本發(fā)明涉及一種聚合物以及由該聚合物形成的交聯(lián)體。
本申請要求作為參考而引用至本文的日本專利申請第2015-041174號的優(yōu)先權(quán)。
背景技術(shù)：
含磷酸膽堿基聚合物具有以血液相容性為代表的優(yōu)異的生物相容性(biocompatibility)。因此，通過含磷酸膽堿基聚合物在生物相容性差的基材表面形成覆膜而用于使其生物相容性的用途。具體而言，應用于例如人工心臟、人工肺、人工血管、角膜接觸鏡等各種醫(yī)療器械的表面處理劑(非專利文獻1)。
此時，大多對于應賦予生物相容性的基材表面，將聚合物以物理結(jié)合或化學結(jié)合的方式與基材表面結(jié)合，形成含水凝膠覆膜來使用。在基材表面進行物理結(jié)合可列舉如下方法：向具有磷酸膽堿基聚合物中導入具有疏水基的共聚單體進行物理結(jié)合的方法、或?qū)腚x子基團進行離子結(jié)合的方法。
然而，這些方法需要用其他官能團取代聚合物的部分結(jié)構(gòu)，無法充分發(fā)揮磷酸膽堿基的作用。而且，若與基材的親和性不充分，則耐久性變得不充分，發(fā)生脫落。另一方面，導入有化學結(jié)合性基團的磷酸膽堿基聚合物由于與基材表面進行化學結(jié)合，通過導入少量官能團即與基材結(jié)合，可形成耐久性較高的覆膜(專利文獻1)。但是，此時，基材表面具有官能團成為必要條件，另外，由于磷酸膽堿基聚合物彼此之間一般不進行結(jié)合，因此耐久性也不充分。并且，需要通過后續(xù)處理使化學結(jié)合時的未反應官能團失活的工序，在實用上存在諸多技術(shù)問題。
因此，提出了一種具有光反應性的磷酸膽堿基聚合物(專利文獻2)。在基材的選擇中，該聚合物即使不存在化學結(jié)合性官能團也能與基材表面結(jié)合，且覆膜形成性也優(yōu)異。然而，由于具有疊氮基(アジド基)，需要對制造時和運送時的安全性、以及制造后確保穩(wěn)定性進行充分管理，因此，在向市場供應方面，從供應穩(wěn)定性與規(guī)模拓展性方面考慮存在問題。
對于對應生物相容性化的基材表面具有光反應性的基團、用于在基材表面形成用來覆蓋應生物相容性化的基材表面的穩(wěn)定交聯(lián)體的聚合物及其交聯(lián)體尚未展開充分的探索。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1：美國專利6090901號說明書
專利文獻2：特開2010-059367號公報
非專利文獻
非專利文獻1：石原一彥，mmjthemainichimedicaljournal雜志，“醫(yī)療の森：明日への展望(2)：醫(yī)療用新素材『mpcポリマー』(醫(yī)療之森：面向未來的展望(2)：醫(yī)療用新材料‘mpc聚合物’)”，2010年，第6卷，第2號，p68-70
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題
對于對應當生物相容性化的基材表面具有光反應性基團、用于形成用來覆蓋該表面的穩(wěn)定交聯(lián)體的聚合物尚未展開充分的探索。
即，本發(fā)明的課題為提供一種用于醫(yī)療材料用途的具有充分的生物相容性的聚合物、以及用該聚合物將基材表面改變?yōu)樯锵嗳菪缘慕宦?lián)體形成方法，具體為賦予基材表面以作為磷酸膽堿基特性的蛋白質(zhì)吸附抑制效果和細胞粘附抑制效果。
解決技術(shù)問題的技術(shù)手段
本發(fā)明的發(fā)明人鑒于上述問題進行了深入研究，結(jié)果得出以特定比例含有磷酸膽堿結(jié)構(gòu)單元、疏水性結(jié)構(gòu)單元及光反應性結(jié)構(gòu)單元的共聚物能夠解決上述問題，從而完成本發(fā)明。
即，本發(fā)明如下。
1.一種共聚物，其具有下述式(1a)～式(1c)所示結(jié)構(gòu)單元，各結(jié)構(gòu)單元的比例a、b及c為：
a/(a+b+c)＝0.30～0.90，
b/(a+b+c)＝0.01～0.69，
c/(a+b+c)＝0.01～0.20，
所述共聚物的重均分子量為10,000～1,000,000。
[化學式1]
[化學式2]
式中，n為3～17。
[化學式3]
式中，x為-h或-oh基。
2.根據(jù)第1項所述的共聚物，其中，所述式(1a)所示結(jié)構(gòu)單元為2-甲基丙烯酰氧乙基-2-三甲基氨基乙基磷酸酯，所述式(1b)所示結(jié)構(gòu)單元為甲基丙烯酸丁酯，所述式(1c)所示結(jié)構(gòu)單元為4-甲基丙烯酰氧基二苯甲酮。
3.根據(jù)第1項所述的共聚物，其中，所述式(1a)所示結(jié)構(gòu)單元為2-甲基丙烯酰氧乙基-2-三甲基氨基乙基磷酸酯，所述式(1b)所示結(jié)構(gòu)單元為甲基丙烯酸丁酯，所述式(1c)所示結(jié)構(gòu)單元為4-甲基丙烯酰氧基-2-羥基二苯甲酮。
4.根據(jù)第1項所述的共聚物，其中，所述式(1a)所示結(jié)構(gòu)單元為2-甲基丙烯酰氧乙基-2-三甲基氨基乙基磷酸酯，所述式(1b)所示結(jié)構(gòu)單元為甲基丙烯酸十八酯，所述式(1c)所示結(jié)構(gòu)單元為4-甲基丙烯酰氧基二苯甲酮。
