромбогенности. Соответственно оценке гемолитической токсичности (Оценка 10), образец был негемолитическим (-). Как показано в Таблице 3, в эксперименте на животном с использованием устройства для улавливания оторвавшихся тромбов (Оценка 7), антитромбогенность была недостаточной (×), и, в эксперименте на животном с использованием искусственного кровеносного сосуда (Оценка 8), антитромбогенность или клеточная адгезивность были недостаточными (×).

[0207]

(Сравнительный Пример 10)

После гидролиза и окисления PET-сетки такими же действиями, как в Примере 9, проводили ионное связывание PEI с базовым материалом без добавления DMT-MM, и проводили стадию модифицирования до четвертичного аммониевого производного с использованием этилбромида, с последующим ионным связыванием гепарина с PEI такими же действиями, как в Примере 4.

[0208] Отношение численности положительно заряженных функциональных групп к численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале после реакции конденсации PEI составляло 9. Отношение численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале после ковалентного связывания полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, к численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале до ковалентного связывания полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, составляло 26%. Результаты показаны в Таблице 3.

[0209] Полученный образец подвергли измерению и оценке количества на поверхности на основе активности антифактора Ха после 30 минут погружения в физиологический раствор (Оценка 9). Результаты показаны в Таблице 3. Как показано в Таблице 3, количество на поверхности, оцененное на основе активности антифактора Ха, составляло 36 мМЕ/см², и поэтому образец был показан не имеющим антитромбогенности. Соответственно оценке гемолитической токсичности (Оценка 10), образец был негемолитическим (-). Как показано в Таблице 3, в эксперименте на животном с использованием устройства для улавливания оторвавшихся тромбов (Оценка 7), антитромбогенность была недостаточной (×), и, в эксперименте на животном с использованием искусственного кровеносного сосуда (Оценка 8), антитромбогенность или клеточная адгезивность были недостаточными (×).

[0210]

(Сравнительный Пример 11)

После гидролиза и окисления PET-сетки такими же действиями, как в Примере 9, проводили ковалентное связывание PEI с базовым материалом с использованием 0,5 вес.% DMT-MM и 0,5 вес.% PEI (производства фирмы Wako Pure Chemical Industries, Ltd.; средняя молекулярная масса, 600), и проводили стадию модифицирования до четвертичного аммониевого производного с использованием этилбромида, с последующим ионным связыванием гепарина с PEI такими же действиями, как в Примере 4.

[0211] Отношение численности положительно заряженных функциональных групп к численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале после реакции конденсации PEI составляло 7. Отношение численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале после ковалентного связывания полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, к численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале до ковалентного связывания полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, составляло 26%. Результаты показаны в Таблице 3.

[0212] Полученный образец подвергли измерению и оценке количества на поверхности на основе активности антифактора Ха после 30 минут погружения в физиологический раствор (Оценка 9). Результаты показаны в Таблице 3. Как показано в Таблице 3, количество на поверхности, оцененное на основе активности антифактора Ха, составляло 34 мМЕ/см², и поэтому образец был показан не имеющим антитромбогенности. Соответственно оценке гемолитической токсичности (Оценка 10), образец был негемолитическим (-). Как показано в Таблице 3, в эксперименте на животном с использованием устройства для улавливания оторвавшихся тромбов (Оценка 7), антитромбогенность была недостаточной (×), и, в эксперименте на животном с использованием искусственного кровеносного сосуда (Оценка 8), антитромбогенность или клеточная адгезивность были недостаточными (×).

[0213]

(Сравнительный Пример 12)

После гидролиза и окисления PET-сетки такими же действиями, как в Примере 9, проводили ковалентное связывание PEI с базовым материалом с использованием 0,5 вес.% DMT-MM и 0,5 вес.% PEI (производства фирмы Wako Pure Chemical Industries, Ltd.; средняя молекулярная масса, 2000000), и проводили стадию модифицирования до четвертичного аммониевого производного с использованием этилбромида, с последующим ионным связыванием гепарина с PEI такими же действиями, как в Примере 4.

[0214] Отношение численности положительно заряженных функциональных групп к численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале после реакции конденсации PEI составляло 5. Отношение численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале после ковалентного связывания полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, к численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале до ковалентного связывания полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, составляло 31%. Результаты показаны в Таблице 3.

[0215] Полученный образец подвергли измерению и оценке количества на поверхности на основе активности антифактора Ха после 30 минут погружения в физиологический раствор (Оценка 9). Результаты показаны в Таблице 3. Как показано в Таблице 3, количество на поверхности, оцененное на основе активности антифактора Ха, составляло 28 мМЕ/см², и поэтому образец был показан не имеющим антитромбогенности. Соответственно оценке гемолитической токсичности (Оценка 10), образец был негемолитическим (-). Как показано в Таблице 3, в эксперименте на животном с использованием устройства для улавливания оторвавшихся тромбов (Оценка 7), антитромбогенность была недостаточной (×), и, в эксперименте на животном с использованием искусственного кровеносного сосуда (Оценка 8), антитромбогенность или клеточная адгезивность были недостаточными (×).

