JP4254105B2

JP4254105B2 - Medical device having lubricity when wet and method for manufacturing the same

Info

Publication number: JP4254105B2
Application number: JP2002029840A
Authority: JP
Inventors: 誠高木; 昌洋谷川; 健二塚
Original assignee: Nipro Corp
Current assignee: Nipro Corp
Priority date: 2002-02-06
Filing date: 2002-02-06
Publication date: 2009-04-15
Anticipated expiration: 2022-02-06
Also published as: JP2003225301A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、湿潤時に潤滑性を有する医療用具およびその製造方法に関し、さらに詳しくは、ポリアミド系高分子物質を表面に含有する医療用具の表面に親水性高分子物質を被覆して、水または体液との接触により、優れた表面潤滑性を発現し、繰り返し摺動によっても容易に潤滑性が低下しない医療用具ならびにその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、医療分野では血管、消化管、尿管、気管、胆管あるいはその他の体腔、あるいは組織中に挿入されるカテーテル、その内腔に挿入されるガイドワイヤー、あるいは血管内の狭窄部を治療するため、あるいはバルーンを膨らますことにより狭窄部を拡張し、狭窄部末梢側における血流の改善を図るためのPTCAバルーンカテーテル、PTAバルーンカテーテル等の医療器具が広範囲に使用されている。
これらのカテーテル、バルーンカテーテル、カテーテル導入管、ガイドワイヤー等の各種医療用具には、低摩擦性の親水性被覆を設けることが有用である。これらの医療器具表面を低摩擦性とすることにより、血管、消化管、尿管、気管、胆管あるいはその他の体腔及び通路などに、これらの医療器具は容易に入り込む。
【０００３】
所望の低摩擦性表面を設けるために、医療用具の基材表面上に非反応性イソシアネート基を有するポリウレタンの第１被覆層を形成させ、その表面にポリビニルピロリドンを反応させて、前記非反応性イソシアネート基と化学的に結合した第２被覆層を形成させることにより、湿潤時に表面に潤滑性を有するようにした基材が公知である（特公昭59-19582号公報）。しかしながら、この方法では基材はポリウレタンであって、ポリウレタン以外の材料、例えばポリアミド系高分子物質を基材とした場合、前記被覆層との接着性が低いため、被覆層が剥離しやすく、繰り返し摩擦擦過するに従い、潤滑性が低下するという問題を有している。
【０００４】
基材がポリウレタンである医療用具の表面に潤滑性を付与させるためには、その他、種々の試みが行われている。例えば、ポリウレタン基材表面上に、未反応イソシアネート基を生成させたのちに、親水性重合体をカップリングさせることにより、安定で、かつ、耐加水分解抵抗を示す潤滑性表面を設ける方法（特開昭59-81341号公報）、ポリウレタン基材に遊離イソシアネート基を含む接着性被膜を形成し、Ｎ−ビニルピロリドンと活性水素を有するエチレン性不飽和モノマーとの共重合体を化学的に結合させることによって、親水性被覆を設ける方法（特開昭63-238170号公報）、ポリウレタン基材に遊離イソシアネート基を含む接着性被膜を形成し、Ｎ−ビニルピロリドンと活性水素を有するエチレン性不飽和モノマーとの共重合体を化学的に結合させることによって、親水性被覆を設ける方法（特開昭63-238170号公報）、基材表面がポリウレタンからなるカテーテルの表面をビニルピロリドンの重合体とポリウレタンとよりなる組成物を被覆する方法（特開平2-246979号公報）などが公知である。しかしながら、これらの潤滑性付与剤をポリアミド系高分子物質である基材に施しても、満足すべき潤滑性が得られない。
【０００５】
また、表面が下記重合体からなる物品の表面を、１分子当たり２個以上のイソシアネート基を有する化合物を含有する溶液と接触させた後に、ポリビニルピロリドンを含有する溶液と接触させることにより、湿潤時に低い摩擦係数を有する表面を有する物品の製造方法も公知である（特開昭58-193767号公報）。しかしながら、対象とする重合体は、ラテックスゴム、その他のゴム、ポリ塩化ビニル、その他のビニル重合体、ポリエステルおよびポリアクリレートであり、ポリアミド系重合体を対象とした場合、上記イソシアネート基含有溶液およびポリビニルピロリドン溶液と接触させることにより得られた被覆層は、剥離しやすく、かつ、繰り返し摺動することにより、徐々に抵抗が上昇するという問題を有している。
【０００６】
また、親水性ポリマーとジイソシアネート、親水性ポリエーテルグリコール、及び鎖延長剤の反応生成物であるエラストマーセグメント親水性ポリエーテルウレタンからなる潤滑性被膜が開示されている（特開平3-21677号公報）。ポリマー基材としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエステル、ポリアミド、ＰＶＣ、ポリアクリレート、ポリスチレン、ラテックス、およびポリウレタンが例示されている。しかし、これらも同様にアミド系高分子物質と親水性ポリエーテルウレタンとの接着性は十分でなく、湿潤時に潤滑性を発現しても、容易に摺動抵抗が上昇する。
【０００７】
さらに、種々の基材上に親水性ポリマーと安定用ポリマーを含んでなる親水性被膜を設けることが公知である（特表平6-505029号公報）。ポリアミド系高分子物質の基材に関しては、ポリアミド系高分子物質のトリフルオロエタノール溶液なる「安定用ポリマー」で被覆した後に、ポリビニルピロリドン、ポリアミド系高分子物質との混合溶液を上塗りした水に不溶な被膜が紹介されている。しかしながら、▲１▼ポリアミド系高分子物質のトリフルオロエタノール溶液に、ポリアミド系高分子チューブを浸漬すると、トリフルオロエタノールの溶解性が強いため、チューブが変形する可能性がある、▲２▼ポリビニルピロリドンとポリアミド系高分子物質との相溶性はよくないため、不溶性の被膜であっても繰り返し摺動によって、ポリビニルピロリドンの層は容易に剥離し、摩擦抵抗が上昇すると考えられる。
【０００８】
また、有機基材(例えば、ポリエーテルブロックアミド、ポリウレタン、ポリエーテルウレタン、ポリエステルウレタン、天然ゴム、合成ゴム、ラテックスゴム、ポリエステル-ポリエーテルコポリマー、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレートなど)上にポリビニルピロリドンと架橋ポリウレタンからなる親水性の被膜を設けることが公知である（特開平5-156203号公報）。この親水性の被膜も、アミド系高分子物質を表面に含有する医療用具では、湿潤時に潤滑性を発現しても容易に摺動抵抗が上昇する。