5.一種表面處理劑，其含有根據(jù)第1～4項中任一項所述的共聚物。
6.根據(jù)第5項所述的表面處理劑，其為蛋白質(zhì)吸附抑制用表面處理劑。
7.根據(jù)第5項所述的表面處理劑，其為細胞粘附抑制用表面處理劑。
8.一種交聯(lián)體的形成方法，其特征在于，將根據(jù)第1～4項中任一項所述的共聚物或根據(jù)第5～7項中任一項所述的表面處理劑涂布于基材表面后，對該基材表面進行光照射，在該基材表面形成交聯(lián)體。
9.一種交聯(lián)體，其通過根據(jù)第8項所述的交聯(lián)體形成方法得到。
10.一種交聯(lián)體，其通過對根據(jù)第1～4項中任一項所述的共聚物或根據(jù)第5～7項中任一項所述的表面處理劑進行光照射而得到。
11.一種醫(yī)療用具，其含有根據(jù)第9項或第10項所述的交聯(lián)體。
12.下述共聚物用于制備表面處理劑的用途，所述共聚物具有下述式(1a)～式(1c)所示結(jié)構(gòu)單元，各結(jié)構(gòu)單元的比例a、b及c為：
a/(a+b+c)＝0.30～0.90，
b/(a+b+c)＝0.01～0.69，
c/(a+b+c)＝0.01～0.20，
所述聚合物的重均分子量為10,000～1,000,000。
[化學式4]
[化學式5]
式中，n為3～17。
[化學式6]
式中，x為-h或-oh基。
發(fā)明效果
通過將本發(fā)明的聚合物涂布于基材上，進一步對該基材進行光照射，能夠提供將該基材改變?yōu)樯锵嗳菪缘纳锵嗳菪圆牧稀?/p>
具體實施方式
下面對本發(fā)明進行更詳細的說明。
本發(fā)明對象的共聚物具有下述式(1a)～式(1c)所示結(jié)構(gòu)單元，各結(jié)構(gòu)單元的比例a、b及c為a/(a+b+c)＝0.30～0.90、b/(a+b+c)＝0.01～0.69、c/(a+b+c)＝0.01～0.20，所述共聚物的重均分子量為10,000～1,000,000。
[化學式7]
[化學式8]
式中，n為3～17。
[化學式9]
式中，x為-h或-oh基。
本發(fā)明的共聚物是由磷酸膽堿結(jié)構(gòu)單元、疏水性結(jié)構(gòu)單元及光反應性結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的共聚物。
本發(fā)明對象的表面處理劑含有本發(fā)明的共聚物。
本發(fā)明對象的交聯(lián)體形成方法，其特征在于，將本發(fā)明的共聚物或本發(fā)明的表面處理劑涂布于基材表面后，對該基材表面進行光照射，在該基材表面形成交聯(lián)體。
本發(fā)明對象的交聯(lián)體通過本發(fā)明的交聯(lián)體形成方法得到，或者通過對本發(fā)明的共聚物或本發(fā)明的表面處理劑進行光照射而得到。
本發(fā)明對象的醫(yī)療用具包含本發(fā)明的交聯(lián)體。
下面對本發(fā)明的共聚物的各結(jié)構(gòu)單元進行說明。
[磷酸膽堿結(jié)構(gòu)單元]
本發(fā)明的共聚物在共聚物結(jié)構(gòu)中含有基于含磷酸膽堿(pc)基單體的結(jié)構(gòu)單元(參見2a)。在共聚物結(jié)構(gòu)中，磷酸膽堿基為與作為生物膜的主要成分的磷脂具有相同結(jié)構(gòu)的極性基團。通過將磷酸膽堿基導入共聚物(聚合物)中，能夠賦予聚合物蛋白質(zhì)吸附抑制、細胞粘附抑制、抗凝血性、親水性等生物相容性。
并且，通過在基材表面上對該聚合物進行光處理等，能夠賦予基材生物相容性。
作為所述含pc基單體，可列舉2-甲基丙烯酰氧乙基-2’-(三甲基氨基)乙基磷酸酯(參見3a)。
[化學式10]
[疏水性結(jié)構(gòu)單元]
本發(fā)明的共聚物在共聚物結(jié)構(gòu)中含有基于含疏水基單體的結(jié)構(gòu)單元(參見2b)。疏水基通過物理吸附于疏水性基材表面，能夠提高該聚合物的涂布性。
作為該含疏水基單體，可列舉甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十三烷基酯、甲基丙烯酸十八酯等具有疏水性取代基的甲基丙烯酸酯，但沒有特別的限定。
[化學式11]
n＝3～17。
[光反應性結(jié)構(gòu)單元]
本發(fā)明的共聚物在共聚物結(jié)構(gòu)中含有基于含光反應性二苯甲酮基(benzophenone)單體的結(jié)構(gòu)單元(參見2c)。二苯甲酮基通過光照射形成富含反應性的三重激發(fā)態(tài)，可通過從基材或聚合物獲取氫原子而進行結(jié)合。作為該含二苯甲酮基單體，可列舉4-甲基丙烯酰氧基二苯甲酮(mbp)、4-甲基丙烯酰氧基-2-羥基二苯甲酮(mhp)，但沒有特別的限定。
[化學式12]
另外，上述式中的x為-h或-oh基。
本發(fā)明的共聚物的重均分子量不足10,000時，聚合物難以純化，超過1,000,000時，有制備時粘性過高，難以操作的擔憂。
式(1a)、式(1b)及式(1c)中，a、b及c表示式(2a)、式(2b)及式(2c)這三個結(jié)構(gòu)單元的比例(結(jié)構(gòu)比)，即對應單體的摩爾比例。
