JP2020157062A

JP2020157062A - 医療用長尺体

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Publication number: JP2020157062A
Application number: JP2020050915A
Authority: JP
Inventors: 秀和當瀬; Hidekazu Tose; 史之三浦; Fumiyuki Miura; 康太朝本; Kota Asamoto
Original assignee: Hi Lex Corp
Current assignee: Hi Lex Corp
Priority date: 2019-03-25
Filing date: 2020-03-23
Publication date: 2020-10-01
Anticipated expiration: 2040-03-23
Also published as: WO2020196503A1; JP2020157061A; JP7471119B2

Abstract

【課題】摺動性と折曲性とを併せもつ医療用長尺体を提供すること。【解決手段】本発明の医療用長尺体は、芯材と、該芯材の表面の少なくとも一部を覆う被覆層とを備え、該被覆層が、有機ポリシラザンを含む。１つの実施形態においては、上記芯材が、ステンレス鋼から形成されている。１つの実施形態においては、上記被覆層が形成された部分の長さが、４００ｍｍ〜２８００ｍｍである。１つの実施形態においては、上記被覆層の厚みが、１μｍ〜２μｍである。【選択図】図１

Description

本発明は、医療用長尺体に関する。

ガイドワイヤに代表される医療用長尺体は、体腔内に導入して用いられる。例えば、ガイドワイヤは、カテーテル等の医療用器具を人体の所定の目的部位を安全かつ確実に誘導するために、体腔内に導入して用いられる。このようにして用いられるガイドワイヤには、摺動性が求められ、また、体腔内の湾曲部の通過や手元操作のために折り曲げをさせるために、折曲性が求められる。従来のガイドワイヤにおいては、目的部位への体腔内への導入のために摺動性を確保する必要があるので、表面層としてポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）層が設けられることがある。しかしながら、ＰＴＦＥ層を備えるガイドワイヤは、摺動性が良好であるもののＰＴＦＥ層の割れおよび脱離が生じやすいために、折曲性に問題がある。

特許第２５７５２３８号公報

本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、摺動性と折曲性とを有する医療用長尺体を提供することにある。

本発明の医療用長尺体は、芯材と、該芯材の表面の少なくとも一部を覆う被覆層とを備え、該被覆層が、有機ポリシラザンを含む。
１つの実施形態においては、上記有機ポリシラザンが、一般式（１）で表される構成単位を含む。

式（１）中、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３はそれぞれ独立に水素原子、無置換若しくは置換基を有するアルキル基、または無置換若しくは置換基を有するアルケニル基を表し、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３のいずれか１つは水素原子以外であり、ｎは正の整数である。
１つの実施形態においては、上記芯材が、ステンレス鋼から形成されている。
１つの実施形態においては、上記被覆層が形成された部分の長さが、４００ｍｍ〜２８００ｍｍである。
１つの実施形態においては、上記被覆層の厚みが、２μｍ以下である。
１つの実施形態においては、上記芯材の一部に上記被覆層が形成され、該被覆層が形成されていない部分において、親水層が形成されている。

本発明によれば、有機ポリシラザンを含む被覆層を形成することにより、摺動性と折曲性とを併せもつ医療用長尺体を提供することができる。

本発明の１つの実施形態による医療用長尺体を説明する概略図である。図２は、本発明の１つの実施形態による医療用長尺体の概略部分縦断面図である。

図１は、本発明の１つの実施形態による医療用長尺体を説明する概略図である。図１においては、医療用長尺体の代表例としてガイドワイヤが示されている。また、図２は、本発明の１つの実施形態による医療用長尺体の概略部分縦断面図である。以下、ガイドワイヤを例に取り上げて、医療用長尺体について説明する。ガイドワイヤ１００は、芯材１０と、芯材１０の表面の少なくとも一部を覆う被覆層２０とを備える。被覆層２０は、有機ポリシラザンを含む。

１つの実施形態においては、芯材１０は、基端（近位端）から先端（遠位端）に向けて細くなる形状であり得る。１つの実施形態においては、ガイドワイヤ１００は、芯材１０の先端に配置するコイル体３０を備える。芯材１０は、その先端においてコイル体３０に内挿され得る。コイル体３０を備えることにより、体腔内に押し込みやすく、また、座屈し難いガイドワイヤを得ることができる。なお、本明細書において、先端とは体腔内の治療領域に到達させる側の端部を意味し、基端とは先端とは反対側の端部を意味する。