【０００９】
合成樹脂膜の表面にイソシアネート基を介して結合されたポリビニルピロリドン分子が相互に重合されたもので形成された親水性被膜が既に開示されている（特開平7-80078号公報）。この親水性被膜も、合成樹脂膜がポリウレタンであれば、良好な潤滑性、耐久性を有するが、イソシアネート基と実質的に反応しないアミド系高分子物質を表面に含有する医療用具表面では十分な効果を発現しない。
【００１０】
ポリエーテルブロックアミドからなる合成樹脂膜表面にイソシアネート基を介して結合されたポリビニルピロリドンからなるガイドワイヤーが開示されている（特開平7-124263号公報）。また、イソシアネート基を含む溶液を接触させる前にポリエーテルブロックアミドを膨潤させる溶媒で処理する旨も開示されている。このときの溶媒として、メチルエチルケトン、トリクレン、クロロホルム等が示されている。しかしながら、エーテル結合を有さない一般的なポリアミド系高分子物質、例えば、ナイロン１２やナイロン６、６、ナイロン６では、これらの溶媒を用いてもコーティング後における耐久性は不十分である。
【００１１】
しかしながら、これらの従来技術がアミド系高分子物質を表面に含有する医療用具で十分な効果を発現しなかったのは、この材料では、イソシアネート基等の官能基と反応せずに、物理的に湿潤時に潤滑性を発現する被覆が積層しているのみであり、その結果、繰り返し摺動により、この被膜が剥離し、潤滑性が急激に低下するためであると考えられる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、アミド系高分子物質を表面に含有する医療用具において、湿潤時に潤滑性を発現し、かつ繰り返し摺動しても容易に潤滑性が低下しない医療用具及びその製造方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題を解決するために種々鋭意検討した結果、アミド系高分子物質を表面に含有する医療用具を、該材料を膨潤または溶解する化合物を含む溶液に浸漬した後に、ウレタン系高分子物質を含む被膜を形成し、その後にポリビニルピロリドンを含む被膜を形成することにより得られた被膜が、湿潤時に潤滑性を有し、繰り返し摺動した場合においてもその潤滑性が低下しないことを見いだし、本発明に到達した。
【００１４】
すなわち、本発明はポリエーテルブロックアミドを表面に含有する医療用具の表面を、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロパノール、フェノール、およびクレゾールからなる群から選択される１種以上の該ポリエーテルブロックアミドを膨潤または溶解する化合物を含む溶液に浸漬した後、ウレタン系高分子物質とポリイソシアネートとを含有する被膜を形成させ、次いで、ポリビニルピロリドンを含有する被膜を形成させることを特徴とする湿潤時に潤滑性を有する医療用具の製造方法である。
【００１５】
また、本発明はアミド系高分子物質を含む表面を有する医療用具の表面に、ウレタン系高分子物質を含有する層を有し、次いで、該ウレタン系高分子層の上に、ポリビニルピロリドン層を有することを特徴とする湿潤時に潤滑性を有する医療用具である。
【００１６】
【発明の実施の態様】
本発明では、まず、アミド系高分子物質を表面に含有する医療用具を、アミド系高分子物質を膨潤または溶解する化合物を含む液体に浸漬した後に、ウレタン系高分子物質を含有する溶液に浸漬する。これにより、アミド系高分子物質を表面に含有する医療用具表面に強固に接着したウレタン系高分子物質を含有する被膜が得られる。そして、ポリビニルピロリドンを含有する溶液に浸漬することにより、ウレタン系高分子物質を含有する被膜上にポリビニルピロリドンを含有する湿潤時に潤滑性を有する被膜が得られる。
【００１７】
本発明における医療器具とは、その表面に潤滑性を必要とする医療器具であって、具体的にはガイドワイヤー、ＰＴＣＡバルーンカテーテル、ＰＴＡバルーンカテーテル、造影用カテーテル、カテーテル導入管、マイクロカテーテルなどが挙げられる。また、アミド系高分子物質を表面に含有する医療用具とは、最外表面にアミド系高分子物質層を有する上記医療器具であって、基材本体がアミド系高分子物質からなるか、あるいは基材本体は金属、他の高分子物質、例えば、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエステル、ポリアミド、ＰＶＣ、ポリアクリレート、ポリスチレン、ラテックスなどであるが、その表面にアミド系高分子物質からなる層が設けられたものが挙げられる。
【００１８】
本発明に使用するアミド系高分子物質としては、分子鎖中にエーテル結合を有するポリエーテルブロックアミド、ポリエステル結合を有するポリエステルブロックアミド、またはポリエーテル結合とポリエステル結合を有するポリエーテルエステルブロックポリアミドなどが挙げられる。ポリエーテル結合および／またはポリエステルを有するポリアミドでは、ポリエーテル結合および／またはポリエステル結合は、ポリアミド結合との割合（モル比）が、１０：９０〜６０：４０、好ましくは、１０：９０〜４０：６０である。このようなポリエーテル結合を有するポリアミドとしては、商品名、ぺバックス（アトフィナ社製）、ダイアミドPAE（ダイセル・ヒュルス社製）、グリラックスA（大日本インキ化学工業社製）、UBEポリアミドエラストマーPAE（宇部興産社製）、グリロンELX（エムス・ジャパン社製）、ノバミッドEXL/PAE（三菱化学社製）などが挙げられる。
【００２０】
また、基材は表面にアミド系高分子物質を含むものであれば、単層または多層被覆構造を有していてもよい。これらのアミド系高分子物質層を被覆する方法としては、種々の方法が採用できる。基材としては、金属、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエステル、ポリアミド、ＰＶＣ、ポリアクリレート、ポリスチレン、ラテックスなどであるが、その表面にアミド系高分子物質が被覆されたものなどが例示され、アミド系高分子物質を被覆するには、溶媒として、トリフルオロエタノール、クレゾールなどがあり、溶融被覆など、当該技術分野で公知である方法が採用できる。
【００２１】
第１工程：
