欢迎光临小豌豆知识网!
当前位置:首页 > 化学技术 > 高分子化合> 具有生物降解性的嵌段共聚物独创技术59740字

具有生物降解性的嵌段共聚物

2021-03-09 12:04:03

具有生物降解性的嵌段共聚物

  技术领域

  本发明涉及具有高追随性和优异的降解性的具有生物降解性的嵌段共聚物。

  背景技术

  生物降解性高分子在医疗用材料、血管栓塞材料、缝合线、DDS载体等医疗用途中被广泛地使用。

  埋入体内的医疗用的覆盖材料因为留置于体内,因此需要无毒且最终被降解、排出至体外。

  作为使用这样的降解性优异的生物降解性高分子的医疗用材料,报告了聚醚二醇系的生物降解性嵌段共聚物材料、(专利文献1)、含有包含聚羟基酸嵌段和生物体适应性聚合物嵌段的嵌段共聚物的埋入型医疗用具的涂层(专利文献2)。

  此外,报告了将包含生物降解性聚合物嵌段和水溶性聚合物嵌段的多嵌段共聚物加工为多孔片状的人工皮肤(专利文献3)、加工为颗粒状的血管栓塞材料(专利文献4)。

  现有技术文献

  专利文献

  专利文献1:日本特开平01-195862号

  专利文献2:日本特许第4822222号

  专利文献3:日本特许第5209192号

  专利文献4:日本特许第6094219号

  非专利文献

  非专利文献1:Messmore,Benjamin%20W.%20et%20al.,Journal%20of%20the%20American%20ChemicalSociety,2004,126,14452。

  发明内容

  发明要解决的课题

  埋入体内的医疗用的覆盖材料不仅要求降解性,还要求用于追随生物体的活动的追随性。专利文献1~2中记载的嵌段共聚物是聚羟基烷酸嵌段位于聚亚烷基二醇嵌段的两端的三嵌段聚合物(下述通式(A)所示的嵌段共聚物)、或者将三嵌段聚合物多聚化而得到的多嵌段聚合物(下述通式(B)或(C)所示的嵌段共聚物),以这样的三嵌段聚合物结构为基础的聚合物尽管降解性优异,但追随性差,为了用作埋入体内的医疗用的覆盖材料,需要进一步改良。

  此外,专利文献3~4中记载的嵌段聚合物(下述通式(D)所示的嵌段共聚物)由于在聚羟基烷酸嵌段中混合存在低分子化合物作为连接分子,分子的结晶性降低,因此拉伸强度降低,无法满足加工为片状时的追随性。

  [化1]

  

  [化2]

  

  [化3]

  

  [化4]

  

  [式(A)~(D)中,A表示聚羟基烷酸嵌段,B表示聚亚烷基二醇嵌段,C表示具有2个以上的羧基的连接分子,D表示C或单键;A'表示A或2个以上的A经由C连结得到的嵌段(其中,在分子内必然包含2个以上的A经由C连结得到的嵌段);B'表示B或2个以上的B经由C连结得到的嵌段(其中,在分子内必然包含2个以上的B经由C连结得到的嵌段);n表示1以上的整数]。

  因此,本发明的目的在于,提供具有高追随性和优异的降解性的具有生物降解性的嵌段共聚物。

  解决课题的手段

  本发明人等为了解决上述课题而反复进行深入研究的结果是,发现以下的(1)~(9)的发明。

  (1) 嵌段共聚物,其包含聚亚烷基二醇嵌段、和聚羟基烷酸嵌段,聚亚烷基二醇嵌段相对于全部质量的质量比率为10~60%,羰基碳的碳核弛豫时间T1ρ为20ms以下,满足下式1,

  ・・・式1

  χ1:聚亚烷基二醇嵌段的结晶速率

  χ2:聚羟基烷酸嵌段中包含的重复单元之中,将由单一重复单元构成的均聚物的结晶速率最高的重复单元记作A时的聚A嵌段的结晶速率。

  (2) 根据(1)所述的嵌段共聚物,其中,上述聚羟基烷酸嵌段包含源自选自乳酸、乙醇酸和己内酯中的单体的重复单元。

  (3) 根据(1)或(2)所述的嵌段共聚物,其中,源自己内酯的重复单元相对于上述嵌段共聚物的全部质量的质量比率为20~80%。

  (4) 根据(1)所述的嵌段共聚物,其中,上述聚亚烷基二醇嵌段的重均分子量为7,000~170,000。

  (5) 根据(1)~(4)中任一项所述的嵌段共聚物,其为下述的通式(I)所示,

  [化5]

  

  [式中,A表示聚羟基烷酸嵌段,B表示聚亚烷基二醇嵌段,C表示具有2个以上羧基的连接分子,D表示C或单键;B'表示B或2个以上的B经由C连结得到的嵌段(其中,在分子内必然包含2个以上的B经由C而连结得到的嵌段);n表示1以上的整数]。

  (6) 根据(5)所述的嵌段共聚物,其中,A为下述通式(II)所示,

  [化6]

  

  [式中,p、q、r和n表示1以上的整数]。

  (7) 根据(5)所述的嵌段共聚物,其中,A为下述通式(III)所示,

  [化7]

  

  [式中,p、q和n表示1以上的整数]。

  (8) 根据(5)所述的嵌段共聚物,其中,B为下述通式(IV)所示,

  [化8]

  

  [式中,s、t和m表示1以上的整数,X表示源自具有2个以上羧基的连接分子的结构(其中,在分子内必然包含含有X的B)]。

  (9) 医疗材料,其具有(1)~(8)中任一项所述的嵌段共聚物、和被该嵌段共聚物覆盖的成型体。

  此外,本发明人等为了解决上述课题而反复进行深入研究的结果是,发现以下的(10)~(18)的发明。

  (10) 嵌段共聚物,其包含聚亚烷基二醇嵌段和聚羟基烷酸嵌段,聚亚烷基二醇嵌段相对于全部质量的质量比率为15~60%,满足下式1,

  ・・・式1

  χ1:聚亚烷基二醇嵌段的结晶速率

  χ2:聚羟基烷酸嵌段中包含的重复单元之中,将由单一重复单元构成的均聚物的结晶速率最高的重复单元记作A时的聚A嵌段的结晶速率。

  (11) 根据(10)所述的嵌段共聚物,其中,上述聚羟基烷酸嵌段包含源自选自乳酸、乙醇酸和己内酯中的单体的重复单元。

  (12) 根据(10)或(11)所述的嵌段共聚物,其中,源自己内酯的重复单元相对于上述嵌段共聚物的全部质量的质量比率为20~80%。

  (13) 根据(10)所述的嵌段共聚物,其中,上述聚亚烷基二醇嵌段的重均分子量为7,000~170,000。

  (14) 根据(10)~(13)中任一项所述的嵌段共聚物,其为下述通式(I)所示,

  [化9]

  

  [式中,A表示聚羟基烷酸嵌段,B表示聚亚烷基二醇嵌段,C表示具有2个以上羧基的连接分子,D表示C或单键;B'表示B或2个以上的B经由C连结得到的嵌段(其中,在分子内必然包含2个以上的B经由C连结得到的嵌段);n表示1以上的整数]。

  (15) 根据(14)所述的嵌段共聚物,其中,A为下述通式(II)所示,

  [化10]

  

  [式中,p、q、r和n表示1以上的整数]。

  (16) 根据(14)所述的嵌段共聚物,其中,A为下述通式(III)所示,

  [化11]

  

  [式中,p、q和n表示1以上的整数]。

  (17) 根据(14)所述的嵌段共聚物,其中,B为下述通式(IV)所示,

  [化12]

  

  [式中,s、t和m表示1以上的整数,X表示源自具有2个以上羧基的连接分子的结构(其中,在分子内必然包含含有X的B)]。

  (18) 医疗材料,其具有(10)~(17)中任一项所述的嵌段共聚物、和被该嵌段共聚物覆盖的成型体。

  发明的效果

  本发明的嵌段共聚物通过控制嵌段共聚物内的聚亚烷基二醇嵌段与聚羟基烷酸嵌段的结晶速率和质量比率,能够具有可耐受生物体的活动程度的追随性、和在结束生物体内的作用后被适合地降解程度的降解性。