本発明のガイドワイヤは、本発明の効果が得られる限り図１に示す実施形態に限定されず、芯材の形状、コイル体の有無を含めた先端の形状等は、任意の適切な形状とすることができる。

１つの実施形態においては、芯材１０のコイル体３０に内挿されていない部分において、芯材１０の表面に被覆層２０が形成されている。

上記のようなガイドワイヤは、作業者が手元部（芯材の基端部近傍）を操作することで、体腔内に挿入される。挿入されたガイドワイヤは、カテーテル等の医療器具を体腔内所定位置に誘導するように機能する。本発明によるガイドワイヤは、特に、カテーテル等の医療器具に対する摺動性に優れ、当該ガイドワイヤを用いれば、作業性よく当該医療器具を誘導することができる。また、手元部に被覆層を形成する場合、挿入作業する者による取り扱い性が向上したガイドワイヤとすることができる。本発明の医療用長尺体は、上記のような構成のガイドワイヤに限ることなく、外周に摺動面を有する長尺体に好適に用いることができる。外周面が医療用器具や生体組織と摺動する際に、摩擦抵抗が少ないために本発明の医療用長尺体の操作をすることができる。上記被覆層は、少なくとも一部が最外層として形成され、外部に露出した状態として形成されている。

さらに、本発明においては、上記被覆層が有機ポリシラザンから構成されていることにより、芯材の折曲性が低下し難く、折曲性に優れる医療用長尺体（例えば、ガイドワイヤ）を提供することができる。上記のガイドワイヤは、所望の経路（例えば、血管）に沿って、容易に挿入され得る。また、有機ポリシラザンから構成された被覆層は、芯材に対する密着性に優れ、脱離し難いという特徴を有する。本発明の医療用長尺体は、湾曲時においても被覆層が脱離し難いという点でも有利である。

（芯材）
上記芯材の構成材料としては、金属材料が好ましく用いられる。芯材の構成材料としては、例えば、ステンレス鋼、Ｎｉ−Ｔｉ系合金、Ｃｕ−Ｚｎ系合金、コバルト系合金等が挙げられる。なかでも好ましくは、ステンレス鋼である。芯材は、材料が異なる複数種の線材を連結して構成されていてもよい。

上記芯材の長さは、代表的には、１０００ｍｍ〜３０００ｍｍである。なお、１つの実施形態においては、芯材の長さは医療用長尺体の長さに相当し得る。

上記芯材の直径は、代表的には０．１ｍｍ〜１．５ｍｍである。

（被覆層）
上記のとおり、被覆層は、有機ポリシラザンから構成される。有機ポリシラザンとは、−Ｓｉ−Ｎ−を基本構造単位として有し、かつ、当該構造単位中に有機基を有するポリマーである。

有機ポリシラザンとしては、例えば、一般式（１）で表される構成単位を含むポリマーが挙げられる。

式（１）中、Ｒ^１、Ｒ^２及びＲ^３はそれぞれ独立に水素原子、無置換若しくは置換基を有するアルキル基、または無置換若しくは置換基を有するアルケニル基を表し、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３のいずれか一つは水素原子以外である。ｎは正の整数である。

無置換若しくは置換基を有するアルキル基のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基等の炭素数１〜１０のアルキル基が挙げられる。

無置換若しくは置換基を有するアルケニル基のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、３−ブテニル基等の炭素数２〜１０のアルケニル基が挙げられる。

アルキル基およびアルケニル基の置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、アルコキシシリル基、ヒドロキシル基、チオール基、エポキシ基、グリシドキシ基、（メタ）アクリロイルオキシ基、フェニル基、４−メチルフェニル基、４−クロロフェニル基等が挙げられる。

１つの実施形態においては、有機ポリシラザンは、一般式（２−１）で表される構成単位、（２−２）で表される構成単位および（２−３）で表される構成単位を含む。

式（２−１）中、Ｒ^１−２は、無置換若しくは置換基を有するアルキル基である。
式（２−２）中、Ｒ^２−１およびＲ^２−２はそれぞれ独立して、無置換若しくは置換基を有するアルキル基である。
式（２−３）中、Ｒ^３−１は、水素原子または無置換若しくは置換基を有するアルキル基である。Ｒ^３−２は、無置換若しくは置換基を有するアルキル基である。Ｒ^３−３は、無置換若しくは置換基を有するアルキル基であり、良好な密着性を得るために、置換基として−Ｓｉ（ＯＲ）_３で表されるアルコキシシリル基（Ｒは１〜２０）を含んでいてもよい。これらの官能基は、芯材を構成する金属材料に対応させて適宜選択することができる。