本発明において、アミド系高分子物質を膨潤または溶解する化合物とは、上記アミド系高分子物質を室温において、処理前の重量を処理後、20〜40重量％増加させる作用を有するか、あるいは肉眼にて観察して、表面が若干白化した状態にさせ得る作用を有する化合物をいう。具体的には、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロパノール（HFPともいう）、トリフルオロエタノールなどのフッ素系溶媒、フェノール、クレゾール、アニリン、ニトロベンゼンなどの芳香族系有機溶媒、蟻酸等の有機酸、塩酸、硝酸、クロム酸等の無機酸などが挙げられる。特に好ましくは、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロパノールがある。広く使用されるメチルエチルケトンなどのアミド系高分子物質をほとんど膨潤または溶解しない溶媒では、容易に潤滑性が低下してしまう。これらの溶媒の選択は、基材であるアミド系高分子物質の化学組成によって適宜選択される。
【００２２】
アミド系高分子物質を膨潤または溶解する化合物は、そのままで使用しても構わないが、著しく膨潤、溶解または変形が生じる場合には、適宜溶液として使用することもできる。この溶媒としては、クロロホルム、テトラヒドロフラン等の有機溶媒など様々な溶媒を選択することができるが、基材であるアミド系高分子物質に悪影響を与えるものは避けるべきである。
【００２３】
本発明では、かかるアミド系高分子物質を膨潤または溶解する化合物の溶液に、アミド系高分子物質を表面に含有する医療用具を浸漬する。浸漬は通常、室温で１０〜６０秒間行う。その後、室温で１〜１２時間放置することが好ましい。
【００２４】
第２工程：
本発明で使用するウレタン系高分子物質を含有する溶液とは、ウレタン系高分子物質を通常、１．０〜１０．０重量％含有する溶液である。ウレタン系高分子物質としては、通常のエーテル系ポリウレタン、商品名、ペレセン（ダウケミカル社製）、テコフレックス（サーメディックス社製）、テコタン（サーメディックス社製）等が使用でき、溶媒としてはメチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等が使用される。濃度は１．０〜１０．０重量％、好ましくは、１．０〜４．０重量％である。１．０重量％未満であれば、被膜の厚さが十分とならず、１０．０重量％を超えると、溶液の粘度が高くなりすぎて、均一に塗布できなくなる。
該溶液には、ポリイソシアネートを含有していてもよい。ポリイソシアネートを含有することにより、ウレタン系高分子物質が架橋し、アミド系高分子物質を含有する表面との接着性が向上するものと考えられる。ポリイソシアネートとしては、ジフェニルメタンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートが使用される。
【００２５】
本発明では、第１工程に次いで、ウレタン系高分子物質および必要によりポリイソシアネートを含有する溶液に浸漬することにより、ウレタン系高分子物質を含有する被膜を形成する。
【００２６】
第３工程：
本発明では、次いで、ポリビニルピロリドンを含有する溶液に浸漬することにより、ポリビニルピロリドンを含有する被膜を形成する。ポリビニルピロリドンとしては、平均分子量が30,000以上のものが使用される。平均分子量が30,000未満であれば、湿潤時に潤滑性を発現するが、繰り返し摺動により容易に剥離し抵抗が上昇する。
また、ポリビニルピロリドンを含有する溶液の媒体としては、クロロホルム、メチルアルコール、エチルアルコール等が使用でき、このときのポリビニルピロリドンの濃度は通常、１．０〜５．０重量％である。
このポリビニルピロリドンを含有する溶液には、ウレタン系高分子物質、あるいはポリイソシアネートが含有していてもよい。ウレタン系高分子物質としては上記したウレタン系高分子物質などが使用でき、ポリイソシアネートとしては、ジフェニルメタンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートなどが使用される。これらの化合物を含有することにより、ポリビニルピロリドンの被膜が強化され、初期の摺動抵抗は若干上昇するが、繰り返し摺動に対する耐性が向上し、容易に摺動抵抗が上昇しなくなる。
【００２７】
第４工程：
本発明では上記被覆を設けた後、基材を加熱処理する。温度は60〜120℃であり、時間は60〜120分間である。加熱処理を施さないと、ポリイソシアネートの反応性が低いため、剥離しやすくなる。
【００２８】
【実施例】
次に、実施例を用いて本発明を詳細に説明する。これらの実施例では、表面潤滑性試験は、容器Ａ、治具Ｂ、錘Ｃと引張試験機(インストロン5565型)を用いる（図１参照）。約２０ｃｍの長さにカットし、内部に芯線を通したポリアミドチューブを、生理食塩水で満たした容器Ａの所定位置に配置し、その上部を引張試験機に固定する。次いで、治具Ｂ(表面はポリウレタン)に１００ｇの錘Ｃを乗せ、ポリアミドチューブに荷重をかける。その後、引張試験機を用いて速度５００ｍｍ／分で繰り返し上下させ、所定繰り返し回数における摩擦抵抗を測定した。摩擦抵抗値（ｇ）は、上昇時の応力と下降時の応力の和の２分の１とした。
【００２９】
実施例１
ＨＦＰをクロロホルムで希釈した溶液（ＨＦＰ濃度５容量％）に、外径約０．９ｍｍ、長さ２０ｃｍのポリエーテルブロックアミド(アトフィナ社製ペバックス7033、ポリエーテル含量25％)チューブを１０秒間浸漬した後、室温で1時間乾燥させた。次いで、ポリウレタン(ダウケミカル社製ペレセン2363 80AE)３．０重量％および４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート１．０重量％のテトラヒドロフラン溶液に該チューブを１０秒間浸漬し、室温で1時間乾燥させた。次いで、ポリビニルピロリドン(ISP社製プラスドンK-90)３．０重量％のクロロホルム溶液に該チューブを１０秒間浸漬し、室温で1時間乾燥させた。その後、６０℃で1時間加熱処理した。このようにして得られたポリエーテルブロックアミドチューブを表面潤滑性試験に供し、その摩擦抵抗を表１に示す。
【００３０】
実施例２
クレゾールをクロロホルムで希釈した溶液(クレゾール濃度5容量％)に、外径約０．９ｍｍ、長さ２０ｃｍのポリエーテルブロックアミド(アトフィナ社製ペバックス7033)チューブを１０秒間浸漬した後室温で1時間乾燥させた。次いで、ポリウレタン(ダウケミカル社製ペレセン)３．０重量％、４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート１．０重量％のテトラヒドロフラン溶液に１０秒間浸漬し、室温で1時間乾燥させた後、ポリビニルピロリドン（ＩＳＰ社製プラスドンＫ−９０）３．０重量％のクロロホルム溶液に１０秒間浸漬し、室温で1時間乾燥させた。その後、６０℃で1時間加熱処理した。このようにして得られたポリエーテルブロックアミドチューブを表面潤滑性試験に供し、その摩擦抵抗を表１に示す。
【００３１】
比較例１
ポリエーテルブロックアミドチューブ（実施例１と同様）を被覆なしの状態で表面潤滑性試験に供し、その摺動抵抗値を表１に示す。
【００３２】
比較例２