[0216]

(Сравнительный Пример 13)

Вторую дополнительную стадию с использованием PEI проводили такими же действиями, как в Сравнительном Примере 8, и затем проводили третью дополнительную стадию опять с использованием PAA, имеющей средневесовую молекулярную массу 1000000, для образования базового материала. Четвертую дополнительную стадию с использованием PEI и стадию модифицирования до четвертичного аммониевого производного с использованием этилбромида проводили такими же действиями, как в Примере 9, и затем проводили ионное связывание гепарина с PEI такими же действиями, как в Примере 4.

[0217] Отношение численности положительно заряженных функциональных групп к численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале после реакции конденсации PEI составляло 244. Отношение численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале после ковалентного связывания полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, к численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале до ковалентного связывания полимера, имеющего положительно заряженную функциональную группу, составляло 2%. Результаты показаны в Таблице 3.

[0218] Полученный образец подвергли измерению и оценке количества на поверхности на основе активности антифактора Ха после 30 минут погружения в физиологический раствор (Оценка 9). Результаты показаны в Таблице 3. Как показано в Таблице 3, количество на поверхности, оцененное на основе активности антифактора Ха, составляло 160 мМЕ/см². Однако, поскольку отношение численности положительно заряженных функциональных групп к численности отрицательно заряженных функциональных групп в базовом материале было высоким, образец был оценен как малогемолитический (+) согласно оценке гемолитической токсичности (Оценка 10). Как показано в Таблице 3, в эксперименте на животном с использованием устройства для улавливания оторвавшихся тромбов (Оценка 7), антитромбогенность была недостаточной (×), и, в эксперименте на животном с использованием искусственного кровеносного сосуда (Оценка 8), антитромбогенность или клеточная адгезивность были недостаточными (×).

[0219] В отношении антитромбогенности материала согласно настоящему изобретению, ниже описываются метод оценки количества на поверхности на основе активности антифактора Ха и метод оценки гемолитической токсичности.

[0220]

(Оценка 9: количество на поверхности, оцениваемое на основе активности антифактора Ха)

Из антитромбогенного материала (например, PET-сетки) вырезали фрагмент, имеющий размер 0,5 см×0,5 см, и фрагмент промывали физиологическим раствором при температуре 37°С в течение 30 минут. Промытую PET-сетку ввели в реакцию согласно процедуре для набора «Test Team (зарегистрированная торговая марка) Heparin S» (производства фирмы Sekisui Medical Co., Ltd.), и измеряли оптическую плотность при длине волны 405 нм с использованием считывающего устройства для микропланшетов (MTP-300, производства фирмы Corona Electric Co., Ltd.), с последующим расчетом количества на поверхности на основе активности антифактора Ха согласно процедуре для набора Test Team Heparin S. Чем больше составляет количество на поверхности, тем лучше. Количество на поверхности предпочтительно составляет не менее 40 мМЕ/см², более предпочтительно не менее 80 мМЕ/см².

[0221]

(Оценка 10: оценка гемолитической токсичности)

Свежезаготовленную человеческую кровь поместили в колбу Эрленмейера, содержащую стеклянные бусинки, так, чтобы кровь протекала вдоль поверхности стенки колбы. Затем колбу поместили на ладонь, и горизонтальными круговыми движениями взбалтывали со скоростью около двух вращений в секунду в течение примерно 5 минут для приготовления дефибринированной крови. Из антитромбогенного материала (например, PET-сетки) вырезали фрагмент, имеющий размер 1,0×2,0 см, и фрагмент промывали физиологическим раствором при температуре 37°С в течение 30 минут. Промытый образец поместили в микропробирку емкостью 2 мл. В содержащую сетку микропробирку добавили 1 мл дефибринированной крови после 50-кратного разбавления физиологическим раствором, и затем пробирку инкубировали при температуре 37°С в течение 4 часов. После этого микропробирку центрифугировали при 750 G в течение 5 минут. Собрали полученную надосадочную жидкость и провели на ней измерение оптической плотности в УФ-области с длиной волны 576 нм. В случаях, где значение, рассчитанное согласно Уравнению 9, было более 2, то есть, в случаях, где материал был гемолитическим, материал оценивали как (+), тогда как в случаях, где значение составляло не более 2, то есть, в случаях, где материал был негемолитическим, материал оценивали как (-). Поскольку материал предпочтительно не проявляет гемолитическую токсичность, материал предпочтительно является негемолитическим.