  具体实施方式

  本发明的嵌段共聚物的特征在于,包含聚亚烷基二醇嵌段和聚羟基烷酸嵌段,聚亚烷基二醇嵌段相对于全部质量的质量比率为10~60%,羰基碳的碳核弛豫时间T1ρ为20ms以下,满足下式1。

  ・・・式1

  χ1:聚亚烷基二醇嵌段的结晶速率

  χ2:聚羟基烷酸嵌段中包含的重复单元之中,将由单一重复单元构成的均聚物的结晶速率最高的重复单元记作A时的聚A嵌段的结晶速率。

  生物降解性是指在生物体内被降解的性质,生物降解性高分子是指具有这样的性质的高分子。作为能够与生物降解性互换使用的术语,可以举出生物体吸收性、生物体适应性等。生物降解性高分子只要在生物体内被降解则没有特别限定,可以举出例如聚乳酸、聚乙醇酸、聚ε-己内酯、聚二氧杂环己烷酮等,可以使用聚乳酸-乙醇酸共聚物、乙醇酸-ε-己内酯共聚物、乳酸-ε-己内酯共聚物等多种材料,只要不损害本发明的效果,可以为它们的混合物或与聚亚烷基二醇等水溶性聚合物的混合物。

  聚亚烷基二醇是指将2种以上的亚烷基二醇聚合得到的聚合物,作为亚烷基二醇,可以举出例如包含源自乙二醇、丙二醇、氧乙二醇二甲基醚、聚氧丙二醇单丁基醚、聚氧丙二醇二乙酸酯的重复单元中的2种以上的聚合物。

  聚羟基烷酸是指将1种以上的羟基烷酸聚合得到的聚合物,作为羟基烷酸,可以举出例如2-羟基丙酸(乳酸)、2-羟基丁酸、2-羟基戊酸、2-羟基己酸、3-羟基丁酸(3-羟基丁酸)、3-羟基戊酸(3-羟基戊酸)、3-羟基己酸、3-羟基庚酸、3-羟基辛酸、3-羟基壬酸、3-羟基癸酸、4-羟基戊酸、4-羟基己酸、4-羟基庚酸、4-羟基辛酸、5-羟基己酸、5-羟基庚酸、6-羟基庚酸、6-羟基辛酸、8-羟基壬酸、8-羟基癸酸、9-羟基癸酸、9-羟基十一烷酸、10-羟基十一烷酸、10-羟基十二烷酸、11-羟基十二烷酸或12-羟基十三烷酸。

  聚亚烷基二醇嵌段相对于嵌段共聚物的全部质量的质量比率是指如测定例1中举出那样,通过NMR测定得到的数值。聚亚烷基二醇嵌段相对于嵌段共聚物的全部质量的质量比率为了将追随性和降解性控制为适合的范围,聚亚烷基二醇嵌段相对于嵌段共聚物的全部质量的质量比率优选为10~60%、更优选为15~60%、进一步优选为20~50%、最优选为25~40%。

  聚亚烷基二醇由于在生物体内不被降解,因此为了使其更适合地从体内排出,聚亚烷基二醇的重均分子量优选为170,000以下、更优选为100,000以下、进一步更优选为50,000。此外,为了使嵌段结构的反应点达到适合范围、容易增加嵌段共聚物整体的重均分子量,聚亚烷基二醇的重均分子量优选为7,000以上、更优选为8,000以上、进一步更优选为10,000以上。

  源自己内酯的重复单元相对于嵌段共聚物的全部质量的质量比率是指如测定例1中举出那样,通过NMR测定得到的数值。源自聚己内酯的重复单元相对于嵌段共聚物的全部质量的质量比率为了将降解性和杨氏模量控制为适合的范围,嵌段共聚物中的聚己内酯的质量比率优选为15~80%、更优选为20~70%、进一步优选为25~60%。

  作为具有2个以上羧基的连接分子,可以举出例如二羧酸、柠檬酸、多支链聚合物之中在支链末端具有2个以上的羧基的物质、或上述二羧酸、柠檬酸和多支链聚合物的酰卤、酸酐或酯。即,上述的羧酸基可以变换为酰卤结构、酯结构或酸酐结构。此外,作为上述二羧酸,可以举出草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、苹果酸、酒石酸或十二烷二酸等,作为上述多支链聚合物,可以举出高支化聚合物或树枝状大分子等。

  通过使上述连接分子与聚亚烷基二醇(两个末端羟基)预先反应,能够得到聚亚烷基二醇(两个末端羧基)、聚亚烷基二醇(单个末端羧基),能够以这些为原料制造嵌段共聚物。

  嵌段共聚物的结晶性已知对其机械强度有显著影响。一般而言,低结晶性的嵌段共聚物示出低杨氏模量,因此为了得到柔软性,期望结晶性低。然而,如果极端过低,则拉伸强度、最大点伸长率降低,不耐受生物体的活动,因此追随性差。嵌段共聚物的结晶速率在为本发明那样的包含聚亚烷基二醇和聚羟基烷酸的嵌段共聚物的情况下,可以通过下述的式1所示的χ值来评价。

  ・・・式1

  χ1:聚亚烷基二醇嵌段的结晶速率

  χ2:聚羟基烷酸嵌段中包含的重复单元之中,将由单一重复单元构成的均聚物的结晶速率最高的重复单元记作A时的聚A嵌段的结晶速率

  如下述的测定例2中举出那样,上述χ值由通过差示扫描量热(DSC)测定而得到的熔化热的值来求出。此外,上述χ1由下述的式2来求出,上述χ2由下述的式3来求出。

  χ1=(共聚物中的亚烷基二醇残基单位重量的熔化热)/{(仅由亚烷基二醇残基组成的均聚物的单位重量的熔化热)×(共聚物中的亚烷基二醇残基的重量分数)}×100 ・・・式2

  χ2=(共聚物中的A残基单位重量的熔化热)/{(仅由A残基组成的均聚物的单位重量的熔化热)×(共聚物中的A残基的重量分数)}×100 ・・・式3

  在此,均聚物的单位重量的熔化热如下述那样求出。使均聚物溶解于氯仿,使重量浓度达到5%,将该溶液转移至Teflon(注册商标)制皿上,在常压、室温下干燥1昼夜。使其在减压(100Pa)、室温下干燥1昼夜,得到厚度100μm±50μm的聚合物膜。将聚合物膜采集在铝PAN上,用差示扫描量热计(EXTAR 6000;Seiko Instruments Inc.制)通过DSC法在下述的条件A下测定,由图的熔化峰面积读取熔化热。

  (条件A)

  仪器名:EXSTAR 6000(Seiko Instruments Inc.制)

  温度条件:25℃→250℃(10℃/min)

  标准物质:α-氧化铝

  为了将嵌段共聚物的追随性控制为适合的范围,表示嵌段共聚物的结晶速率的χ值优选为20以上、更优选为500以上、进一步优选为650以上、最进一步优选为800以上。

  此外,嵌段共聚物的机械强度已知也与嵌段共聚物的分子运动性相关。分子运动性高的嵌段共聚物示出高拉伸强度和高最大点伸长率,因此为了得到追随性高的嵌段共聚物,期望嵌段共聚物的分子运动性高。嵌段共聚物的分子运动性通过使用后述的测定例6中举出的固体NMR测定的方法而得到,可以通过羰基碳的碳核弛豫时间T1ρ(ms)来评价。

  为了使嵌段共聚物的分子运动性处于适合的范围内,将追随性控制为适合的范围,嵌段共聚物的羰基碳的碳核弛豫时间T1ρ优选为20ms以下、更优选为18ms以下、进一步优选为16ms以下。

  在嵌段共聚物包含乳酸残基的情况下,为了使嵌段共聚物的分子运动性处于适合的范围内,将追随性控制为适合的范围,乳酸残基的甲基的碳核弛豫时间T1ρ优选为10.0ms以下、更优选为8.0ms以下、进一步优选为6.0ms以下。应予说明,在测定例6记载的方法中,源自乳酸残基的甲基的峰在18±3ppm处观测到。

