JP2000511946A - 体内使用のための親水性被覆材料 - Google Patents
体内使用のための親水性被覆材料Info
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Abstract
(57)【要約】
体液に接触する器具上の可撓性親水性被覆および、特に拡張カテーテルのバルーンのような体内器具上の可撓性基材のための可撓性親水性被覆を提供する。被覆は、少なくとも30%の親水性モノマーと可塑剤モノマーからのコポリマーを含む。好ましい親水性モノマーは、アクリルアミドであり、好ましい可塑剤モノマーは、ポリエチレングリコール部分が約1000の分子量を有するメトキシ(ポリエチレングリコール)モノメタクリレートである。n−ビニルピロリドンのような他の親水性ポリマーを被覆に組み込んでもよい。両ポリマーは、基材との結合を容易にするために潜在的な光活性基を有するように処理される。
Description
【発明の詳細な説明】
体内使用のための親水性被覆材料
発明の背景
本発明は、一般に、経皮経管(transluminal)冠状血管形成術(PTCA)にお
いて使用される誘導カテーテルおよびバルーン拡張カテーテルのような管腔内カ
テーテルに関する。
典型的なPTCA処置において、予め形成された遠端を有する誘導カテーテル
を、患者の心血管系に皮膚を通ってセルディンガー(Seldinger)法によって導入
し、誘導カテーテルの予め形成された遠端が、所望の冠状動脈の口に近接した上
行大動脈系内で位置するまで進ませる。患者の外側に伸びる最も近い端からねじ
るか、または回転を与え、所望の冠状口へ誘導できるようにするために、誘導カ
テーテルの遠端を回転させる。バルーン拡張カテーテルを誘導カテーテル中に導
入し、拡張カテーテルの最遠端のバルーンが損傷部を横切って適切に位置するま
で、誘導カテーテルの遠端から突き出るように誘導カテーテルの遠端へ進ませる
。適切に位置すると、疾病動脈の狭窄部位を拡張するために、比較的高圧下(例
えば、一般に4〜12気圧)で放射線不透性液体によって、予め決められた大き
さにバルーンを膨張させる。1またはそれ以上の膨張が効果的に狭窄を広げるの
に必要である。付加的な狭窄は、同じカテーテルによって拡張してよい。拡張が
完了すると、バルーンを収縮させ、拡張カテーテルを拡張した狭窄から取り出す
ことでき、通常の血流が拡張した動脈を通って再開する。
冠状血管形成術に適したバルーン拡張カテーテルの周知のタイプがいくつかあ
る。それらは、通常のオーバ・ザ・ワイヤカテーテル、固定ワイヤカテーテル、
急速交換型カテーテルおよび灌流タイプカテーテルを含む。
誘導カテーテル、拡張カテーテルおよび他の管腔内カテーテルの表面の摩擦係
数を減少させ、さまざまな身体管腔を通ってこれらのカテーテルの挿入および取
り出しを容易にするために、潤滑性被覆がこれらのカテーテルの表面に適用され
ている。例えば、シリコーン被覆は、カテーテル表面の摩擦係数を減少するため
に、さまざまなカテーテルの外部に適用されているが、しかし、これらの被覆は
、
あまり耐久性でなく、管腔内または血管内の処置の間に潤滑性の実質的部分を失
う。耐久性、潤滑性シリコーン被覆は、1992年7月13日に出願された同時
係属出願Serial No.07/913,775に記載されているが、同時係属出願
に記載されているこれらの潤滑性のある被覆およびライニングの適用は、大部分
は複雑な製造工程を要する。
必要とされて、これまで手に入らないものは、可塑性表面のための、複雑な製
造工程を必要としない長期に続く潤滑性を有する耐久性のある被覆である。本発
明は、この要求および他の要求を満足させる。
発明の要旨
本発明は、改良された、親水性物質から形成される耐久性可撓性被覆を有し、
水系液体に接触する際に低い摩擦係数を与えるカテーテルのような体内器具に関
する。
本発明の耐久性の可撓性被覆は、少なくとも部分的に、親水性モノマー物質と
可塑剤モノマー物質からなるコポリマー生成物から一般に形成される。コポリマ
ー生成物は、少なくとも約50%の親水性モノマーおよび約2〜約50%、好ま
しくは約5〜約30%の可塑剤モノマーを含有する。ここで使用されるように、
記載のすべての%は、特記しない限り、重量%を示す。コポリマーは、US特許
5,002,582に教示されるように、所望の基材に反応コポリマーが結合しや
すくするために、潜在的な光活性基を結合するように処理される。さらに、US