式（２−１）〜（２−３）中、ｘ、ｙおよびｚは正の整数である。ｘ、ｙおよびｚの比は、（５〜９０）：（５〜９０）：（５〜９０）である。

上記有機ポリシラザンは、ランダム共重合体であってもよく、ブロック共重合体であってもよい。

有機ポリシラザンの数平均分子量は、好ましくは５００〜４５００である。このような範囲であれば、摺動性および折曲性に優れる医療用長尺体を得ることができる。

上記被覆層の厚みは、各種物性を満たすものであれば、好ましくは１０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以下、さらに好ましくは２μｍ以下とすることで折曲性に優れた医療用長尺体を得ることができる。上記被覆層の厚みは、公知の方法により層形成を行う場合には、例えば、好ましくは０．１μｍ〜１０μｍであり、より好ましくは０．５μｍ〜５μｍであり、さらに好ましくは１μｍ〜２μｍである。このような範囲であれば、折曲性に優れる医療用長尺体を得ることができる。

上記被覆層が形成された部分の長さは、好ましくは４００ｍｍ〜２８００ｍｍであり、より好ましくは１３００ｍｍ〜２０００ｍｍである。また、被覆層が形成された部分の長さは、芯材の長さに対して、好ましくは８％〜１００％であり、より好ましくは８％〜６０％であり、さらに好ましくは１０％〜５０％であり、特に好ましくは１５％〜４０％である。なお、被覆層が形成された部分においては、芯材の全周にわたり被覆層が形成されていることが好ましい。また、被覆層が形成されていない部分においては、芯材の表面に親水層が形成されていてもよい。親水層の詳細は後述する。

上記被覆層は、任意の適切な方法により形成することができる。１つの実施形態においては、有機ポリシラザンを含む被覆層形成用組成物を、芯材の所定の領域に塗工することにより、被覆層が形成される。上記被覆層形成用組成物は、有機ポリシラザンを所定の溶媒に溶解して調製され得る。

上記溶媒としては、有機ポリシラザンを溶解させ得る限り、任意の適切な溶媒が用いられる。当該溶媒としては、例えば、プロパン、ブタン、イソブタン、ペンタン、２−メチルブタン、ネオペンタン、シクロペンタン、ヘキサン、２−メチルペンタン、３−メチルペンタン、ヘプタン、２−メチルヘキサン、３−メチルヘキサン、シクロヘキサン、オクタン、イソオクタン、ノナン、イソノナン、デカン等が挙げられる。

上記被覆層形成用組成物における有機ポリシラザンの濃度は、好ましくは５重量％〜４０重量％であり、このような範囲であれば、均一性よく好ましい厚さの被覆層を形成することができる。

上記被覆層形成用組成物の粘度は、コーティング可能な粘度であれば特に限定されるものではない。被覆層形成用組成物の粘度を適切に調整することにより、良好な被覆層を形成することができる。

上記被覆層形成用組成物の塗布方法としては、任意の適切な方法が採用される。代表的には、ディップコート法、スプレーコート法や流し塗り法などが採用される。

医療用長尺体は、好ましくは、被覆層形成用組成物を芯材に塗布した後、加熱処理が行われる。加熱処理により、溶剤が揮発し、また、塗布層が硬化して、芯材に密着した被覆層が形成される。

上記のようにして形成される被覆層は、芯材のＯＨ基と有機ポリシラザンのＳｉＨ基との脱水反応；芯材のＯＨ基と有機ポリシラザンのＮＨ基との脱アンモニア反応；または有機ポリシラザンのＳｉＮ基が加水分解（例えば、雰囲気中の水分による加水分解）した後、芯材のＯＨ基と加水分解により生じたシラノール基との脱水反応；等の作用により、芯材に密着し得る。

被覆層の形成に際しては、芯材に任意の適切な表面処理を行ってもよい。例えば、芯材をカップリング処理した後に、被覆層形成用組成物を該芯材に塗工してもよい。カップリング処理に用いられるカップリング剤としては、例えば、エポキシ末端カップリング剤、アミノ基含有カップリング剤、メタクリル基含有カップリング剤、チオール基含有カップリング剤等が挙げられる。