ポリエーテルブロックアミドチューブ（実施例１と同様）をポリウレタン(ダウケミカル社製ペレセン2363 80AE)３．０重量％および４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート１．０重量％のテトラヒドロフラン溶液に、１０秒間浸漬し、室温で1時間乾燥させた（第２工程）。その後、６０℃で1時間加熱処理した（第４工程）。このようにして得られたポリエーテルブロックアミドチューブを表面潤滑性試験に供し、その摩擦抵抗を表１に示す。
【００３３】
【表１】

【００３４】
比較例３
ポリエーテルブロックアミドチューブ（実施例１と同様）をポリウレタン(ダウケミカル社製ペレセン2363 80AE)３．０重量％および４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート１．０重量％のテトラヒドロフラン溶液に、１０秒間浸漬し、室温で1時間乾燥させた（第２工程）。次いで、ポリビニルピロリドン（ＩＳＰ社製プラスドンＫ−９０）３．０重量％のクロロホルム溶液に１０秒間浸漬し、室温で1時間乾燥させた（第３工程）。その後、６０℃で1時間加熱処理した（第４工程）。このようにして得られたポリエーテルブロックアミドチューブを表面潤滑性試験に供し、その摩擦抵抗を表２に示す。
【００３５】
比較例４
ポリエーテルブロックアミドチューブ（実施例１と同様）をポリビニルピロリドン（ＩＳＰ社製プラスドンＫ−９０）３．０重量％のクロロホルム溶液に１０秒間浸漬し、室温で1時間乾燥させた（第３工程）。その後、６０℃で1時間加熱処理した（第４工程）。このようにして得られたポリエーテルブロックアミドチューブを表面潤滑性試験に供し、その摩擦抵抗を表２に示す。
【００３６】
比較例５〜７
実施例１におけるＨＦＰをメチルエチルケトン、ＴＦＥ、またはクロロホルムに代えることを除いて、実施例１と同様に被覆処理を行った。このようにして得られたポリエーテルブロックアミドチューブを表面潤滑性試験に供し、その摩擦抵抗を表２に示す。
【００３７】
【表２】

【００３８】
実施例３
実施例１におけるポリエーテルブロックアミド(アトフィナ社製ペバックス7033、ポリエーテル含量25％)チューブをポリエーテルブロックアミド(アトフィナ社製ペバックス6333、ポリエーテル含量38％)チューブに代えて、実施例１と同様にして溶媒処理（第１工程）、ポリウレタンおよびジイソシアネート溶液処理（第２工程）、ポリビニルピロリドン溶液処理（第３工程）および加熱処理（第４工程）を実施した。このようにして得られたポリエーテルブロックアミドチューブを表面潤滑性試験に供し、その摩擦抵抗を表３に示す。
【００３９】
実施例４
実施例１におけるポリエーテルブロックアミド(アトフィナ社製ペバックス7033、ポリエーテル含量25％)チューブをポリエーテルブロックアミド(アトフィナ社製ペバックス7233、ポリエーテル含量13％)チューブに代えて、実施例１と同様にして溶媒処理（第１工程）、ポリウレタンおよびジイソシアネート溶液処理（第２工程）、ポリビニルピロリドン溶液処理（第３工程）および加熱処理（第４工程）を実施した。。このようにして得られたポリエーテルブロックアミドチューブを表面潤滑性試験に供し、その摩擦抵抗を表３に示す。
【００４１】
【表３】

【００４２】
表１〜３から明らかなように、本発明により被覆されたポリエーテルブロックアミドチューブ（実施例１〜５）はいずれも表面潤滑性に優れ、摩擦耐久性に優れている。これに対して、比較例１、２のポリエーテルブロックアミドチューブは摺動初期から潤滑性が悪く、また、比較例３〜７では摺動初期の潤滑性は本発明の被覆を行ったポリエーテルブロックアミドチューブに近い摩擦抵抗値を示したが、その後、摺動回数を増加させることによって摩擦抵抗値が大きくなり摩擦耐久性が悪くなった。
【００４３】
【発明の効果】
本発明では、アミド系高分子物質を膨潤または溶解する化合物を含有する溶液に浸漬することにより、アミド系高分子物質を含有する表面とウレタン系高分子物質を含有する被膜との接着性が向上するため、ウレタン系高分子物質を含有する被膜を形成した後に、ポリビニルピロリドンを含有する被膜を形成すれば、湿潤時に潤滑性を有するだけでなく、繰り返し摺動によっても容易にポリビニルピロリドンを含有する被膜がはく離しにくくなり、潤滑性が低下しないものとなる。したがって、本発明の医療器具は、水または体液との接触によっても容易に溶出せず、持続的な潤滑性を発現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法により得られた医療用具の表面潤滑性試験の説明図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a medical device having lubricity when wet and a method for producing the same, and more specifically, a surface of a medical device containing a polyamide-based polymer material is coated with a hydrophilic polymer material, and water or a body fluid. The present invention relates to a medical device that exhibits excellent surface lubricity by contact with the surface and does not easily deteriorate even by repeated sliding, and a method for producing the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in the medical field, a catheter inserted into a blood vessel, digestive tract, ureter, trachea, bile duct or other body cavity, or tissue, a guide wire inserted into the lumen, or a stenosis in the blood vessel is treated. For this reason, medical devices such as PTCA balloon catheters and PTA balloon catheters for expanding the stenotic part by inflating the balloon and improving blood flow at the peripheral side of the stenotic part are widely used.