特許4,722,906、US特許4,973,493およびUS特許4,979,9
59にも記載されている。形成される被覆は、耐久性の可撓性親水性被覆である
。被覆の少なくとも約30%、好ましくは少なくとも40%は、親水性モノマー
および可塑剤モノマーのコポリマーからなる。他の親水性ポリマーを、被覆特性
を変化させるために、被覆に組み込んでよい。上記のように、付加的な親水性ポ
リマーは、同様に潜在的な光活性基を結合するように処理される。
コポリマーを形成する親水性モノマー物質とコポリマーの被覆に組み込まれる
親水性ポリマーを形成する親水性モノマー物質が、1種またはそれ以上の、一般
式:
R1CH=CR2R3
[式中、R1は水素またはピロリドン、
R2は水素またはメチル基、
R3は水素または−COR4、および
R4は−NH2、−OH、−NHC(CH3)2CH2COR5、
−N(CH3)2、−O(CH2)nOH、または−OCH3CHCH2OH
(ここで、R5はCH3またはOH、およびnは1または2である。)である。]
で示される親水性モノマーから好ましくは選択される。特に適した親水性モノマ
ーは、アクリルアミドおよびN−ビニルピロリドンを含む。
可塑剤モノマーは、親水性可塑剤モノマーであり、特に一般式:
CH2=CR6−COO(CH2CH2O)nCH2CH2OR6
[式中、R6は水素またはメチル基であり、nは約1〜約25の整数である。]
で示される可塑剤モノマーであってよい。
適した親水性可塑剤モノマーは、約500〜1500の分子量を有する、(メ
トキシ)ポリ(エチレングリコール)モノメタクリレート、ポリ(エチレングリ
コール)モノメタクリレート、(メトキシ)ポリ(エチレングリコール)アクリ
レートおよびポリ(エチレングリコール)アクリレートならびにそれらの混合物
からなる群から選択された少なくとも1種であってよい。
可塑剤物質は、少なくとも部分的に、一般式:
CH2C=COOR7
[式中、R7は炭素原子数2〜22の直鎖状または分岐状アルキル基である。]
で示される疎水性可塑剤モノマーであってよく、特に2−エチルヘキルアクリレ
ート、n−ブチルアクリレートおよびステアリルメタクリレートからなる群から
選択された少なくとも1種の可塑剤モノマーであってよい。
上記の可塑剤モノマーは、混合物を重合する前に、親水性モノマーと組み合わ
せて使用するのに特に適している。親水性モノマー物質を部分的に重合し、次い
で、約1〜約20%(重量)、好ましくは約3%〜約8%(重量)の量の水溶性
の(室温で)比較的不揮発性のポリオールを組み込むことは時には望ましい。適
したポリオールは、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチ
レンオキシドとプロピレンオキシドのコポリマーならびにグリセロールを含む。
エチレンオキシドとプロピレンオキシドのコポリマーは、一般式:
HO(-CH3CHCH2O-)m-(CH2CH2O)n-CH2CH2OH
[式中、mおよびnは正の整数である。]
で示される。
本発明は、一般に、管腔内器具に関し、特に冠状血管形成術のための拡張カテ
ーテルのバルーンのような管腔内カテーテルの膨張可能な部分に関する。拡張カ
テーテルは、中を通って膨張液体を注ぐように適合された内ルメンを少なくとも
1つ有する長いカテーテルシャフトおよびシャフト内の内ルメンと流体連絡する
内部を有するカテーテルシャフトの遠端上の膨張可能な部材またはバルーンを有
する。膨張可能な部材またはバルーンは、狭窄冠状動脈および周辺動脈、前立腺
尿道などのような身体管腔を拡張するように適合される。
好ましい態様において、バルーン物質は、ポリエチレン、ポリエチレンテレフ
タレート、ポリエステル(例えばナイロン)および適したイオノマーのような熱
可塑性ポリマーまたは熱可塑性ポリマーブレンドである。
本発明のバルーンは、通常の溶融加工法、例えば押出法を使用して、望ましい
ポリマー物質のチューブ状製品を形成することによって製造される。望ましい組
成物のチューブ状生成物が形成された後、比較的非弾性のバルーンに通常の仕上
げで吹込成形してよい。
バルーンを形成するポリマーを、過酸化物もしくはアミンのような適した架橋
剤を使用することによってまたはガンマ線もしくは電子線で照射することによっ
て架橋してよい。照射による架橋を容易にするために、形成前に、バルーンを形
成するポリマーに、約0.1〜約2%、好ましくは約0.1〜約1%に及ぶ量で