此處，a、b及c僅表示該結(jié)構(gòu)單元的比例，而非表示本發(fā)明的聚合物僅為由式(2a)所示嵌段、式(2b)所示嵌段及式(2c)所示嵌段構(gòu)成的嵌段聚合物。本發(fā)明的聚合物可以是由式(2a)、式(2b)及式(2c)的單體無規(guī)則地共聚而成的無規(guī)共聚物，也可以是嵌段共聚物，還可以是無規(guī)部分和嵌段部分混合存在的共聚物。此外，還可以存在交替共聚物部分。
另外，對于表示該結(jié)構(gòu)單元比例的a、b及c的比，可以隨意配制，只要是可溶于水性溶劑的聚合物即可。
除此之外，滿足：a/(a+b+c)＝0.30～0.90，優(yōu)選為0.3～0.8；b/(a+b+c)＝0.01～0.69，優(yōu)選為0.05～0.65；c/(a+b+c)＝0.01～0.20，優(yōu)選為0.05～0.10。
作為另一種描述方式，a:b:c滿足100:1～230:1～67。a、b、c表示比例，n為3～17，x為-h或-oh基。
本發(fā)明的共聚物的磷酸膽堿結(jié)構(gòu)單元、疏水性結(jié)構(gòu)單元及光反應性結(jié)構(gòu)單元的組合如下，但沒有特別的限定(左邊表示磷酸膽堿結(jié)構(gòu)單元，中間表示疏水性結(jié)構(gòu)單元，右邊表示光反應性結(jié)構(gòu)單元)。
mpc-甲基丙烯酸丁酯-mbp
mpc-甲基丙烯酸丁酯-mhp
mpc-甲基丙烯酸己酯-mbp
mpc-甲基丙烯酸己酯-mhp
mpc-甲基丙烯酸2-乙基己酯-mbp
mpc-甲基丙烯酸2-乙基己酯-mhp
mpc-甲基丙烯酸癸酯-mbp
mpc-甲基丙烯酸癸酯-mhp
mpc-甲基丙烯酸月桂酯-mbp
mpc-甲基丙烯酸月桂酯-mhp
mpc-甲基丙烯酸十三烷基酯-mbp
mpc-甲基丙烯酸十三烷基酯-mhp
mpc-甲基丙烯酸十八酯(stearylmethacrylate)-mbp
mpc-甲基丙烯酸十八酯-mhp
上述本發(fā)明的共聚物的磷酸膽堿結(jié)構(gòu)單元的比例a、疏水性結(jié)構(gòu)單元的比例b及光反應性結(jié)構(gòu)單元的比例c滿足：a/(a+b+c)＝0.30～0.90，優(yōu)選為0.3～0.8；b/(a+b+c)＝0.01～0.69，優(yōu)選為0.05～0.65；c/(a+b+c)＝0.01～0.20，優(yōu)選為0.05～0.10。
作為另一種描述方式，本發(fā)明的共聚物的磷酸膽堿結(jié)構(gòu)單元的比例a、疏水性結(jié)構(gòu)單元的比例b及光反應性結(jié)構(gòu)單元的比例c為a:b:c滿足100:1～230:1～67。
進一步，由下述實施例可知，較優(yōu)選的本發(fā)明的共聚物的磷酸膽堿結(jié)構(gòu)單元、疏水性結(jié)構(gòu)單元及光反應性結(jié)構(gòu)單元的組合為mpc-甲基丙烯酸丁酯-mbp(合成例2)。此外，較優(yōu)選的本發(fā)明的共聚物的磷酸膽堿結(jié)構(gòu)單元的比例a、疏水性結(jié)構(gòu)單元的比例b及光反應性結(jié)構(gòu)單元的比例c為a:b:c滿足0.5～0.7:0.2～0.4:0.05～0.15。
下面對本發(fā)明的聚合物的制備方法例進行說明。
本發(fā)明的共聚物可以通過例如使含有下述式(3a)所示mpc(2-甲基丙烯酰氧乙基-2-三甲基氨基乙基磷酸酯)、下述式(3b：n＝3)所示bma、以及下述式(3c)所示mbp(x為h)或mhp(x為oh基)的單體組合物進行聚合而得到，在所述單體組合物中，相對于mpc、bma、以及mbp或mhp的總量，以摩爾比例計含有0.30～0.90比例的mpc，以摩爾比例計含有0.01～0.69％比例的bma，以摩爾比例計含有0.01～0.20％比例的mbp或mhp。
進一步，還可以含有可共聚的其他單體作為組成成分。
[化學式13]
上述單體組合物的聚合反應例如在自由基聚合引發(fā)劑的存在下，將反應體系內(nèi)置換為氮氣、二氧化碳、氬氣、氦氣等非活性氣體，并且在該氣氛中，通過自由基聚合例如本體聚合、懸浮聚合、乳液聚合、溶液聚合等公知的方法來進行。
從所得聚合物的純化等角度出發(fā)，優(yōu)選溶液聚合。通過該聚合反應，可獲得具有式(1a)、式(1b)及式(1c)所示結(jié)構(gòu)單元的共聚物。另外，如上所述，該共聚物可以是無規(guī)共聚物，也可以是嵌段共聚物，還可以是無規(guī)部分和嵌段部分混合存在的共聚物。此外，還可以存在交替共聚物部分。
對該共聚物進行純化時，其純化可以通過再沉淀法、透析法、超濾法等一般的純化方法來進行。
作為自由基聚合引發(fā)劑，可列舉偶氮類自由基聚合引發(fā)劑、有機過氧化物、過硫化物。
作為偶氮類自由基聚合引發(fā)劑，例如可列舉2,2-偶氮二(2-氨基丙基)二鹽酸鹽、2,2-偶氮二(2-(5-甲基-2-咪唑啉-2-基)丙烷)二鹽酸鹽、4,4-偶氮雙(4-氰基戊酸)、2,2-偶氮二異丁酰胺二水合物、2,2-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)、2,2-偶氮二異丁腈(aibn)、二甲基-2,2’-偶氮二異丁酸酯、1-((1-氰基-1-甲基乙基)偶氮)甲酰胺、2,2’-偶氮二(2-甲基-n-苯基丙脒)二鹽酸鹽、2,2’-偶氮二(2-甲基-n-(2-羥乙基)-丙酰胺)、2,2’-偶氮二(2-甲基丙酰胺)二水合物、4,4’-偶氮二(4-氰基戊酸)、2,2’-偶氮二(2-(羥甲基)丙腈)等。
