DE1491682A1

DE1491682A1 - Verfahren zur Herstellung von Kathetern mit verbesserter physiologischer Vertraeglichkeit

Info

Publication number: DE1491682A1
Application number: DE19651491682
Authority: DE
Inventors: Davidson James B
Original assignee: Dow Corning Corp
Current assignee: Dow Silicones Corp
Priority date: 1964-11-02
Filing date: 1965-10-29
Publication date: 1969-05-08
Also published as: GB1063870A; NL126099C; FR1450045A; NL6514125A; US3434869A; CH446621A; AT254386B

Description

Verfahren zur Herstellung von Kathetern mit verbesserter physiologischer Verträglichkeit

Katheter sind in der Medizin weit verbreitet zur Drainage von Körperflüssigkeiten und zur Einführung in das Körperinnere. Im allgemeinen werden derartige Katheter aus organischem Kautschuk, thermoplastischen Harzen oder Metall hergestellt.

Wenn die Katheter mit dem Körpergewebe in Berührung kommen, sind sehr leicht Gewebereizungen möglich. Außerdem bleiben bei Kathetern, die durch Einschnitte eingeführt werden, oft Rückstände wie geronnenes Blut oder Lymphe und bei Blasenkathetern Steine oder Blasen auf den Kathetern haften. Die meisten Katheter müssen deshalb häufig ausgewechselt werden.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher die Herstellung von Kathetern, die praktisch keine Gewebereizung verursachen, und auf welchen organische Rückstände kaum haften bleiben, so daß die Katheter längere Zeit ohne Unbequemlichkeit und Gefahr im Körper verbleiben können.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Kathetern

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mit verbesserter physiologischer Verträglichkeit aus organischem Kautschuk, thermoplastischem Harz oder Metall ist dadurch gekennzeichnet, daß die Außen- und Innen-Oberflachen des Katheters, gegebenenfalls nach Auftragen eines Grundiermittels, mit einer dünnen Schicht aus einer zu Elastomeren härtbaren Organopolysiloxanformmasse überzogen werden und die Formmasse anschließend zu einem elastomeren Überzug gehärtet wird.

Die erfindungsgemäß hergestellten Katbeter sind mit einem dauerhaften, nichtfließenden Organopolysiloxanüberzug versehen, der nicht in den Körper abwandert, zusammen mit dem Katheter gebogen und nicht leicht von der Katheteroberfläche abgelöst werden kann.

In der angeführten Abbildung wird ein erfindungsgemäß hergestellter Katheter im Querschnitt gezeigt, dessen Außen- und Innen-Oberflächen mit einer Organopolysiloxanelastomerschicht überzogen sind. Die mit"Katheter" bezeichnete Schicht kann aus einem beliebigen organischen Kautschuk, wie Naturkautschuk, Polybutadien, Polystyrolbutadien, Polyäthylenpropylencyclohexadien oder Butylkautschuk hergestellt werden, oder aus einem beliebigen thermoplastischen Harz, wie Polyäthylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyisobutylen, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenfluorid, Polyvinylacetat, Polyacrylnitril, PoIyäthylacrylat, Polymethylmethacrylat, Polyathylenglykolterephthalat, Polyhexamethylendiaminadipat, Celluloseacetat, Äthylcellulose,

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Polyformaldehyd oder Mischpolymerisaten der angeführten Produkte oder aus einem Metall, wie rostfreiem Stahl, Aluminium, verzinntem Stahl, Silber, Platin, Gold und Metallegierungen.

Katheter aus Naturkautschuk oder Polyvinylchlorid sind bevorzugt, da sie im Handel am gebräuchlichsten sind.