It is useful to provide a low-friction hydrophilic coating on various medical devices such as these catheters, balloon catheters, catheter introduction tubes, and guide wires. By making these medical device surfaces have low friction, these medical devices can easily enter blood vessels, gastrointestinal tract, ureter, trachea, bile duct or other body cavities and passages.
[0003]
In order to provide a desired low friction surface, a first coating layer of polyurethane having a non-reactive isocyanate group is formed on the base material surface of the medical device, and polyvinyl pyrrolidone is reacted on the surface, whereby the non-reactivity A base material having a surface lubricity when wet by forming a second coating layer chemically bonded to an isocyanate group is known (Japanese Patent Publication No. 59-19582). However, in this method, the base material is polyurethane, and when a material other than polyurethane, for example, a polyamide-based polymer substance is used as the base material, the coating layer is easy to peel off due to low adhesion to the coating layer. There is a problem that the lubricity is lowered as the friction is rubbed.
[0004]
Various other attempts have been made to impart lubricity to the surface of a medical device whose base material is polyurethane. For example, a method of forming a lubricious surface that is stable and exhibits hydrolysis resistance by coupling a hydrophilic polymer after forming an unreacted isocyanate group on the surface of a polyurethane substrate (special feature). No. 59-81341), forming an adhesive film containing a free isocyanate group on a polyurethane base material, and chemically bonding a copolymer of N-vinylpyrrolidone and an ethylenically unsaturated monomer having active hydrogen. A method for providing a hydrophilic coating (Japanese Patent Laid-Open No. 63-238170), an ethylenically unsaturated monomer having an N-vinylpyrrolidone and active hydrogen formed on a polyurethane substrate by forming an adhesive film containing a free isocyanate group A method of providing a hydrophilic coating by chemically bonding a copolymer with a copolymer (Japanese Patent Laid-Open No. 63-238170), and the substrate surface is made of polyurethane The surface of the catheters and a method for coating more becomes compositions and polymers polyurethane vinylpyrrolidone (JP-A-2-246979) are known. However, even if these lubricity-imparting agents are applied to a base material that is a polyamide polymer material, satisfactory lubricity cannot be obtained.
[0005]
Further, when the surface of an article made of the following polymer is brought into contact with a solution containing a compound having two or more isocyanate groups per molecule and then brought into contact with a solution containing polyvinylpyrrolidone, when wet A method for producing an article having a surface having a low coefficient of friction is also known (Japanese Patent Laid-Open No. 58-193767). However, the target polymers are latex rubber, other rubbers, polyvinyl chloride, other vinyl polymers, polyesters and polyacrylates. When polyamide polymers are targeted, the above isocyanate group-containing solution and polyvinyl coating layer obtained by contacting with pyrrolidone solution is peeled off easily, and, by repeated sliding, it has a problem that gradually resistance increases.
[0006]
Also disclosed is a lubricating coating comprising a hydrophilic polymer, diisocyanate, hydrophilic polyether glycol, and an elastomer segment hydrophilic polyether urethane, which is a reaction product of a chain extender (Japanese Patent Laid-Open No. 3-21677). . Examples of the polymer substrate include polytetrafluoroethylene, polyester, polyamide, PVC, polyacrylate, polystyrene, latex, and polyurethane. However, these also have insufficient adhesion between the amide polymer substance and the hydrophilic polyether urethane, and the sliding resistance easily rises even if it exhibits lubricity when wet.
[0007]
Furthermore, it is known to provide a hydrophilic film comprising a hydrophilic polymer and a stabilizing polymer on various substrates (Japanese Patent Publication No. 6-505029). Regarding the base material of the polyamide polymer material, it is insoluble in water coated with a mixed solution of polyvinyl pyrrolidone and polyamide polymer material after coating with a “stabilizing polymer” which is a trifluoroethanol solution of the polyamide polymer material. Special coatings are introduced. However, (1) When a polyamide polymer tube is immersed in a trifluoroethanol solution of a polyamide polymer substance, the tube may be deformed due to the strong solubility of trifluoroethanol. (2) Polyvinylpyrrolidone It is considered that the polyvinyl pyrrolidone layer is easily peeled off by repeated sliding even if it is an insoluble film, and the frictional resistance is increased because the compatibility between the polymer and the polyamide polymer is not good.