[0222]

[Таблица 3]

Q_ratio (-) Q^-_residue (%) Количество гепарина на поверхности по оценке на основе активности антифактора Ха (мМЕ/см²) Оценка антитромбогенности в эксперименте на животном с использованием устройства для улавливания оторвавшихся тромбов Оценка антитромбогенности и клеточной адгезивности в эксперименте на животном с использованием искусственного кровеносного сосуда Оценка гемолитической токсичности Пример 4 24 21 113 О О - Пример 5 23 19 103 О О - Пример 6 15 21 75 О О - Пример 7 20 19 100 О О - Пример 8 12 20 97 О О - Пример 9 10 24 71 О О - Сравнительный Пример 6 40 5 181 × × - Сравнительный Пример 7 121 5 173 × × - Сравнительный Пример 8 180 2 181 × × - Сравнительный Пример 9 6 19 38 × × - Сравнительный Пример 10 9 26 36 × × - Сравнительный Пример 11 7 26 34 × × - Сравнительный Пример 12 5 31 28 × × - Сравнительный Пример 13 244 2 160 × × -

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

[0223] Антитромбогенный материал согласно настоящему изобретению может быть использован для медицинских приборов (медицинского оборудования и медицинских инструментов), для которых требуется сохранение высокой антитромбогенности в течение длительного периода времени, в области медицины.

Группа изобретений относится к медицине. Описан антитромбогенный материал, включающий: покровный материал, содержащий катионный полимер и анионное соединение, содержащее атом серы и имеющее антикоагулянтную активность; и базовый материал, поверхность которого покрыта покровным материалом; в котором катионный полимер ковалентно связан с базовым материалом; анионное соединение иммобилизовано на поверхности базового материала ионной связью с катионным полимером; и средняя толщина покровного материала составляет от 15 до 400 нм. Антитромбогенный материал имеет уменьшенную толщину его покровного материала и сохраняет высокую антитромбогенность в течение длительного периода времени. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 табл., 13 пр.

1. Антитромбогенный материал, включающий:

покровный материал, содержащий: катионный полимер, содержащий в качестве мономерного компонента соединение, выбранное из группы, состоящей из алкилениминов, виниламинов, аллиламинов, лизина, протамина и хлорида диаллилдиметиламмония; и анионное соединение, содержащее атом серы и имеющее антикоагулянтную активность; и

базовый материал, поверхность которого покрыта указанным покровным материалом;

где

указанный катионный полимер ковалентно связан с указанным базовым материалом;

указанное анионное соединение, содержащее атом серы и имеющее антикоагулянтную активность, связано с указанным катионным полимером ионной связью;

указанный базовый материал выбирают из группы, включающей полиэтилентерефталат (РЕТ), политриметилентерефталат, полибутилентерефталат, полиэтиленнафталат и полибутиленнафталат,

указанное анионное соединение, содержащее атом серы и имеющее антикоагулянтную активность, представляет собой гепарин или производные гепарина, и

средняя толщина указанного покровного материала составляет от 15 до 400 нм.

2. Антитромбогенный материал по п. 1, в котором общее количество указанного анионного соединения, имеющего антикоагулянтную активность, содержащегося в указанном покровном материале, как рассчитанное по активности антифактора Ха, составляет от 50 до 1000 мМЕ/см².

3. Антитромбогенный материал по п. 1 или 2, в котором отношение численности атомов азота к численности всех атомов согласно измерению рентгеновской фотоэлектронной спектроскопией (XPS) на поверхности составляет от 6,5 до 9,5 атомных процентов.

4. Антитромбогенный материал по п. 1 или 2, в котором средневесовая молекулярная масса указанного катионного полимера составляет от 10000 до 1000000.

5. Антитромбогенный материал по п. 1 или 2, в котором

указанный катионный полимер имеет положительно заряженную функциональную группу, и указанный базовый материал имеет отрицательно заряженную функциональную группу; и

отношение численности указанной положительно заряженной функциональной группы к указанной отрицательно заряженной функциональной группе составляет от 8,0 до 30.

6. Антитромбогенный материал по п. 1 или 2, в котором отношение численности отрицательно заряженной функциональной группы в указанном базовом материале после ковалентного связывания указанного катионного полимера к численности указанной отрицательно заряженной функциональной группы в указанном базовом материале до ковалентного связывания указанного катионного полимера составляет не более 25%.

7. Антитромбогенный материал по п. 1 или 2, имеющий клеточную адгезивность.

8. Медицинский инструмент, включающий антитромбогенный материал по любому из пп. 1-7, где медицинский инструмент выбирают из группы, включающей искусственные почки, искусственные легкие, искусственные кровеносные сосуды, искусственные клапаны, стенты, стент-графты, катетеры, устройства для улавливания оторвавшихся тромбов, ангиоскопы, шовные материалы, магистрали для циркуляции крови, трубки, канюли, пакеты для крови и шприцы.