作為有機過氧化物，可列舉過氧化苯甲酰、過氧化二碳酸二異丙酯、過氧化(2-乙基己酸)叔丁酯、過氧化特戊酸叔丁酯(t－ブチルペルオキシピバレート)、過氧化二異丁酸叔丁酯、過氧化月桂酰、過氧化新癸酸叔丁酯、琥珀酸過氧化物(＝琥珀酰過氧化物)、過氧戊二酸、戊二酸琥珀酰酯、過氧化馬來酸叔丁酯、過氧化特戊酸叔丁酯、二-2-乙氧基乙基過氧化碳酸酯、過氧化特戊酸3-羥基-1,1-二甲基丁酯等。
作為過硫化物，可列舉過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉等過硫酸化物。
這些自由基聚合引發(fā)劑可單獨使用，也可以混合使用。相對于單體組合物100質(zhì)量份，聚合引發(fā)劑的使用量通常為0.001～10質(zhì)量份，優(yōu)選為0.01～5.0質(zhì)量份。
上述單體組合物的聚合反應可以在溶劑的存在下進行。作為該溶劑，可以使用溶解單體組合物、且在添加聚合引發(fā)劑之前不與單體組合物反應的溶劑，例如可列舉水、醇類溶劑、酮類溶劑、酯類溶劑、醚類溶劑、含氮類溶劑。作為醇類溶劑，可列舉甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇等；作為酮類溶劑，可列舉丙酮、甲乙酮、二乙酮等；作為酯類溶劑，可列舉乙酸乙酯等；作為醚類溶劑，可列舉乙基溶纖劑、四氫呋喃、n-甲基吡咯烷酮等；作為含氮類溶劑，可列舉乙腈硝基甲烷(アセトニトリルニトロメタン)等。優(yōu)選例舉水、醇或它們的混合溶劑。
聚合反應時的溫度根據(jù)所使用的聚合引發(fā)劑或溶劑的種類、或者根據(jù)所期望的分子量而適當?shù)剡x擇合適的溫度即可，但優(yōu)選為40～100℃的范圍。
接下來，對利用本發(fā)明的聚合物在應當生物相容性化的基材表面上形成交聯(lián)體的方法進行說明。
利用本發(fā)明的聚合物在基材上形成交聯(lián)體時，本發(fā)明的聚合物溶解于可溶解的適當溶劑中，例如水、生理鹽水、各種緩沖液(磷酸鹽緩沖液或碳酸鹽緩沖液等)、乙醇、甲醇、丙醇、異丙醇、或者它們的混合物，將本發(fā)明的聚合物涂布于目標基材上即可。進一步優(yōu)選使聚合物存在0.02mg/cm2以上。
為了在基材表面上形成交聯(lián)體，對涂布有聚合物的基材照射200nm～360nm的紫外光即可。進一步優(yōu)選的是，照射約254nm的光。
本發(fā)明的表面處理劑含有0.01wt％～5wt％、優(yōu)選為0.1wt％～2.5wt％、更優(yōu)選為0.1wt％～1.0wt％的本發(fā)明的聚合物。
作為此處使用的基材，優(yōu)選為能夠脫去質(zhì)子的基材，例如可以是聚苯乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、環(huán)狀聚烯烴、聚二甲基硅氧烷、聚酯、聚氨酯等各種塑料原料。而且，這些基材的形狀具有對應于其使用目的的形狀。例如，具有板狀、培養(yǎng)皿狀、具有多孔的形狀、形成有精密流路的形狀等形狀。
由本發(fā)明的聚合物形成的交聯(lián)體具有高分子鏈之間進行交聯(lián)的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，生物相容性、親水性、含水性、結(jié)構(gòu)柔軟性、物質(zhì)吸收性等優(yōu)異，特別是生物相容性優(yōu)異。因此，通過在基材表面形成由本發(fā)明的聚合物形成的交聯(lián)體，能夠賦予該基材生物相容性。通常，磷酸膽堿基表現(xiàn)出的生物相容性為血液相容性，其特征在于，在基材表面不吸附或粘附蛋白質(zhì)或細胞。
因此，通過利用這些性質(zhì)，交聯(lián)體可應用于藥物的緩釋載體或細胞支架、表面改性材料、止血劑等的創(chuàng)傷愈合促進劑等醫(yī)療用具。
作為本發(fā)明的醫(yī)療用具的具體例子，例如可例示角膜接觸鏡、作為移植細胞的支架而起作用的基材、創(chuàng)傷部位涂覆劑、創(chuàng)傷愈合促進劑、止血劑，藥物緩釋材料、表面改性材料、止血劑等，免疫層析、elisa等診斷試劑用基料，培養(yǎng)皿、微孔板、燒瓶、培養(yǎng)袋等細胞培養(yǎng)用基材，微流路，試劑盒等。
本發(fā)明還以將用于制造本發(fā)明的表面處理劑的用途作為對象。
下述共聚物用于制備表面處理劑的用途，所述共聚物具有下述式(1a)～式(1c)所示結(jié)構(gòu)單元，各結(jié)構(gòu)單元的比例a、b及c為：
a/(a+b+c)＝0.30～0.90，
b/(a+b+c)＝0.01～0.69，
c/(a+b+c)＝0.01～0.20，
其重均分子量為10,000～1,000,000。
[化學式14]
[化學式15]
式中，n為3～17。
[化學式16]
式中，x為-h或-oh基。
實施例
下面基于實施例對本發(fā)明進行更詳細地說明，但本發(fā)明并不局限于這些實施例。另外，合成例中的各種測定按照如下所示方法進行。
<重均分子量的測定>