  在嵌段共聚物包含己内酯残基的情况下,为了使嵌段共聚物的分子运动性处于适合的范围内,将追随性控制为适合的范围,己内酯残基的α碳核弛豫时间T1ρ优选为2.0ms以下、更优选为1.8ms以下、进一步优选为1.6ms以下,己内酯残基的6位亚甲基的碳核弛豫时间T1ρ优选为1.5ms以下、更优选为1.3ms以下、进一步优选为1.0ms以下,己内酯残基的3~5位亚甲基的碳核弛豫时间T1ρ优选为2.5ms以下、更优选为2.3ms以下、进一步优选为2.0ms以下。在此,己内酯残基的α碳是指2位亚甲基,6位亚甲基是指与氧原子相邻的亚甲基。应予说明,在测定例6记载的方法中,源自己内酯残基的α碳的峰在34±2ppm处观测到,源自己内酯残基的6位亚甲基的峰在66±1.9ppm处观测到,源自己内酯残基的3~5位亚甲基的峰在28±3ppm处观测到。

  在包含乳酸残基、且包含聚乙二醇嵌段的嵌段共聚物的情况下,为了使嵌段共聚物的分子运动性处于适合的范围内,将追随性控制为适合的范围,乳酸残基的次甲基和乙二醇残基的亚甲基的碳核弛豫时间T1ρ优选为8.0ms以下、更优选为6.0ms以下、进一步优选为4.0ms以下。应予说明,在测定例6记载的方法中,源自乳酸残基的次甲基和乙二醇残基的亚甲基的峰在70±1.9ppm处观测到。

  本说明书中,追随性的指标设为杨氏模量、拉伸强度和最大点伸长率,追随性优异是指低杨氏模量且高拉伸强度・高最大点伸长率。更具体而言,在杨氏模量为100MPa以下、拉伸强度为5.0MPa以上、最大点伸长率为600%以上的情况下,称为追随性优异。

  嵌段共聚物的追随性可以通过后文详细描述的测定例3中举出的方法来评价。为了使嵌段共聚物在生物体内示出良好的追随性,包含嵌段共聚物的膜的杨氏模量优选为100MPa以下、更优选为50MPa以下、进一步更优选为10MPa以下。此外,拉伸强度优选为5.0MPa以上、更优选为7.0MPa以上、进一步更优选为9.0MPa以上。此外,最大点伸长率优选为600%以上、更优选为800%以上、进一步更优选为1000%以上。

  嵌段共聚物的降解性可以通过测定例4中举出那样的方法来评价。为了使嵌段共聚物在生物体内示出良好的降解性,4周后的嵌段共聚物重量(%)优选为95%以下、更优选为90%以下、进一步优选为85%以下。在此,4周后的嵌段共聚物重量(%)是指通过后式5所示的计算式而求出的值。

  此外,嵌段共聚物的降解性可以通过测定例7中举出的方法来评价。为了使嵌段共聚物在生物体内示出良好的降解性,4周后的嵌段共聚物重均分子量(%)优选为85%以下、更优选为70%以下、进一步优选为50%以下。在此,4周后的嵌段共聚物重均分子量(%)是指通过后式6所示的计算式而求出的值。

  本发明的嵌段共聚物可以溶解于有机溶剂,干燥,由此成型为任意的形状。有机溶剂只要溶解嵌段共聚物则没有特别限定,可以举出氯仿、二氯甲烷、丙酮、四氢呋喃、乙酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或二甲基亚砜等。

  本发明的嵌段共聚物的重均分子量为了提高膜形成性,优选为10,000以上。上限没有特别限定,为了因粘度的上升而导致的制造方法的问题和进一步提高成型性,优选为1,600,000以下、更优选为800,000以下、进一步更优选为400,000以下。

  重均分子量可以通过凝胶渗透色谱(GPC)法求出,例如可以通过下述示出的方法求出。

  将嵌段共聚物溶解于氯仿中,通过0.45μm的注射器过滤器(DISMIC-13HP;ADVANTEC公司制)而去除杂质等后,通过GPC测定,求出嵌段共聚物的重均分子量。

  仪器名:Prominence(株式会社岛津制作所制)

  流动相:氯仿(HPLC用)(和光纯药工业株式会社制)

  流速:1mL/min

  柱:TSKgel(注册商标) GMHHR-M(φ7.8mm×300mm;Tosoh Corporation制)

  检测器:UV(254nm)、RI

  柱、检测器温度:35℃

  标准物质:聚苯乙烯。

  本发明的嵌段共聚物可以用作覆盖成型体的覆盖材料。在该情况下,可以用作由嵌段共聚物和被该嵌段共聚物覆盖的成型体形成的医疗材料。在此,成型体是指根据目标而通过以往的方法成型为各种各样的形状的物体,可以举出例如膜状体(薄膜、膜、片材)、板状体(板)、棒状体(棒)、筒状体(管道、管)、丝状体、网状体(网)、袋状体、纺织布或无纺布等。

  用作覆盖材料时的嵌段共聚物的覆盖厚度是指通过SEM测定成型体的截面中的嵌段共聚物的层的厚度而得到的数值。利用嵌段共聚物的覆盖厚度的值为了适合地控制追随性和耐压性,嵌段共聚物的覆盖厚度优选为1μm~500μm、更优选为10μm~300μm、进一步更优选为20μm~200μm。

  在成型体具有透水性的情况下,通过覆盖本发明的嵌段共聚物,能够赋予耐漏水功能。在此,透水性是指对成型体的单侧表面施加某恒定压力时水从相反表面流出的性质,本说明书中,将施加16kPa的压力时流出至外侧的水的量(mL)除以单位面积(cm2)和单位时间(min.)而得到的值定义为透水量,将透水量大于0的情况定义为具有透水性。透水性的测定方法在例如筒状体的情况下,按照ISO7198,对筒状体的内表面施加16kPa的压力时流出至筒状体的外侧的水的量(mL)除以单位面积(cm2)和单位时间(min.)。

  扭结半径是指用筒状体、棒状体形成圈,缓慢减小圈的直径时不压曲的最小圈半径。扭结半径可以通过后文详细描述的测定例5中举出的方法来评价。扭结半径为了使在移植到生物体内后对周围组织的活动的追随性良好,容易对压曲部移植,扭结半径优选为15mm以下、更优选为10mm以下。此外,筒状体的内径在考虑作为人工血管的用途的情况下,优选为1mm~10mm、更优选为2mm~4mm。

  在筒状体包含纤维的情况下,能够使用各种各样的有机纤维,但从吸水性、耐劣化性的观点出发,优选聚酯。作为聚酯,可以举出例如聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯等。此外,可以使用使聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯与作为酸成分的间苯二甲酸、间苯二甲酸5-磺酸钠或己二酸等脂肪族二羧酸共聚而得到的共聚聚酯。

  人工血管是例如用于代替动脉硬化等的病态生物体血管、或者形成旁路、分流的医疗仪器。作为人工血管的材料,可以举出布、聚四氟乙烯、生物体材料或合成高分子材料等,从抗血栓性的赋予容易的观点出发,优选为布。

  抗血栓性是指防止血液凝固,抑制血栓形成的性质,作为赋予抗血栓性的方法,可以举出对材料的表面赋予肝素或肝素衍生物的方法。

  作为评价人工血管的内皮形成能力的指标,可以举出例如内皮化率。内皮化率可以如以下所示那样算出。

  摘除移植到动物血管的人工血管,通过病理标本观察,观察在内表面上粘附的内皮细胞层。内皮化率可以由下式4算出。

  内皮化率(%)= L1/L2×100 ・・・式4

  L1:内皮细胞层的长轴方向长度(cm)