上記被覆層形成用組成物をＳＵＳ３０４板に塗工して塗工層を形成した際の該塗工層の純水に対する接触角は、好ましくは１００°〜１２０°であり、より好ましくは１０５°〜１１５°である。このような塗工層を形成し得る被覆層形成用組成物を用いて被覆層を形成すれば、摺動性に優れる医療用長尺体を得ることができる。

上記被覆層形成用組成物をＳＵＳ３０４板に塗工して塗工層を形成した際の該塗工層の静摩擦係数は、好ましくは０．０５〜０．１５である。このような塗工層を形成し得る被覆層形成用組成物を用いて被覆層を形成すれば、摺動性に優れる医療用長尺体を得ることができる。

上記被覆層形成用組成物をＳＵＳ３０４板に塗工して塗工層を形成した際の該塗工層の動摩擦係数は、好ましくは０．０１〜０．１２である。このような塗工層を形成し得る被覆層形成用組成物を用いて被覆層を形成すれば、摺動性に優れる医療用長尺体を得ることができる。

上記被覆層形成用組成物をＳＵＳ３０４板に塗工して塗工層を形成した際の該塗工層の鉛筆硬度は、例えば、６Ｂ未満である。鉛筆硬度が良好であることにより、摺動性に優れる医療用長尺体を得ることができる。さらに、摺動性を維持しつつも、被覆層が脱離し難い医療用長尺体を得ることができる。

（親水層）
１つの実施形態においては、上記のとおり、芯材の被覆層が形成されていない部分には、該芯材の表面に親水層が形成される。また、医療用長尺体（例えば、ガイドワイヤ）がコイル体を有する場合、コイル体の表面に親水層が形成されていてもよい。親水層を形成することにより、体腔内での摺動性（特に治療領域近傍での摺動性）に優れる医療用長尺体（例えば、ガイドワイヤ）を得ることができる。

親水層は、任意の適切な親水性材料を芯材に塗工して形成することができる。親水性材料としては、例えば、セルロース系、ポリエチレンオキサイド系、無水マレイン酸系、アクリルアミド系等の高分子材料が挙げられる。

上記親水層が形成された部分の長さは、好ましくは１００ｍｍ〜１０００ｍｍであり、より好ましくは２００ｍｍ〜６００ｍｍである。また、親水層が形成された部分の長さは、芯材の長さに対して、好ましくは４０％〜９２％であり、より好ましくは５０％〜９０％であり、さらに好ましくは６０％〜８５％である。

（コイル体）
上記コイル体は、任意の適切な構造であり得る。コイル体は、例えば、任意の適切な線材を巻回して構成され得る。コイル体を構成する線材の材料は、特に限定されず、放射線造影材でもよく、放射線非造影材でもよい。放射線造影材としては、白金、白金合金（例えばＰｔ／Ｉｒ＝９３／７）、金、金−銅合金、タングステン、タンタルなどのＸ線に対する造影性が良好な材料が挙げられる。放射線非造影材としては、ステンレス（例えばＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３０４）など等が挙げられる。コイル体には、親水処理が施されていてもよい。

本発明の医療用長尺体は、金属表面を有する医療用具に用いることができ、特に、摺動性と折曲性とが要求されるガイドワイヤや穿刺針などの、湾曲が可能とされた体内挿入部または湾曲部を有する体内挿入部を有する医療用具に好適である。

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。また、実施例において、特に明記しない限り、「部」および「％」は重量基準である。

［実施例１］
ＳＵＳ３０４から構成される線材を芯材として用い、下記構造式（３−１）〜（３−３）で表される構造単位を有する有機ポリシラザンを含む炭化水素系溶剤に溶解して調製された被覆層形成用組成物Ａ（有機ポリシラザン濃度：約２０重量％）を該芯材に塗布し、約１１０〜１３０℃で約２時間加熱して、芯材表面に厚さ１μｍの被覆層を形成させてガイドワイヤを想定した評価サンプル（１）を作製した。評価サンプル（１）について、下記の評価方法により、防汚性、鉛筆硬度、および折曲性を評価した。結果を表１に示す。