Die Dicke des OrganopolysiloxanUberzuges ist nicht entscheidend; er muß jedoch das organische Substrat vollkommen bedecken und dessen Berührung mit Körpergewebe und Körperflüssigkeiten verhindern. Organopolysiloxanüberzüge mit einer Dicke von nur 0,025^ mm sind erfolgreich auf Katheter aufgetragen worden, und solange die lichte Weite des Katheters nicht zu klein ist, können auch Überzüge mit einer Dicke von 2,5^ mm oder mehr verwendet werden. Die Dicke des Überzugs auf der Außenoberfläche kann von derjenigen auf der Innenoberfläche des Katheters verschieden sein.

Elastomerüberzüge, die im wesentlichen aus Dimethylpolysiloxanen und Siliciumdioxydfüllstoffen bestehen, sind bevorzugt, Es sind hierfür aber auch andere nichttoxische Organopolysiloxane und Füllstoffe brauchbar, z.B. Äthylmethylpolysiloxane, 3>3i3-Trifluorpropylmethylpolysiloxane und Mischpolymerisate derselben mit Dimethylpolysiloxanen.

Zu Elastomeren härtbare Formmassen auf Organopolysiloxangrund- lagö sind bekannt und handelsübliche Produkte, so daß sich

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Ausführungen über ihre Zusammensetzung im einzelnen erübrigen. Selbstverständlich sind hierfür nur physiologisch unbedenkliche Zusammensetzungen brauchbar.

Die Haftung zwischen Katheter und dem Organopolysiloxanüberzug ^N kann durch beliebige geeignete Mittel erreicht werden.

^ So kann beispielsweise die Katheteroberfläche einer Bestrahlung ausgesetzt werden, wobei auf der Oberfläche reaktionsfähige Stellen gebildet werden und die Oberfläche anschließend mit einer flüssigen Organopolysiloxanformmasse in Berührung gebracht wird. Stattdessen kann auch ein chemisches Grundiermittel verwendet werden zur Verbesserung der Haftung zwischen Katheter und Organopolysiloxanüberzug.

Bei Metallkathetern ist häufig kein Bindemittel erforderlich. Es können hierfür jedoch Verbindungen der Formeln

NH₂CH₂CH₂NHCH₂CH₂CH₂Si(OCH^),

0
und CH₂CHCH₂OCH₂CH CH₂Si(OCH,),

eingesetzt werden, die handelsübliche, ausgezeichnete Bindemittel für Organopolysiloxane und Metalle sind.

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Grundiermittel zum Verkleben von Organopolysiloxanüberzügen und Kathetern aus organischem Kautschuk sind in der canadischen Patentschrift 682.769 beschrieben. Hierbei handelt es sich um Reaktionsprodukte von Aminoorganosiliciumverbindungen und Epoxydharzen. Ein bevorzugtes Grundiermittel ist ein Gemisch aus den Verbindungen der Formeln

CH,

_f 3

CH₂CHCH₂OCH₂CH₂CH₂Si \ 0 und

CH₃

in Isopropanol oder einem anderen Lösungsmittel. Diese beiden Verbindungen sind bekannt. Ein weiteres gutes Grundiermittel ist ein Gemisch aus der Verbindung der Formel

0
CH₂CHCH₂OCH₂CH₂CH₂Si(OCH₃)_

mit Äthylendiamin in Isopropanol oder einem anderen Lösungsmittel. Ebenso können Lösungen von Mercaptosilanen, z.B. der Formel

HSCH₂CH₂CH₂Si(OCH₃)₃

in Lösungsmitteln wie z.B. Isopropanol als Grundiermittel sowohl für organischen Kautschuk als auch für thermoplastische Harze verwendet werden, wobei vorteilhaft in Gegenwart von ionisierender Bestrahlung wie UV-Licht oder Katalysatoren wie Benzoylperoxyd gearbeitet wird. Bei Einsatz von Katalysatoren ist im allgemeinen Erhitzen erforderlich. Gegebenenfalls können

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zur Verbesserung der Grundierung noch Wasser und Methyltrimethoxysilan zugesetzt werden.

Bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Katheter eingetaucht oder auf andere Weise mit der Grundierlösung überzogen und mit oder ohne leichtes Erwärmen getrocknet Bei Einsatz von organischen Kathetern ist es häufig notwendig, Ik ein Lösungsmittel zu verwenden, das jedoch kein Aufquellen des organischen Kautschuks bzw. des thermoplastischen Harzes verursacht. Bei Aufquellen der organischen Bestandteile des Katheters kann es vorkommen, daß ein großer Teil des Grundiermittels statt auf der Oberfläche zu haften in das Katheterinnere auswandert, was häufig zu einer Verminderung der Haftung führt.

Anschließend wird der grundierte Katheter in eine Dispersion einer Organopolysiloxanformmasse in einem flüchtigen Lösungsmittel eingetaucht. Vorzugsweise liegt die Konzentration der Organopolysiloxane in der Dispersion bei 5 bis hO Gew.^, obgleich die Konzentration der Lösung nicht entscheidend ist.

Der Katheter soll möglichst langsam aus der Organopolysiloxanlösung herausgezogen werden, um ein gleichförmiges Überziehen zu gewährleisten. Wird der Katheter zu schnell herausgezogen, wird ein unregelmäßiger Überzug erhalten. Wenn ein dickerer Überzug gewünscht wird, kann der Katheter auch mehrmals eingetaucht werden, wobeig^dgE. üb^rzjLiE^v^rteilhaft zwischen den

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einzelnen Eintauchungen jeweils gehärtet wird.

Die Endstufe beim Überziehen des Katheters ist das Vulkanisieren der Organopolysiloxanformmasse. Das kann gegebenenfalls durch Erhitzen erfolgen, wobei beachtet werden muß, daß Katheter aus organischem Kautschuk oder thermoplastischen Stoffen bei Anwendung übermäßiger Hitze schmelzen oder sich in ihrer Qualität verschlechtern können. Aus diesem Grund wird zum m

Überziehen des Katheters vorzugsweise eine bei Raumtemperatur zu Elastomeren härtbare Organopolysiloxan-Einkomponenten-Formmasse verwendet, bei der kein Erhitzen erforderlich ist. Besonders bevorzugt hierfür sind Formmassen, die als Hauptbestandteil Dimethylpolysiloxane enthalten.

Als Einkomponentenmassen werden vorzugsweise solche verwendet, die Organopolysiloxane folgender Durchschnittsformel

CH-T CH-. CH-2 ι ι ι

(CH₅COO)₂Si0(SiO)_nSi(OOCCH,)

CH,

worin η einen Durchschnittswert von größer als 100 hat, und ein Siliciumdioxyd mit hochwirksamer Oberfläche enthalten. Diese Formmassen sind im Handel erhältlich.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders nützlich für Katheter, die längere Zeit mit lebendem Körpergewebe in Berührung bleiben,

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wie der bekannte Foley-Blasenkatheter. Der Organopolysiloxanüberzug vermindert Entzündungen und andere unangenehme Nebenwirkungen, die sonst bei Anwendung über längere Zeiträume entstehen und ermöglicht es, daß der Katheter für längere Zeit fast ein fester Bestandteil des lebenden Körpers wird.

Beispiel 1

Ein Foley-Katheter aus Naturkautschuk wurde in ein Ein-Phasen-Grundiermittel eingetaucht, das 60 Gew.% Aceton, JO % Wasser, 7,5 % eines Organopolysiloxans, ursprünglich bestehend aus der Durchschnittsformel

O CH,

CH₂CHCH₂OCH₂CH₂CH₂Si -

CH,

und 2,7 % eines Organopolysiloxans, ursprünglich bestehend aus der Durchschnittsformel

Nh₂CH₂CH₂NHCH₂CH₂- CH₂Si(OCH, ) enthielt.

Als das Grundiermittel mit allen Teilen der Katheteroberfläche innen und außen in Berührung gekommen war, wurde der Katheter aus dem Grundierbad herausgenommen und an der Luft getrocknet.