  L2:人工血管的长轴方向长度(cm)。

  作为移植人工血管的动物,可以举出例如小鼠、大鼠、狗、猴、猪、牛和羊。

  移植人工血管的期间优选为1天~3年、更优选为1周~1年、进一步优选为2周~6个月。

  针对覆盖于成型体的嵌段共聚物的性质,可以如下所述地分析。例如,使嵌段共聚物浸渍在氯仿等溶剂中,对通过将萃取液干燥所得固体,进行测定例1~5中举出的测定。

  本发明的嵌段共聚物可以是嵌段共聚物单元连结为直线状的直链状聚合物,可以为支链连结的支链状聚合物。

  此外,本发明的嵌段共聚物为下述通式(I)所示。

  [化13]

  

  [式中,A表示聚羟基烷酸嵌段,B表示聚亚烷基二醇嵌段,C表示具有2个以上羧基的连接分子,D表示C或单键;B'表示B或2个以上的B经由C连结得到的嵌段(其中,在分子内必然包含2个以上的B经由C连结得到的嵌段);n表示1以上的整数]。

  通式(I)所示的嵌段共聚物可以通过例如聚羟基烷酸嵌段与一个末端为羟基、且另一个末端为羧基的聚亚烷基二醇嵌段的2嵌段缩合或聚羟基烷酸嵌段、两个末端为羟基的聚亚烷基二醇嵌段、两个末端为羧基的聚亚烷基二醇嵌段的3嵌段缩合而合成。

  在聚羟基烷酸嵌段为包含源自乳酸、乙醇酸和己内酯的单体的重复单元的3成分的无规共聚物的情况下,通式(I)中的A为下述通式(II)所示。应予说明,下述通式(II)列举了无规共聚物内的重复单元。

  [化14]

  

  [式中,p、q、r和n表示1以上的整数]。

  在聚羟基烷酸嵌段为包含源自乳酸、和己内酯的单体的重复单元的2成分的无规共聚物的情况下,通式(I)中的A为下述通式(III)所示。应予说明,下述通式(III)列举了无规共聚物内的重复单元。

  [化15]

  

  [式中,p、q和n表示1以上的整数]。

  在聚亚烷基二醇嵌段包含源自乙二醇的重复单元的情况下,通式(I)中的B为下述通式(IV)所示。

  [化16]

  

  [式中,s、t和m表示1以上的整数,X表示源自具有2个以上羧基的连接分子的结构(其中,在分子内必然包含含有X的B)]。

  作为具有2个以上羧基的连接分子,例如在使用癸二酸的情况下,通式(IV)中的X为(CH2)8。

  一个末端为羟基、且另一个末端为羧基的聚亚烷基二醇和两个末端为羧基的聚亚烷基二醇如前所述,可以通过使具有2个以上羧基的连接分子与聚亚烷基二醇(两个末端为羟基)预先反应而合成。

  聚羟基烷酸嵌段和嵌段共聚物可以通过例如将环状单体在引发剂和催化剂存在下开环聚合的方法(开环聚合法);在催化剂、缩合剂存在下在嵌段共聚物的两个末端使同样的或者另外的嵌段共聚物1分子1分子地经由末端彼此键合的方法(多聚化法);或组合开环聚合法和多聚化法的方法,从而合成。

  作为环状单体的例子,可以举出D,L-丙交酯、L-丙交酯、乙交酯、D,L-丙交酯-共聚-乙交酯、L-丙交酯-共聚-乙交酯、ε-己内酯、γ-丁内酯、δ-戊内酯、ε-己内酯-共聚-乳酸或ε-己内酯-共聚-乙醇酸-共聚-乳酸等。

  作为通过开环聚合法制造时的催化剂,可以使用通常的锗系、钛系、锑系或锡系催化剂等聚合催化剂。作为这样的聚合催化剂的具体例,可以举出辛酸锡(II)、三氟化锑、锌粉末、氧化二丁基锡或草酸锡。向反应体系中添加催化剂的方法没有特别限定,优选使用在原料投料时分散在原料中的状态下,或者在减压开始时进行分散处理的状态下添加的方法。催化剂的使用量相对于所使用的单体的总量,以金属原子换算计,优选为0.01~3重量%、更优选为0.05~1.5重量%。

  作为通过多聚化法制造时的金属催化剂,可以举出锡、钛、铅、锌、钴、铁、锂或稀土类等金属的、金属醇盐、金属卤化物、有机羧酸盐、碳酸盐、硫酸盐或氧化物,从聚合反应性的观点出发,优选锡化合物。作为锡化合物,可以使用例如锡粉末、氯化锡(II)、氯化锡(IV)、溴化锡(II)、溴化锡(IV)、乙氧基锡(II)、叔丁氧基锡(IV)、异丙氧基锡(IV)、乙酸锡(II)、乙酸锡(IV)、辛酸锡(II)、月桂酸锡(II)、肉豆蔻酸锡(II)、棕榈酸锡(II)、硬脂酸锡(II)、油酸锡(II)、亚油酸锡(II)、乙酰基丙酮锡(II)、草酸锡(II)、乳酸锡(II)、酒石酸锡(II)、焦磷酸锡(II)、对苯酚磺酸锡(II)、双(甲磺酸)锡(II)、硫酸锡(II)、氧化锡(II)、氧化锡(IV)、硫化锡(II)、硫化锡(IV)、氧化二甲基锡(IV)、氧化甲基苯基锡(IV)、氧化二丁基锡(IV)、氧化二辛基锡(IV)、氧化二苯基锡(IV)、氧化三丁基锡、氢氧化三乙基锡(IV)、氢氧化三苯基锡(IV)、氢化三丁基锡、单丁基锡(IV)氧化物、四甲基锡(IV)、四乙基锡(IV)、四丁基锡(IV)、二丁基二苯基锡(IV)、四苯基锡(IV)、乙酸三丁基锡(IV)、乙酸三异丁基锡(IV)、乙酸三苯基锡(IV)、二乙酸二丁基锡、二辛酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡(IV)、马来酸二丁基锡(IV)、二丁基双(乙酰丙酮基)锡、氯化三丁基锡(IV)、二氯化二丁基锡、三氯化单丁基锡、二氯化二辛基锡、氯化三苯基锡(IV)、硫化三丁基锡、硫酸三丁基锡、甲磺酸锡(II)、乙磺酸锡(II)、三氟甲磺酸锡(II)、六氯锡(IV)酸铵、二丁基硫化锡、二苯基硫化锡、硫酸三乙基锡或酞菁锡(II)等。

  此外,作为通过多聚化法制造时的非金属催化剂、缩合剂,可以使用4,4-二甲基氨基吡啶、对甲苯磺酸4,4-二甲基氨基吡啶鎓、1-[3-(二甲基氨基)丙基]-3-乙基碳二亚胺、盐酸1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺、N,N'-二环己基碳二亚胺、N,N'-二异丙基碳二亚胺、N,N'-羰基二咪唑、1,1'-羰基二(1,2,4-三唑)、4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基吗啉鎓氯化物n水合物、三氟甲磺酸(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-(2-辛氧基-2-氧代乙基)二甲基铵、1H-苯并三唑-1-基氧基三(二甲基氨基)磷鎓六氟磷酸盐、1H-苯并三唑-1-基氧基三吡咯烷子基磷鎓六氟磷酸盐、(7-氮杂苯并三唑-1-基氧基)三吡咯烷子基磷鎓六氟磷酸盐、氯三吡咯烷子基磷鎓六氟磷酸盐、溴三(二甲基氨基)磷鎓六氟磷酸盐、3-(二乙氧基磷酰基氧基)-1,2,3-苯并三嗪-4(3H)-酮、O-(苯并三唑-1-基)-N,N,N',N'-四甲基脲鎓六氟磷酸盐、O-(7-氮杂苯并三唑-1-基)-N,N,N',N'-四甲基脲鎓六氟磷酸盐、O-(N-丁二酰亚胺基)-N,N,N',N'-四甲基脲鎓四氟硼酸盐、O-(N-丁二酰亚胺基)-N,N,N',N'-四甲基脲鎓六氟磷酸盐、O-(3,4-二氢-4-氧代-1,2,3-苯并三嗪-3-基)-N,N,N',N'-四甲基脲鎓四氟硼酸盐、S-(1-氧化物-2-吡啶基)-N,N,N',N'-四甲基硫脲鎓四氟硼酸盐、O-[2-氧代-1(2H)-吡啶基]-N,N,N',N'-四甲基脲鎓四氟硼酸盐、{{[(1-氰基-2-乙氧基-2-氧代乙叉基)氨基]氧基}-4-吗啉代亚甲基}二甲基铵六氟磷酸盐、2-氯-1,3-二甲基咪唑啉鎓六氟磷酸盐、1-(氯-1-吡咯烷基亚甲基)吡咯烷鎓六氟磷酸盐、2-氟-1,3-二甲基咪唑啉鎓六氟磷酸盐或氟-N,N,N',N'-四甲基甲脒鎓六氟磷酸盐等。