將5mg所得到的聚合物溶解于1g0.1mol/l的硫酸鈉水溶液中，通過gpc(凝膠滲透色譜法)測定重均分子量。測定條件如下。
裝置：ri-8020、dp-8020、sd-8022、as-8020(以上為東麗(株)制)、865-co(日本分光(株)制)；柱：shodexohpak(昭和電工(株)制)；流動相：0.1mol/l的硫酸鈉水溶液；標準物質(zhì)：普魯蘭；檢測：示差折射率檢測器；重均分子量(mw)的計算：分子量計算程序(sc-8020用gpc程序)；流速：1.0ml/分鐘；柱溫度：40℃；試樣溶液注入量：100μl；測定時間：30分鐘。
[合成例1]
將18.2335g(0.0618mol)2-甲基丙烯酰氧乙基-2-三甲基氨基乙基磷酸酯(mpc)、19.0257g(0.134mol)甲基丙烯酸丁酯(bma)、2.7408g(0.0103mol)4-甲基丙烯酰氧基二苯甲酮(mbp)溶解于155.1124g乙醇(etoh)中，投入裝有溫度計和冷卻管的300ml的四頸燒瓶中后，進行30分鐘的吹氮。然后，在65℃下，添加4.8876g(2.98mmol)偶氮二異丁腈(aibn)的10wt％etoh溶液，進行6小時聚合反應后，得到由單體添加成分形成的聚合物。反應結(jié)束后，用二乙醚進行沉淀提純。對于所得到的聚合物，1hnmr、重均分子量的測定結(jié)果示于以下及表1中。
<合成例1的聚合物>
(1hnmr)
0.70-1.35ppm(-ch3),1.35-2.60ppm(-ch2-c-,-o-ch2-ch2-ch2-ch3),3.15-3.40ppm(-n+(ch3)3),3.60-3.80ppm(-ch2-n+(ch3)3),3.80-4.15ppm(-p-o-ch2-,-c(o)-o-ch2-ch2-),4.15-4.40ppm(-o-ch2-ch2-o-p-),7.20-8.00ppm(-c6h4-c(o)-c6h5)
根據(jù)以上結(jié)果，確認其為基于式(2a)所示mpc的比例為30mol％、基于式(2b)(n＝3)所示bma的比例為65mol％、基于式(2c)所示mbp的比例為5mol％的、重均分子量為18,000的聚合物。
[合成例2]
將28.7540g(0.0974mol)mpc、6.9239g(0.0487mol)bma、4.3221g(0.0162mol)mbp溶解于155.1124getoh中，投入裝有溫度計和冷卻管的300ml的四頸燒瓶中后，進行30分鐘的吹氮。然后，在65℃下，添加4.8876g(2.98mmol)aibn的10wt％etoh溶液，進行6小時聚合反應后，得到由單體添加成分形成的聚合物。反應結(jié)束后，用二乙醚進行沉淀提純。對于所得到的聚合物，1hnmr、重均分子量的測定結(jié)果示于以下及表1中。
<合成例2的聚合物>
(1hnmr)
0.70-1.35ppm(-ch3),1.35-2.60ppm(-ch2-c-,-o-ch2-ch2-ch2-ch3),3.15-3.40ppm(-n+(ch3)3),3.60-3.80ppm(-ch2-n+(ch3)3),3.80-4.15ppm(-p-o-ch2-,-c(o)-o-ch2-ch2-),4.15-4.40ppm(-o-ch2-ch2-o-p-),7.20-8.00ppm(-c6h4-c(o)-c6h5)
根據(jù)以上結(jié)果，確認其為基于式(2a)所示mpc的比例為60mol％、基于式(2b)(n＝3)所示bma的比例為30mol％、基于式(2c)所示mbp的比例為10mol％的、重均分子量為118,000的聚合物。
[合成例3]
將35.5350g(0.120mol)mpc、4.0644g(0.0286mol)bma、0.4006g(0.00150mol)mbp溶解于155.1124getoh中，投入裝有溫度計和冷卻管的300ml的四頸燒瓶中后，進行30分鐘的吹氮。然后，在65℃下，添加4.8876g(2.98mmol)aibn的10wt％etoh溶液，進行6小時聚合反應后，得到由單體添加成分形成的聚合物。反應結(jié)束后，用二乙醚進行沉淀提純。對于所得到的聚合物，1hnmr、重均分子量的測定結(jié)果示于以下及表1中。
<合成例3的聚合物>
(1hnmr)
0.70-1.35ppm(-ch3),1.35-2.60ppm(-ch2-c-,-o-ch2-ch2-ch2-ch3),3.15-3.40ppm(-n+(ch3)3),3.60-3.80ppm(-ch2-n+(ch3)3),3.80-4.15ppm(-p-o-ch2-,-c(o)-o-ch2-ch2-),4.15-4.40ppm(-o-ch2-ch2-o-p-),7.20-8.00ppm(-c6h4-c(o)-c6h5)
根據(jù)以上結(jié)果，確認其為基于式(2a)所示mpc的比例為80mol％、基于式(2b)(n＝3)所示bma的比例為19mol％、基于式(2c)所示mbp的比例為1mol％的、重均分子量為145,000的聚合物。
[合成例4]