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Dann wurde der Katheter in eine Naphthalösung einer handelsüblichen, bei Raumtemperatur zu Elastomeren härtbaren Organopolysiloxan-Einkomponentenmasse getaucht, die im wesentlichen aus vorpolymerisiertem Dimethylsiloxan mit etwa 4 Si-gebundenen Acetoxygruppen je Molekül und einem SiliciumdioxydfUllstoff bestand. Die Lösung hatte einen Peststoffgehalt von 35 Gew.^.

Es wurde darauf geachtet, daß die gesamte Katheteroberfläche A mit der Lösung in Berührung kam, dann wurde der Katheter aus der Lösung herausgenommen und über Nacht an der Luft getrocknet. Anschließend wurde er für Versuchszwecke an einen lizensierten Arzt gegeben.

Der Arzt verwendete den Katheter bei einem Patienten in der für Foley-Katheter üblichen Weise. Der Katheter verblieb 6 Wochen ununterbrochen im Körper des Patienten, dann wurde er entfernt. Der Patient fühlte durch den Katheter kein bemerkenswertes Unbehagen, und es wurden auch keine unerwünschten Nebenwirkungen festgestellt. Die auf dem Katheter angesammelten Blasensteine waren zu vernachlässigen.

Der Arzt bestätigte, daß die üblichen Katheter bei diesem Patienten wegen der Ansammlung von Blasensteinen auf dem Katheter alle vier Wochen ausgewechselt werden mußten. Seiner Ansicht nach hätte der Katheter mit dem Organopolysiloxanüberzug noch wesentlich länger als 6 Wochen im Körper des Patienten belassen werden

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Beispiel 2

Es wurde ein gemäß Beispiel 1 behandelter Foley-Katheter aus Naturkautschuk bei einem Patienten verwendet. Der Patient machte von sich aus die Bemerkung, daß der so behandelte Katheter viel angenehmer sei.

Der Katheter wurde dann durch einen Foley-Katheter aus unbehandeltem Naturkautschuk ersetzt. Sofort beschwerte sich der Patient über erhöhtes Unbehagen.

Beispiel 3

Ein Luftröhrenkatheter aus rostfreiem Stahl wurde in eine 5 Gew.^ige Äthanollösung der Verbindung der Formel

NH₂CH₂CH₂NHCH₂CH₂CH₂Si(OCH,)

eingetaucht, getrocknet und dann in eine 40 Gew.^ige Toluoldispersion einer hitzehärtbaren Organopolysiloxan-Formmasse getaucht und so langsam herausgezogen, daß ein gleichmäßiger Überzug gebildet wurde, und anschließend JO Min. bei 150° C gehärtet. Der beschichtete Katheter verursachte im Körper des Patienten kein besonderes Unbehagen.

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Beispiel 4

Ein Polyvinylchlorid-Katheter wurde in eine 10 Gew.^ige Isopropanollösung der Verbindung der Formel

HSCH₂CH₂CH₂Si(OCH,),

getaucht und getrocknet,dann wurde er Röntgenstrahlen ausgesetzt, um das Grundiermittel an den Katheter zu binden. Anschließend wurde er in eine 20 Gew.#ige Methyläthylketonlösung einer bei Raumtemperatur zu Elastomeren härtbaren Organopolysiloxan-Einkomponentenmasse getaucht und so langsam herausgezogen, daß ein gleichmäßiger Überzug entstand und dann 24 Stunden stehengelassen. Der so behandelte Katheter verursachte im Körper von Patienten kein Unbehagen.

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Claims

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Patentanspruch ;

Verfahren zur Herstellung von Kathetern mit verbesserter physiologischer Verträglichkeit aus organischem Kautschuk, thermoplastischem Harz oder Metall, dadurch gekennzeichnet, daß die Außen- und Innenoberflächen des Katheters, gegebenenfalls nach Auftragen eines Grundiermittels, mit einer dünnen Schicht aus einer zu Elastomeren härtbaren Organopolysiloxanformmasse Überzopen werden und die Formmasse anschließend zu einem elastomeren Überzug gehärtet wird.

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