  在聚合反应具有活性的情况下,即在可以从聚合物的末端连续开始聚合反应的情况下,可以通过反复进行向聚合反应结束后的嵌段共聚物的溶液中进一步添加单体的操作,进行多聚化。

  或者,嵌段共聚物彼此在不对嵌段共聚物的力学特性造成影响的范围,可以经由连接物而进行多聚化。特别地,如果使用具有多个羧基或多个羟基的连接物、例如2,2-双(羟基甲基)丙酸,则可以合成连接物成为支链点的支链状的嵌段共聚物。

  本说明书中,“重复单元”是指原则上将包含该单体的2种以上的单体聚合而得到的嵌段共聚物的化学结构中的源自该单体的化学结构的反复单元。

  例如,在将乳酸(CH3CH(OH)COOH)、和下述的化学式(IX)所示的己内酯(ε-己内酯)聚合,制成乳酸和己内酯的共聚嵌段共聚物的情况下,源自乳酸的重复单元采取下述的化学式(X)所示的结构,源自己内酯的重复单元采取下述的化学式(XI)所示的结构。

  [化17]

  

  [化18]

  

  [化19]

  

  应予说明,作为例外,在作为单体使用丙交酯等二聚体的情况下,“重复单元”是指源自该二聚体的2次重复结构之中的1个。例如,可以认为,在将下述化学式(XII)所示的二丙交酯(L-(-)-丙交酯)和己内酯聚合的情况下,在嵌段共聚物的化学结构中,形成作为二丙交酯残基而示出的结构2次重复的结构,在该情况下,将其中1个乳酸单元作为“重复单元”,源自二丙交酯而形成2个“重复单元”、即乳酸残基。

  [化20]

  

  实施例

  以下,举出实施例和比较例详细说明本发明,但本发明不限于此。

  (测定例1:利用核磁共振(NMR)的聚亚烷基二醇的质量比率测定)

  将经精制的嵌段共聚物溶解在氘代氯仿中,通过1H-NMR测定而分别算出共聚物中的乳酸残基和己内酯残基和乙二醇残基的摩尔比率,换算为质量比率。结果示于表3。

  仪器名:JNM-EX270(日本电子株式会社制)

  溶剂:氘代氯仿

  测定温度:室温

  在算出各残基的摩尔比率时,例如在乳酸残基的情况下,作为次甲基的α位的氢原子(化学位移值:约5.2ppm)是特征性的,在己内酯残基的情况下,作为亚甲基的α位的氢原子(化学位移值为约2.3ppm)是特征性的,在乙二醇残基的情况下,亚乙基的4个氢原子(化学位移值:约3.6ppm)是特征性的。可以基于这些特征性的氢原子的化学位移处出现的信号的积分值,算出各摩尔比率。

  (测定例2:利用差示扫描量热(DSC)的χ值测定)

  将经精制的嵌段共聚物在减压(100Pa)、室温下干燥1昼夜。其后,使嵌段共聚物以重量浓度达到5%的方式溶解于氯仿,将该溶液转移至Teflon(注册商标)制皿上,在常压、室温下干燥1昼夜。使其在减压(100Pa)、室温下干燥1昼夜,得到厚度100μm±50μm的聚合物膜。将聚合物膜采集在铝PAN上,用差示扫描量热计(EXTAR 6000;Seiko Instruments Inc.制)通过DSC法在下述的条件A下测定,算出熔化热。χ1由下述的式5算出,χ2由下述的式6算出。

  χ1=(共聚物中的乙二醇残基单位重量的熔化热)/{(仅由乙二醇残基组成的均聚物的单位重量的熔化热)×(共聚物中的乙二醇残基的重量分数)}×100 ・・・式5

  [式中,仅由乙二醇残基组成的均聚物的单位重量的熔化热为197J/g]。

  χ2=(共聚物中的乳酸残基单位重量的熔化热)/{(仅由乳酸残基组成的均聚物的单位重量的熔化热)×(共聚物中的乳酸残基的重量分数)}×100 ・・・式6

  [式中,仅由乳酸残基组成的均聚物的单位重量的熔化热为93J/g]。

  (条件A)

  仪器名:EXSTAR 6000(Seiko Instruments Inc.制)

  温度条件:25℃→250℃(10℃/min)

  标准物质:α-氧化铝。

  (测定例3:拉伸试验)

  将经精制的嵌段共聚物在减压(100Pa)、室温下干燥1昼夜。然后,使嵌段共聚物以重量浓度达到5%的方式溶解于氯仿,将该溶液转移至Teflon(注册商标)制皿上,在常压、室温下干燥1昼夜。使其在减压(100Pa)、室温下干燥1昼夜,得到包含嵌段共聚物的膜。

  将所得包含嵌段共聚物的膜裁切为长条状(50mm×5mm×0.1mm),用Tensilon万能试验机RTM-100(Orientec Co., Ltd.制)按照JIS K6251(2010),以长度方向的夹具间距离达到10mm的方式安装,在下述的条件B下测定拉伸试验,算出杨氏模量、最大点伸长率和拉伸强度。

  (条件B)

  仪器名:Tensilon万能拉伸试验机RTM-100(Orientec Co., Ltd.制)

  初始长度:10mm

  拉伸速度:500mm/min

  载荷传感器:50N

  试验次数:5次。

  (测定例4:降解试验1)

  将经精制的嵌段共聚物在减压(100Pa)、室温下干燥1昼夜。然后,使嵌段共聚物以重量浓度达到5%的方式溶解于氯仿,将该溶液转移至Teflon(注册商标)制皿上,在常压、室温下干燥1昼夜。使其在减压(100Pa)、室温下干燥1昼夜,得到厚度100μm±50μm的聚合物膜。

  将所得聚合物膜裁切为20mm×10mm,加入装有磷酸缓冲液(10mL)的塑料管中使聚合物膜整体浸渍,使其在设定为47℃的孵育器内振荡。9天后,取出膜,用离子交换水洗涤后,在减压(100Pa)、室温下干燥1昼夜。然后,测定干燥的聚合物膜的膜重量。应予说明,按照Arrhenius公式,将47℃下的试验设为3倍加速条件,9天后的数据设为以换算时间计37℃下的4周后的数据。作为表示降解性的参数,由下述的式5算出4周后的嵌段共聚物重量(%)。

  4周后的嵌段共聚物重量(%)=100×w/w0 ・・・式5

  w0:膜的试验前干燥重量

  w :膜的试验后干燥重量。

  (测定例5:耐扭结性试验)

  将筒状体在非内压下形成圈,对圈插入半径为R(mm)的管,缓慢减小圈直径。至圈直径达到管径,确认筒状体是否压曲,在未压曲的情况下,该筒状体的扭结半径记作R(mm)以下。

  (测定例6:利用固体NMR的羰基碳的碳核弛豫时间T1ρ测定)

  将经精制的嵌段共聚物在减压(100Pa)、室温下干燥1昼夜。然后,使嵌段共聚物以重量浓度达到5%的方式溶解于氯仿,将该溶液转移至Teflon(注册商标)制皿上,在常压、室温下干燥1昼夜。使其在减压(100Pa)、室温下干燥1昼夜,得到厚度100μm±50μm的聚合物膜。将聚合物膜填充在5mmφ氧化锆转子中,用固体NMR在下述条件C下测定,求出羰基碳的碳核弛豫时间T1ρ。

  (条件C)

  仪器名:CMX300 Infinity(Chemagnetics公司制)

  测定法:CP/MAS法

  测定核频率:75.2MHz(13C核)