將34.1025g(0.116mol)mpc、2.0529g(0.0144mol)bma、3.8446g(0.0144mol)mbp溶解于115.1124getoh中，投入裝有溫度計和冷卻管的300ml的四頸燒瓶中后，進行30分鐘的吹氮。然后，在60℃下，添加4.8876g(2.98mmol)aibn的10wt％etoh溶液，進行6小時聚合反應后，得到由單體添加成分形成的聚合物。反應結(jié)束后，用二乙醚進行沉淀提純。對于所得到的聚合物，1hnmr、重均分子量的測定結(jié)果示于以下及表1中。
<合成例4的聚合物>
(1hnmr)
0.70-1.35ppm(-ch3),1.35-2.60ppm(-ch2-c-,-o-ch2-ch2-ch2-ch3),3.15-3.40ppm(-n+(ch3)3),3.60-3.80ppm(-ch2-n+(ch3)3),3.80-4.15ppm(-p-o-ch2-,-c(o)-o-ch2-ch2-),4.15-4.40ppm(-o-ch2-ch2-o-p-),7.20-8.00ppm(-c6h4-c(o)-c6h5)
根據(jù)以上結(jié)果，確認其為基于式(2a)所示mpc的比例為80mol％、基于式(2b)(n＝3)所示bma的比例為10mol％、基于式(2c)所示mbp的比例為10mol％的、重均分子量為520,000的聚合物。
[合成例5]
將32.7810g(0.111mol)mpc、0.1973g(0.00139mol)bma、7.0217g(0.0264mol)mbp溶解于155.1124getoh中，投入裝有溫度計和冷卻管的300ml的四頸燒瓶中后，進行30分鐘的吹氮。然后，在65℃下，添加4.8876g(2.98mmol)aibn的10wt％etoh溶液，進行6小時聚合反應后，得到由單體添加成分形成的聚合物。反應結(jié)束后，用二乙醚進行沉淀純化。對于所得到的聚合物，1hnmr、重均分子量的測定結(jié)果示于以下及表1中。
<合成例5的聚合物>
(1hnmr)
0.70-1.35ppm(-ch3),1.35-2.60ppm(-ch2-c-,-o-ch2-ch2-ch2-ch3),3.15-3.40ppm(-n+(ch3)3),3.60-3.80ppm(-ch2-n+(ch3)3),3.80-4.15ppm(-p-o-ch2-,-c(o)-o-ch2-ch2-),4.15-4.40ppm(-o-ch2-ch2-o-p-),7.20-8.00ppm(-c6h4-c(o)-c6h5)
根據(jù)以上結(jié)果，確認其為基于式(2a)所示mpc的比例為80mol％、基于式(2b)(n＝3)所示bma的比例為1mol％、基于式(2c)所示mbp的比例為19mol％的、重均分子量為135,000的聚合物。
[合成例6]
將28.5686g(0.0968mol)mpc、6.8793g(0.0484mol)bma、4.5521g(0.0161mol)mhp溶解于155.1124getoh中，投入裝有溫度計和冷卻管的300ml的四頸燒瓶中后，進行30分鐘的吹氮。然后，在65℃下，添加4.8876g(2.98mmol)aibn的10wt％etoh溶液，進行6小時聚合反應后，得到由單體添加成分形成的聚合物。反應結(jié)束后，用二乙醚進行沉淀純化。對于所得到的聚合物，1hnmr、重均分子量的測定結(jié)果示于以下及表1中。
<合成例6的聚合物>
(1hnmr)
0.70-1.35ppm(-ch3),1.35-2.60ppm(-ch2-c-,-o-ch2-ch2-ch2-ch3),3.15-3.40ppm(-n+(ch3)3),3.60-3.80ppm(-ch2-n+(ch3)3),3.80-4.15ppm(-p-o-ch2-,-c(o)-o-ch2-ch2-),4.15-4.40ppm(-o-ch2-ch2-o-p-),7.20-8.00ppm(-c6h3(oh)-c(o)-c6h5)
根據(jù)以上結(jié)果，確認其為基于式(2a)所示mpc的比例為60mol％、基于式(2b)(n＝3)所示bma的比例為30mol％、基于式(2c)所示mhp的比例為10mol％的、重均分子量為120,000的聚合物。
[合成例7]
將31.8408g(0.108mol)mpc、4.5696g(0.0135mol)甲基丙烯酸十八酯(sma)、3.5896g(0.0135mol)mbp溶解于155.1124getoh中，投入裝有溫度計和冷卻管的300ml的四頸燒瓶中后，進行30分鐘的吹氮。然后，在65℃下，添加4.8876g(2.98mmol)aibn的10wt％etoh溶液，進行6小時聚合反應后，得到由單體添加成分形成的聚合物。反應結(jié)束后，用二乙醚進行沉淀提純。對于所得到的聚合物，1hnmr、重均分子量的測定結(jié)果示于以下及表1中。
<合成例7的聚合物>
(1hnmr)
0.70-1.35ppm(-ch3),1.35-2.60ppm(-ch2-c-,-o-ch2-(ch2)16-ch3),3.15-3.40ppm(-n+(ch3)3),3.60-3.80ppm(-ch2-n+(ch3)3),3.80-4.15ppm(-p-o-ch2-,-c(o)-o-ch2-ch2-),4.15-4.40ppm(-o-ch2-ch2-o-p-),7.20-8.00ppm(-c6h4-c(o)-c6h5)
根據(jù)以上結(jié)果，確認其為基于式(2a)所示mpc的比例為80mol％、基于式(2b)(n＝17)所示sma的比例為10mol％、基于式(2c)所示mbp的比例為10mol％的、重均分子量為120,000的聚合物。