架橋剤を組み込むことは好ましい。適した架橋剤は、炭素−炭素不飽和、例えば
、アリル、メタリル、プロパルギルまたはビニル基のようなエチレン性二重結合
を有する成分を含む。好ましい架橋剤は、シアヌル酸トリアリル、イソシアヌル
酸トリアリル、トリメリット酸トリアリル、トリメシン酸トリアリル、ピロメリ
ッ
ト酸テトラアリルおよび1,1,3−トリメチル−5−カルボキシ−3−(p−カ
ルボキシフェニル)インダンのジアリルエステルを含む。
拡張カテーテル上でバルーンの表面上の本発明の被覆形成の好ましい1つの方
法において、親水性モノマー物質と可塑剤物質の反応コポリマーならびに付加的
な親水性ポリマーを含むポリマー固体物を約0.5〜約20%(重量)、好まし
くは約2〜約7%で含む水溶液にカテーテルを浸す。カテーテルを約5〜約40
cm/分の速度で浸す。水溶液から取り出し、ポリマー被覆材料を架橋させるため
に、例えば水銀ランプから、カテーテル表面1cm2につき、約5〜約260milli
watts、好ましくは約10〜約50milliwattsで、約10秒〜約10分間紫外線
をカテーテルに照射する。
カテーテル表面の本発明による被覆、特にバルーンの被覆は、かなり耐久性で
あり、良好な可撓性を示し、非常に低い摩擦係数によって特徴づけられる。結果
として、誘導カテーテルおよび曲がりくねった冠状動脈構造を通って容易にカテ
ーテルを挿入できる。被覆は、強狭窄症中でバルーンの通過を容易にする。本発
明のこれらおよび他の有用なことを、添付例示図面と関連付けて、次の発明の詳
細な説明でさらに明らかにする。
図面の簡単な説明
図1は、本発明の特徴を具体化するオーバ・ザ・ワイヤ拡張カテーテルの正面
図である。
発明の詳細な説明
図1は、内チューブ状部材12および外チューブ状部材13、バルーンまた
は膨張できる部材14およびアダプター15からなる長いカテーテルシャフト1
1を含む拡張カテーテル10を示す。内チューブ状部材12は、ガイドワイヤー
17を収容するように適合された内ルメン16を有し、バルーン14の内部に膨
張流体を注ぐように適合された環状ルメン18を外チューブ状部材によって規定
する。アダプター15のアーム19は、示されていない供給源から膨張流体を環
状ルメンに注ぐ。
図面に示される他の態様において、シャフト11およびバルーン14の部分は
、
本発明による耐久性さらに可撓性親水性被覆20を備えている。他の態様におい
て、バルーン14のみが、本発明の可撓性親水被覆を備えてよい。
親水性被覆の乾燥被覆の厚さは、約0.00002〜約0.001inch(0.00
05〜0.025mm)、好ましくは約0.00005〜約0.0005inch(0.00
13〜0.013mm)に及ぶ。
内チューブ状部材12およびアダプター15のような種々のカテーテル要素の
構成物質は、通常の物質、例えばポリエチレン、ポリビニルクロリド、ポリアミ
ドなどから形成されてよい。種々のカテーテル要素の連結に使用される手段は、
熱またはレーザー結合、熱収縮または適した接着剤の使用のような通常の方法で
よい。種々のカテーテル要素は、一般に意図した最終用途に依存した従来の大き
さである。
次に、血管形成処置のためバルーン拡張カテーテルの遠部分への被覆の適用の
例を示す。最適に被覆を接着させるための表面を用意するために、カテーテル表
面を、初めに2−プロパノールで洗浄し、酸素でプラズマ処理した。カテーテル
を、本発明による親水性モノマーおよび可塑剤モノマーのコポリマーである、第
1親水性ポリマー約50%および第2親水性ポリマー約50%を含むポリマー固
体物3%を含有する水性浴に浸した。浴を約20℃の温度に保った。被覆を硬化
させるために、水銀ランプから12milliwatts/cm2の強度で約3分間、カテー
テル表面に紫外線をあてた。本質的に同様の手順で2つの被覆を適用した。被覆
は、耐久性があり、非常に可撓性があり、潤滑性があった。水系液体に接触した
際に、被覆は、約0.03の摩擦係数を有した。被覆には、亀裂または剥離は生
じなかった。
第1親水性ポリマーは、n−ビニルピロリドンから主として形成される、PV
05としてバイオ−メトリック・システムズ、インコーポレイテッド(Bio-Metr
ic Systems、Inc.)(BSI)によって販売されるポリマー物質であった。US特
許5,002,582および他の特許に教示されるように、販売されるポリマー物
質を、所望の基材との反応ポリマーの結合を容易にするために、潜在的な光活性