  波谱宽度:30kHz

  脉冲宽度:4.2μsec(90°脉冲)

  脉冲反复时间:ACQTM=0.03413sec,PD=5sec

  接触时间:1.0msec(CP/MAS)

  观测点:1024

  数据点:8192

  基准物质:聚二甲基硅氧烷(内部基准:1.56ppm)

  温度:室温(约22℃)

  试样转速:5kHz

  氛围:干燥空气。

  通过上述固体NMR观测到的峰之中,将化学位移值170±5ppm的峰记作各残基的羰基碳的峰,由所得峰求出碳核弛豫时间T1ρ,得到羰基碳的碳核弛豫时间T1ρ的值。

  (测定例7:降解试验2)

  将经精制的嵌段共聚物在减压(100Pa)、室温下干燥1昼夜。然后,使嵌段共聚物以重量浓度达到5%的方式溶解于氯仿,将该溶液转移至Teflon(注册商标)制皿上,在常压、室温下干燥1昼夜。使其在减压(100Pa)、室温下干燥1昼夜,得到厚度100μm±50μm的聚合物膜。

  将所得聚合物膜裁切为20mm×10mm,加入装有溶解有叠氮化钠(0.1重量%)的人血清(10mL)(混合人血清;Cosmo Bio Co., Ltd.制)的塑料管中使聚合物膜整体浸渍,使其在设定为47℃的孵育器内振荡。9天后,取出膜,用离子交换水洗涤后,在减压(100Pa)、室温下干燥1昼夜。其后,将干燥的聚合物膜溶解在氯仿中,通过0.45μm的注射器过滤器(DISMIC(注册商标)-13HP;ADVANTEC公司制)去除杂质等后,按照下述条件D,通过GPC测定嵌段共聚物的重均分子量。

  (条件D)

  仪器名:Prominence(株式会社岛津制作所制)

  流动相:氯仿(HPLC用)(和光纯药工业株式会社制)

  流速:1mL/min

  柱:TSKgel(注册商标) GMHHR-M(φ7.8mm×300mm;Tosoh Corporation制)

  检测器:UV(254nm)、RI

  柱、检测器温度:35℃

  标准物质:聚苯乙烯。

  应予说明,按照Arrhenius公式,将47℃下的试验设为3倍加速条件,9天后的数据设为以换算时间计37℃下的4周后的数据。作为表示降解性的参数,由下述的式8算出4周后的嵌段共聚物重均分子量(%)。

  4周后的嵌段共聚物重均分子量(%)=100×M/M0 ・・・式6

  M0:膜的试验前的重均分子量

  M :膜的试验后的重均分子量。

  (实施例1)

  将50.0g的L-丙交酯(PURASORB(注册商标) L;PURAC公司制)、和38.5mL的ε-己内酯(和光纯药工业株式会社制)作为单体采集到可分离烧瓶中。将其设为氩气氛围下,添加溶解在14.5mL的甲苯(超脱水)(和光纯药工业株式会社制)中的作为催化剂的0.29g的辛酸锡(II)(和光纯药工业株式会社制)、作为引发剂的90μL的离子交换水,在90℃下进行1小时的助催化反应后,在150℃下进行6小时共聚反应,得到粗聚羟基烷酸。

  将所得粗聚羟基烷酸溶解在100mL的氯仿中,滴加到处于搅拌状态的1400mL的甲醇中,得到沉淀物。将该操作反复进行3次,将沉淀物在70℃下减压干燥,得到聚羟基烷酸。

  混合所得聚羟基烷酸11.7g、在两个末端具有羟基的聚乙二醇(重均分子量10,000)(Sigma-Aldrich公司制)1.6g、在两个末端具有羧基的聚乙二醇(重均分子量10,200)1.7g,添加作为催化剂的0.56g的对甲苯磺酸4,4-二甲基氨基吡啶鎓(通过非专利文献1的Messmore,Benjamin W. et al.,Journal of the American Chemical Society,2004,126,14452.中记载的方法合成,在其他实施例和比较例中也使用合成品)、和0.20g的4,4-二甲基氨基吡啶(和光纯药工业株式会社制)。将其设为氩气氛围下,溶解在28mL的二氯甲烷(脱水)(和光纯药工业株式会社制)中,添加溶解在7mL的二氯甲烷中的作为缩合剂的2.06g的二环己基碳二亚胺(Sigma-Aldrich公司制),在室温下进行2天缩聚。

  向反应混合物中添加60mL的氯仿,滴加到处于搅拌状态的1000mL甲醇中,得到沉淀物。将该沉淀物溶解在100mL的氯仿中,滴加到处于搅拌状态的1000mL的甲醇中,得到沉淀物。将该操作反复进行2次,作为沉淀物而得到经精制的实施例1的嵌段共聚物。

  (实施例2)

  将聚羟基烷酸的添加量变更为10.1g、在两个末端具有羟基的聚乙二醇(重均分子量10,000)(Sigma-Aldrich公司制)的添加量变更为2.5g、在两个末端具有羧基的聚乙二醇(重均分子量10,200)的添加量变更为2.5g,除此之外,通过与实施例1相同的方法制作。具体而言,混合通过与实施例1相同的方法得到的聚羟基烷酸10.1g、在两个末端具有羟基的聚乙二醇2.5g、在两个末端具有羧基的聚乙二醇2.5g,添加作为催化剂的0.56g的对甲苯磺酸4,4-二甲基氨基吡啶鎓、和0.20g的4,4-二甲基氨基吡啶(和光纯药工业株式会社制)。将其设为氩气氛围下,溶解在28mL的二氯甲烷(脱水)(和光纯药工业株式会社制)中,添加溶解在7mL的二氯甲烷中的作为缩合剂的2.06g的二环己基碳二亚胺(Sigma-Aldrich公司制),在室温下进行2天缩聚。

  向反应混合物中添加60mL的氯仿,滴加到处于搅拌状态的1000mL的甲醇中,得到沉淀物。将该沉淀物溶解在100mL的氯仿中,滴加到处于搅拌状态的1000mL的甲醇中,得到沉淀物。将该操作反复进行2次,作为沉淀物而得到经精制的实施例2的嵌段共聚物。

  (实施例3)

  将聚羟基烷酸的添加量变更为6.8g、在两个末端具有羟基的聚乙二醇(重均分子量10,000)(Sigma-Aldrich公司制)的添加量变更为4.1g、在两个末端具有羧基的聚乙二醇(重均分子量10,200)的添加量变更为4.2g,除此之外,通过与实施例1相同的方法制作。具体而言,混合通过与实施例1相同的方法得到的聚羟基烷酸6.8g、在两个末端具有羟基的聚乙二醇4.1g、在两个末端具有羧基的聚乙二醇4.2g,添加作为催化剂的0.56g的对甲苯磺酸4,4-二甲基氨基吡啶鎓、和0.20g的4,4-二甲基氨基吡啶(和光纯药工业株式会社制)。将其设为氩气氛围下,溶解在28mL的二氯甲烷(脱水)(和光纯药工业株式会社制)中,添加溶解在7mL的二氯甲烷中的作为缩合剂的2.06g的二环己基碳二亚胺(Sigma-Aldrich公司制),在室温下进行2天缩聚。

  向反应混合物中添加60mL的氯仿,滴加到处于搅拌状态的1000mL的甲醇中,得到沉淀物。将该沉淀物溶解在100mL的氯仿中,滴加到处于搅拌状态的1000mL的甲醇中,得到沉淀物。将该操作反复进行2次,作为沉淀物得到经精制的实施例3的嵌段共聚物。

  (比较例1)

  将聚羟基烷酸的添加量变更为15.0g,不添加在两个末端具有羟基的聚乙二醇(重均分子量10,000)(Sigma-Aldrich公司制)和在两个末端具有羧基的聚乙二醇(重均分子量10,200),除此之外,通过与实施例1相同的方法制作。具体而言,对与实施例1相同的方法得到的聚羟基烷酸15.0g,添加作为催化剂的0.56g的对甲苯磺酸4,4-二甲基氨基吡啶鎓、和0.20g的4,4-二甲基氨基吡啶(和光纯药工业株式会社制)。将其设为氩气氛围下,溶解在28mL的二氯甲烷(脱水)(和光纯药工业株式会社制)中,添加溶解在7mL的二氯甲烷中的作为缩合剂的2.06g的二环己基碳二亚胺(Sigma-Aldrich公司制),在室温下进行2天缩聚。