＜防汚性＞
塗工層に油性インク（ＺＥＢＲＡ社製、商品名「ハイマッキー赤」）を連続５回塗り込み、インクの弾き性を目視及びマイクロスコープで確認した。
また、上記塗り込み後１分間経過した後に、ワイパーにより、インクが拭き取り可能であるかを確認した。
弾き性については、連続５回の重ね塗り後のインクの塗り跡に、塗布位置よりもインキが収縮するなどの、インキの弾きが見られたものを○とし、インキの弾きがないものを×とした。
＜鉛筆硬度＞
ＪＩＳＫ５４００−５−４に準じて、塗工層の鉛筆硬度を測定した。鉛筆硬度が６Ｂ以下のものを○とし、鉛筆硬度が６Ｂより硬いものを×とした。
＜折曲性＞
評価サンプル（１）を任意の一か所から折り曲げて、二つ折り状となるように、約１８０°に１回折り曲げた。折り曲げた状態で放置後、折り曲げた部位の被膜状態を市販のマイクロスコープで拡大して、被膜の割れや剥離の有無を目視により観察した。

また、実施例１で用いた被覆層形成用組成物ＡをＳＵＳ板（市販品）に塗布して、評価サンプル（１）と同様の被膜形成を行い、評価サンプル（２）を得た。得られた評価サンプル（２）について、下記の評価方法により、接触角（純水）と摩擦係数とを測定した。結果を表２に示す。
＜接触角（純水）＞
協和界面科学社製の商品名「ＤｒｏｐＭａｓｔｅｒ５００」を用いて、純水（液量２μＬ）の接触角を測定した。
＜摩擦係数＞
新東化学株式会社製の「表面性測定機トライボステーションＴＹＰＥ：３２」を用い、下記の条件にて、塗工層の静摩擦係数および動摩擦係数を測定した。
（摩擦係数測定条件）
荷重：１００ｇ
圧子：平面圧子（１０ｍｍ×１０ｍｍ）
移動速度：３０ｍｍ／ｍｉｎ（静摩擦係数）、６００ｍｍ／ｍｉｎ（動摩擦係数）

〔比較例〕
被覆層としてＰＴＦＥ層を備える市販のガイドワイヤを入手し、評価サンプル（１）と同様に、防汚性、鉛筆硬度、および折曲性を評価した。結果を表１に示す。

[結果]
実施例１で得られた評価サンプル（１）は、折り曲げ箇所を目視およびマイクロスコープにて観察したところ、被覆層の割れ、脱離は確認されず、被覆層は優れた密着性で形成されていることが分かった。また、評価サンプル（１）は、防汚性と鉛筆硬度も良好であった。これに対して、比較例１の市販品は、防汚性と鉛筆硬度が良好であったが、折り曲げ箇所の被覆層が剥がれてしまい、折曲性は不良であった。
実施例１の被覆層形成用組成物Ａについては、評価サンプル（２）について、接触角（純水）も１０８°と優れた撥水性を有し、静摩擦係数が０．０９５、動摩擦係数０．０５７と優れた摺動性を有していた。つまり、実施例１の被覆層形成用組成物Ａより得られた医療用長尺体は、体腔内での挿入性に優れていることがわかる。
このような被覆層形成用組成物により被覆層を形成すれば、防汚性および鉛筆硬度が優れ、更に折曲性にも優れた医療用長尺体を得ることができる。本発明の医療用長尺体は、ＰＴＦＥにより被覆された医療用長尺体と同等あるいは同等以上の摺動性および防汚性を有しながら、実施例１で示すように、被覆層の割れ、脱離等なく折曲性に優れる点で有利である。

１０芯材
２０被覆層
３０コイル体
１００医療用長尺体（ガイドワイヤ）

Claims

芯材と、該芯材の表面の少なくとも一部を覆う被覆層とを備え、
該被覆層が、有機ポリシラザンを含む、
医療用長尺体。
前記有機ポリシラザンが、一般式（１）で表される構成単位を含む、請求項１に記載の医療用長尺体：

式（１）中、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３はそれぞれ独立に水素原子、無置換若しくは置換基を有するアルキル基、無置換若しくは置換基を有するアルケニル基を表し、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３のいずれか１つは水素原子以外であり、ｎは正の整数である。
前記芯材が、ステンレス鋼から形成されている、請求項１または２に記載の医療用長尺体。
前記被覆層が形成された部分の長さが、４００ｍｍ〜２８００ｍｍである、請求項１から３のいずれかに記載の医療用長尺体。
前記被覆層の厚みが、２μｍ以下である、請求項１から４のいずれかに記載の医療用長尺体。
前記芯材の一部に前記被覆層が形成され、該被覆層が形成されていない部分において、親水層が形成されている、請求項１から５のいずれかに記載の医療用長尺体。