基を有するように処理した。第2親水性ポリマーは、アクリルアミドから
主として形成される、PA05としてBSIによって販売されるポリマーであっ
たが、7.2%メトキシポリエチレングリコール(1000mol.wt)モノメタ
クレート(メトキシPEG1000MMA)を含んだ。上記のように、販売され
る第2ポリマーを、同様に、所望の基材との反応ポリマーの結合を容易にするた
めに、潜在的な光活性基を有するように処理した。
他の例において、3%ポリマー固体浴を、1.5%PV05および1.5%P
A03(PA05と同じであるがメトキシPEG1000MMa可塑剤モノマー
を含まない)を含んで調製した。被覆を、前記例と同じ方法で拡張カテーテルの
バルーン上で形成した。乾燥した硬化被覆は亀裂を形成し、被覆セグメントが、
下のバルーン表面から剥離し、性能を低下させ、結果的に生体内で粒子を発生さ
せた。
発明の詳細な説明において、PTCAのためのバルーン拡張カテーテルからな
る好ましい態様について記載しているが、当業者には、本発明による被覆が体内
および体外の両方で種々の体液と接触する広い範囲の器具で使用できうることが
わかるであろう。例えば、被覆は、拡張前立腺尿道および他の身体管腔を拡張す
るように適合されるカテーテルに利用されてよく、被覆は、透析機械に利用でき
る。同様に、本発明の範囲から逸脱することなしに、他の変形および改良を本発
明に行ってよい。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
C08F 226/06 C08F 226/06
226/10 226/10
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.a)親水性モノマーおよび b)可塑剤モノマー の反応生成物を含んでなる可撓性親水性被覆。 2.反応生成物が少なくとも約50%の親水性モノマーおよび約5〜約50% の可塑剤モノマーを有する請求の範囲第1項に記載の親水性被覆。 3.親水性モノマーが式: R1CH=CR2R3 [式中、R1は水素またはピロリドン、 R2は水素またはメチル基、 R3は水素または−COR4、および R4は−NH2、−OH、−NHC(CH3)2CH2COR5、 −N(CH3)2、−O(CH2)nOH、または−OCH3CHCH2OH (ここで、R5はCH3またはOH、およびnは1または2である。)である。] で示される請求の範囲第1項に記載の親水性被覆。 4.可塑剤モノマーが親水性である請求の範囲第1項に記載の被覆。 5.親水性可塑剤モノマーが式: CH2=CR6−COO(CH2CH2O)nCH2CH2OR6 [式中、R6は水素またはメチル基である。] で示される請求の範囲第2項に記載の被覆。 6.親水性可塑剤モノマーが、メトキシポリ(エチレングリコール)モノメタ クリレート、ポリ(エチレングリコール)モノメタクリレート、メトキシポリ( エチレングリコール)アクリレートおよびポリ(エチレングリコール)アクリレ ートからなる群から選択された少なくとも1種である請求の範囲第3項に記載の 被覆。 7.選択された親水性可塑剤モノマーが約500〜約1500の分子量を有す る請求の範囲第6項に記載の被覆。 8.可塑剤モノマーが、一般式: CH2C=COOR5 [式中、R5は炭素原子数2〜22の直鎖状または分岐状アルキル基である。] で示される疎水性可塑剤である請求の範囲第1項に記載の被覆。 9.可塑剤モノマーが、2−エチルヘキルアクリレート、n−ブチルアクリレ ートおよびステアリルメタクリレートからなる群から選択された少なくとも1種 である請求の範囲第8項に記載の被覆。 10.親水性モノマー物質が可塑剤モノマーと部分的に重合され、次いで、約 1〜約20%の量の水溶性の比較的不揮発性のポリオールを部分的に重合したモ ノマー物質に組み込む請求の範囲第1項に記載の可撓性親水性被覆。 11.親水性モノマー物質が可塑剤モノマーと部分的に重合され、次いで、約 3〜約8%の量の水溶性の比較的不揮発性のポリオールを部分的に重合したモノ マー物質に組み込む請求の範囲第1項に記載の可撓性親水性被覆。 12.ポリオールが、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、 エチレンオキシドとプロピレンオキシドのコポリマーならびにグリセロールから なる群から選択された1種またはそれ以上である請求の範囲最10項に記載の可 撓性親水性被覆。 13.