  向反应混合物中添加60mL的氯仿,滴加到处于搅拌状态的1000mL的甲醇中,得到沉淀物。将该沉淀物溶解在100mL的氯仿中,滴加到处于搅拌状态的1000mL的甲醇中,得到沉淀物。将该操作反复进行2次,作为沉淀物得到经精制的比较例1的嵌段共聚物。

  (实施例4)

  将聚羟基烷酸的添加量变更为13.4g、在两个末端具有羟基的聚乙二醇(重均分子量10,000)(Sigma-Aldrich公司制)的添加量变更为0.8g、在两个末端具有羧基的聚乙二醇(重均分子量10,200)的添加量变更为0.8g,除此之外,通过与实施例1相同的方法制作。具体而言,混合通过与实施例1相同的方法得到的聚羟基烷酸13.4g、在两个末端具有羟基的聚乙二醇0.8g、在两个末端具有羧基的聚乙二醇0.8g,添加作为催化剂的0.56g的对甲苯磺酸4,4-二甲基氨基吡啶鎓、和0.20g的4,4-二甲基氨基吡啶(和光纯药工业株式会社制)。将其设为氩气氛围下,溶解在28mL的二氯甲烷(脱水)(和光纯药工业株式会社制)中,添加溶解在7mL的二氯甲烷中的作为缩合剂的2.06g的二环己基碳二亚胺(Sigma-Aldrich公司制),在室温下进行2天缩聚。

  向反应混合物中添加60mL的氯仿,滴加到处于搅拌状态的1000mL的甲醇中,得到沉淀物。将该沉淀物溶解在100mL的氯仿中,滴加到处于搅拌状态的1000mL的甲醇中,得到沉淀物。将该操作反复进行2次,作为沉淀物而得到经精制的实施例4的嵌段共聚物。

  (比较例2)

  将聚羟基烷酸的添加量变更为3.5g、在两个末端具有羟基的聚乙二醇(重均分子量10,000)(Sigma-Aldrich公司制)的添加量变更为5.7g、在两个末端具有羧基的聚乙二醇(重均分子量10,200)的添加量变更为5.8g,除此之外,通过与实施例1相同的方法制作。具体而言,混合通过与实施例1相同的方法得到的聚羟基烷酸3.5g、在两个末端具有羟基的聚乙二醇5.7g、在两个末端具有羧基的聚乙二醇5.8g,添加作为催化剂的0.56g的对甲苯磺酸4,4-二甲基氨基吡啶鎓、和0.20g的4,4-二甲基氨基吡啶(和光纯药工业株式会社制)。将其设为氩气氛围下,溶解在28mL的二氯甲烷(脱水)(和光纯药工业株式会社制)中,添加溶解在7mL的二氯甲烷中的作为缩合剂的2.06g的二环己基碳二亚胺(Sigma-Aldrich公司制),在室温下进行2天缩聚。

  向反应混合物中添加60mL的氯仿,滴加到处于搅拌状态的1000mL的甲醇中,得到沉淀物。将该沉淀物溶解在100mL的氯仿中,滴加到处于搅拌状态的1000mL的甲醇中,得到沉淀物。将该操作反复进行2次,作为沉淀物得到经精制的比较例2的嵌段共聚物。

  (比较例3:通式(A)所示的嵌段共聚物)

  将50.0g的L-丙交酯(PURASORB(注册商标) L;PURAC公司制)、和38.5mL的ε-己内酯(和光纯药工业株式会社制)作为单体采集到可分离烧瓶中。将其设为氩气氛围下,添加溶解在14.5mL的甲苯(超脱水)(和光纯药工业株式会社制)中的作为催化剂的0.29g的辛酸锡(II)(和光纯药工业株式会社制)、作为引发剂的在两个末端具有羟基的聚乙二醇(重均分子量10,000)(Sigma-Aldrich公司制)26.8g,在150℃下进行24小时共聚反应,得到粗共聚物。

  将所得粗共聚物溶解在100mL的氯仿中,滴加到处于搅拌状态的1400mL的甲醇中,得到沉淀物。将该操作反复进行3次,将沉淀物在70℃下减压干燥,得到比较例3的嵌段共聚物。

  (比较例4:通式(A)所示的嵌段共聚物)

  将在两个末端具有羟基的聚乙二醇的重均分子量变更为20,000,除此之外,通过与比较例3同样的方法制作。具体而言,将50.0g的L-丙交酯(PURASORB(注册商标) L;PURAC公司制)、和38.5mL的ε-己内酯(和光纯药工业株式会社制)作为单体采集到可分离烧瓶中。将其设为氩气氛围下,添加溶解在14.5mL的甲苯(超脱水)(和光纯药工业株式会社制)中的作为催化剂的0.29g的辛酸锡(II)(和光纯药工业株式会社制)、作为引发剂的在两个末端具有羟基的聚乙二醇(重均分子量20,000)(Sigma-Aldrich公司制)26.8g,在150℃下进行24小时共聚反应,得到粗共聚物。

  将所得粗共聚物溶解在100mL的氯仿中,滴加到处于搅拌状态的1400mL的甲醇中,得到沉淀物。将该操作反复进行3次,将沉淀物在70℃下减压干燥,得到比较例4的嵌段共聚物。

  (比较例5:通式(A)所示的嵌段共聚物)

  将在两个末端具有羟基的聚乙二醇的重均分子量变更为20,000,添加量变更为53.6g,除此之外,通过与比较例3同样的方法制作。具体而言,将50.0g的L-丙交酯(PURASORB(注册商标) L;PURAC公司制)、和38.5mL的ε-己内酯(和光纯药工业株式会社制)作为单体采集到可分离烧瓶中。将其设为氩气氛围下,添加溶解在14.5mL的甲苯(超脱水)(和光纯药工业株式会社制)中的作为催化剂的0.29g的辛酸锡(II)(和光纯药工业株式会社制)、作为引发剂的在两个末端具有羟基的聚乙二醇(重均分子量20,000)(Sigma-Aldrich公司制)53.6g,在150℃下进行24小时共聚反应,得到粗共聚物。

  将所得粗共聚物溶解在100mL的氯仿中,滴加到处于搅拌状态的1400mL的甲醇中,得到沉淀物。将该操作反复进行3次,将沉淀物在70℃下减压干燥,得到比较例5的嵌段共聚物。

  (比较例6:通式(B)所示的嵌段共聚物)

  采集比较例3中得到的嵌段共聚物15.0g和0.14g的癸二酸,采集作为催化剂的0.98g的对甲苯磺酸4,4-二甲基氨基吡啶鎓、和0.36g的4,4-二甲基氨基吡啶(和光纯药工业株式会社制)。将其设为氩气氛围下,溶解在28mL的二氯甲烷(脱水)(和光纯药工业株式会社制)中,添加溶解在13mL的二氯甲烷中的作为缩合剂的3.69g的二环己基碳二亚胺(Sigma-Aldrich公司制),在室温下进行2天缩聚。

  向反应混合物中添加60mL的氯仿,滴加到处于搅拌状态的1000mL的甲醇中,得到沉淀物。将该沉淀物溶解在100mL的氯仿中,滴加到处于搅拌状态的1000mL的甲醇中,得到沉淀物。将该操作反复进行2次,作为沉淀物得到比较例6的嵌段共聚物。

  (比较例7:通式(C)所示的嵌段共聚物)

  采集比较例3中得到的共聚物10.2g和在两个末端具有羧基的聚乙二醇(重均分子量10,200)4.74g,采集作为催化剂的0.66g的对甲苯磺酸4,4-二甲基氨基吡啶鎓、和0.25g的4,4-二甲基氨基吡啶(和光纯药工业株式会社制)。将其设为氩气氛围下,溶解在28mL的二氯甲烷(脱水)(和光纯药工业株式会社制)中,添加溶解在13mL的二氯甲烷中的作为缩合剂的2.49g的二环己基碳二亚胺(Sigma-Aldrich公司制),在室温下进行2天缩聚。