[0008]
Also, polyvinylpyrrolidone and cross-linked polyurethane on organic substrates (for example, polyether block amide, polyurethane, polyether urethane, polyester urethane, natural rubber, synthetic rubber, latex rubber, polyester-polyether copolymer, polycarbonate, polyethylene terephthalate, etc.) It is known to provide a hydrophilic film made of (Japanese Patent Laid-Open No. 5-156203). Even in the case of a medical device containing an amide polymer material on its surface, this hydrophilic coating easily increases the sliding resistance even if it exhibits lubricity when wet.
[0009]
There has already been disclosed a hydrophilic film formed by polymerizing polyvinylpyrrolidone molecules bonded to the surface of a synthetic resin film via an isocyanate group (JP-A-7-80078). This hydrophilic coating also has good lubricity and durability if the synthetic resin film is polyurethane, but it is sufficient for the surface of a medical device that contains an amide polymer substance that does not substantially react with an isocyanate group on the surface. Does not produce an effect.
[0010]
A guide wire made of polyvinyl pyrrolidone bonded to the surface of a synthetic resin film made of polyether block amide via an isocyanate group is disclosed (JP-A-7-124263). It is also disclosed that treatment with a solvent that swells the polyether block amide before contacting a solution containing an isocyanate group. As the solvent at this time, methyl ethyl ketone, trichlene, chloroform and the like are shown. However, in general polyamide polymer materials having no ether bond, such as nylon 12, nylon 6, 6, and nylon 6, durability after coating is insufficient even when these solvents are used.
[0011]
However, these prior arts did not exhibit sufficient effects in medical devices containing amide-based polymer substances on the surface. This material does not react with a functional group such as an isocyanate group and does not react physically. It is thought that this is because the coating that exhibits lubricity when wet is only laminated, and as a result, this coating peels off due to repeated sliding, and the lubricity is drastically lowered.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a medical device that contains an amide-based polymer substance on the surface, exhibits a lubricity when wet, and does not easily decrease the lubricity even when repeatedly slid, and a method for manufacturing the same. It is to be.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
As a result of diligent investigations to solve the above problems, the present inventors have immersed a medical device containing an amide polymer material on a surface thereof in a solution containing a compound that swells or dissolves the material. The film obtained by forming a film containing a polymer substance and then forming a film containing polyvinylpyrrolidone has lubricity when wet, and the lubricity does not decrease even when sliding repeatedly. And the present invention has been reached.
[0014]
That is, in the present invention, the surface of the medical device containing the polyether block amide on the surface is selected from the group consisting of 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol, phenol, and cresol. After dipping in a solution containing a compound that swells or dissolves one or more of the polyether block amides , a film containing a urethane-based polymer substance and polyisocyanate is formed, and then a film containing polyvinylpyrrolidone is formed A method for producing a medical device having lubricity when wet.
[0015]
Further, the present invention has a layer containing a urethane polymer substance on the surface of a medical device having a surface containing an amide polymer substance, and then a polyvinylpyrrolidone layer is formed on the urethane polymer layer. It is a medical device having lubricity when wet.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In the present invention, first, a medical device containing an amide polymer substance on the surface is immersed in a liquid containing a compound that swells or dissolves the amide polymer substance, and then immersed in a solution containing a urethane polymer substance. To do. As a result, a film containing a urethane-based polymer substance firmly bonded to the surface of the medical device containing the amide-based polymer substance on the surface can be obtained. Then, by dipping in a solution containing polyvinyl pyrrolidone, a film having lubricity when wet containing polyvinyl pyrrolidone is obtained on the film containing urethane polymer substance.
[0017]
The medical device in the present invention is a medical device that requires lubricity on its surface, and specifically includes a guide wire, a PTCA balloon catheter, a PTA balloon catheter, a contrast catheter, a catheter introduction tube, a microcatheter, and the like. Can be mentioned. The medical device containing an amide polymer material on the surface is the above-mentioned medical device having an amide polymer material layer on the outermost surface, wherein the substrate body is made of an amide polymer material, or The base body is made of metal or other polymer material such as polyurethane, polytetrafluoroethylene, polyester, polyamide, PVC, polyacrylate, polystyrene, latex, etc., but a layer made of an amide polymer material is formed on the surface. What was provided is mentioned.
[0018]
Examples of the amide polymer material used in the present invention include a polyether block amide having an ether bond in a molecular chain, a polyester block amide having a polyester bond, or a polyether ester block polyamide having a polyether bond and a polyester bond. Can be mentioned. In the polyamide having a polyether bond and / or polyester, the ratio of the polyether bond and / or polyester bond to the polyamide bond (molar ratio) is 10:90 to 60:40, preferably 10:90 to 40: 60. Examples of polyamides having such a polyether bond include trade names, Pebax (manufactured by Atofina), Daiamido PAE (manufactured by Daicel Hyrus), Glais A (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), UBE polyamide elastomer PAE. (Ube Industries, Ltd.), Grilon ELX (Mus Japan), Novamid EXL / PAE (Mitsubishi Chemical).
[0020]
Further, the substrate may have a single-layer or multi-layer coating structure as long as it includes an amide polymer material on the surface. Various methods can be adopted as a method for coating these amide polymer material layers. Examples of the substrate include metals, polyurethanes, polytetrafluoroethylene, polyesters, polyamides, PVC, polyacrylates, polystyrenes, latexes, etc., and those whose surfaces are coated with an amide polymer substance are exemplified. In order to coat the polymeric polymer, there are trifluoroethanol, cresol and the like as a solvent, and a method known in the art such as melt coating can be employed.