[比較合成例1]
將40.0000g(0.136mol)mpc溶解于155.1124getoh中，投入裝有溫度計和冷卻管的300ml的四頸燒瓶中后，進行30分鐘的吹氮。然后，在65℃下，添加4.8876g(2.98mmol)aibn的10wt％etoh溶液，進行6小時聚合反應后，得到由單體添加成分形成的聚合物。反應結(jié)束后，用二乙醚進行沉淀提純。與合成例1相同地對所得到的聚合物進行各測定。1hnmr、重均分子量的測定結(jié)果示于以下及表1中。
<比較合成例1的聚合物>
(1hnmr)
0.70-1.35ppm(-ch3),1.45-2.60ppm(-ch2-c-),3.20-3.40ppm(-n+(ch3)3),3.60-3.80ppm(-ch2-n+(ch3)3),4.00-4.15ppm(-p-o-ch2-),4.15-4.40ppm(-o-ch2-ch2-o-p-)
根據(jù)以上結(jié)果，確認其為基于式(2a)所示mpc的比例為100mol％的、重均分子量為188,000的聚合物。
[比較合成例2]
將35.9400g(0.122mol)mpc、4.0600g(0.0286mol)bma溶解于155.1124getoh中，投入裝有溫度計和冷卻管的300ml的四頸燒瓶中后，進行30分鐘的吹氮。然后，在65℃下，添加4.8876g(2.98mmol)aibn的10wt％etoh溶液，進行6小時聚合反應后，得到由單體添加成分形成的聚合物。反應結(jié)束后，用二乙醚進行沉淀純化。對于所得到的聚合物，1hnmr、重均分子量的測定結(jié)果示于以下及表1中。
<比較合成例2的聚合物>
(1hnmr)
0.70-1.35ppm(-ch3),1.35-2.60ppm(-ch2-c-,-o-ch2-ch2-ch2-ch3),3.15-3.40ppm(-n+(ch3)3),3.60-3.80ppm(-ch2-n+(ch3)3),3.80-4.15ppm(-p-o-ch2-,-c(o)-o-ch2-ch2-),4.15-4.40ppm(-o-ch2-ch2-o-p-)
根據(jù)以上結(jié)果，確認其為基于式(2a)所示mpc的比例為81mol％、基于式(2b)所示bma的比例為19mol％的、重均分子量為138,000的聚合物。
[比較合成例3]
將18.2000g(0.0616mol)mpc、1.2000g(7.25mmol)不具有二苯甲酮基的甲基丙烯酸氨基乙酯(aema)溶解于80.0g離子交換水中，投入裝有溫度計和冷卻管的300ml的四頸燒瓶中后，進行30分鐘的吹氮。然后，在60℃下，添加0.1492g(0.550mmol)2,2'-偶氮二(2-甲基丙瞇)二鹽酸鹽(v-50)，進行8小時聚合反應后，得到由單體添加成分形成的聚合物。反應結(jié)束后，進行透析提純。通過1hnmr對所得到的聚合物的化學結(jié)構(gòu)進行了確定。另外，重均分子量的測定結(jié)果示于以下及表1中。
<比較合成例3的聚合物>
(1hnmr)
0.70-1.45ppm(-ch3),1.45-2.60ppm(-ch2-c-),3.20-3.40ppm(-n+(ch3)3),3.20-3.50ppm(-ch2-nh2),3.60-3.80ppm(-ch2-n+(ch3)3),4.00-4.15ppm(-p-o-ch2-),4.15-4.40ppm(-c(o)-o-ch2-,-o-ch2-ch2-o-p-)
根據(jù)以上結(jié)果，確認其為基于式(2a)所示mpc的比例為90mol％、基于aema的比例為10mol％的、重均分子量為800,000的聚合物。
[實施例1-1-1]
將合成例1的聚合物溶解于乙醇中使其為0.5wt％，在聚苯乙烯制96孔板(watson社制)的孔底面以0.02mg/cm2的方式形成聚合物覆膜，使用dna-fix((株)atto科學儀器制)照射7分鐘254nm的光。光照射后，以200μl/孔添加乙醇，在室溫下靜置2小時。然后除去乙醇，進行3次以200μl/孔添加新的乙醇、除去乙醇的清洗工序。利用乙醇清洗后，以100μl/孔添加用dulbecco氏磷酸鹽緩沖鹽水(以下為pbs)稀釋24000倍的hrp標記igg(biorad社制)，在室溫下靜置1小時。除去孔內(nèi)的hrp標記igg溶液，重復進行4次如下清洗工序：將添加有0.05％吐溫(tween)20的磷酸鹽緩沖液以200μl/孔進行添加，然后除去。洗凈后，以100μl/孔添加hrp用顯色液(kpl社制)，在室溫下反應10分鐘，10分鐘后，通過以50μl/孔添加2n硫酸來終止反應，通過測定450nm的吸光度來檢測孔內(nèi)吸附的蛋白質(zhì)。
[實施例1-1-2]
采用合成例1的聚合物，以孔內(nèi)的聚合物量為0.08mg/cm2的方式制備聚合物覆膜，進行與實施例1-1-1相同的實驗。
[實施例1-1-3]
采用合成例1的聚合物，以孔內(nèi)的聚合物量為0.12mg/cm2的方式制備聚合物覆膜，進行與實施例1-1-1相同的實驗。
[實施例1-2-1～1-7-3]
采用合成例2～7的聚合物，以孔內(nèi)的聚合物量為0.02、0.08、0.12mg/cm2的方式制備聚合物覆膜，進行與實施例1-1-1相同的實驗。