  向反应混合物中添加60mL的氯仿,滴加到处于搅拌状态的1000mL的甲醇中,得到沉淀物。将该沉淀物溶解在100mL的氯仿中,滴加到处于搅拌状态的1000mL的甲醇中,得到沉淀物。将该操作反复进行2次,作为沉淀物得到比较例7的嵌段共聚物。

  (比较例8:通式(D)所示的嵌段共聚物)

  采集实施例1中得到的聚羟基烷酸10.1g、在两个末端具有羟基的聚乙二醇(重均分子量10,000)(Sigma-Aldrich公司制)4.95g、和0.10g的癸二酸,添加作为催化剂的0.93g的对甲苯磺酸4,4-二甲基氨基吡啶鎓、和0.34g的4,4-二甲基氨基吡啶(和光纯药工业株式会社制)。将其设为氩气氛围下,溶解在28mL的二氯甲烷(脱水)(和光纯药工业株式会社制)中,添加溶解在13mL的二氯甲烷中的作为缩合剂的3.48g的二环己基碳二亚胺(Sigma-Aldrich公司制),在室温下进行2天缩聚。

  向反应混合物中添加60mL的氯仿,滴加到处于搅拌状态的1000mL的甲醇中,得到沉淀物。将该沉淀物溶解在100mL的氯仿中,滴加到处于搅拌状态的1000mL的甲醇中,得到沉淀物。将该操作反复进行2次,作为沉淀物得到比较例8的嵌段共聚物。

  (比较例9)

  将聚羟基烷酸的添加量变更为10.1g,在两个末端具有羟基的聚乙二醇(重均分子量10,000)(Sigma-Aldrich公司制)的添加量变更为4.4g,同时,添加在两个末端具有羧基的聚乙二醇(重均分子量1,200)0.5g替代添加在两个末端具有羧基的聚乙二醇(重均分子量10,200)1.7g,除此之外,通过与实施例1相同的方法制作。具体而言,混合通过与实施例1相同的方法得到的聚羟基烷酸10.1g、在两个末端具有羟基的聚乙二醇(重均分子量10,000)4.4g、在两个末端具有羧基的聚乙二醇(重均分子量1,200)0.5g,添加作为催化剂的0.56g的对甲苯磺酸4,4-二甲基氨基吡啶鎓、和0.20g的4,4-二甲基氨基吡啶(和光纯药工业株式会社制)。将其设为氩气氛围下,溶解在28mL的二氯甲烷(脱水)(和光纯药工业株式会社制)中,添加溶解在7mL的二氯甲烷中的作为缩合剂的2.06g的二环己基碳二亚胺(Sigma-Aldrich公司制),在室温下进行2天缩聚。

  向反应混合物中添加60mL的氯仿,滴加到处于搅拌状态的1000mL的甲醇中,得到沉淀物。将该沉淀物溶解在100mL的氯仿中,滴加到处于搅拌状态的1000mL的甲醇中,得到沉淀物。将该操作反复进行2次,作为沉淀物得到经精制的比较例9的嵌段共聚物。

  针对实施例1~4和比较例1~2,将聚羟基烷酸的添加量和聚乙二醇的添加量示于表1。

  [表1]

  

  此外,针对比较例3~5,将聚乙二醇嵌段的重均分子量和添加量示于表2。

  [表2]

  

  此外,将实施例1~4和比较例1~9中得到的嵌段共聚物的各种测定结果示于表3~5。

  [表3]

  

  [表4]

  

  [表5]

  

  (实施例5)

  将实施例1的嵌段共聚物溶解在氯仿中,制备重量浓度为20%的溶液。将该溶液涂布于由聚酯纤维构成的具有透水性的筒状体(长度10cm、内径3mm),形成100μm的覆盖层,得到实施例5的被覆盖的筒状体。如果按照测定例5中记载的方法进行测定,则扭结半径为8mm以下。

  接着,将实施例5的被覆盖的筒状体裁切为长度3cm,如果按照ISO7198,对筒状体的内表面施加16kPa的压力时流出至筒状体的外侧的水的量(mL)除以单位面积(cm2)和单位时间(min.),测定透水性,则实施例5的被覆盖的筒状体的透水量为0(mL/cm2/min.)。

  (实施例6)

  使用实施例2的嵌段共聚物,除此之外,通过与实施例5相同的方法制作。具体而言,将实施例2的嵌段共聚物溶解在氯仿中,制备重量浓度为20%的溶液。将该溶液涂布于由聚酯纤维构成的具有透水性的筒状体(长度10cm、内径3mm),形成100μm的覆盖层,得到实施例6的被覆盖的筒状体。如果按照测定例5测定实施例6的被覆盖的筒状体的扭结半径,则扭结半径为8mm以下,如果按照ISO7198,对筒状体的内表面施加16kPa的压力时流出至筒状体的外侧的水的量(mL)除以单位面积(cm2)和单位时间(min.),测定透水性,则实施例6的被覆盖的筒状体的透水量为0(mL/cm2/min.)。

  (实施例7)

  使用实施例3的嵌段共聚物,除此之外,通过与实施例5相同的方法制作。具体而言,将实施例3的嵌段共聚物溶解在氯仿中,制备重量浓度为20%的溶液。将该溶液涂布于由聚酯纤维构成的具有透水性的筒状体(长度10cm、内径3mm),形成100μm的覆盖层,得到实施例7的被覆盖的筒状体。如果按照测定例5测定实施例7的被覆盖的筒状体的扭结半径,则扭结半径为14mm以下,如果按照ISO7198,对筒状体的内表面施加16kPa的压力时流出至筒状体的外侧的水的量(mL)除以单位面积(cm2)和单位时间(min.),测定透水性,则实施例7的被覆盖的筒状体的透水量为0(mL/cm2/min.)。

  (实施例8)

  使用实施例4的嵌段共聚物,除此之外,通过与实施例5相同的方法制作。具体而言,将实施例4的嵌段共聚物溶解在氯仿中,制备重量浓度为20%的溶液。将该溶液涂布于由聚酯纤维构成的具有透水性的筒状体(长度10cm、内径3mm),形成100μm的覆盖层,得到实施例8的被覆盖的筒状体。如果按照测定例7测定实施例8的被覆盖的筒状体的扭结半径,则扭结半径为8mm以下,如果按照ISO7198,对筒状体的内表面施加16kPa的压力时流出至筒状体的外侧的水的量(mL)除以单位面积(cm2)和单位时间(min.),测定透水性,则实施例8的被覆盖的筒状体的透水量为0(mL/cm2/min.)。

  (试验例1)

  将实施例6的被覆盖的筒状体移植到狗的颈动脉,3个月后摘除。进行摘除后的筒状体的病理标本观察,结果,观察到覆盖层由于降解而断片化的情况,如果通过上式4算出实施例6的被覆盖的筒状体的内皮化率,则为63.2%。

  (比较例10)

  将明胶(新田明胶公司制)溶解在60℃的水中,制备重量浓度为30%的溶液。在将该溶液升温至40℃的状态下,涂布于由聚酯纤维构成的具有透水性的筒状体(长度3cm、内径3mm),形成100μm的覆盖层。将其在0.2%戊二醛水溶液中在室温下浸渍30分钟后,进行洗涤,得到比较例10的被覆盖的筒状体。将比较例10的被覆盖的筒状体移植到狗的颈动脉,3个月后摘除。进行摘除后的筒状体的病理标本观察,结果,覆盖层未断片化而残留,如果通过上式4算出比较例10的被覆盖的筒状体的内皮化率,则为47.3%。

  工业实用性

  本发明能够用于例如医疗用的覆盖材料、血管栓塞材料、缝合线或DDS载体等医疗用途。

《具有生物降解性的嵌段共聚物.doc》
将本文的Word文档下载到电脑,方便收藏和打印
推荐度:
点击下载文档

文档为doc格式(或pdf格式)