[0021]
First step:
In the present invention, the compound that swells or dissolves the amide polymer substance has an action of increasing the weight before treatment of the amide polymer substance at room temperature by 20 to 40% by weight after treatment, or the naked eye. It is a compound having an action that can be observed in a state where the surface is slightly whitened. Specifically, fluorine-based solvents such as 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol (also referred to as HFP) and trifluoroethanol, and aromatic systems such as phenol, cresol, aniline, and nitrobenzene Examples thereof include organic solvents, organic acids such as formic acid, and inorganic acids such as hydrochloric acid, nitric acid, and chromic acid. Particularly preferred is 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol. In a solvent that hardly swells or dissolves an amide polymer such as methyl ethyl ketone, which is widely used, the lubricity is easily lowered. The selection of these solvents is appropriately selected according to the chemical composition of the amide polymer material as the base material.
[0022]
The compound that swells or dissolves the amide-based polymer substance may be used as it is, but it can also be used as a solution as appropriate when significant swelling, dissolution, or deformation occurs. As this solvent, various solvents such as organic solvents such as chloroform and tetrahydrofuran can be selected, but those that adversely affect the amide polymer material as the base material should be avoided.
[0023]
In the present invention, a medical device containing an amide polymer substance on the surface is immersed in a solution of a compound that swells or dissolves the amide polymer substance. Immersion is usually performed at room temperature for 10 to 60 seconds. Then, it is preferable to leave at room temperature for 1 to 12 hours.
[0024]
Second step:
The solution containing a urethane-based polymer substance used in the present invention is a solution containing usually 1.0 to 10.0% by weight of a urethane-based polymer substance. Examples of urethane polymer materials include ordinary ether polyurethanes, trade names, Pelecene (Dow Chemical), Tecoflex (Thermex), Tecotan (Thermedix), etc., and methyl ethyl ketone as the solvent. , Tetrahydrofuran, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide and the like are used. Concentration is 1.0-10 . It is 0 % by weight, preferably 1.0 to 4.0 % by weight. If it is less than 1.0 by weight%, not only the thickness of the coating is sufficient, 10. If it exceeds 0 % by weight, the viscosity of the solution becomes too high and uniform application cannot be achieved.
The solution may contain polyisocyanate. By containing polyisocyanate, it is considered that the urethane-based polymer substance is cross-linked and the adhesion with the surface containing the amide-based polymer substance is improved. As the polyisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, toluene diisocyanate, xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate is used.
[0025]
In the present invention, after the first step, a film containing the urethane polymer material is formed by immersing in a solution containing the urethane polymer material and, if necessary, the polyisocyanate.
[0026]
Third step:
In the present invention, a film containing polyvinylpyrrolidone is then formed by immersing in a solution containing polyvinylpyrrolidone. Polyvinyl pyrrolidone having an average molecular weight of 30,000 or more is used. If the average molecular weight is less than 30,000, it will exhibit lubricity when wet, but will peel off easily by repeated sliding and the resistance will increase.
Moreover, as a medium of the solution containing polyvinylpyrrolidone, chloroform, methyl alcohol, ethyl alcohol or the like can be used, and the concentration of polyvinylpyrrolidone at this time is usually 1.0 to 5.0% by weight.
This solution containing polyvinyl pyrrolidone may contain a urethane-based polymer substance or polyisocyanate. The urethane polymer material described above can be used as the urethane polymer material, and diphenylmethane diisocyanate, toluene diisocyanate, xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate and the like can be used as the polyisocyanate. By containing these compounds, the polyvinyl pyrrolidone film is strengthened and the initial sliding resistance is slightly increased, but resistance to repeated sliding is improved, and the sliding resistance is not easily increased.
[0027]
Fourth step:
In this invention, after providing the said coating | cover, a base material is heat-processed. The temperature is 60-120 ° C. and the time is 60-120 minutes. If the heat treatment is not performed, the polyisocyanate has low reactivity, and thus is easily peeled off.
[0028]
【Example】
Next, the present invention will be described in detail using examples. In these examples, the surface lubricity test uses a container A, a jig B, a weight C and a tensile tester (Instron 5565 type) (see FIG. 1). A polyamide tube cut to a length of about 20 cm and passing through a core wire is placed at a predetermined position of a container A filled with physiological saline, and the upper part thereof is fixed to a tensile tester. Next, 100 g of weight C is placed on the jig B (the surface is polyurethane), and a load is applied to the polyamide tube. Thereafter, the tensile tester was used to repeatedly raise and lower at a speed of 500 mm / min, and the frictional resistance at a predetermined number of repetitions was measured. The frictional resistance value (g) was one half of the sum of the rising stress and the falling stress.
[0029]
Example 1
A polyether block amide (Atofina Pebax 7033, polyether content 25%) tube having an outer diameter of about 0.9 mm and a length of 20 cm was immersed in a solution of HFP diluted with chloroform (HFP concentration 5% by volume) for 10 seconds. Then, it was dried at room temperature for 1 hour. Next, the tube was immersed in a tetrahydrofuran solution of 3.0% by weight of polyurethane (Peresen 2363 80AE manufactured by Dow Chemical Company) and 1.0% by weight of 4,4-diphenylmethane diisocyanate for 10 seconds and dried at room temperature for 1 hour. Subsequently, the tube was immersed in a chloroform solution of 3.0% by weight of polyvinylpyrrolidone (ISP Co. Plusdon K-90) for 10 seconds and dried at room temperature for 1 hour. Thereafter, heat treatment was performed at 60 ° C. for 1 hour. The polyether block amide tube thus obtained was subjected to a surface lubricity test, and its frictional resistance is shown in Table 1.
[0030]
Example 2
A polyether block amide (Pebax 7033 manufactured by Atofina) tube having an outer diameter of about 0.9 mm and a length of 20 cm was immersed in a solution obtained by diluting cresol with chloroform (cresol concentration 5% by volume) and then dried at room temperature for 1 hour. I let you. Next, it was immersed in a tetrahydrofuran solution of 3.0% by weight of polyurethane (Peresen manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.) and 1.0% by weight of 4,4-diphenylmethane diisocyanate for 10 seconds, dried at room temperature for 1 hour, and then polyvinylpyrrolidone (ISP Corporation). Ltd. Plasdone K-90) was immersed for 10 seconds in 3.0 by weight% of chloroform solution and dried 1 hour at room temperature. Thereafter, heat treatment was performed at 60 ° C. for 1 hour. The polyether block amide tube thus obtained was subjected to a surface lubricity test, and its frictional resistance is shown in Table 1.