エチレンオキシドとプロピレンオキシドのコポリマーが一般式: HO(-CH3CHCH2O-)m-(CH2CH2O)n-CH2CH2OH [式中、mおよびnは正の整数である。] で示される請求の範囲第12項に記載の親水性被覆。 14.コポリマーがその成分の少なくとも30%である請求の範囲第1項に記 載の親水性被覆。 15.コポリマーがその成分の少なくとも40%である請求の範囲第1項に記 載の親水性被覆。 16.50%までの1種またはそれ以上の追加的な親水性ポリマーを含有する 請求の範囲第15項に記載の親水性被覆。 17.少なくとも外部分上に、 a)少なくとも約50重量%の、式: R1CH=CR2R3 [式中、R1は水素またはピロリドン、 R2は水素またはメチル基、 R3は水素または−COR4、および R4は−NH2、−OH、−NHC(CH3)2CH2COR5、 −N(CH3)2、−O(CH2)nOH、または−OCH3CHCH2OH (ここで、R5はCH3またはOH、およびnは1または2である。)である。] で示される親水性モノマー、および b)約5〜約50%の可塑剤モノマー を含んでなる可撓性親水性被覆を有する管腔内カテーテル。 18.可塑剤が親水性可塑剤である請求の範囲第17項に記載の管腔内カテー テル。 19.親水性可塑剤が式: CH2=CR6−COO(CH2CH2O)nCH2CH2OH [式中、R6は水素またはメチル基である。] で示される請求の範囲第18項に記載の管腔内カテーテル。 20.親水性可塑剤が、メトキシポリ(エチレングリコール)モノメタクリレ ート、ポリ(エチレングリコール)モノメタクリレート、メトキシポリ(エチレ ングリコール)アクリレートおよびポリ(エチレングリコール)アクリレートか らなる群から選択された少なくとも1種である請求の範囲第17項に記載の管腔 内カテーテル。 21.選択された親水性可塑剤が約500〜約1500の分子量を有する請求 の範囲第20項に記載の管腔内カテーテル。 22.可塑剤物質が、少なくとも部分的に、一般式: CH2C=COOR5 [式中、R5は炭素原子数2〜22の直鎖状または分岐状アルキル基である。] で示される疎水性可塑剤である請求の範囲第17項に記載の管腔内カテーテル。 23.疎水性可塑剤が、2−エチルヘキルアクリレート、n−ブチルアクリレ ートおよびステアリルメタクリレートからなる群から選択された少なくとも1種 である請求の範囲第22項に記載の管腔内カテーテル。 24.長いシャフトおよび長いシャフトの遠部分上の膨張可能な拡張部材を有 するバルーン拡張カテーテルであって、少なくともバルーンの外部上の親水性被 覆が、 a)少なくとも50重量%の、式: R1CH=CR2R3 [式中、R1は水素またはピロリドン、 R2は水素またはメチル基、 R3は水素または−COR4、および R4は−NH2、−OH、−NHC(CH3)2CH2COR5、 −N(CH3)2、−O(CH2)nOH、または−OCH3CHCH2OH (ここで、R5はCH3またはOH、およびnは1または2である。)である。] で示される親水性モノマー、および b)約5〜約50%の、式: CH2=CR6−COO(CH2CH2O)nCH2CH2OH [式中、R6は水素またはメチル基である。] で示される親水性可塑剤モノマー の反応生成物を含んでなるバルーン拡張カテーテル。 25.親水性可塑剤が、メトキシポリ(エチレングリコール)モノメタクリレ ート、ポリ(エチレングリコール)モノメタクリレート、メトキシポリ(エチレ ングリコール)アクリレートおよびポリ(エチレングリコール)アクリレートか らなる群から選択された少なくとも1種である請求の範囲第24項に記載の拡張 カテーテル。 26.選択された親水性可塑剤が約500〜約1500の分子量を有する請求 の範囲第25項に記載の拡張カテーテル。 27.コポリマーが被覆の少なくとも30%である請求の範囲第24項に記載 の拡張カテーテル。 28.コポリマーが被覆の少なくとも40%である請求の範囲第24項に記載 の拡張カテーテル。 29.被覆が50%までの1種またはそれ以上の追加的な親水性ポリマーを含 有する請求の範囲第28項に記載の拡張カテーテル。 30.コポリマーが、潜在的な光活性基によってバルーンに結合されている請 求の範囲第24項に記載の拡張カテーテル。 31.追加的な親水性ポリマーがn−ビニルピロリドンである請求の範囲第2 9項に記載の拡張カテーテル。
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