[比較例1-1-1～1-3-3]
采用比較合成例1、比較合成例2和比較合成例3的聚合物，以孔內(nèi)的聚合物量為0.02、0.08、0.12mg/cm2的方式制備聚合物覆膜，進行與實施例1-1-1相同的實驗。
[比較例1-4]
采用無聚合物覆膜的聚苯乙烯制96孔板(watson社制)進行與比較例1-1-1相同的實驗。
以無聚合物覆膜的孔的吸光度為100％的蛋白質(zhì)吸附率，計算實施例1-1-1～1-7-3與比較例1-1-1～1-3-3的蛋白質(zhì)吸附率。
在表2中示出以上獲得的吸光度與蛋白質(zhì)吸附率。
由表2可以明確地確認到，合成例1～7的聚合物的交聯(lián)體形成于基材表面，通過光的照射，形成了抑制蛋白質(zhì)(hrp標記igg)吸附的基材表面。
另一方面，在比較合成例1(不具有疏水性結(jié)構(gòu)單元、光反應性結(jié)構(gòu)單元的聚合物)、比較合成例2(不具有光反應性結(jié)構(gòu)單元的聚合物)和比較合成例3(不具有疏水性結(jié)構(gòu)單元、不具有二苯甲酮基、但是具有氨基的聚合物)中，通過光照射，在基材表面未形成聚合物交聯(lián)體，因而導致蛋白質(zhì)粘附的結(jié)果。
由以上結(jié)果確認到，本發(fā)明的交聯(lián)體能夠賦予基材表面以利用光照射產(chǎn)生的不吸附蛋白質(zhì)的生物適應性。
[表2]
蛋白質(zhì)吸附試驗
[實施例2-1-1]
將合成例1的聚合物溶解于乙醇中使其為0.5wt％，在聚苯乙烯制96孔板(watson社制)的孔底面以0.02mg/cm2的方式形成聚合物覆膜，使用dna-fix((株)atto科學儀器制)照射7分鐘254nm的光。光照射后，以200μl/孔添加乙醇，在室溫下靜置2小時。然后除去乙醇，進行3次以200μl/孔添加新的乙醇、除去乙醇的清洗工序，在超凈臺(cleanbench)內(nèi)用uv燈照射的同時進行3小時干燥。用含有10％胎牛血清(gibco社制)與1％青霉素-鏈霉素(sigma社制)的memα培養(yǎng)基(invitrogen社制，以下為p19培養(yǎng)基)培養(yǎng)的小鼠胚胎癌細胞p19·cl6細胞(以下為p19)通過0.25％胰蛋白酶處理進行回收，在p19培養(yǎng)基中稀釋為5000個細胞/ml，將其以100μl/孔進行接種，用37℃、5％co2的培養(yǎng)器(以下稱為培養(yǎng)器)培養(yǎng)3天。3天后除去培養(yǎng)基，以100μl/孔添加含有0.5mg/mlmtt的p19培養(yǎng)基，用培養(yǎng)器培養(yǎng)1小時。1小時后除去培養(yǎng)基，輕輕地以100μl/孔添加pbs、除去pbs。然后，以100μl/孔添加二甲基亞砜(kishida化學制)，在室溫下振蕩10分鐘的同時對色素進行抽提，用酶標儀(microplatereader：spectramaxm3,moleculardevices社制)測定570nm的吸光度。
[實施例2-1-2]
使用合成例1的聚合物，以孔內(nèi)的聚合物量為0.08mg/cm2的方式制備聚合物覆膜，進行與實施例2-1-1相同的實驗。
[實施例2-1-3]
使用合成例1的聚合物，以孔內(nèi)的聚合物量為0.12mg/cm2的方式制備聚合物覆膜，進行與實施例2-1-1相同的實驗。
[實施例2-2-1～2-5-3]
使用合成例1、2、3、6、7的聚合物，以孔內(nèi)的聚合物量為0.02、0.08、0.12mg/cm2的方式制備聚合物覆膜，進行與實施例2-1-1相同的實驗。
[比較例2-1-1～2-3-3]
使用比較合成例1、比較合成例2及比較合成例3的聚合物，以孔內(nèi)的聚合物量為0.02、0.08、0.12mg/cm2的方式制備聚合物覆膜，進行與實施例2-1-1相同的實驗。
[比較例2-4]
使用無聚合物覆膜的聚苯乙烯制96孔板(watson社制)進行與比較例1-1-1相同的實驗。
以無聚合物覆膜的孔(比較例2-4)的吸光度為細胞粘附率100％，計算實施例2-1-1～2-5-3與比較例2-1-1～2-3-3的細胞粘附率。
在表3中示出以上獲得的吸光度與蛋白質(zhì)吸附率。
[表3]
細胞粘附試驗
由表2可以明確地確認到，由合成例1、2、3、6、7的聚合物形成的交聯(lián)體形成于基材表面，通過光的照射，能夠形成抑制細胞粘附的基材表面。
另一方面，在比較合成例1(不具有疏水性結(jié)構(gòu)單元、光反應性結(jié)構(gòu)單元的聚合物)、比較合成例2(不具有光反應性結(jié)構(gòu)單元的聚合物)及比較合成例3(不具有疏水性結(jié)構(gòu)單元、不具有二苯甲酮基、但是具有氨基的聚合物)中，通過光照射，在基材表面未形成聚合物交聯(lián)體，因而導致細胞附著的結(jié)果。
由以上結(jié)果確認到，本發(fā)明的交聯(lián)體可以通過光照射賦予基材表面無細胞吸附的生物相容性。
由以上結(jié)果確認到，本發(fā)明的交聯(lián)體中無蛋白質(zhì)、細胞等的粘附。因此，含有本發(fā)明的交聯(lián)體的醫(yī)療用具具有高生物相容性。
工業(yè)實用性
本發(fā)明能夠提供一種新的共聚(聚合)物、以及由該共聚物形成的交聯(lián)體。