[0031]
Comparative Example 1
A polyether block amide tube (similar to Example 1) was subjected to a surface lubricity test without coating, and the sliding resistance value is shown in Table 1.
[0032]
Comparative Example 2
A polyether block amide tube (similar to Example 1) was immersed in a tetrahydrofuran solution of 3.0% by weight of polyurethane (Pelecene 2363 80AE manufactured by Dow Chemical Company) and 1.0% by weight of 4,4-diphenylmethane diisocyanate for 10 seconds. It was dried at room temperature for 1 hour (second step). Thereafter, heat treatment was performed at 60 ° C. for 1 hour (fourth step). The polyether block amide tube thus obtained was subjected to a surface lubricity test, and its frictional resistance is shown in Table 1.
[0033]
[Table 1]

[0034]
Comparative Example 3
A polyether block amide tube (similar to Example 1) was immersed in a tetrahydrofuran solution of 3.0% by weight of polyurethane (Pelecene 2363 80AE manufactured by Dow Chemical Company) and 1.0% by weight of 4,4-diphenylmethane diisocyanate for 10 seconds. It was dried at room temperature for 1 hour (second step). Subsequently, it was immersed in a chloroform solution of 3.0% by weight of polyvinyl pyrrolidone (ISP Co. Plusdon K-90) for 10 seconds and dried at room temperature for 1 hour (third step). Thereafter, heat treatment was performed at 60 ° C. for 1 hour (fourth step). The polyether block amide tube thus obtained was subjected to a surface lubricity test, and its frictional resistance is shown in Table 2.
[0035]
Comparative Example 4
A polyether block amide tube (similar to Example 1) was immersed in a 3.0% by weight chloroform solution of polyvinylpyrrolidone (ISP Plasdon K-90) for 10 seconds and dried at room temperature for 1 hour (third step). . Thereafter, heat treatment was performed at 60 ° C. for 1 hour (fourth step). The polyether block amide tube thus obtained was subjected to a surface lubricity test, and its frictional resistance is shown in Table 2.
[0036]
Comparative Examples 5-7
The coating treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that HFP in Example 1 was replaced with methyl ethyl ketone, TFE, or chloroform. The polyether block amide tube thus obtained was subjected to a surface lubricity test, and its frictional resistance is shown in Table 2.
[0037]
[Table 2]

[0038]
Example 3
The polyether block amide (Atofina Pebax 7033, polyether content 25%) tube in Example 1 was replaced with a polyether block amide (Atofina Pebax 6333, polyether content 38%) tube, as in Example 1. Then, solvent treatment (first step), polyurethane and diisocyanate solution treatment (second step), polyvinylpyrrolidone solution treatment (third step) and heat treatment (fourth step) were carried out. The polyether block amide tube thus obtained was subjected to a surface lubricity test, and the frictional resistance is shown in Table 3.
[0039]
Example 4
The polyether block amide (Atofina Pebax 7033, polyether content 25%) tube in Example 1 was replaced with a polyether block amide (Atofina Pebax 7233, polyether content 13%) tube as in Example 1. Then, solvent treatment (first step), polyurethane and diisocyanate solution treatment (second step), polyvinylpyrrolidone solution treatment (third step) and heat treatment (fourth step) were carried out. . The polyether block amide tube thus obtained was subjected to a surface lubricity test, and the frictional resistance is shown in Table 3.
[0041]
[Table 3]

[0042]
As is apparent from Tables 1 to 3, the polyether block amide tubes (Examples 1 to 5) coated according to the present invention are all excellent in surface lubricity and excellent in friction durability. In contrast, the polyether block amide tubes of Comparative Examples 1 and 2 have poor lubricity from the beginning of sliding, and in Comparative Examples 3 to 7, the lubricity at the initial sliding stage is the polyether subjected to the coating of the present invention. Although the friction resistance value was close to that of the block amide tube, the friction resistance value was increased and the friction durability was deteriorated by increasing the number of sliding operations.
[0043]
【The invention's effect】
In the present invention, by immersing the amide polymer material in a solution containing a compound that swells or dissolves, the adhesion between the surface containing the amide polymer material and the coating containing the urethane polymer material is improved. Therefore, if a film containing polyvinyl pyrrolidone is formed after forming a film containing a urethane polymer material, it not only has lubricity when wet, but also easily contains polyvinyl pyrrolidone by repeated sliding. The coating is difficult to peel off, and the lubricity is not lowered. Therefore, the medical device of the present invention is not easily eluted even by contact with water or body fluid, and can exhibit a continuous lubricity.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a surface lubricity test of a medical device obtained by the method of the present invention.

Claims

The surface of the medical device containing the polyether block amide on the surface thereof is one or more selected from the group consisting of 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol, phenol, and cresol. After immersing in a chloroform solution containing a compound that swells or dissolves polyether block amide , a film containing a urethane polymer and polyisocyanate is formed, and then a film containing polyvinylpyrrolidone is formed. A method for producing a medical device having lubricity when wet.

The polyether block amide, the proportion of the ether bond and an amide bond (molar ratio) is 10: 90-60: Ru 40 der method of medical device of claim 1, wherein.

The method for producing a medical device according to claim 1 or 2, wherein after the film containing polyvinyl pyrrolidone is formed, heat treatment is performed at 60 to 120 ° C for 60 to 120 minutes.

The method for manufacturing a medical device according to any one of claims 1 to 3, wherein the medical device is a catheter, a guide wire, or a balloon catheter.